Sistema Common Rail nei motori diesel: verifica del principio di funzionamento

Nel 1936, un motore diesel apparve per la prima volta su un'auto di serie Mercedes-Benz. Ora i moderni motori diesel hanno un design completamente diverso e Common Rail è responsabile del loro lavoro. Che cos'è questo? Questo è un modo per rifornire di carburante l'azionamento. A differenza dei motori a benzina, i motori diesel si basano da tempo sull'iniezione diretta di gasolio nella camera di combustione. Il Common Rail è uno degli ultimi progetti e una pietra miliare nello sviluppo dei motori ad accensione spontanea. Come funziona? Leggi il nostro articolo!

Sistema di iniezione diesel - storia dello sviluppo

Nelle prime unità di accensione per compressione, il carburante veniva iniettato nel cilindro insieme all'aria. I compressori d'aria erano responsabili di questo. Nel tempo sono state sviluppate pompe del carburante ad alta pressione sempre più precise ed efficienti e sono state utilizzate precamere con iniezione indiretta per la produzione di motori per automobili. Ulteriori soluzioni: 

• ugelli a molla;
• pompa iniettore;
• iniettori piezoelettrici;
• ugelli elettromagnetici;
• Sistema di alimentazione a batteria.

Nel testo, ovviamente, parleremo dell'ultimo di essi, ad es. sul sistema Common Rail.

Motore diesel con pompa di iniezione: il principio di funzionamento del sistema

Innanzitutto va notato che l'accensione nei motori diesel avviene ad alta pressione e non richiede una scintilla esterna, come nel caso dei motori a benzina. Un rapporto di compressione estremamente elevato è un prerequisito e il carburante deve essere fornito a un'enorme pressione. La pompa di iniezione può essere suddivisa in sezioni per fornire carburante a un cilindro specifico. Utilizzando un pistone distributore, ha generato una dose distribuita nella testa attraverso linee di carburante separate.

Vantaggi dell'utilizzo di un motore diesel

Perché gli utenti amano le unità diesel? Prima di tutto, questi motori forniscono un'ottima cultura del lavoro con un basso consumo di carburante (rispetto alle unità ad accensione comandata). Potrebbero non raggiungere una potenza così impressionante, ma generano una coppia elevata. Si avvia già a bassi regimi del motore, quindi è possibile mantenere le unità in queste parti inferiori della gamma di giri. Anche i motori common rail e altri tipi di iniezione diesel sono estremamente durevoli.

Il sistema Common Rail: in cosa differisce dai suoi predecessori?

Nei motori diesel finora utilizzati, gli iniettori lavoravano sotto il controllo della pompa di iniezione. Alcune eccezioni erano gli iniettori della pompa, che sono combinati con i pistoni responsabili della creazione della pressione del carburante. L'iniezione common rail funziona in modo diverso e utilizza un binario chiamato binario. In esso, il carburante si accumula ad altissima pressione (oltre 2000 bar) e l'iniezione avviene dopo aver ricevuto un segnale elettrico applicato all'ugello.

Common Rail: cosa dà al motore?

Che effetto ha sulla trasmissione un tale ciclo di iniezione di carburante nella camera di combustione? Il vantaggio deriva proprio dall'aumento della pressione del carburante che viene iniettato nel cilindro. Ottenere quasi 2000 bar all'ugello consente di creare una nebbia di carburante quasi perfetta che si miscela perfettamente con l'aria. Il controllo elettronico del momento di sollevamento dell'ago consente anche l'utilizzo delle fasi di iniezione. quali sono?

Motore common rail e fasatura dell'iniezione di carburante

I moderni motori common rail hanno almeno 5 stadi di iniezione. Nei motori più avanzati ce ne sono 8. Quali sono le conseguenze di questo metodo di alimentazione del carburante? La divisione dell'iniezione in fasi addolcisce il funzionamento del motore ed elimina il caratteristico battito in testa. Ciò consente anche una combustione più completa della miscela, con conseguente maggiore efficienza del motore. Vengono inoltre prodotte meno sostanze NOx, che negli anni sono state eliminate nei motori diesel in vari modi.

Storia dei motori common rail

I primi motori a iniezione common rail furono introdotti nelle autovetture dalla Fiat. Queste erano unità marcate JTD che soddisfacevano gli standard sulle emissioni Euro 3. Sebbene fosse un motore innovativo, era molto ben progettato e si dimostrò affidabile. Oggi le unità 1.9 JTD e 2.4 JTD sono molto apprezzate nel mercato secondario, anche se sono passati più di 24 anni dall'uscita del primo Common Rail Fiat.

Common rail nei motori dei camion

Tuttavia, Fiat non è stato il primo produttore al mondo a lanciare un veicolo common rail. Questa vettura è stata prodotta dal marchio Hino. Questa è un'azienda giapponese che produce camion ed è subordinata a Toyota. Nel suo modello Ranger è stata installata un'unità da 7,7 litri (!) Che, grazie alla moderna iniezione, ha prodotto 284 CV. I giapponesi hanno introdotto questo autocarro nel 1995 e hanno battuto la Fiat di 2 anni.

Iniezione diretta - Diesel Common Rail e qualità del carburante

È qui che si manifesta uno degli svantaggi di questo tipo di design. Questa è una sensibilità eccezionalmente elevata degli iniettori alla qualità del carburante. Anche le più piccole impurità che il filtro del carburante non riesce a catturare possono ostruire i fori. E queste sono dimensioni microscopiche, perché la pressione del carburante non costringe a progettare perforazioni di dimensioni maggiori. Pertanto, ogni proprietario автомобиль con Common Rail, devi occuparti del rifornimento di carburante diesel in stazioni collaudate. È inoltre necessario prestare attenzione all'elevata solfatazione del carburante, che ha un effetto dannoso sugli iniettori.

Il sistema Common Rail nel motore e i suoi svantaggi

Uno degli svantaggi che abbiamo già menzionato è che questo modo di fornire carburante al motore ti costringe ad acquistare carburante di altissima qualità. Sui propulsori con altri sistemi di alimentazione, di solito è necessario sostituire il filtro del carburante ogni 2 o 3 cambi dell'olio motore. Con Common Rail, non puoi aspettare così a lungo. La manutenzione dell'olio è più costosa, perché quasi ogni volta devi cercare un nuovo filtro.

Combustibile diesel Common Rail e costi di manutenzione

Questo è un altro motivo per cui dovresti prenderti cura della qualità del carburante in questi diesel. La rigenerazione, compresa la pulizia degli iniettori common rail, costa circa 10 euro al pezzo. Se è necessaria una sostituzione, purtroppo avrai una spiacevole sorpresa. Il costo di una copia può superare anche i 100 euro. Certo, dipende dal modello di auto specifico. Nel peggiore dei casi, dovrai pagare 4 pezzi. Per i motori V6 o V8, l'importo aumenta di conseguenza.

Quanto durano gli iniettori common rail?

Questa domanda è di grande interesse per gli acquirenti di auto dal mercato secondario. Niente di insolito. Dopotutto, vogliono acquistare un'auto nel prossimo futuro che non richiederà la rigenerazione dell'iniezione. I produttori suggeriscono che gli iniettori Common Rail copriranno circa 200-250 mila chilometri senza guasti. Naturalmente, queste sono stime e non puoi rispettarle. Per molte auto, questo chilometraggio è stato superato da tempo e non ci sono ancora evidenti segni di guasto. In altre auto capita che dopo 100 XNUMX o poco più di chilometraggio si debba cambiare un ugello o addirittura l'intero set.

Come scoprire i danni agli iniettori common rail?

Non è facile come con i vecchi tipi di unità. I nuovi diesel hanno molti sistemi che migliorano la qualità dei gas di scarico (compreso il DPF). Questo sistema impedisce alla maggior parte dei gas di scarico di fuoriuscire all'esterno. Pertanto, un iniettore common rail che perde può causare fumo eccessivo. Sui veicoli senza DPF, questo potrebbe essere un segno di un iniettore danneggiato. Altro sintomo allarmante è la difficoltà ad avviare il motore Common Rail dopo un lungo periodo di inattività, soprattutto in condizioni invernali. Il funzionamento dell'unità cambia e il motore stesso emette vibrazioni più forti e rumori innaturali. Una risposta inequivocabile può essere data controllando l'overflow o la diagnostica nel servizio.

Come prendersi cura degli iniettori common rail in un motore? Usa solo carburante comprovato, cambia regolarmente il filtro del carburante e non sperimentare prodotti liquidi "miracolosi" che gli iniettori dovrebbero rigenerare. Il loro uso può essere controproducente per lo scopo previsto. Prendersi cura degli ugelli ne allungherà la durata e si eviteranno i costi non così bassi della sostituzione.