В современном автомобилестроении требования к экономичности и экологичности силовых агрегатов все более возрастают, поэтому конструкция и способы управления двигателей и их компонентов постоянно совершенствуются.

Что касается топливной аппаратуры дизелей, тенденция развития состоит в следующем:

• Давление впрыскивания постоянно увеличивается для обеспечения более тонкого распыления топлива в камере сгорания, для образования более однородной топливовоздушной смеси и, как следствие, более полного ее сгорания с максимальной эффективностью;
• Процесс управления впрыском топлива становится все более изощренным, впрыск разделяется на несколько подвпрысков, количество впрыскиваемого топлива и время впрыска регламентируется все более точно. Самой современной разработкой в области дизельной топливной аппаратуры является система Common Rail.

Предварительно очень кратко рассмотрим принцип работы системы Common Rail: топливный насос высокого давления создает высокое давление ( до 1500…2500 бар) в распределительном трубопроводе (так называемой рампе). В зависимости от режимов работы ДВС давление в рампе регулируется в пределах от 200 до 1500…2500 бар (1 бар ? 1 атм). Это давление постоянно подведено к форсункам, которые открываются подачей коротких импульсов с блока управления двигателем. Величина и время подачи топлива определяется длительностью и количеством этих импульсов. Электронное регулирование системы Common Rail позволяет очень гибко подходить к управлению процессом топливоподачи, но и накладывает жесткие требования на ее элементы - форсунки: они должны четко реагировать на очень короткие управляющие импульсы, т.е. их элементы должны двигаться без малейшего сопротивления, и в то же время эти элементы должны удержать топливо под чрезвычайно высоким давлением.

Для обеспечения этих условий форсунка содержит несколько прецизионных (т.е. очень точно исполненных) сопряжений деталей. Нарушение подвижности и герметичности сопряжений этих деталей вследствие применения некачественного топлива ведет за собой выход из строя форсунки в целом. Износ металла при таких экстремальных нагрузках происходит ускоренными темпами, поэтому наличие в топливе даже небольшого количества абразива приводит к ускоренному износу запирающих поверхностей; при содержании в топливе воды сопряженные поверхности корродируют и теряют подвижность.

Ни для кого не секрет, что качество нашего дизельного топлива оставляет желать лучшего, поэтому довольно часто происходит нарушение работоспособности топливной системы из-за неисправности форсунок. Естественно, что владельцев автомобилей, оборудованных системой Common Rail, интересуют надежность и ремонтопригодность эксплуатируемых форсунок. Рассмотрим с этой точки зрения форсунки основных мировых производителей компонентов системы Common Rail - фирмы Bosch, Delphi, Denso и Siemens.

Ведущую роль в этом списке занимает фирма Bosch - с точки зрения и объема применяемых форсунок, и их надежности, и ремонтопригодности.
Эти форсунки, из-за особенностей конструкции, наименее чувствительны к качеству применяемого топлива.
В случае же выхода из строя, все прецизионных узлы этих форсунок могут быть заменены, а форсунка может быть отрегулирована до соответствия тестовому плану фирмы-производителя.
Фирма Bosch наиболее полно и оперативно (по сравнению с другими производителями) обеспечивает ремонтный сервис соответствующими запчастями, технологией и оборудованием.

Второе место по надежности в эксплуатации занимают форсунки Denso.
Однако следует отметить, что в настоящее время фирма Denso лишь планирует выпускать на рынок услуг технологию, оснастку и запасные части для их ремонта, а пока этого не произошло - они подлежат только замене.

Наиболее зависимы от качества применяемого топлива форсунки Delphi.
Эти форсунки имеют ряд конструктивных достоинств: во-первых, они самые компактные среди вышеперечисленных, во-вторых, они устроены таким образом, что прецизионный управляющий клапан форсунки очень удачно скомпонован и состоит всего из двух сопряженных прецизионных деталей.
Однако, эти удачные конструктивные решения имеют и оборотную сторону: из-за небольших размеров управляющего электромагнита, встроенного в корпус форсунки, усилия подъема якоря клапана невелики, поэтому любое загрязнение топлива посторонними частицами или водой приводит к "подвисанию" подвижных частей и выводит форсунку из строя.
В этом случае необходим ремонт форсунки, который сводится к замене неисправных клапана и распылителя.

Следует отметить еще одну особенность, присущую в основном форсункам Delphi: после ремонта их надо протестировать на специализированном стенде с целью присвоения им буквенно-цифрового кода, отражающего индивидуальные характеристики данной форсунки. Этот код должен быть прописан в блок управления после установки форсунок на двигатель, в противном случае при работе двигателя могут возникнуть проблемы. Прописка кода в блок управления для форсунок Delphi (как и для форсунок Denso) требует специального диагностического оборудования.

Все вышеуказанное относится к электромагнитным форсункам системы Common Rail, в которых впрыск топлива осуществляется подачей сигнала на управляющую электромагнитную катушку форсунки.
Фирмы Bosch и Siemens начали производство форсунок следующего поколения, так называемых пьезофорсунок, в которых впрыск производится за счет изменения размеров управляющего пьезоэлемента.
Эти форсунки обладают увеличенным быстродействием, по сравнению с электромагнитными, однако они не ремонтируются, и в случае неисправности подлежат замене.
Фирма Siemens только планирует частичный ремонт своих пьезофорсунок, который будет сводиться к замене распылителя.

Другой основной элемент системы Common Rail - топливный насос высокого давления. Главной причиной, выводящей ТНВД из строя, является всё то же некачественное топливо. Весь вопрос в том, насколько стойкими к нему являются насосы разных производителей.

Среди насосов CR достаточно надежными являются изделия фирм Bosch, Denso и Siemens. Рассмотрим их более подробно.

Насосы Bosch по конструкции делятся на несколько типов.
Более ранний вариант насоса - CP1, применяемый в основном на легковых и малых коммерческих автомобилях, полностью ремонтопригоден.
Это означает, что практически любая часть ТНВД, вышедшая из строя, может быть заменена на новую.
Однако, если количество запчастей, требующих замены, значительное, стоит задуматься, что выгоднее - ремонтировать старый насос или приобрести новый.

Более современные типы насосов - CP3 - имеют ограниченную ремонтопригодность, т.е. какие-то части насоса могут быть заменены, но при неисправности основной части ТНВД - плунжерной пары, насос придется менять.

Еще более современные насосы - CP4 - в настоящее время не ремонтируются, а меняются целиком, и даже оборудование для их диагностики только начинает появляться в сервисах.

Насосы Denso и Siemens по надежности и ремонтопригодности похожи на насосы Bosch CP1, т.е. полностью ремонтопригодны.

Особо высокие требования к качеству топлива предъявляют ТНВД Delphi.
Вследствие высоких контактных напряжений в динамически нагруженных деталях насоса, любое загрязнение топлива посторонними частицами или водой приводит к их интенсивному износу.
Выкрошенные частицы металла попадают в топливную систему, и далее процесс развивается все более интенсивно.
Именно поэтому для своей топливной системы фирма Delphi рекомендует топливные фильтры с увеличенной степенью фильтрации.
Тем не менее, насосы Delphi также возможно отремонтировать, по ремонтопригодности они сопоставимы с насосами Denso и Siemens, и в продаже имеются их запасные части.

Ремонт форсунок и насосов Common Rail производится при помощи специального оборудования и оснастки по технологиям, предписанным фирмами-производителями. Особое внимание уделяется послеремонтной диагностике на специализированных стендах, на которых агрегаты испытываются на предмет их соответствия фирменным тест-планам. Естественно, все эти работы производятся высококвалифицированными специалистами, прошедшими обучение и имеющими сертификаты.