CRDi (Common Rail) — что это такое? Особенности автомобильных двигателей CRDI, их преимущества, недостатки и возможные неисправности Возможные проблемы с CRDI

«Киа-Спортидж-2,0CRDi-АТ-Премиум», от 1 379 900 руб., КАР от 12,80 руб./км

Как недавно объяснял мне инструктор по верховой езде, основное предназначение чистокровных лошадей - скачки. Из-за своего взрывного характера, чрезмерной энергичности они не годятся для обычных любителей. Этим четвероногим аристократам нужна ежедневная разрядка галопом и рука мастера, иначе последствия могут быть непредсказуемыми. Ведь даже сердце у них больше и мощнее, чем у лошадей других пород, объем легких больше.

Вот эти-то сведения почему-то и всплыли в памяти, когда я очутилась за рулем 184-сильного «Спортиджа». Спокойный ритм будничного дорожного движения, средняя скорость которого не превышает 50 км/ч, ему точно не по нраву. Мой чистокровный скакун даже в горку стартовал так, что только держись, и моментально реагировал на любое нажатие педали акселератора, ежеминутно порываясь обогнать ставшие вдруг необыкновенно медленными попутки. Делал он это настолько резво и игриво, что устоять перед желанием полихачить оказалось практически невозможно.

Регулировка по высоте и поясничный подпор помогут водителю подобрать удобную посадку

Впрочем, неудивительно. Алюминиевая дизельная «четверка» серии R, которую «Спортидж» (и его двоюродный брат ix35) получил в 2009 году, - гордость инженеров «Киа» и «Хёндэ». Оснащенная турбиной с промежуточным охладителем наддувного воздуха и системой впрыска «Коммон-рейл» третьего поколения от фирмы «Бош», в своем самом спокойном варианте она выдает 136 сил. Но изменяемая геометрия лопаток турбины позволила увеличить мощность на 48 л. с., а крутящий момент на 63 Н.м. Если учесть, что масса 184-сильной машины не увеличилась ни на грамм, понятно, откуда в характере такого «Спортиджа» появилась столь впечатляющая бодрость.

Правда, на хороших скоростях в машине хорошо прослушивается шум колес и звуки от проезжающих рядом автомобилей. И подвеска у кроссовера довольно жесткая. Трещины и мелкие выбоины в асфальте не мешают, но на более серьезных препятствиях «Спортидж» начинает ощутимо погромыхивать, да и пятая точка хорошо чувствует дорожные швы и ямы. Зато все маневры на дороге мой полноприводный «Киа» выполнял легко и непринужденно.

18-дюймовые диски очень идут «Спортиджу». Однако на наших дорогах меньшие на дюйм колеса, пожалуй, следует признать куда более практичными

Только не стоит ждать от столь резвого скакуна особой экономичности. И уж во всяком случае чудесных шести с небольшим литров на сотню, что обещают официальные характеристики. Мой «Спортидж», оснащенный, между прочим, всем, что только можно разместить в автомобиле, да еще с работающим на полную мощность отопителем, в среднем съедал не меньше 10–11 литров. Ведь такую мощную и быструю машину так и хочется погонять, вот и начинает мой чистокровный жеребец хлестать «солярку» ведрами. Как тут ни вспомнить, что арабских скакунов в конюшнях шейхов кормят сеном, которое везут самолетами из Канады. Так-то…

Вот и дизельный «Спортидж», долетающий до сотни за 9,8 секунды, уготован исключительно тем, кто не хочет смириться со спокойным характером его младшего дизельного брата и не согласен на бензинового скакуна. Этот жеребец для тех, кому нужен самый быстрый и резвый вариант из всех существующих. При этом выбора у покупателя нет: если он хочет шустрый дизель, то премиум-набор из нескольких десятков нужных и не особо опций с полным приводом и «автоматом» он обязан приобрести, выложив за это 1 379 900 рублей. А брату нашего чистокровного скакуна такая комплектация и вовсе не полагается, потолок 136-сильного «Спортиджа» - версия «Лакшери». У нее нет панорамной крыши, кожаного салона и автопарковщика, а вместо 18-дюймовых установлены диски на дюйм меньшего диаметра.

Мы решили:

Самый мощный дизельный «Спортидж» порадует хозяина впечатляющей резвостью и практически исчерпывающим оснащением. Правда, за это придется расплатиться рублем: он на 80 тысяч дороже столь же богато оборудованного бензинового и на 130 тысяч - менее мощного дизельного собрата.

В отличие от всего остального мира, где у «Спортиджа» аж семь разных моторов, в России у покупателей выбор не столь велик - лишь три двигателя. Самый мощный «Спортидж» на 2,3 секунды быстрее своего младшего дизельного брата и почти секунду выигрывает у бензиновой версии с механикой. А хорошие скакуны, известное дело, всегда в цене…

Автомобильная система с обозначением CRDI, именуемая также Common Rail, имеет определённые плюсы и некоторые минусы. На сегодняшний день её устанавливают на достаточно широком спектре автомобильных двигателей, она характеризуется определёнными характерным отличиями в своих модификациях.

Система, обозначающаяся как CRDI, разрабатывалась как основная система для питания двигателя, но даже сейчас многие автовладельцы до сих пор считают её чем-то слишком экзотическим, и исходя из этого, не надёжным. На самом же деле, ситуация обстоит несколько иначе, и CRDI применяется на большом количестве различных моделей авто.

У автомобилей концерна Daimler такая система характерна обозначением CDI, CRD, на машинах концерна Fiat эта аббревиатура будет JTD, TTiD, DDiS, Ecotec CDTi, на Ford это TDCi, Kia и Hyundai – CRDi или же Common Rail Direct Injection, на Volkswagen Group – TDI.

Помимо автомобилестроения, силовые агрегаты, в которых используется данное решение, очень активно применяются в процессах судостроения и на железнодорожных локомотивах.

При переводе с английского «common rail» можно перевести, как «общая рейка», либо «общая магистраль».

В соответствии с названием, принцип работы такой системы основывается на процессе подачи топлива до форсунок, при использовании общего аккумулятора, в котором создаётся достаточно плотное давление топлива, перед его впрыском. То есть специально для нагнетания высокого давления топлива, разработана общая рампа (она же – общая рейка). Создание высокого давления при подаче топлива и его поддержка по всей топливной системе происходит вне зависимости от скорости вращения коленвала в агрегате или от фактического количества рабочего топлива, которое впрыскивается.

В этом и заключается основное отличие от стандартной системы дизельного типа с ТНВД, а также приводом кулачкового типа, для которой характерно низкое давление во время подачи топлива. Процесс впрыска осуществляется форсунками под управлением контроллерного блока EDC, с помощью специальных магнитных соленоидов, которые встроены прямо в форсунки. Их активация происходит от управляющего блока.

То есть, с самых начальных оборотов коленвала в двигателе, топливо нагнетается в систему общей рампы, где находится под довольно высоким давлением. С этого момента оно всегда готово для впрыска. Особенности последующей работы системы форсунок и всего механизма в целом, зависят также и от действий водителя, что просчитывается и реализуется с помощью электронного блока управления.

Процессы нагнетания и поддержки давления, а также самого впрыска разделены полностью, впрыск может производиться как двухфазный, так и многофазный (до 9 фаз), в зависимости от характера режима эксплуатации автомобиля в данный момент, нагрузочного или скоростного.

Преимуществами применения систем Common Rail на всех современных автомобилях можно назвать, прежде всего, возможность уложиться в рамки строгих требований по показателям экономичности и экологической чистоты двигателя, которые неуклонно повышаются с каждым годом.

Помимо уменьшения количества выбросов, система также помогает достичь значительной экономии, посредством более тонкого распыла топлива. Это позволяет одновременно снизить количество вредных выбросов и уровень шума, а также повысить экономию и мощность двигателя, за счёт более эффективного практически полного сгорания топлива. При помощи высокого и постоянного давления, в процессе впрыска, получается также достичь точного дозирования, без каких-либо волн давления.

Система CRDi, благодаря своей стабильности в плане поддержки постоянного высокого давления в магистрали для подачи топлива, исключает «волновые» скачки давления, которые ранее приводили к разрушениям топливопроводов. Благодаря этому давление можно увеличивать теперь в разы (до 2 000 бар), и при этом вся работа, происходящая внутри форсунки, не будет оказывать разрушительного воздействия.

Среди определённых минусов системы CRDi можно отметить несколько повышенные требования к чистоте и качеству дизельного топлива. Из-за высокой точности элементов системы, а также постоянного высокого давления, даже самые мелкие инородные частицы смогут вывести компоненты системы из строя.

Вы не знаете что такое CRDI двигатель? Мы Вам объясним! В связи с принятием более жестких мер в сфере экологии по выплеску неблагоприятных веществ в окружающую среду, стали применять топливную систему Common Rail для дизельных двигателей.

Подача топлива в цилиндр в системе протекает под высоким давлением. Поэтому автомобили с Common Rail приобрели экономию расхода топлива порядка 15% и увеличение мощности двигателя на 40%. Система CRDI получила широкое распространение, среди авто с дизельными двигателями, которые эксплуатируется именно с этой системой.

Описание системы

Термин Common Rail с английского на русский дословно переводится «общая магистраль». Исходя из перевода данного термина именно это определение заложено в принципе работы данной системы. При ее создании был спроектирован новый дизельный двигатель CRDI с непосредственным впрыском топлива в цилиндр.

Мотор CRDI получил улучшенные характеристики по динамике и мощности, которые пошли в сравнение с аналогами характеристик бензиновых двигателей. Для программного управления режимами двигателя был разработан специальный электронный блок. Последним шагом в разработке этой системы стала подача топлива под высоким давлением в общую магистраль.

Для любого дизельного двигателя характерны различные режимы работы и переменные нагрузки. При работе двигателя возникает различная нагрузка, независящая от оборотов коленчатого вала. Возникает вопрос, как стабилизируется высокое давление в системе?

Для этой цели был установлен блок управления, который сохраняет высокое давление в системе за счет изменения объема работы топливного насоса. Причем самое максимальное давление создается, когда обороты коленчатого вала достигают минимального значения.

От условий работы мотора, ЭБУ за счет подачи различных импульсов приводит в действие простые форсунки, которые снабжены электромагнитными или пъезоэлектрическими клапанами.

Преимущество Common Rail заключается в оптимальной работе двигателя. Максимальная отдача выгорания топлива в цилиндрах CRDI тесно связана с большой точностью электронного блока и высокого давления впрыска. Причем оптимальные результаты достигаются на всех режимах работы двигателя. Исходя из этого, происходит понижение расхода топлива и снижается показатель токсичности выхлопных газов.

За счет создания CRDI, обладающей значительным потенциалом, отрасль дизельных двигателей получило широкое развитие. Всем известно, что необходимо развивать технологии по снижению выбросов выхлопных газов в атмосферу. Поскольку нормы экологии по токсичности регулярно увеличиваются. За счет всех этих условий Common Rail в дальнейшем будет усиленно развиваться.

Преимущества и недостатки системы CRDI

Не значительное присутствие токсичных элементов в отработанных газах, создается за счет полного сгорания топливно-воздушной смеси, причем происходит значительное увеличение мощности двигателя.

Основным отличием системы движка CRDI, является сохранение давления топлива на одном уровне и независимость от оборотов коленчатого вала, объема топлива и других различных факторов, которые смогли бы повлиять на впрыск при разных режимах работы двигателя.

За счет электронного блока управления при подаче топлива происходит открытие форсунок для впрыска. Конструктивной особенностью форсунок системы являются встроенные в них специальные электромагнитные соленоиды. Благодаря, которым все это было реализовано.

Также это является особенностью этой системы . В Common Rail в инжекторной форсунке игла поднимается за счет управления соленоидом, а не за счет давления горючего.

Также в системе происходит программное управление давлением впрыска, количеством топлива и углом опережения впрыска. То есть программа, прошита в ЭБУ и используется при разных условиях и режимах работы двигателя.

Нагнетание топлива и впрыск оказываются совершенно отдельными процессами. Что привело еще к одному преимуществу CRDI, а именно многофазный впрыск, самый минимум двухфазный. Исходя из скоростного режима, количества оборотов и нагрузки на двигатель можно динамично менять давление впрыска.

В Common Rail фазированный впрыск происходит за 1 рабочий такт, хотя раньше при разработке системы предполагался двойной впрыск. Большее внимание уделялось избавление от детонации. Сегодня разработанные системы предоставляют девять фаз топливного впрыска. Фазированный впрыск значительно снизил уровень шума работающего дизельного двигателя CRDI, что является еще одним преимуществом.

Точная дозировка топлива в рамках времени впрыска обеспечивается за счет высокого постоянного давления в рейке. В предшествующих разработках с обычным насосом высокого давления такой возможности не было. Все попытки изменить давление приводили к возникновению волнообразной пульсации в трубопроводах, от насоса к форсункам.

В результате чего при воздействии этих волн быстро выходили из строя трубопроводы. Поэтому в ТНВД давление за счет, которого происходит нагнетание топлива в форсунки строго ограничено. Стало ясно, что простые ТНВД не могут нагнетать давление 300 кг/см2. А система Common Rail изрядно превышает эту цифру. Система CRDI без разрушения системы и колебаний давления предполагает отметку до 2000 бар.

Наряду с достоинствами, мотор CRDI насчитывает ряд существенных недостатков. Одним из недостатков является чувствительность к качеству дизельного топлива. Многие элементы системы, а именно форсунки или насос мгновенно выходят из строя при попадании потусторонних малейших частиц или фракций.

Еще одним недостатком является высокая стоимость двигателей оснащенных системой CRDI, что в итоге увеличивает общую стоимость транспортного средства. Для четкой работы двигателя требуются , которые заложены в конструкцию, поэтому такая система является сложной.

Поэтому исключается возможность ремонта в гаражных условиях, только в специализированных сервисах. Потому что для ремонта системы требуются специальные инструменты, диагностические стенды и различного вида оборудование.

При ремонте CRDI надлежит модульная замена запасных частей. А это приводит к дополнительным дорогостоящим затратам. Соответственно из перечисленных выше причин стоимость выполненных работ будет достаточно высока.

На основе выше изложенной информации становится ясно, почему на территории России многие владельцы автомобилей до сих пор расценивают систему питания дизельного двигателя Common Rail невыгодным решением. Все дело в качестве отечественного топлива и уровня обслуживания автомобилей с такими двигателями.

Все компоненты мотора CRDI изготовлены с повышенной точностью, то есть проникание в систему сторонних элементов не допускается. В условиях высокого давления детали после потребления некачественного дизтоплива мгновенно придут в негодность. А их замена подразумевает определенные сложности и повышенные расходы.

Все еще очень хорошо помнят Sorento первого поколения. Он стал бестселлером в своем роде. Несмотря на то, что первый Соренто походил больше на SUV, он был настоящим внедорожником с рамой и редуктором. К сожалению, в тестах на выносливость у него всплыли серьезные и дорогостоящие неисправности: отказал редуктор заднего моста и турбокомпрессор.

За время теста за рулем Kia Sorento 2.2 CRDi побывало 33 водителя из редакции польского отделения немецкого журнала «Auto Bild». За 100 700 км пути автомобиль повидал города, гравий и автомагистрали. Кроссовер нередко был полностью загружен, но до допустимых пределов. Автомобиль пережил зиму в Альпах и ужасную жару в Хорватии. Результат: помимо дезориентирующей навигации, позже замененной по гарантии, и привирающего датчика температуры окружающего воздуха, никаких поломок и механических неисправностей выявлено не было. Зимой в машине было немного холодно. Большой багажник SUV был как раз кстати для редакционных фотографов, которые всегда брали собой большое количество оборудования, и для любителей зимних видов спорта, предпочитающих отдыхать всей семьей.

«Экономичный - расход дизельного топлива ниже 8 литров, отсутствие расхода масла, достаточно комфортный, большое количество места и неплохие задатки вне асфальта» – такие положительные отзывы собрал протестированный кроссовер после поездки в Хорватию.

Далее в бортовом журнале значилось: «На косогорах и камнях SUV уверенно идет вперед. Лишь изредка передние колеса теряли контакт с поверхностью земли. При движении по малоприятному серпантину ни треска, ни шума в салоне не было. Двигатель работает чисто. Большой люк, который не затягивает слишком много воздуха, к счастью не является источником раздражающего шума ветра.»

Но за время экспедиции в Хорватию обнаружилось несколько незначительных недостатков. Так перестала сворачиваться шторка багажника, и отказал блок розжига ксенонового света правой фары. Программное обеспечение навигационной системы оказалось устаревшим. Ксеноновые фары светят высоко даже после коррекции, проведенной в рамках планового технического обслуживания на 60 000 км. Зачастую ночью в ответ моргали дальним светом встречные водители. К сожалению, отражатель ксенонового света оптимальный вертикальный угол освещения подбирает сам - автоматически.

Один раз попали в неприятную ситуацию, когда в замке зажигания автомобиля с выключенным двигателем остались ключи. Центральный замок заблокировал все двери. Водителю пришлось попадать в салон через люк, который к счастью был открыт. Возникает вопрос: почему электронная система блокирует дверные замки, когда ключ находится в замке зажигания.

В свою очередь высокий тест-редактор констатирует: «Сиденья удобные, спина не болит даже после 500 км движения без остановки. Но, к сожалению, после 70 000 км у водительского кресла появился небольшой люфт – при ускорениях оно немного отклоняется назад.»

Другие недостатки: слегка расшатался USB-порт, а при отпускании рычага стояночного тормоза, он нередко остается на предпоследнем «зубце», из-за чего движение начинается со слегка поджатыми колодками. Исправить оплошность помогает предупреждающий звуковой сигнал.

Прочие редакторы после долгого путешествия восхваляли экономичный дизель, потребляющий всего 8,7 л/100 км при движении со скоростью 140 км/ч. Но не обошлось и без упреков: звук работающего двигателя некоторым показался слишком похожим на «тракторный», а бачок омывающей жидкости опорожнялся рекордными темпами. Так же отмечена шумная работа подвески. К концу теста на сиденьях с кожаной обивкой присутствовали явные признаки износа. Тоже самое наблюдалось и на рычаге переключения передач. В конце испытания при включениях передач появился непонятный скрежет. Один из испытателей отметил слишком большой шум набегающего потока от передних стоек.

Тем не менее, все оценили Kia Sorento положительно: «Мощный двигатель, плавный ход, приятное и безопасное управление, приемлемый уровень комфорта». Несмотря на то, что за время испытаний автомобиль стареет в два раза быстрее, Соренто добрался до финиша без единой механической неисправности.

Двигатель D4EA 2.0 дизель имеет традиционное расположение четырех цилиндров в один ряд. Топливная система этого силового агрегата предусматривает установку рампы Коммон Реил. Форсунки разработаны таким образом, что позволяют работать на очень высоком давлении. Головка блока цилиндров либо с одним валом, либо с двумя, все зависит от количества клапанов установленных на модификации мотора.

Мотор D4EA 2.0 CRDI, отзывы о котором расположены на этой странице, отличается непосредственным впрыском топлива, обеспечиваемым благодаря инжектору. Об этом свидетельствует приставка CRDI в маркировке. Это дает возможность получить очень чистый выхлоп, а также обеспечить сравнительно небольшой расход топлива, учитывая рабочий объем.

Турбина двигателя D4EA обычно выбиралась WGT либо TCI, а также работала с предварительным охладителем воздуха – интеркуллером. Но так бывает не везде, к примеру санта фе классик D4EA оборудован другим нагнетателем – TD025M от компании Митсубиси. Современные модели нагнетателей способны выдавать большую мощность для силового агрегата, поэтому зависимость даты выпуска и мощности прямо пропорциональна.

Поэтому двигатель Hyundai D4EA, который оборудован дополнительным нагнетателем WGT, способен выдавать всего порядка 113 л.с – 120 лошадиные силы. Моторы, на которых установлена турбина TCI либо VGT, могут развивать мощность в 150 и 140 лошадиных сил. При всем этом, независимо от мощности, объемы камеры сгорания остаются идентичными, а изменяется только степень сжатия топлива. Турбина VGT может работать и без интеркулера, но экспериментировать не стоит, так как воздушное давление сильно увеличено. Помимо этого, эта модель нагнетателя предусматривает работу с индивидуальным топливным насосом высокого давления.

Двигатель санта фе 2.0 дизель D4EA также имеет очень важную особенность, которая не относится к модели устанавливаемой турбины. Эта особенность заключается в индивидуальных регулировках параметров под определенный кузов автомобиля. В зависимости от того, будет у вас кроссовер, седан или минивэн – параметры будут разными.

Особенности

Двигатель D4EA 2.0 CRDI, ресурс которого очень большой, не является классическим мотором, работающим на дизельном топливе, это нечто больше. На фоне аналогичных двигателей он выделяется особенностями конструкции, которые заключаются в следующем:

Цилиндры и отливные каналы для смазочных и охлаждающих жидкостей растачиваются прямо в блоке цилиндров, который полностью изготовлен из чугуна.
Устройство мотора предусматривается то, что прочный коленчатый вал из стали и литой распределительный вал фиксируется пятью опорами.
Надежность силового агрегата обеспечивается тем, что головка блока цилиндров изготовлена из алюминия, также как и корпус водяного насоса.
Топливо начинает сгорать в отдельной вихревой камере, что обеспечивает дополнительную мощность.
Для распределительного механизма газов использованы две схемы SOHC и DOHC, которые являются наиболее оптимальными.
Привод топливного насоса высокого давления осуществляется путем зубчатой передачи от распределительного вала.
Ремень грм D4EA приводит в движение газораспределительный механизм, что обеспечивает надежность в сравнении с цепной передачей.
Мотор CRDI 2.0 предусматривает установку интеркуллера, который изготовлен из алюминия и выполнен в пластинчатом исполнении.
Турбина вместе с нагнетателем воздуха сведены в один общий узел, что позволяет обеспечить наибольшую эффективность.
Описание работы компрессора основывается на комбинации из выхлопных газов и чистого воздуха из окружающей среды.
Благодаря установке специального перепускного клапана удается сбрасывать чрезмерное давление с системы, что позволяет продлить жизнь силового агрегата.

Мотор D4EA, характеристики которого представлены выше, отличается довольно интересной работой головки блока цилиндров с одним валом. В этом случае тепловые зазоры клапанов настраиваются в автоматическом режиме с помощью гидравлических компенсаторов. Головка с двумя валами, которая предусматривает работу по схеме DOHC, не оборудована такой системой, поэтому клапана приходится регулировать в ручном режиме.

D4EA мотор, надежность которого не оставляет сомнений, в 8 и 16 клапанном исполнении отличается также схемами распределения отработанных газов и расположением некоторого навесного оборудования. Другие компоненты остаются идентичными, включая систему зажигания и свечи накала на D4EA 2.0 CRDI. Форсунка двигателя D4EA также идентична для обеих версий моторов.

Маховики отсутствуют только на тех моделях силового агрегата, которые устанавливались на киа спортейдж 2006 и работали в паре с автоматической коробкой переключения передач. В любом другом случае, мотор работает с маховиками.

Если лить качественное масло в двигатель D4EA и использовать только качественное дизельное топливо, то ресурс двигателя D4EA будет сравнительно большим. Силовой агрегат работает без особых нареканий и не имеет типичных проблем, поэтому получил довольно большое распространение на вторичном рынке и обзавелся армией своих поклонников. О таком явлении также свидетельствуют и отзывы, оставляемые владельцами автомобилей с такими силовыми агрегатами.