Виды впрыска топлива двигателя фирмы TOYOTA 1CD-FTV (Common Rail)

Данная статья является попыткой рассмотрения видов впрыска топлива на данном двигателе. И только.

Особая признательность Александру Павловичу Чувилину (автосервис «Абрис-Ама», город Москва, ул. Поморская, 29), на «территории» которого при помощи мотортестера MotoDoc проводились все описанные ниже измерения.

Начнем, пожалуй.

С момента появления автомобилей с двигателем системы Common Rail, в частности 1CD-FTV, в Интернете опубликовано всего несколько заметок «по поводу». У читателей может сложиться впечатление, что двигатель этот «простой, как три рубля», потому что впрыск топлива у него осуществляется по аналогии с уже «разжеванным» впрыском двигателей системы GDI.

Это не совсем так, в чем мы с вами и постараемся убедиться.

Посмотрим на фото1:

Здесь мы видим так называемый «двустадийный» впрыск топлива в дизельном двигателе. Но прежде чем следовать в наших рассуждениях далее, давайте вспомним, почему стал применяться этот вид впрыска топлива и нужен ли он?

…Еще в 90-х года прошлого столетия, когда этот сайт только создавался, на его «просторах» прозвучали такие слова: «По требованию „Зеленых“…»

Именно так.

Потому что в дизельном двигателе в процессе сгорания образуется множество вредных веществ:

• диоксид серы;
• оксид азота;
• несгоревшие углеводороды;
• оксид углерода;
• частицы сажи;
• и многое другое, но в меньших пропорциях.

Двухфазный впрыск топлива призван максимально уменьшить выбросы вредных веществ. На фото 1 как раз и показана осциллограмма работы двигателя 1CD-FTV на холостом ходу.

• Позиция 1 — предварительный (или «пилотный») впрыск топлива
• Позиция 2 — основной впрыск топлива

По времени эти фазы впрыска топлива также различаются, посмотрите фото 2:

Предварительный («пилотный») впрыск топлива:

В камеру сгорания впрыскивается небольшое количество топлива: от 1 до 5 кубических миллиметров (в разных изданиях приводятся различные цифры, нам же это проверить негде, поэтому — поверим).

Впрыск может осуществляться в пределах 90 градусов до ВМТ.

Особенность: если впрыск происходит в пределах от 20 до 45 градусов до ВМТ, то в этом случае вполне возможен быстрый выход из строя самого двигателя, его механической части, так как при этих углах впрыска топливо не успевает испариться и в виде капель будет осаждаться на стенках цилиндра и поверхности поршня, что приведет к разжижению моторного масла.

Мы привыкли, что «дизель» работает шумно и с копотью. Но применение предварительного впрыска топлива дает возможность получения более плавной «кривой» увеличения давления, что влияет и на шумность работы двигателя, и на выброс вредных отработавших газов. Это также уменьшает период задержки воспламенения основной фазы впрыска топлива.

Очень важное условие для снижения шумности двигателя играет точное временное и массовое дозирование топлива для первой фазы впрыска топлива (предварительный впрыск). В случае нарушения этих условий возрастает и шумность двигателя, и его дымность. Все это имеет своей конечной целью снижение выброса вредных ОГ.

При нажатии на педаль газа вид впрыска начинает меняться:

На фото 3 мы видим, как при нажатии на педаль газа двухфазный впрыск (фото 3, позиция 1) переходит в однофазный (фото 3, позиция 2). Меняется также и время между импульсами(фото 4 и 5):

Время открытия форсунки при однофазном впрыске при 1250 RPM составляет 1.09 ms (погрешность измерений около 10 мкс).

Есть у этого двигателя знакомая нам по «обычному» впрыску так называемая «отсечка» (набираем обороты, а потом резко «бросаем» педаль газа):

«Отсечка» для разных регулировок тоже разная, но в принципе должна начинаться от 1800 оборотов и продолжаться до 1200 оборотов. А вот далее аналогию проводить уже нельзя, потому что после «отсечки» вид впрыска существенно отличается от «обычного», посмотрите:

Мы видим «пачки» импульсов, при помощи которых система управления плавно переводит двигатель в работу на ХХ.

При запуске двигателя также используется двухфазный впрыск топлива:

Это позволяет добиться надежности «холодного» пуска двигателя, стабильности оборотов на еще «не горячем» двигателе и снижения эмиссии CH_x.

Временные показатели на рисунке 1 не проставлены вследствии того, что они будут различными для различных температур, для различных сортов «дизельного» топлива, для различных сортов применяемого моторного масла и так далее. По этим же причинам величина оборотов двигателя при «холодном» запуске будет также различная.

На рисунке 1 написано: «двухфазный впрыск — 1» и «двухфазный впрыск — 2». Ни в одних «мануалах» об этом не написано и такие слова не приводятся. Но опытным путем установлено, что такие выражения в обиход ввести надо. Потому что:

• «Двухфазный впрыск — 1» — впрыск, который происходит в две стадии, но без возможности перехода его в однофазный впрыск.
• «Двухфазный впрыск — 2» — впрыск, который происходит в две стадии, но с возможностью перехода его в однофазный (основной) впрыск.

Здесь все зависит от многих факторов, но основным является температура охлаждающей жидкости и температура топлива.

Развитие автомобилестроения можно сравнить со спиралью, которая «упирается» в Вечность. «Зеленые» потребовали — автомобилестроение «выполнило». Через несколько лет, когда «зеленые» найдут еще «кое-что», они проведут через Закон уже другие ограничения на выброс ОГ автомобилями. И тогда мы будем лицезреть уже другой тип двигателя и другой вид впрыска топлива. Все связано, все закономерно, но всему основой не забота о людях, как можно подумать, нет. Основой основ являются цифры в чековой книжке. А уж к ним «привязывается» все остальное.

Такие двигатели с таким видом впрыска топлива существенно помогли бы улучшению экологии в нашей стране.

Если бы наше топливо было «нормальным».

Владимир Петрович Кучер