Первый прототип системы Common Rail (CR) был разработан еще в конце 60-х годов прошлого века. Однако, как и многим изобретениям, опередившим свое время, будущей системе впрыска предстояло лежать на полке долгие 30 лет. Реализовать идею в металле удалось лишь только в середине 90-х годов специалистам японской корпорации DENSO. Работавшие на нее доктора Шохей Ито и Масахико Мияки смогли разработать работоспособную версию системы Коммон Рейл для дизелей коммерческого автотранспорта. Новая система впрыска получила внутризаводское обозначение ECD-U2 и была использована на двигателях грузовиков HINO Rising Ranger, однако уже в 1995 году технология была продана другим производителям. Но именно компания Денсо вошла в историю дизельного двигателестроения как пионер адаптации системы впрыска Common Rail для нужд автомобильного транспорта…
На сегодняшний день система впрыска Коммон Рэйл производства компании DENSO Corporation является одной из наиболее распространенных в автомобильном мире. Так, впрыском DENSO традиционно оснащаются дизели грузовиков и спецтехники Komatsu, широкая линейка «тяжелых» дизельных моторов Isuzu (взять, к примеру, 5,2-литровый турбодизель Isuzu автобуса «Богдан»), а также силовые агрегаты тракторов и комбайнов John Deere, грузовики Hyundai, двигатели CUMMINS ISF3.8e4.
Первым легковым турбодизелем, получившим впрыск CR DENSO, стал 110-сильный мотор 1CD-FTV автомобиля Toyota Avensis 2.0D D-4D (с 02.1999). С тех пор система непосредственного впрыска DENSO CR широко применяется в легковом дизелестроении. Например, тот же мотор 1CD-FTV, пройдя ряд модернизаций, благополучно «дожил» до своего семилетнего юбилея. Разные модификации этого двигателя устанавливались на автомобили Toyota — Avensis (Тойота Авенсис) (1999-2003), Avensis Verso/Picnic (Авенсис Версо/Пикник) (2001-2006), Corolla (Королла) (2001-2007), Corolla Verso (Королла Версо) (до 2004 г.) и Previa (Превия) (2000-2006). В 2001-2006 гг. этим турбодизелем оснащался и компактный кроссовер Toyota RAV4 (Тойота РАВ-4).
В 2006-м на смену силовому агрегату 1CD-FTV пришел 127-сильный 2,0-литровый двигатель 1AD-FTV. Данный турбодизель устанавливался на модели Avensis (c 2006 г.), Corolla и Auris (c 2007 г.).
В 2005-м Toyota представила 2,2-литровые силовые агрегаты (2.2D D-4D), оснащенные системой впрыска CR DENSO. Двигатель 2AD-FTV в зависимости от модификации развивал мощность 134/136 или 148 л.с., а мотор 2AD-FHV – 175/177 л.с. Турбодизели 2AD-FTV (148 л.с.) и 2AD-FHV (175 л.с.) устанавливались на автомобиль Toyota Avensis 2.2D D-4D, а 134- и 175-сильные версии указанных моторов – на Corolla Verso (с 2005 г.). Кроссовер Toyota RAV4 получил 136- и 177-сильные моторы (с 2006 г.), а хэтчбек Auris – 177-сильный турбодизель 2AD-FHV (с 2007 г.). Этот же силовой агрегат устанавливался и на Lexus IS 220 D (c 2005 г.).
Оснащались турбодизелями с системой впрыска Common Rail и внедорожники Toyota. Например, различные модификации 163-сильного 3,0-литрового двигателя 1KD-FTV (3.0D D-4D) устанавливались на Toyota Land Cruiser Prado с 2000-го по 2007 год.
Получил впрыск CR DENSO и 2,5-литровый агрегат 2KD-FTV (2.5D D-4D) автомобилей Toyota Hi-Lux/Hi-Ace (2001-2005 и 2001-2007 гг. соответственно).
Интересной особенностью тойотовских турбодизелей CR первого поколения (1CD-FTV, 1KD-FTV, 2KD-FTV) является необходимость периодического выполнения архаичной процедуры ТО, давно забытой владельцами немецких или французских «одногодок», – регулировки тепловых зазоров клапанов. Моторы второго поколения, получившие начальный индекс AD, уже имеют в механизме газораспределения гидрокомпенсаторы клапанов.
Не оставались в стороне и другие японские автоконцерны. Так, впрыском Коммон Рейл производства DENSO Corporation оснащала турбодизели своих машин и Mazda Motor Corp. С 2002 года 2,0-литровый двигатель MZR-CD в версии 121 и 136 л.с. устанавливался на автомобиль Mazda6 (GG/GY-series), а в 136-сильной версии — на Mazda MPV (LW-series). В 2005 году дебютировало второе поколение 2,0-литровых моторов MZR-CD, устанавливавшееся на модели Mazda5 и Mazda6. Особенностью всех упомянутых 2,0-литровых турбодизелей Mazda также является необходимость периодической регулировки тепловых зазоров клапанов…
Самым первым и одновременно самым распространенным турбодизелем производства Nissan (Ниссан), оснащенным системой прямого впрыска с высоким давлением подачи топлива Common Rail, является 2,2-литровый двигатель dCi. Этот силовой агрегат пришел на смену старым моторам завода в 2002-м и продержался на конвейере до 2007 года. Различные версии этого мотора (114 и 136 л.с.) устанавливались на автомобили Nissan X-Trail (T30), Almera (N16), Almera Tino (V10). А 136-сильная версия турбодизеля 2.2 dCi (агрегат YD22DDTi) шла также и на Nissan Primera (P12).
В 2005 году к мотору 2.2 dCi добавился новый 2,5-литровый турбодизель 2.5 dCi (агрегат YD25DDTi), также оснащенный системой впрыска CR DENSO. Этот двигатель устанавливался на Nissan Pathfinder (R51) (174 л.c., 2004 г.) и Nissan Pick-up/Navara (D40) (174 «лошадки», с 2005 г.), а также Cabstar (F24) (110 и 130 л.с., c 2006 г.). Владельцам Nissan с турбодизелями 2.2/2.5 dCi также приходится сталкиваться с процедурой регулировки тепловых зазоров клапанов…
Несмотря на географическую отдаленность японской компании-разработчика системы впрыска Common Rail от европейских автопроизводителей, турбодизели ряда автоконцернов Старого Света оснащались впрыском CR DENSO. Например, компания Renault использовала его для своего мотора 3.0 dCi. Этот 180-сильный силовой агрегат, получивший обозначение P9X 701, устанавливался на автомобили Renault Vel Satis (2000-2009) и Espaсe/Espace IV (177 л.с., 2002-2006). В 2006-2009 гг. минивэн Renault Espaсe/Espace IV оснащался 185-сильным двигателем 3.0 dCi (P9X 715). Особенностью 3,0-литровых турбодизелей dCi является необходимость периодической регулировки тепловых зазоров клапанов.
Нашлось применение Common Rail DENSO и на дизельных двигателях компании Adam Opel AG. Так, 100-сильный 1,7-литровый турбодизель 1.7D CDTi (Z17DTH) устанавливался на Opel/Vauxhall Corsa-C (2003-2007), Combo-C (с 2004 г.), Meriva (c 2006 г.) и Astra-H (c 2004 г.). С 2006 года автомобиль Opel/Vauxhall Astra-H оснащался также 110-сильной (мотор Z17DTJ) и 125-сильной версиями 1,7-литрового турбодизеля CDTi (Z17DTR). Двигатель мощностью 125 «лошадок» получил также и Opel Meriva (c 2006 г.). Оснащался впрыском CR DENSO и опелевский 3,0-литровый 177-сильный турбодизель 3.0D CDTi (Y30DT). Этот силовой агрегат устанавливался на модели Vectra C (2002-2005) и Signum (2003-2005). Как и на многих других двигателях с CR DENSO, особенностью 1,7- и 3,0-литровых моторов CDTi также становится необходимость периодической регулировки тепловых зазоров клапанов…
Турбодизель с впрыском CR DENSO был и у шведской компании Saab, в те годы, как и Opel, входившей в корпорацию General Motors, – 177-сильный З,0-литровый мотор 3.0TiD (D308L) в 2001-2005 гг. устанавливался на соплатформенную Opel Vectra C модель «9-5».
Использовал систему впрыска CR производства DENSO и Ford of Europe Inc. Так, c 2006 года семейство легких коммерческих грузовичков Ford Transit оснащается 100- (мотор PHFA) и 115-сильной (мотор JXFA) версиями 2,4-литрового турбодизеля TDCi. В том же 2006-м дебютировал и 2,2-литровый двигатель TDCi, в зависимости от модификации развивающий 100 или 130 л.с. (агрегаты QVFA и QWFA соответственно).
Глобальных конструктивных отличий CR DENSO от систем впрыска Common Rail других производителей нет.
По маркировке применяемого насоса высокого давления все системы впрыска DENSO можно разделить на 4 вида: HP0, HP2, HP3, HP4.
Двухплунжерный ТНВД HP0 относится к CR DENSO первого поколения и устанавливался с 1996 года на дизели грузовой автотехники. Этот насос обеспечивал максимальное давление впрыска 120 MPa (1200 бар).
В 1999 году дебютировал четырехплунжерный ТНВД HP2, создававший максимальное давление впрыска 145 MPa. Этот управляемый двумя клапанами наполнения насос является практически единственным ТНВД CR с фазированным впрыском, то есть существует установочное положение насоса и соответствующие метки на его валу. (Данное обстоятельство весьма важно учитывать при замене ремня ГРМ – в противном случае двигатель просто не будет работать!)
Второе поколение ТНВД CommonRail DENSO увидело свет в конце 2001 года, когда был представлен двухплунжерный насос HP3, развивавший максимальное давление впрыска 180 MPa (1800 бар). Этот ТНВД имел один управляющий клапан и оппозитное расположение плунжеров относительно вала насоса.
В 2004-м на смену ТНВД HP0 в классе легких коммерческих грузовиков пришел насос HP4 с максимальным давлением впрыска 180 MPa (1800 бар). По своей конструкции он очень близок к ТНВД CR Bosch CP3, ибо также имеет механический подкачивающий насос и три плунжера с радиальным расположением относительно оси ТНВД (под углом 120°).
Определенный эволюционный путь прошли и форсунки (инжекторы) системы впрыска системы CR DENSO.
Хронологически можно выделить 3 типа форсунок:
* тип 1 – четырехконтактная форсунка, имеющая 2 контакта для питания управляющего электромагнитного клапана. Вторая же пара контактов представляет собой кодирующий резистор. (По его сопротивлению ЭБУ дизеля определяет, какую коррекцию по впрыску нужно применять к данной конкретной форсунке в процессе работы двигателя.) Инжекторами этого типа оснащались дизели 1CD-FTV автомобилей Toyota Avensis 2.0 D-4D;
* тип 2 – эти двухконтактные форсунки пришли на смену инжекторам первого типа. Имеют 2 контакта для питания управляющего электромагнитного клапана. А вот кодировка данных форсунок осуществлялась уже 30-значным QR-кодом, нанесенным сверху на торце форсунки. При ее замене этот код используется для согласования работы инжектора с ЭБУ дизеля (с помощью дилерского оборудования – по аналогии с CR Delphi). Сделано это с целью защиты системы впрыска от неквалифицированного вмешательства (т.н. «защита от дурака»): на этапе «прописывания» инжекторов в ЭБУ двигателя по контрольной сумме QR-кода форсунки блок управления определяет, подходит ли конкретно она для использования в данном двигателе. Если контрольная сумма форсунки не соответствует хранящейся в памяти ЭБУ – блок управления не позволит «прописать» такой инжектор;
* тип 3 – двухконтактные пьезофорсунки. Имеют пьезоэлектрический управляющий клапан, момент и продолжительность открытия которого непосредственно определяют параметры впрыска. Кодировка данных форсунок также осуществляется с помощью адаптационного QR-кода.
По опыту эксплуатации в наших условиях ТНВД CR DENSO зарекомендовали себя относительно надежными агрегатами. Единственной проблемой ТНВД HP-3, HP-4 является шестеренчатый насос подкачки, который, как показывает практика, из-за низкого качества топлива примерно через 200 тыс. км. пробега на легковых авто начинает «гнать стружку», в следствии этого появляются задиры на рабочей поверхности управляющего клапана, прецизионных поверхностей форсунки.
Несмотря на высокое качество изготовления и используемых материалов, система CR Denso является требовательной к качеству топлива и чувствительной к попаданию посторонних частиц. В связи с этим обращения на ремонт данной топливной системы составляют большую часть работ, выполняемых ООО «ДизельОК». Как показывает опыт нашего сервиса, главной причиной этого становится сам хозяин автомобиля. Заправляющий свой автомобиль «из канистры» от куда вместе с топливом попадает вода и пыль. Добавляющий всевозможные присадки и очистители топлива, которые снижают смазывающие свойства. Считающий нужным менять топливный фильтр не чаще одного раза в 20-30 тыс. км. и при этом пытаясь экономить ставит дешевый фильтр с пропускной способностью 15-25 микрон, тогда как производитель рекомендует не более 5 микрон. В наших условиях эксплуатации рекомендуемый ООО «ДизельОК» интервал замены топливного фильтра – 8-10 тыс. км пробега, и превышать его не стоит… При этом не нужно заниматься и самоуспокоением, думая, что установленный 5 тыс. км назад фильтр хорошего качества спасет ото всех бед. Увы, воду он не остановит, водянистая эмульсия практически беспрепятственно проходит через фильтр.
Откуда берется вода в топливном баке? Не только качество топливо на является причиной попадания влаги в бак. Образование воды в баке может быть вызвано частой сменой погоды, к примеру, когда за сильной жарой приходят прохладные дни с обильными осадками. Достаточно открыть крышку бака на заправке, чтобы влажный воздух попал внутрь. При этом после снижения температуры водяного пара последний в виде капель будет оседать на стенках топливной емкости и стекать на дно.
Что касается форсунок CR DENSO, то конструктивно они отличаются от инжекторов Bosch. Например, шток-мультипликатор и корпус является одним механизмом, взаимодействуя как прецизионная пара. Зачастую дефекты, влияющие на работу форсунки и системы в целом, в легковых авто, связаны с износом запорной поверхности клапана, прецизионной поверхности распылителя, а если рассматривать грузовое Denso, то и с износом прецизионной поверхности штока-мультипликатора. Решение вопроса – замена клапана, распылителя, а в грузовых — восстановление корпуса и замена штока-мультипликатора ремонтным.
Новый обратный клапан
Обратный клапан с износом
ООО «ДизельОК» одни из первых освоило полный ремонт системы CR DENSO, от частичной коррекции наливов форсунки и присвоения кодов адаптации, до полного ремонта топливной системы…
