Топливная аппаратура BOSCH, DENSO, DELPHI

Ремонт форсунок пьезо bosch

В наше время стремительное развитие технологий способствует открытию более практичных и экологически чистых изобретений. Производители дизельных топливных систем постоянно совершенствуют свои агрегаты. Если раньше управление форсунок происходило, скажем так, механическим образом, то потом появились электрические элементы в управлении топливной системы. Это позволяло более точно контролировать и управлять системой впрыска. Но сами форсунки все равно оставались чисто механическим изделием, и скорость их срабатывания зависела от параметров динамичности работы этих механических узлов.

Характерные дефекты в работе дизелей с пьезофорсунками

Учитывая специфику конструкции такого типа форсунок, у них ко всем «болячкам» традиционных электромагнитных, добавляются свои специфические.

В основном, проявляются они таким образом: машина плохо заводится (вообще не заводится); в нагрузке глохнет; троит; глохнет на холостом ходу; при нагрузке теряется тяга; появление сизого дыма на холостом и черного в нагрузке.

Причины таких дефектов в работе автомобиля могут быть разнообразными, но довольно часто первопричину мы наблюдаем в форсунках. Поэтому при обнаружении таких симптомов на своем дизеле первым делом пройдите компьютерную диагностику. Это недорого и в вашем случае поможет сэкономить хорошую сумму денег.

Если диагностика определит потерю (превышение) давления в системе, замыкание цепи на форсунках или существенный дисбаланс в работе цилиндров, то сначала обратите внимание на форсунки. Зачастую именно в них и кроется причина этих проблем.

Поломки пьезофорсунок и влияние на работу двигателя

Пьезофорсунка не держит давление – повреждена прецизионная часть переключающего клапана. В результате машина плохо заводится. Также может глохнуть в режиме нагрузки.

Замыкание форсунки на массу – поврежден изоляционный слой пьезоэлемента. В таком случае машина не заводится вообще, или заводится и через короткий промежуток времени глохнет прямо на холостом ходу. Иногда при такой поломке машина глохнет в только в нагрузке. Чаще всего встречаем такой дефект на Trafic 2.0, реже на машинах группы Volkswagen и Audi.

Выход из строя распылителя. Тут в принципе два варианта: либо распылитель льет, либо клинит в закрытом положении. В первом случае слабо льющий распылитель дает светлый дым на холостом ходу, который при нагрузке полностью пропадает. Проявляется он на нерабочих распылителях после удаления сажевого фильтра. Болеть таким светлым дымом любят автомобили группы Mercedes, реже Audi, Crafter.

Если распылитель сильно льет (открытый клин), то при этом дыма будет больше. Также появляется черный дым в нагрузке, который сопровождается стуком. Но такой дефект пока что наблюдали очень редко.

При закрытом клине распылителя автомобиль троит на холостом ходу (клин больше ощущается при небольшом давлении в системе).

Разгерметизация сливной магистрали – механические повреждения элементов сливной магистрали, выход из строя обратного клапана этой магистрали. Машина при такой поломке заводится, работает, но при небольшой нагрузке глохнет. Довольно часто встречаем такие повреждения на Trafic 2.0.

Недостаточная емкость пьезоэлемента ( или слабое сопротивление) – вышел из строя пьезокерамический элемент. Если это произошло на одной форсунке, то машина троит. Если пьезоэлемент теряет емкость на нескольких форсунках, то в таком случае автомобиль может потерять тягу.

 

Строение пьезофорсунки

Разрез пьезоэлектрической форсунки:
1 – сливная магистраль; 2 – электрический разъем; 3 – пьезоэлемент; 4 – канал высокого давления; 5 – гидравлический цилиндр; 6 – сопряженные поршни; 7 – переключающий клапан (мультипликатор); 8 – дроссельная пластина; 9 – игла распылителя; 10 – надигольная камера; 11 – выпускной дроссель.

Принцип работы пьезофорсунки

В состоянии покоя игла распылителя, под действием высокого давления одновременно с двух сторон, находится в закрытом положении. При подаче электрического импульса на пьезоэлемент происходит его расширение. Пьезокристалл, расширяясь, толкает элементы гидравлического цилиндра.

Гидравлический цилиндр, в свою очередь, воздействует на переключающий клапан и открывает канал выпускного дросселя, через который топливо под давлением вытекает из надигольной камеры. При этом давление над иглой падает, а топливо в подигольной камере, которое находится под высоким давлением, поднимает иголку распылителя, и производится впрыск.

Вот собственно и все. Но главный фокус в том, что происходит вся эта череда процессов с очень большой скоростью. В этом и есть основное преимущество пьезофорсунок.

Преимущества пьезофорсунок

  • скорость и частота срабатывания
  • количество впрысков за один рабочий цикл форсунки
  • точность дозировки топлива
  • снижение шумной работы двигателя
  • работа форсунки на больших давлениях
  • экологичность

Как упоминалось выше, быстродействие пьезофорсунки позволяет разделять подачу топлива на большое количество микродоз: вначале происходит несколько подготовительных впрысков, потом идет основной и уже после него так называемые послевпрыски.

Впрыск топлива происходит таким образом, что в цилиндр попадает небольшое количество топлива – пилотный впрыск (около 1,5 мл). Оно обогащает и прогревает топливно-воздушную смесь, плавно подготавливая систему к основной подаче топлива. При этом достигается равномерное распределение давления в камере сгорания. Чем больше таких предвпрысков, тем мягче протекает горение, и соответственно, тише работает двигатель.

После этого подается большая доза топлива, которая выполняет основную роль в создании топливно-воздушной смеси. В конце цикла сгорания при помощи послевпрысков дожигаются остатки топлива. Это понижает токсичность отработанных газов. Также топливо, подаваемое таким образом в конце цикла работы форсунки, способствует очистке и регенерации сажевого фильтра.

Благодаря последним разработкам есть возможность использовать до семи впрысков за один рабочий такт форсунки. За счет этого вырисовываются новые возможности для увеличения мощности двигателя, снижения его шумности и создаются условия для более точного контроля отработанных газов.

На сегодняшний день производители разрабатывают системы common rail с рабочим давлением до 2500 bar. Максимальное давление в таких форсунках достигается не в топливной рейке, а в самой форсунке. Они оборудованы небольшим гидроусилителем давления и двумя электромагнитами для точного контроля момента и количества подаваемого топлива. Это позволит увеличить давление впрыска и КПД топливной системы.