Клапан vcv что это

Клапан vcv что это

Немецкий концерн SIEMENS начал работу над системой управления COMMON RAIL в начале 90-х годов и к концу тысячелетия первым разработал технологию прямого впрыска дизеля с помощью пьезофорсунок. Впервые она была применена на двигателях, совместно разработанных с французскими автоконцернами и c Форд. Как правило, применяются на мощных и дорогих комплектациях в связи с высокой себестоимостью, но зарекомендовали себя как довольно надежные системы. Кроме пьезофорсунок отличительной особенностью является наличие двух клапанов контроля топлива в корпусе ТНВД (хотя есть редкие исключения) и использование лопастного передающего насоса. В начале 2000-х годов производство и разработка переданы подразделению VDO, которое было выкуплено концерном CONTINENTAL в 2007, и в настоящее время не является составляющей группы SIEMENS. Система прошла через четыре поколения и сейчас ведется работа над системой пятого поколения с возможностью создания максимального давления в рампе до 2500 бар для поддержки протоколов Евро 6 и выше.

Насос высокого давления приводится в работу с помощью зубчатого ремня. Через 1,5 оборота двигателя он начинает подачу топлива в рампу. В его фронтальной части находится передающий насос, который подаёт топливо из бака в область высокого давления. Он также обеспечивает смазку и охлаждение. Насос низкого давления (ТННД) роторного типа состоит из внешнего кольца-корпуса и внутреннего вала в форме эксцентрика с пятью лопастями, которые путем вращения создают разряжение в цепи низкого давления и всасывают топливо из бака, передавая его в область высокого давления через дозирующий клапан. На выходе из ТННД находится механический регулирующий клапан, который не даёт возможности топливу превысить давление подачи выше определенного уровня и передаёт лишнюю часть топлива обратно на вход ТННД. Перед дозирующим клапаном на цепи низкого давления имеется канал подачи топлива напрямую к втулке эксцентрика плунжеров. Это необходимо для смазки внутренних частей ТНВД. Подача топлива для смазки регулируется с помощью механического клапан с пружинкой. Он расположен между двух плунжеров. В случае, если давление топлива в области вокруг эксцентрика ниже, чем в передающей магистрали, то шарик нажимает на пружину, открывая канал для прохода топлива внутрь ТНВД. Как только давление вокруг эксцентрика увеличивается, пружина толкает шарик и закрывает клапан для подачи топлива для смазки. Дозирующий клапан контроля потока топлива (VCV) регулирует объём передаваемого топлива в камеру для сжатия. Клапан имеет три входных канала и два выходных. Место между входными и выходными каналами перекрыто поршнем под воздействием усилия пружины в том случае, если клапан не работает. Когда блок управления начинает регулировать поток, подавая электричество на катушку клапана, электромагнит приводит в действие магнитный сердечник, толкая поршень вперед и прижимая возвратную пружину на конце поршня. При этом канал для подачи топлива к плунжерам открывается. Клапан регулируется по линии массы с помощью скважности в диапазоне от 0 до 30% при максимальном открытии. Сопротивление клапана равно 2,4 Ома.

После дозирующего клапана топливо поступает в головку плунжера. На входе в плунжер находится механический контрольный всасывающий клапан с пружиной. Во время движения плунжера вниз создаётся разряжение и клапан открывается, пропуская топливо внутрь камеры для сжатия, после начала сжатия клапан мгновенно закрывается и плунжер сжимает топливо в камере. Когда плунжер находится в верхней точке, максимально сжимая топливо, открывается шариковый клапан на выходном канале с плунжера и топливо передается к регулятору давления. При движении плунжера обратно вниз шарик притягивается разряжением, перекрывая выходное отверстие, а впускной клапан наоборот открывается, повторяя цикл. В ТНВД этого типа радиально расположено три плунжера под углом в 120 градусов к друг другу. Плунжеры приводятся в действие валом с эксцентриком, который при вращении нажимает на втулку треугольной формы. Каждая грань втулки последовательно нажимает на каждый поршень плунжера, сжимая топливо три раза за один оборот вала. Плунжеры. могут создавать давление от 220 бар на холостом ходе, до 1500 бар на максимуме.

Передающий насос гидрообъемного, пластинчатого типа расположен в передней части ТНВД и состоит из ротора, статора с эксцентриком, пяти жестких пластин, которые свободно перемещаются в радиальных пазах ротора. При вращении ротора меняются объемы полостей, образуемых статором, ротором и пластинами. Когда одна из полостей расширяется, в ней образуется разрежение, и топливо всасывается в камеру через топливный фильтр. При уменьшении объема полости топливо выталкивается к регулятору расхода топлива и к обратному клапану канала смазки нагнетающего узла. Предохранительный клапан установлен параллельно подкачивающему насосу. Клапан защищает систему от чрезмерного повышения давления, когда регулятор расхода закрыт. При этом клапан открывается и направляет избыточное топливо во всасывающую магистраль подкачивающего насоса.

Клапан VCV также управляется блоком управления с помощью сигнала скважности. Чем больше потребность в топливе, тем выше значение скважности сигнала. Сопротивление обмотки клапана примерно 15 Ом. Клапан PCV Идентичен предыдущей модификации и встроен между нагнетающим (к рампе) и сливным (к баку) топливопроводами топливного насоса. Давление регулируется частичным выпуском топлива из напорной в сливную магистраль. Сопротивление обмотки клапана 1,5 Ом. Клапан управляет давлением в рампе в диапазоне от 200 до 1350 бар на максимальных оборотах. Принцип управления также остался неизменным : ЭБУ получает сигналы от датчика давления топлива в рейке и, в соответствии с ними, управляет регулятором по замкнутому циклу. Чтобы поддерживать в рейке уровень давления, необходимый на различных этапах работы двигателя, блок управления направляет в обмотку регулятора модулированный ток.

Корпус форсунки имеет немного изменённую форму. Впускной штуцер и выходное отверстие для слива в обратку выполненны в одном монолитном блоке в котором с помощью гайки крепится пьезоэлемент с электрическим коннектором. Открытие форсунки обеспечивается за счет разности давлений в различных полостях ее корпуса. Пьезоэлектрический исполнительный механизм форсунки представляет собой пакет, состоящий из нескольких сотен тонких слоев кварца. При пропускании импульса тока через кварцевый пьезоэлемент последний деформируется. Это явление принято называть «обратным пьезоэлектрическим эффектом». Пьезоэлектрический исполнительный механизм позволяет открывать форсунку за очень короткое время. Данный тип управления обеспечивает высокую точность дозирования впрыскиваемого топлива, плавность процесса сгорания и оптимальную работу двигателя.

Конструкция пьезофорсунок изменена. Для лучшего крепления добавлен фланец посередине корпуса с уплотнительной шайбой. Также иземенена форма датчика контроля давления в рампе. В этой системе форсунки разделены на классы. Каждому классу форсунки соответствует определенные физические свойства пьезоэлемента, которые необходимо для правильной компенсации впрыска. При замене форсунок необходимо подбирать классы, чтобы они не отличались друг от друга.

PCR 2.3 Lynx Система SIEMENS/VDO PCR 2.3 Lynx разработана для двигателей Форд с объёмом 1800сс. Отличительной особенностью этих двигателей является применение сферической рампы с датчиком давления топлива. Такая форма рампы вызвана с одной стороны компактным размещением системы в подкапотном пространстве, а с другой возможностью равномерной подачи топлива к каждой форсунке. ТНВД стандартного типа с встроенным передающим насосом и клапанами VCV и PCV на корпусе.

PCR 2.3 PUMA Система SIEMENS/VDO PCR 2.3 Puma разработана для двигателей Форд/PSA с объёмом 2200сс и 5-ти цилиндровых с объёмом 3200сс. Эти двигатели применялись на автомобилях Land Rover Defender, Mazda BT-50, Citroen Jumper, Peugeot Boxer и Ford Ranger/Transit. Отличительной особенностью этих двигателей является применение соленоидных форсунок, которые откалиброваны во время их производства шестнадцатиричным кодом. Этот код необходимо вводить после замены форсунок или замены блока управления. Если код не введен или веден неправильно, то это может сказаться в увеличении вредного выхлопа, появлении черного дыма из выхлопной трубы, нестабильности холостого хода и повышении уровня шумности двигателя. Если блок управления определяет неисправность форсунки по количеству потребляемого тока соленоидным клапаном форсунки, то появляется код ошибки и пропуски зажигания, ошибки по холостому ходу, понижение мощности, увеличение потребления топлива, проблемы с холодным и/или горячим запуском, увеличение дыма в выхлопе.

ТНВД стандартного типа с тремя плунжерами и встроенным передающим насосом, но имеет только один дозирующий клапан VCV на корпусе. После сжатия топливо из плунжеров подаётся напрямую в рейки без контроля клапаном контроля давления (PCV). Определенное количество топлива направляется внутрь насоса для его смазки и потом возвращается в линию обратки. В отличии от других систем ТНВД имеет температурный датчик топлива в цепи низкого давления. В случае перегрева топлива, ЭБУ увеличивает прокачку топлива через контур слива обратно в бак для охлаждения. В этот момент водитель может чувствовать некоторое падение мощности. ТНВД создает максимальное давление в рампе до 1800 бар и приводится в движение с помощью цепи. Среднее давление на холостом ходе 220-250 бар.

PCR 2.3 Lion V6 / Lion V8 Система SIEMENS/VDO PCR 2.3 Lion V6 и V8 разработана немецким концерном совместно с компанией FORD. PCR 2.3 Lion V6 широко применяется на автомобилях Ford, Land Rover, Jaguar, Peugeot с объёмом двигателя 2700сс. Она имеет несколько принципиальных отличий от других систем не только V образным расположением форсунок с двумя рампами-аккумуляторами давления, но и наличием погружного электрического насоса в линии низкого давления и распределительной рейкой на корпусе ТНВД с датчиком давления. Погружной насос с электромотором подаёт топливо в ТНВД под давлением от 0,3 до 0,5 бар. Топливный насос высокого давления – плунжерный, радиального типа. Цикловая подача насоса – 0,8 см3, максимальное давление – 1650 бар. Корпус насоса отливается из чугуна, боковые фланцы – из алюминия. Насос приводится от распредвала через зубчатый ремень. После замены ремня при обслуживании нет необходимости синхронизировать насос по углу поворота коленчатого вала. Схема насоса классическая для ТНВД SIEMENS, он состоит из внутреннего топливоподкачивающего насоса, клапана регулирования объема топлива(VCV), нагнетающих плунжеров (3 шт.) и клапана управления давлением (PCV). Внутренний топливоподкачивающий насос – лопастного типа. 5 лопастей перекачивают топливо к клапану регулирования объема топлива. Клапан регулирования объема топлива представляет собой электрический многопозиционный соленоид, управляемый ECM, и располагается между внутренним топливоподкачивающим насосом и нагнетающими плунжерами. Клапан регулирования объема определяет количество топлива, которое подается к нагнетающим плунжерам. В положении покоя, когда сигнал от ECM не подается, клапан закрыт и топливо не может проходить к нагнетающим плунжерам. Все три нагнетательных плунжера соединены каналами внутри насоса. На выходе из насоса имеется только один выход для трубки высокого давления к двигателю. Клапан регулирования давления представляет собой электрический многопозиционный соленоид, управляемый ECM, и располагается между нагнетательными плунжерами и выходным отверстием высокого давления. Клапан регулирования давления управляет давлением в топливных рампах и управляется ECM. В положении покоя, когда сигнал от ECM не подается, клапан открыт и, следовательно, давление в топливных рампах отсутствует. Топливный насос высокого давления развивает давление 1600 бар и может непродолжительное время выдавать 1650 бар. Скорость насоса составляет 5/6 от скорости двигателя. Принцип сжатия топлива аналогичен предыдущим поколениям систем.

Топливные рампы высокого давления изготовлены из кованой стали. Также рампы предотвращают скачки давления при работе насоса, выполняя роль гидродемпферов. ТНВД передает топливо в распределительную рейку, где мониторит давление. Далее топливо передаётся в рейки 1 и 2 блока. Трубки высокого давления от рампы к форсункам имеют внутренний диаметр 3,0мм. Все остальные трубки высокого давления – 2,5мм. Суммарный объем составляет 33 см.

Клапан VCV расположен на ТНВД и его конструкция аналогична другим системам SIEMENS. Он регулирует подачу топлива (и, следовательно, количество топлива) от внутреннего топливоподкачивающего насоса к плунжерам ТНВД в зависимости от давления топлива в рампе. Таким образом становится возможным регулировать подачу ТНВД в зависимости от условий работы двигателя, используя для регулировки контур низкого давления. При этом снижается до минимума количество топлива возвращаемого в обратный сливной контур, а также снижается потребление мощности насосом ТНВД, что улучшает показатели двигателя. Клапан регулирования объема топлива закрыт, если на него не подается электрическое питание. Таким образом, при обрыве в цепи VCV двигатель не запускается. Клапан PCV также расположен на ТНВД и имеет традиционную конструкцию. Когда напряжение на обмотку не подается, внутренняя пружина удерживает клапан PVC в закрытом состоянии. Когда давление топлива превышает 100 бар, пружина сжимается, открывая клапан, и топливо перетекает в обратный сливной контур. После снижения давления до 100 бар или ниже усилие пружины превышает давление топлива и клапан закрывается. Когда ЕСМ подает напряжение на клапан, клапан удерживается в закрытом положении и давление топлива растет. Клапан регулирует давление топлива на выходе из ТНВД и, следовательно, давление в топливной рампе. Кроме того, PCV сглаживает скачки давления, которые возникают при работе нагнетающих плунжеров ТНВД и при впрыске топлива. PCV обеспечивает оптимальное давление в топливной рампе, необходимое для работы двигателя в различных режимах.

В системе используются стандартные пьезофорсунки SIEMENS. ЭБУ делит форсунки на две группы по три цилиндра: цилиндры 183 – группа А и 486 – группа В. Форсунки 1 и 4 располагаются в передней части двигателя. Сопротивление форсунки 150-250 кОм при температуре 20 градусов. Новые форсунки не требуют калибровки и могут быть установлены в любой цилиндр. Примечание: каждая форсунка управляется циклом заряда и разряда, при этом электрическая энергия рассеивается в форсунке и затем выделяется из форсунки. Никогда не снимайте электрический разъем с форсунки при работающем двигателе. Форсунка может остаться открытой, что приведет к повреждению двигателя. Для запуска двигателя необходимо давление не менее 150 бар. Если давление будет ниже указанного значения, форсунки работать не будут и, следовательно, двигатель не запуститься. Для остановки двигателя ЭБУ прекращает подачу топлива к пьезоэлементам. Топливо в цилиндры не впрыскивается и обороты двигателя падают до нуля.

Система PCR 2.3 Lion V8 использовалась на автомобилях Range Rover и Range Rover Sport с объёмом 3600сс. Эта конфигурация имеет несколько отличий : более производительный ТНВД (может создавать давление до 1750 бар), новые рампы, одна с датчиком давления, новые форсунки с 7 отверстиями в распылителе. Также отсутствует распределительная рампа. ТНВД имеет два выхода на трубки высокого давления для подачи к каждой рампе. Датчик давления установлен только на одной рампе. В двигателе установлено два типа форсунок, развернутых под разными углами по отношению к друг другу. Они маркированы красными и белыми вставками для опознавания.

PCR 2.1 VW Common Rail Система SIEMENS/VDO PCR 2.1 разработана совместно компаниями Volkswagen и Continental для применения на двигателях VAG с объёмом 1600сс. Система позволяет создавать максимальное давление в рампе в 1600 бар и включает ЭБУ, ТНВД с клапаном потока, рампу с датчиком давления топлива и регулятором давления, топливные трубки и пьезофорсунки. Отличительной особенностью этой системы является то, что регулятор потока и регулятор давления находятся не на ТНВД, как в классической системе типа SIEMENS/VDO, а разнесены, как и в классических системах типа BOSCH. Датчик контроля потока находится на ТНВД, а регулятор давления находится на топливной рампе и управляет сливом топлива из рампы в обратку. Поэтому эти две системы можно легко перепутать. Рекомендуем отличать системы по характерному креплению клапана контроля давления, форма которого осталась традиционной для систем SIEMENS/VDO.

Подача топлива в насос высокого давления осуществляется с помощью погружного электрического насоса низкого давления, размещенного в топливном баке, через топливный фильтр, а также с помощью вспомогательного передающего насоса, который смонтирован в одном корпусе с ТНВД. Такая система позволяет обеспечить быструю подкачку топлива в ТНВД сразу после включения ключа зажигания. Насос низкого давления относится к роторному типу и состоит из двух зубчатых шестерен, которые черпают поданное на вход насоса топливо и передают его к клапану контроля потока под давлением в 5 бар. Для контроля стабильности давления подачи передающий насос имеет механический клапан контроля давления, который представляет собой клапан и пружину. В случае, если по какой-то причине давление передачи к клапану потока превысит 5 бар, пружина открывает шариковый запор и топливо закольцовывается обратно на вход передающего насоса. В случае выхода из строя передающего насоса топливо не подаётся в ТНВД и двигатель не может быть запущен.
Дозирующий клапан контроля потока топлива (VPV) находится после передающего насоса и в его задачу входит управление подачей объёма топлива в область сжатия под управлением сигнала скважности с блока управления. Если блок управления не подаёт сигнал, то поршень в клапане перекрывает подачу в ТНВД под влиянием усилия пружины. Если клапан неисправен в закрытом состоянии, то запуск двигателя невозможен. После подачи сигнала с ЭБУ активируется электромагнитный клапан, усилие которого сильнее усилия запорной пружины и открывается проход для топлива в область сжатия в соответствии со скважностью сигнала, равной необходимому уровню давления в рампе.

Высокое давление топлива создаётся с помощью двух плунжеров, которые расположены под углом в 180 градусов к друг другу в вертикальной плоскости. Плунжеры приводятся в действие с помощью приводного вала насоса с эксцентриком. По мере вращения эксцентрик нажимает на квадратную втулку, которая создаёт давление на поршень плунжера. На такте хода поршня вниз без воздействия эксцентрика и под влиянием пружины, в камере создаётся разряжение и топливо попадает в область сжатия через открытый шариковый клапан. Под усилием кулачка эксцентрика сила которого больше, чем усилие пружины плунжера, поршень сжимает топлива. Под воздействием высокого давления сжатия шарик на входе в топливном канале головки плунжера перекрывается, предотвращая слив обратно, а пружина выпускного клапана в головке плунжеров наоборот, открывается, и сжатое топливо подаётся в рампу. После этого поршень опять идет вниз, создавая в камере разряжение, а более высокое давление в рампе закрывает шарик выпускного клапана.

Отличительной особенностью системы на автомобилях Polo после 2010 года является наличие Комбинированного клапана в магистрали низкого давления. Он расположен у топливного фильтра и в его задачи входит нагрев топлива перед подачей в ТНВД. Во время холодного пуска и слива топлива в бак поршень комбинированного клапана закрыт. В комбинированном клапане тёплое топливо из обратной магистрали смешивается с холодным топливом из бака и снова подаётся в двигатель. Подогретое таким образом топливо препятствует отделению парафина и последующему засорению топливного фильтра. С ростом температуры двигателя поднимается и температура топлива в обратной магистрали. Поэтому нагревается поршень с расширяющимся элементом, заполненным воском. Расширяющийся элемент увеличивается и давит поршень вверх, преодолевая усилие пружины. По достижении рабочей температуры комбинированный клапан открывает обратную магистраль в бак. Холодное топливо из бака смешивается с тёплым топливом из обратной магистрали и сливается обратно в бак. Таким образом исключается возможность нагрева топлива в баке выше предельной температуры.

Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа SIEMENS(VDO) / CONTINENTAL:
AUDI : A1/A3/S3
CITROEN : C1/C2/C3/DS3/C4/DS4/C5/DS5/C6/C8/XSARA/BERLINGO/PICASSO/JUMPY/MODUS/PARTNER
DACIA : DUSTER/LODGY
FORD : C-MAX/CONNECT/KUGA/FIESTA/FOCUS/FUSION/GALAXY/MONDEO/S-MAX/RANGER/TRANSIT CONNECT/TURNEO
FIAT : SCUDO/Ulysse
JAGUAR : X-TYPE/XJ 2700CC
LAND ROVER: DISCOVERY/RANGE ROVER SPORT/FREELANDER/DEFENDER
MAZDA : MAZDA 2/BT-50
MERCEDES : A 180 CDI/B 180 CDI/CITAN
NISSAN : CUBE/JUKE/NOTE/QASHQAI/TIIDA/NV200
PEUGEOT : 107/206/207/208/307/308/406/407/508/607/807/1007/3008/5008/PARTNER/EXPERT/BOXER
RENAULT : LAGUNA/LATITUDE/FLUENCE/CLIO/MEGANE/SCENIC/MODUS
SEAT : LEON/ALTEA/IBIZA/TOLEDO
SUZUKI : VITARA
SKODA : ROOMSTER/FABIA/SUPERB/OCTAVIA/YETI
TOYOTA : AYGO
VOLVO : S30/V40/S40/S60/V50/V60/V70/S80
VW : BEETLE/CADDY/POLO/GOLF/JETTA/PASSAT/TOURAN/

Источник

Клапан vcv что это

Немецкий концерн SIEMENS начал работу над системой управления COMMON RAIL в начале 90-х годов и к концу тысячелетия первым разработал технологию прямого впрыска дизеля с помощью пьезофорсунок. Впервые она была применена на двигателях, совместно разработанных с французскими автоконцернами и c Форд. Как правило, применяются на мощных и дорогих комплектациях в связи с высокой себестоимостью, но зарекомендовали себя как довольно надежные системы. Кроме пьезофорсунок отличительной особенностью является наличие двух клапанов контроля топлива в корпусе ТНВД (хотя есть редкие исключения) и использование лопастного передающего насоса. В начале 2000-х годов производство и разработка переданы подразделению VDO, которое было выкуплено концерном CONTINENTAL в 2007, и в настоящее время не является составляющей группы SIEMENS. Система прошла через четыре поколения и сейчас ведется работа над системой пятого поколения с возможностью создания максимального давления в рампе до 2500 бар для поддержки протоколов Евро 6 и выше.

Насос высокого давления приводится в работу с помощью зубчатого ремня. Через 1,5 оборота двигателя он начинает подачу топлива в рампу. В его фронтальной части находится передающий насос, который подаёт топливо из бака в область высокого давления. Он также обеспечивает смазку и охлаждение. Насос низкого давления (ТННД) роторного типа состоит из внешнего кольца-корпуса и внутреннего вала в форме эксцентрика с пятью лопастями, которые путем вращения создают разряжение в цепи низкого давления и всасывают топливо из бака, передавая его в область высокого давления через дозирующий клапан. На выходе из ТННД находится механический регулирующий клапан, который не даёт возможности топливу превысить давление подачи выше определенного уровня и передаёт лишнюю часть топлива обратно на вход ТННД. Перед дозирующим клапаном на цепи низкого давления имеется канал подачи топлива напрямую к втулке эксцентрика плунжеров. Это необходимо для смазки внутренних частей ТНВД. Подача топлива для смазки регулируется с помощью механического клапан с пружинкой. Он расположен между двух плунжеров. В случае, если давление топлива в области вокруг эксцентрика ниже, чем в передающей магистрали, то шарик нажимает на пружину, открывая канал для прохода топлива внутрь ТНВД. Как только давление вокруг эксцентрика увеличивается, пружина толкает шарик и закрывает клапан для подачи топлива для смазки. Дозирующий клапан контроля потока топлива (VCV) регулирует объём передаваемого топлива в камеру для сжатия. Клапан имеет три входных канала и два выходных. Место между входными и выходными каналами перекрыто поршнем под воздействием усилия пружины в том случае, если клапан не работает. Когда блок управления начинает регулировать поток, подавая электричество на катушку клапана, электромагнит приводит в действие магнитный сердечник, толкая поршень вперед и прижимая возвратную пружину на конце поршня. При этом канал для подачи топлива к плунжерам открывается. Клапан регулируется по линии массы с помощью скважности в диапазоне от 0 до 30% при максимальном открытии. Сопротивление клапана равно 2,4 Ома.

После дозирующего клапана топливо поступает в головку плунжера. На входе в плунжер находится механический контрольный всасывающий клапан с пружиной. Во время движения плунжера вниз создаётся разряжение и клапан открывается, пропуская топливо внутрь камеры для сжатия, после начала сжатия клапан мгновенно закрывается и плунжер сжимает топливо в камере. Когда плунжер находится в верхней точке, максимально сжимая топливо, открывается шариковый клапан на выходном канале с плунжера и топливо передается к регулятору давления. При движении плунжера обратно вниз шарик притягивается разряжением, перекрывая выходное отверстие, а впускной клапан наоборот открывается, повторяя цикл. В ТНВД этого типа радиально расположено три плунжера под углом в 120 градусов к друг другу. Плунжеры приводятся в действие валом с эксцентриком, который при вращении нажимает на втулку треугольной формы. Каждая грань втулки последовательно нажимает на каждый поршень плунжера, сжимая топливо три раза за один оборот вала. Плунжеры. могут создавать давление от 220 бар на холостом ходе, до 1500 бар на максимуме.

Передающий насос гидрообъемного, пластинчатого типа расположен в передней части ТНВД и состоит из ротора, статора с эксцентриком, пяти жестких пластин, которые свободно перемещаются в радиальных пазах ротора. При вращении ротора меняются объемы полостей, образуемых статором, ротором и пластинами. Когда одна из полостей расширяется, в ней образуется разрежение, и топливо всасывается в камеру через топливный фильтр. При уменьшении объема полости топливо выталкивается к регулятору расхода топлива и к обратному клапану канала смазки нагнетающего узла. Предохранительный клапан установлен параллельно подкачивающему насосу. Клапан защищает систему от чрезмерного повышения давления, когда регулятор расхода закрыт. При этом клапан открывается и направляет избыточное топливо во всасывающую магистраль подкачивающего насоса.

Клапан VCV также управляется блоком управления с помощью сигнала скважности. Чем больше потребность в топливе, тем выше значение скважности сигнала. Сопротивление обмотки клапана примерно 15 Ом. Клапан PCV Идентичен предыдущей модификации и встроен между нагнетающим (к рампе) и сливным (к баку) топливопроводами топливного насоса. Давление регулируется частичным выпуском топлива из напорной в сливную магистраль. Сопротивление обмотки клапана 1,5 Ом. Клапан управляет давлением в рампе в диапазоне от 200 до 1350 бар на максимальных оборотах. Принцип управления также остался неизменным : ЭБУ получает сигналы от датчика давления топлива в рейке и, в соответствии с ними, управляет регулятором по замкнутому циклу. Чтобы поддерживать в рейке уровень давления, необходимый на различных этапах работы двигателя, блок управления направляет в обмотку регулятора модулированный ток.

Корпус форсунки имеет немного изменённую форму. Впускной штуцер и выходное отверстие для слива в обратку выполненны в одном монолитном блоке в котором с помощью гайки крепится пьезоэлемент с электрическим коннектором. Открытие форсунки обеспечивается за счет разности давлений в различных полостях ее корпуса. Пьезоэлектрический исполнительный механизм форсунки представляет собой пакет, состоящий из нескольких сотен тонких слоев кварца. При пропускании импульса тока через кварцевый пьезоэлемент последний деформируется. Это явление принято называть «обратным пьезоэлектрическим эффектом». Пьезоэлектрический исполнительный механизм позволяет открывать форсунку за очень короткое время. Данный тип управления обеспечивает высокую точность дозирования впрыскиваемого топлива, плавность процесса сгорания и оптимальную работу двигателя.

Конструкция пьезофорсунок изменена. Для лучшего крепления добавлен фланец посередине корпуса с уплотнительной шайбой. Также иземенена форма датчика контроля давления в рампе. В этой системе форсунки разделены на классы. Каждому классу форсунки соответствует определенные физические свойства пьезоэлемента, которые необходимо для правильной компенсации впрыска. При замене форсунок необходимо подбирать классы, чтобы они не отличались друг от друга.

PCR 2.3 Lynx Система SIEMENS/VDO PCR 2.3 Lynx разработана для двигателей Форд с объёмом 1800сс. Отличительной особенностью этих двигателей является применение сферической рампы с датчиком давления топлива. Такая форма рампы вызвана с одной стороны компактным размещением системы в подкапотном пространстве, а с другой возможностью равномерной подачи топлива к каждой форсунке. ТНВД стандартного типа с встроенным передающим насосом и клапанами VCV и PCV на корпусе.

PCR 2.3 PUMA Система SIEMENS/VDO PCR 2.3 Puma разработана для двигателей Форд/PSA с объёмом 2200сс и 5-ти цилиндровых с объёмом 3200сс. Эти двигатели применялись на автомобилях Land Rover Defender, Mazda BT-50, Citroen Jumper, Peugeot Boxer и Ford Ranger/Transit. Отличительной особенностью этих двигателей является применение соленоидных форсунок, которые откалиброваны во время их производства шестнадцатиричным кодом. Этот код необходимо вводить после замены форсунок или замены блока управления. Если код не введен или веден неправильно, то это может сказаться в увеличении вредного выхлопа, появлении черного дыма из выхлопной трубы, нестабильности холостого хода и повышении уровня шумности двигателя. Если блок управления определяет неисправность форсунки по количеству потребляемого тока соленоидным клапаном форсунки, то появляется код ошибки и пропуски зажигания, ошибки по холостому ходу, понижение мощности, увеличение потребления топлива, проблемы с холодным и/или горячим запуском, увеличение дыма в выхлопе.

ТНВД стандартного типа с тремя плунжерами и встроенным передающим насосом, но имеет только один дозирующий клапан VCV на корпусе. После сжатия топливо из плунжеров подаётся напрямую в рейки без контроля клапаном контроля давления (PCV). Определенное количество топлива направляется внутрь насоса для его смазки и потом возвращается в линию обратки. В отличии от других систем ТНВД имеет температурный датчик топлива в цепи низкого давления. В случае перегрева топлива, ЭБУ увеличивает прокачку топлива через контур слива обратно в бак для охлаждения. В этот момент водитель может чувствовать некоторое падение мощности. ТНВД создает максимальное давление в рампе до 1800 бар и приводится в движение с помощью цепи. Среднее давление на холостом ходе 220-250 бар.

PCR 2.3 Lion V6 / Lion V8 Система SIEMENS/VDO PCR 2.3 Lion V6 и V8 разработана немецким концерном совместно с компанией FORD. PCR 2.3 Lion V6 широко применяется на автомобилях Ford, Land Rover, Jaguar, Peugeot с объёмом двигателя 2700сс. Она имеет несколько принципиальных отличий от других систем не только V образным расположением форсунок с двумя рампами-аккумуляторами давления, но и наличием погружного электрического насоса в линии низкого давления и распределительной рейкой на корпусе ТНВД с датчиком давления. Погружной насос с электромотором подаёт топливо в ТНВД под давлением от 0,3 до 0,5 бар. Топливный насос высокого давления – плунжерный, радиального типа. Цикловая подача насоса – 0,8 см3, максимальное давление – 1650 бар. Корпус насоса отливается из чугуна, боковые фланцы – из алюминия. Насос приводится от распредвала через зубчатый ремень. После замены ремня при обслуживании нет необходимости синхронизировать насос по углу поворота коленчатого вала. Схема насоса классическая для ТНВД SIEMENS, он состоит из внутреннего топливоподкачивающего насоса, клапана регулирования объема топлива(VCV), нагнетающих плунжеров (3 шт.) и клапана управления давлением (PCV). Внутренний топливоподкачивающий насос – лопастного типа. 5 лопастей перекачивают топливо к клапану регулирования объема топлива. Клапан регулирования объема топлива представляет собой электрический многопозиционный соленоид, управляемый ECM, и располагается между внутренним топливоподкачивающим насосом и нагнетающими плунжерами. Клапан регулирования объема определяет количество топлива, которое подается к нагнетающим плунжерам. В положении покоя, когда сигнал от ECM не подается, клапан закрыт и топливо не может проходить к нагнетающим плунжерам. Все три нагнетательных плунжера соединены каналами внутри насоса. На выходе из насоса имеется только один выход для трубки высокого давления к двигателю. Клапан регулирования давления представляет собой электрический многопозиционный соленоид, управляемый ECM, и располагается между нагнетательными плунжерами и выходным отверстием высокого давления. Клапан регулирования давления управляет давлением в топливных рампах и управляется ECM. В положении покоя, когда сигнал от ECM не подается, клапан открыт и, следовательно, давление в топливных рампах отсутствует. Топливный насос высокого давления развивает давление 1600 бар и может непродолжительное время выдавать 1650 бар. Скорость насоса составляет 5/6 от скорости двигателя. Принцип сжатия топлива аналогичен предыдущим поколениям систем.

Топливные рампы высокого давления изготовлены из кованой стали. Также рампы предотвращают скачки давления при работе насоса, выполняя роль гидродемпферов. ТНВД передает топливо в распределительную рейку, где мониторит давление. Далее топливо передаётся в рейки 1 и 2 блока. Трубки высокого давления от рампы к форсункам имеют внутренний диаметр 3,0мм. Все остальные трубки высокого давления – 2,5мм. Суммарный объем составляет 33 см.

Клапан VCV расположен на ТНВД и его конструкция аналогична другим системам SIEMENS. Он регулирует подачу топлива (и, следовательно, количество топлива) от внутреннего топливоподкачивающего насоса к плунжерам ТНВД в зависимости от давления топлива в рампе. Таким образом становится возможным регулировать подачу ТНВД в зависимости от условий работы двигателя, используя для регулировки контур низкого давления. При этом снижается до минимума количество топлива возвращаемого в обратный сливной контур, а также снижается потребление мощности насосом ТНВД, что улучшает показатели двигателя. Клапан регулирования объема топлива закрыт, если на него не подается электрическое питание. Таким образом, при обрыве в цепи VCV двигатель не запускается. Клапан PCV также расположен на ТНВД и имеет традиционную конструкцию. Когда напряжение на обмотку не подается, внутренняя пружина удерживает клапан PVC в закрытом состоянии. Когда давление топлива превышает 100 бар, пружина сжимается, открывая клапан, и топливо перетекает в обратный сливной контур. После снижения давления до 100 бар или ниже усилие пружины превышает давление топлива и клапан закрывается. Когда ЕСМ подает напряжение на клапан, клапан удерживается в закрытом положении и давление топлива растет. Клапан регулирует давление топлива на выходе из ТНВД и, следовательно, давление в топливной рампе. Кроме того, PCV сглаживает скачки давления, которые возникают при работе нагнетающих плунжеров ТНВД и при впрыске топлива. PCV обеспечивает оптимальное давление в топливной рампе, необходимое для работы двигателя в различных режимах.

В системе используются стандартные пьезофорсунки SIEMENS. ЭБУ делит форсунки на две группы по три цилиндра: цилиндры 183 – группа А и 486 – группа В. Форсунки 1 и 4 располагаются в передней части двигателя. Сопротивление форсунки 150-250 кОм при температуре 20 градусов. Новые форсунки не требуют калибровки и могут быть установлены в любой цилиндр. Примечание: каждая форсунка управляется циклом заряда и разряда, при этом электрическая энергия рассеивается в форсунке и затем выделяется из форсунки. Никогда не снимайте электрический разъем с форсунки при работающем двигателе. Форсунка может остаться открытой, что приведет к повреждению двигателя. Для запуска двигателя необходимо давление не менее 150 бар. Если давление будет ниже указанного значения, форсунки работать не будут и, следовательно, двигатель не запуститься. Для остановки двигателя ЭБУ прекращает подачу топлива к пьезоэлементам. Топливо в цилиндры не впрыскивается и обороты двигателя падают до нуля.

Система PCR 2.3 Lion V8 использовалась на автомобилях Range Rover и Range Rover Sport с объёмом 3600сс. Эта конфигурация имеет несколько отличий : более производительный ТНВД (может создавать давление до 1750 бар), новые рампы, одна с датчиком давления, новые форсунки с 7 отверстиями в распылителе. Также отсутствует распределительная рампа. ТНВД имеет два выхода на трубки высокого давления для подачи к каждой рампе. Датчик давления установлен только на одной рампе. В двигателе установлено два типа форсунок, развернутых под разными углами по отношению к друг другу. Они маркированы красными и белыми вставками для опознавания.

PCR 2.1 VW Common Rail Система SIEMENS/VDO PCR 2.1 разработана совместно компаниями Volkswagen и Continental для применения на двигателях VAG с объёмом 1600сс. Система позволяет создавать максимальное давление в рампе в 1600 бар и включает ЭБУ, ТНВД с клапаном потока, рампу с датчиком давления топлива и регулятором давления, топливные трубки и пьезофорсунки. Отличительной особенностью этой системы является то, что регулятор потока и регулятор давления находятся не на ТНВД, как в классической системе типа SIEMENS/VDO, а разнесены, как и в классических системах типа BOSCH. Датчик контроля потока находится на ТНВД, а регулятор давления находится на топливной рампе и управляет сливом топлива из рампы в обратку. Поэтому эти две системы можно легко перепутать. Рекомендуем отличать системы по характерному креплению клапана контроля давления, форма которого осталась традиционной для систем SIEMENS/VDO.

Подача топлива в насос высокого давления осуществляется с помощью погружного электрического насоса низкого давления, размещенного в топливном баке, через топливный фильтр, а также с помощью вспомогательного передающего насоса, который смонтирован в одном корпусе с ТНВД. Такая система позволяет обеспечить быструю подкачку топлива в ТНВД сразу после включения ключа зажигания. Насос низкого давления относится к роторному типу и состоит из двух зубчатых шестерен, которые черпают поданное на вход насоса топливо и передают его к клапану контроля потока под давлением в 5 бар. Для контроля стабильности давления подачи передающий насос имеет механический клапан контроля давления, который представляет собой клапан и пружину. В случае, если по какой-то причине давление передачи к клапану потока превысит 5 бар, пружина открывает шариковый запор и топливо закольцовывается обратно на вход передающего насоса. В случае выхода из строя передающего насоса топливо не подаётся в ТНВД и двигатель не может быть запущен.
Дозирующий клапан контроля потока топлива (VPV) находится после передающего насоса и в его задачу входит управление подачей объёма топлива в область сжатия под управлением сигнала скважности с блока управления. Если блок управления не подаёт сигнал, то поршень в клапане перекрывает подачу в ТНВД под влиянием усилия пружины. Если клапан неисправен в закрытом состоянии, то запуск двигателя невозможен. После подачи сигнала с ЭБУ активируется электромагнитный клапан, усилие которого сильнее усилия запорной пружины и открывается проход для топлива в область сжатия в соответствии со скважностью сигнала, равной необходимому уровню давления в рампе.

Высокое давление топлива создаётся с помощью двух плунжеров, которые расположены под углом в 180 градусов к друг другу в вертикальной плоскости. Плунжеры приводятся в действие с помощью приводного вала насоса с эксцентриком. По мере вращения эксцентрик нажимает на квадратную втулку, которая создаёт давление на поршень плунжера. На такте хода поршня вниз без воздействия эксцентрика и под влиянием пружины, в камере создаётся разряжение и топливо попадает в область сжатия через открытый шариковый клапан. Под усилием кулачка эксцентрика сила которого больше, чем усилие пружины плунжера, поршень сжимает топлива. Под воздействием высокого давления сжатия шарик на входе в топливном канале головки плунжера перекрывается, предотвращая слив обратно, а пружина выпускного клапана в головке плунжеров наоборот, открывается, и сжатое топливо подаётся в рампу. После этого поршень опять идет вниз, создавая в камере разряжение, а более высокое давление в рампе закрывает шарик выпускного клапана.

Отличительной особенностью системы на автомобилях Polo после 2010 года является наличие Комбинированного клапана в магистрали низкого давления. Он расположен у топливного фильтра и в его задачи входит нагрев топлива перед подачей в ТНВД. Во время холодного пуска и слива топлива в бак поршень комбинированного клапана закрыт. В комбинированном клапане тёплое топливо из обратной магистрали смешивается с холодным топливом из бака и снова подаётся в двигатель. Подогретое таким образом топливо препятствует отделению парафина и последующему засорению топливного фильтра. С ростом температуры двигателя поднимается и температура топлива в обратной магистрали. Поэтому нагревается поршень с расширяющимся элементом, заполненным воском. Расширяющийся элемент увеличивается и давит поршень вверх, преодолевая усилие пружины. По достижении рабочей температуры комбинированный клапан открывает обратную магистраль в бак. Холодное топливо из бака смешивается с тёплым топливом из обратной магистрали и сливается обратно в бак. Таким образом исключается возможность нагрева топлива в баке выше предельной температуры.

Список автомобилей, на которых используется система COMMON RAIL типа SIEMENS(VDO) / CONTINENTAL:
AUDI : A1/A3/S3
CITROEN : C1/C2/C3/DS3/C4/DS4/C5/DS5/C6/C8/XSARA/BERLINGO/PICASSO/JUMPY/MODUS/PARTNER
DACIA : DUSTER/LODGY
FORD : C-MAX/CONNECT/KUGA/FIESTA/FOCUS/FUSION/GALAXY/MONDEO/S-MAX/RANGER/TRANSIT CONNECT/TURNEO
FIAT : SCUDO/Ulysse
JAGUAR : X-TYPE/XJ 2700CC
LAND ROVER: DISCOVERY/RANGE ROVER SPORT/FREELANDER/DEFENDER
MAZDA : MAZDA 2/BT-50
MERCEDES : A 180 CDI/B 180 CDI/CITAN
NISSAN : CUBE/JUKE/NOTE/QASHQAI/TIIDA/NV200
PEUGEOT : 107/206/207/208/307/308/406/407/508/607/807/1007/3008/5008/PARTNER/EXPERT/BOXER
RENAULT : LAGUNA/LATITUDE/FLUENCE/CLIO/MEGANE/SCENIC/MODUS
SEAT : LEON/ALTEA/IBIZA/TOLEDO
SUZUKI : VITARA
SKODA : ROOMSTER/FABIA/SUPERB/OCTAVIA/YETI
TOYOTA : AYGO
VOLVO : S30/V40/S40/S60/V50/V60/V70/S80
VW : BEETLE/CADDY/POLO/GOLF/JETTA/PASSAT/TOURAN/

Источник