Dlaczego wtryskiwacze Common Rail to przełomowe rozwiązanie w silnikach wysokoprężnych?

Dawne systemy wtryskowe w dieslach charakteryzowały się głośnym klekotem, wysokimi wynikami spalania oraz dużą ilością spalin z rury wydechowej. W 1997 roku zaprezentowano pierwszy samochód wykorzystujący wtrysk Common Rail, który na zawsze zmienił kulturę pracy diesli.

Problemy tradycyjnych silników diesla

W starych silnikach diesla paliwo jest podawane do cylindrów tylko w wybranych momentach, a ciśnienie wytwarzane przez pompę sekcyjną lub rozdzielaczową zależy od obrotów wału korbowego. Wzrost obrotów powoduje większą ilość dostarczanego paliwa. Trudności z utrzymaniem stałego ciśnienia generuje powstawanie charakterystycznych dźwięków. System Common Rail uniezależnił wtrysk od obrotów wału korbowego i rozmieszczenia cylindrów. Pompa wysokociśnieniowa tłoczy paliwo, które jest transportowane do tzw. akumulatora zasilającego. Ma on kształt listwy umieszczonej nad głowicą silnika wzdłuż cylindrów. To właśnie od szynowego kształtu pochodzi nazwa Common Rail. Jeśli ciśnienie przekroczy określony poziom, nadmiar wraca do zbiornika.

Fazy wtrysku

Wtryskiwacz działa elektronicznie i w zależności od generacji wtrysk może odbywać się od 3 do 7 faz. Najpierw podawana jest dawka pilotująca, dzięki której praca silnika staje się łagodna, a ciśnienie nie jest tak gwałtowne, jak w tradycyjnych dieslach. Następnie dawka dopalająca podnosi temperaturę spalin. Wpływa to na szybsze nagrzewanie się katalizatora i wydajniejszą pracę filtra cząstek stałych. Kolejne fazy mogą zmieniać się w zależności od obrotów, obciążenia silnika czy warunków pracy. Wszystkie te elementy wpływają na to, że silniki z systemem Common Rail zachowują zalety diesli i usuwają ich największe wady. Układ jest mocny, cichy, oszczędny, przyjazny dla użytkownika i środowiska. W kolejnych generacjach zwiększano ciśnienie w szynie ze względu na wyższe dawki paliwa w jednym cyklu. Z czasem elektromagnetyczne wtryskiwacze przestały wystarczać i zastąpiono je piezoelektrycznymi, które mogą pracować na ciśnieniu ponad 2000 bar.

Eksploatacja Common Rail

Główny minus Common Rail to kosztowna eksploatacja. Wymagane jest stosowanie dobrej jakości oleju napędowego. Praca wtryskiwaczy pod dużym ciśnienie i małe otwory rozpylacza sprawiają, że rozkalibrowanie otworów może nastąpić nawet przy niewielkim zabrudzeniu paliwa. Wtryskiwacze Common Rail są dość drogie ze względu na wysoki stopień skomplikowania konstrukcji oraz bardzo czułe mechanizmy. Jednak zalety tego systemu sprawiają, że konsumenci chętnie je wybierają. Istnieje możliwość sprawdzenia parametrów, ustalenia przyczyn niesprawności i naprawy wtryskiwaczy Common Rail. Najpierw wykonuje się testy, następnie przeprowadza się mycie i demontaż podzespołu na części składowe, a na końcu oczyszcza się je w myjce ultradźwiękowej. Mikrouszkodzenia można badać przy użyciu mikroskopu. Zepsute elementy zastępuje się nowymi, a na końcu reguluje się parametry i przeprowadza się test sprawdzający.