История компании Denso

Как уже говорилось, 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 CR 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 DENSO вошла в историю дизельного двигателестроения как пионер адаптации системы впрыска Common Rail для нужд автомобильного транспорта...

На сегодняшний день система впрыска Common Rail 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.

"Японцы"...

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 CR DENSO 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 (1999-2003), Avensis Verso/Picnic (2001-2006), Corolla (2001-2007), Corolla Verso (до 2004 г.) и Previa (2000-2006). В 2001-2006 гг. этим турбодизелем оснащался и компактный кроссовер Toyota RAV4.

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 легендарные 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 аж 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 CR 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, 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...

 

...и "европейцы"

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 Ina. 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).

 

Немного теории

Глобальных конструктивных отличий CR DENSO от систем 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 CR 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 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.

Отдельно можно упомянуть и форсунки-"дожигатели", применяемые на автомобилях, оснащенных FAP-фильтром (D-cat у Toyota). В данном случае в выпускном тракте дизеля перед фильтром частиц устанавливается дополнительная форсунка, не имеющая питания от рампы-аккумулятора системы CR. Активация форсунки происходит автоматически при критическом загрязнении FAP-фильтра. Впрыскиваемое дополнительным инжектором в выпускной тракт топливо, сгорая, обеспечивает прожиг фильтра частиц. Хотя со стороны это зрелище выглядит не очень эстетично – из выхлопной трубы автомобиля валит густой сизый дым

 

Восток – дело тонкое...

По опыту эксплуатации в наших условиях ТНВД CR DENSO зарекомендовали себя относительно надежными агрегатами. А вот форсунки, напротив, становятся источником постоянной головной боли для владельцев автомобилей с такой системой впрыска из-за повышенного износа всех подвижных узлов (пары распылитель - игла и мультипликатор). Впрочем, об этом подробнее…

Несмотря на общую требовательность и чувствительность компонентов системы впрыска CR к качеству применяемого топлива, форсунки CR DENSO здесь в явных лидерах и весьма сильно страдают от низкокачественной солярки. Как свидетельствует опыт СТО "CRS", главной причиной этого становится сам хозяин автомобиля, почему-то считающий нужным менять топливный фильтр (ТФ) не чаще одного раза в 60 тыс. км. Тогда как в наших условиях эксплуатации рекомендуемый СТО "CRS" интервал замены топливного фильтра – 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, некачественную солярку "из-под трактора" он не остановит, ведь его функция – очищать, а не модифицировать топливо!

Что касается самого ТФ, то на многих дизельных автомобилях с CR DENSO он расположен весьма неудобно. Осложняет процедуру замены ТФ и то обстоятельство, что фильтр DENSO – "навертного" типа, из-за чего поменять его после пробега 60 тыс. км бывает весьма проблематично: зачастую ТФ "укоревает" так, что приходится снимать его вместе с кронштейном крепления, а уже потом разбирать узел на столе в тисках.

Что касается форсунок CR DENSO, то конструктивно они отличаются от инжекторов Bosch. Например, клапан-мультипликатор является одним целым с корпусом форсунки, а потому прецизионная пара шток - мультипликатор не подлежит замене. Решение вопроса – замена форсунки в сборе (350-400 евро за штуку). Впрочем, даже при желании восстановить форсунку до идеального состояния невозможно… Дела с запчастями для ремонта форсунок DENSO обстоят очень строго: официально компания-производитель не распространяет политику их капитального ремонта на страны постсоветского пространства и не поставляет в СНГ запчасти для форсунок. Поэтому, к сожалению, качественный капитальный ремонт инжектора CR DENSO с гарантией выполнить у нас нельзя, равно как и получить для этого запчасти… (Даже дилер класса "А" в Москве официально не сможет заказать запчасти для ремонта форсунок CR DENSO!) Официально отремонтировать форсунку CR DENSO на сегодняшний день можно лишь в некоторых странах Западной Европы.

Следующим "сюрпризом", связанным с форсунками, для владельца автомобиля, оснащенного дизелем с впрыском DENSO, становится тот факт, что на большинстве таких моторов для снятия форсунок необходимо демонтировать клапанную крышку (конструктивная особенность), а иногда еще и "трапецию" стеклоочистителя!

Помимо форсунок особой надежностью не отличаются и установленные на ТНВД клапаны наполнения (регуляторы давления). Эта довольно дефицитная позиция стоит $200-250.

 

Японский "паркетник"

Что касается упомянутого читателями кроссовера Nissan X-Trail, то, как уже говорилось, данный автомобиль оснащался двумя версиями турбодизельного двигателя 2.2 dCi с системой впрыска CR DENSO (мощностью 114 и 136 л.с.). В 2002-2003 гг. этот силовой агрегат оснащался ТНВД HP2 (турбодизель мощностью 114 л.с.), а в 2003-2007 гг. – насосом HP3 (мотор YD22DDTi мощностью 136 "лошадок"). Изменения коснулись также и форсунок: 4-контактные инжекторы ранних моторов были заменены двухконтактными форсунками с адаптационным QR-кодом.

Вообще говоря, система впрыска Common Rail 2,2-литрового турбодизеля dCi отличается сложным алгоритмом работы, что и обусловливает трудоемкость диагностики.

Как и прочие агрегаты с CR DENSO, двигатель YD22DDTi унаследовал "фамильные болезни" данной системы - проблемы с форсунками впрыска и клапаном наполнения ТНВД. Кстати, помимо злополучного клапана у насоса высокого давления этого мотора были и другие вопросы… Демонтаж и ремонт ТНВД – процедура чрезвычайно трудоемкая.

Встречается на 2,2-литровых моторах и отказ клапана EGR, гораздо реже – клапана управления турбиной. Конструктивно плохая экранировка стартера может послужить причиной отказа запуска мотора (в случае "искрения" стартера идет помеха на индуктивный датчик положения коленвала). А причиной "провалов" в работе двигателя может стать болтающийся маркерный диск датчика положения распредвала (со временем у него разбивает фиксирующую шпонку).

Владельцу Nissan X-Trail с турбодизелем 2.2 dCi придется столкнуться и с процедурой регулировки тепловых зазоров клапанов. Такая конструкция ГРМ обуславливает достаточно громкий и жесткий звук работы этого мотора, что может послужить поводом для волнения для технически неискушенных владельцев.