Učení Common Rail: Všechno je v pořádku
Staré dieselové pohonné systémy s řadovým vysokotlakým palivovým čerpadlem byly nahrazeny pokročilejší konstrukcí – „Common Rail“ (CR), což znamená „společná cesta“.
První sériové vozy s tímto systémem vyvinutým společností Bosch se objevily v roce 1996. Svůj název získal podle jediné rampy, odkud se palivo dodává do vstřikovačů. Hlavní výhodou systému je dostatečně vysoký tlak paliva ve všech provozních režimech motoru, což přispívá k lepší tvorbě směsi ve spalovací zóně a úplnému spalování. Při zachování mírného apetitu svých předchůdců diesel CR lépe splňuje ekologické normy a takový vůz je často dynamičtější než benzinový a je téměř stejně tichý.
Srdcem systému je vysokotlaké palivové čerpadlo, kompaktní zařízení s jedním, dvěma nebo třemi plunžry a mechanickým pohonem. Těleso vstřikovacího čerpadla je vyrobeno z hliníkové slitiny, pouzdra plunžru jsou ocelová. Aby čerpadlo neplýtvalo palivem na volnoběh a při nízkém zatížení, u některých třípístových čerpadel se automaticky vypíná jedna sekce, zatímco dvoupístová čerpadla jsou regulována dávkovacími zařízeními. K samotnému palivovému vstřikovacímu čerpadlu je palivo přiváděno z nádrže pod tlakem 6–7 barů pomocným čerpadlem. On je buď výbava
chatované a zabudované ve skříni vstřikovacího čerpadla paliva nebo elektrické – v modulu sání paliva nebo v potrubí.
Sada na opravu vstřikovače.
Již v režimu protáčení klikového hřídele startérem vytváří vstřikovací čerpadlo startovací tlak 350–400 bar. Při minimálních volnoběžných otáčkách – až 500–600 barů a při maximálním zatížení – až 1300–1500 barů. Existují čerpadla s tlakem do 2000 bar. Její hodnotu nastavuje regulátor umístěný na skříni vstřikovacího čerpadla nebo na rampě a je podřízen elektronické řídicí jednotce motoru. Při vydávání příkazů se ECU spoléhá na signály ze snímače tlaku v railu.
Palivo je přiváděno vysokotlakým potrubím do vstřikovačů, které se otevírají vlivem elektrického signálu. Existují dvě možnosti provedení – elektromagnetické nebo s piezoelektrickým prvkem. Ten první nebyl zpočátku nijak zvlášť rychlý, což donutilo designéry hledat alternativu. V piezo vstřikovači je napětí přivedeno na piezo krystal, který se okamžitě roztáhne. Cívka stlačí pružinu, jehla vstřikovače otevře cestu pro palivo – a to se vstříkne do spalovací komory. Konstruktéři však pokračují ve zdokonalování elektromagnetických zařízení – obě možnosti úspěšně fungují na moderních motorech.
Moderní tryska je kompaktní, ale složité zařízení.
O míře péče, s jakou specialisté vyladili pracovní proces vznětového motoru, svědčí jeho nízká hlučnost. Předvstřik před hlavní dávkou tedy výrazně zmírnil zapalování směsi – to samo o sobě způsobilo, že diesely CR byly tišší než jejich předchůdci. Dieselové motory CR mají také dostřik. Jeho servisní úlohou je čištění filtru pevných částic. Další část paliva, aniž by se spálila ve válcích, vstupuje do filtru a ohřívá jej na teploty, při kterých jsou saze zcela spáleny.
DIAGNOSTIKUJEME
Je zde minimum vybavení, bez kterého je nerozumné začít pracovat. Diagnostika elektronických systémů začíná čtením chybových kódů, kontrolou senzorů a akčních členů. Speciální dieselové skenery neexistují, jsou univerzální, to znamená pro širokou škálu aut, nebo dealerské – pro konkrétní značku. Ke studiu signálu z testovaného zařízení potřebujete osciloskop. Je však výhodnější koupit skener s doplňkovou funkcí osciloskopu.
Tlak paliva se kontroluje manometry. Nízká – mechanická, se stupnicí do 10 barů, a vysoká – se speciálním zařízením s adaptéry a rozsahem minimálně 2000 barů. A k měření množství paliva vypuštěného ze vstřikovačů potřebujete vlastní sadu.
Algoritmus odstraňování problémů závisí na povaze selhání. Pokud motor nenaskočí (elektronické zámky a zapomenutá tajemství se nepočítají), zkontrolujeme neporušenost pohonu rozvodu. Pokud startér otáčí klikovým hřídelem silou, není to pro majitele špatné, ale pokud bez odporu, opraváři budou rádi: práce před námi bude drahá. Koneckonců, dieselové motory jsou „plug-in“ – když se zničí rozvodový pohon, písty ohýbají ventily a pak se stane cokoliv.
Stojan pro testování vstřikovačů a vysokotlakých čerpadel.
Pokud je rozvod rozvodu v pořádku, přistoupíme ke kontrole přívodu paliva. Elektrické pomocné čerpadlo se uvede do provozu otočením klíčku. Když se toto čerpadlo opotřebuje nebo poškodí, změní se spotřeba energie; ECU to zaznamená jako poruchu a zaznamená svůj kód do systémové paměti. Ale neměli byste se zcela spoléhat na elektroniku, proto připojujeme manometr k nízkotlakému potrubí. (Pro usnadnění ovládání má mechanické posilovací čerpadlo armaturu.) Pokud je zde tlak normální, přejdeme ke vstřikovacímu čerpadlu.
Zkontrolujme tlak paliva v kolejnici při protáčení klikového hřídele startérem. Tato část systému je vybavena snímačem tlaku paliva, využijeme tedy jeho služeb. Skener připojíme k diagnostickému konektoru a najdeme požadovaný parametr. Pokud je pod normálem, hledáme, kde je skrytá chyba. Na vině mohou být vstřikovače, solenoidové ventily (regulátory) a samotné vstřikovací čerpadlo paliva.
Schéma dieselového napájecího systému Common Rail:
1 – palivové čerpadlo;
2 – palivový filtr; 3 – vstřikovací čerpadlo;
4 – dávkovací ventil; 5 – snímač
tlak paliva; 6 – palivo
rampa; 7 – regulátor tlaku
palivo; 8 – trysky.
OPRAVUJEME
Obnovení funkčnosti čerpadla může provést pouze specializovaná dílna s kvalifikovaným personálem a diagnostickým zařízením. Náklady na opravy jsou od 7 tisíc rublů, pak záleží na složitosti. V případě nějakého poškození je rozumnější koupit nové vstřikovací čerpadlo. Obvyklá cena, asi 30 tisíc rublů, šokuje zarputilého provozovatele dieselových motorů, a proto se používají opravené nebo obnovené produkty.
CR diesel s vysokým počtem najetých kilometrů často nejde nastartovat kvůli poruše alespoň jednoho ze vstřikovačů. Únik paliva přes jeho ventil nedovolí, aby tlak v railu stoupl na počáteční hodnoty. Pro kontrolu tlaku při spouštění existuje speciální diagnostická sada. Zahrnuje kontrolní tlakoměr, tlakový senzor, spojovací trubky, zátky místo pohonů a zpětné odměrné nádoby.
Pohled v řezu na vysokotlaké vstřikovací čerpadlo paliva s uzavíracím ventilem plunžrové části.
Opotřebované vstřikovače je rozumné vyměnit jako sadu. Cenové rozpětí je velmi široké: v závislosti na modelu a výrobci stojí od 8 tisíc do 25 tisíc rublů. za kus. Charakteristika každého nového vstřikovače musí být zaznamenána v paměti řídící jednotky motoru, protože žádné dva vstřikovače nemají stejný výkon. Různé mají nejen špatný vliv na rovnoměrnost chodu motoru a jeho dynamické zatížení, ale zhoršují i vlastnosti vozu. Přestože má každá ECU dynamickou adaptaci (neustálé nastavení cyklického přívodu paliva pro plynulý chod motoru), je třeba pamatovat na to, že nemůže nahradit kódování, pokud jste jej například zapomněli zapsat.
Problém obtížného startování naftového motoru je jedním z nejčastějších. A majitel je někdy nespokojený například se sníženým výkonem motoru nebo kouřivostí z výfuku. Tyto problémy jsou nejsložitější, protože vyžadují posouzení přesnosti měření průtoku vzduchu nebo chodu přeplňování, účinnosti recirkulace, výfukového systému včetně filtru pevných částic (DPF) a měniče. Tyto technologie však dnes již dobře ovládají mistři diagnostiky.
Děkujeme společnosti Bosch
za pomoc s přípravou materiálu.