REGULACJA WTRYSKU PALIWA - NAPRAWA WTRYSKIWACZY COMMON RAIL – Pompy PLD

Regulacja wtrysku paliwa to proces zmiany ilości wtryskiwanego paliwa w celu uzyskania optymalnej mieszanki paliwowo-powietrznej w silniku. Jest to ważny element kontroli emisji spalin oraz osiągów i ekonomii silnika. W starszych konstrukcjach, regulacja wtrysku była oparta na mechanicznych elementach takich jak pompowtryskiwacze, natomiast w nowoczesnych silnikach wykorzystuje się układy elektroniczne takie jak system Common Rail. Regulacja wtrysku może być dokonywana ręcznie, jednak w większości przypadków odbywa się automatycznie za pomocą układów sterujących silnikiem. Odpowiednia regulacja wtrysku jest niezbędna dla prawidłowego funkcjonowania silnika i zapewnienia optymalnych osiągów i zużycia paliwa.

1. Regulacja wtrysku paliwa Common Rail – Bosch Diesel Service

Pojęcie regulacji odnosi się do oddziaływania na wielkości regulowane w rzeczywistym czasie w sposób zbliżony do wartości zadanej. W celu gromadzenia wartości rzeczywistych wykorzystuje się czujniki i nadajniki umieszczone na poszczególnych podzespołach silnika, które dostarczają

aktualnych informacji o warunkach jego pracy. Do głównych czynników branych pod uwagę w czasie regulacji wtrysku paliwa można zaliczyć: obciążenie silnika, prędkość obrotową wału korbowego, ciśnienie i temperaturę powietrza dostarczanego przez układ dolotowy, temperaturę paliwa, kąt obrotu wału korbowego, skład spalin, położenie pedału przyśpieszenia, itp. Następnie zgromadzone dane zostają przesłane do jednostki sterującej Common Rail za pomocą sygnałów, które mogą mieć postać analogową, cyfrową bądź impulsową. Sygnałami analogowymi w sposób ciągły mogą być dostarczane informacje o temperaturze cieczy chłodzącej silnika, ilości zasysanego powietrza i jego masie, napięciu akumulatora, itp. Analogowy sygnał pochodzący od poszczególnych elementów pomiarowych zostaje przekształcony w jednostce sterującej na sygnał cyfrowy. Przekształcenie tego typu ma na celu łatwiejsze poddanie się sygnału obróbce obliczeniowej, wykorzystując cyfrowy model zerojedynkowy (1 – włączone, 0 – wyłączone). Sygnały cyfrowe bezpośrednio wykorzystywane są np. w czujnikach służących do pomiaru prędkości obrotowej (czujnik Halla), z których pozyskane wartości rzeczywiste natychmiast przeliczane są w jednostce sterującej, bez konieczności zmiany rodzaju sygnału. Ostatnim rodzajem sygnału jest sygnał impulsowy pochodzący od czujników indukcyjnych określających np. liczbę obrotów oraz, podobnie jak sygnał analogowy, podlegający przekształceniu w specjalnym układzie we wnętrzu sterownika.

Wtryskiwacze i tester diagnostyczny KTS

W Bosch Service można KTS-em badać sygnały wychodzące ze sterownika do wtryskiwaczy, pompy wysokiego ciśnienia Common Rail, pompowtryskiwaczy i pomp PLD Bosch, Denso, Siemens, Delphi oraz sygnały z czujników i elementów wykonawczych. Bazując na otrzymanych danych wejściowych oraz zakodowanych w pamięci charakterystykach wzorcowych, mikroprocesor oblicza czas trwania i początek wtrysku, a także przekształca te dane w impulsowy przebieg sygnału wyjściowego dostosowanego do pracy silnika. Mając na względzie wiele różnych zewnętrznych wielkości. Jednostka sterująca, a w gruncie rzeczy mikroprocesor, realizuje i na bieżąco oblicza warunki pracy silnika Common Rail, dostosowując chwilowe dawki wtrysku paliwa. W związku z powyższym jednostka sterująca musi nieustannie przeliczać zgromadzone wartości rzeczywiste pochodzące z czujników, ze względu na szybkozmienny charakter pracy silników o zapłonie samoczynnym. Dlatego, na przykład w trakcie uruchomiania silnika, wielkość dawki paliwa jest dobrana w zależności od temperatury i prędkości obrotowej wału korbowego. Sterowanie dawką rozruchową rozpoczyna się od momentu przekręcenia kluczyka znajdującego się w stacyjce, aż do czasu osiągnięcia przez silnik odpowiedniej prędkości obrotowej. Idąc dalej, dostosowanie regulacji wtrysku paliwa podczas normalnej pracy silnika uwzględnia już tylko informacje o stanie położenia pedału przyśpieszenia jak i prędkość obrotową silnika, wykorzystując do tego celu mapę charakterystyk zapisaną w pamięci sterownika. Dla każdych warunków pracy silnika jednostka sterująca korzysta z innych źródeł informacji, używając ich w celu odpowiedniego wysterowania dawki. W przypadku pracy silnika z nominalną prędkością obrotową jednostka sterująca dostosowuje dawkę wtryskiwanego paliwa do rodzaju biegu, na jakim porusza się pojazd, a także do temperatury cieczy chłodzącej. W czasie regulacji miarowej pracy silnika na zmianę wielkości momentu obrotowego składają się odpowiednie prędkości obrotowe korbowodów w poszczególnych cylindrach. Zatem jednostka sterująca za pośrednictwem mikroprocesora dostosowuje dla każdego cylindra, na podstawie różnic prędkości obrotowej, indywidualną wielkość dawki wtryskiwanego paliwa. Wobec tego prowadzi to do równomiernego obciążenia poszczególnych cylindrów w kształtowaniu całkowitego momentu obrotowego silnika. Regulacja procesu wtrysku Common Rail paliwa przy udziale elektronicznego sterowania pozwoliła na stworzenie wielu udogodnień dla prowadzącego pojazd kierowcy. Przykładem korzystnych właściwości elektronicznego sterowania wtrysku paliwa jest możliwość poruszania się pojazdu ze stałą, odpowiednio dobraną przez kierującego pojazdem prędkością, bez konieczności trzymania nogi na pedale przyśpieszenia. Przytoczonym rozwiązaniem wykorzystywanym w szczególności na drogach szybkiego ruchu czy autostradach jest tzw. tempomat, który utrzymuje prędkość jazdy w granicach wartości ustawionej przez kierującego. Regulacja zadanej prędkości jazdy odbywa się poprzez elektroniczne zwiększenie lub zmniejszenie dawki wtryskiwanego paliwa do czasu, kiedy nieosiągnięta zostanie odpowiednia prędkość pojazdu. Regulacja ogranicznika dokonuje się między innymi na podstawie otrzymanych sygnałów wejściowych, takich jak np. temperatura cieczy chłodzącej, prędkość obrotowa wału korbowego, wielkość dawki zasysanego powietrza, itp. Ponadto elektroniczne sterowanie procesem wtrysku posiada szereg korzystnych właściwości, do których należą np.: ograniczenie toksycznych składników spalin, zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa czy też inne korzystne właściwości wpływające na wydłużenie okresu eksploatacyjnego silnika poprzez precyzję sterowania. Do wspomnianych właściwości układu można zaliczyć aktywne tłumienie szarpnięć polegające na redukcji wahań prędkości obrotowej poprzez ingerencję w zmianę dawki wtrysku w odpowiedniej chwili okresu wahań (tj. przy wzroście prędkości obrotowej na zasadzie ograniczenia dawki paliwa, a przy spadku na zasadzie zwiększenia dawki wtryskiwanego paliwa). Aby sterownik miał możliwość dostosowania dawki paliwa uzależnionej od wielkości zasysanego powietrza, niezbędne jest uwzględnienie informacji o stanie faktycznym ciśnienia atmosferycznego. W tym celu jednostka sterująca posiłkuje się sygnałem z czujnika ciśnienia atmosferycznego. Po obliczeniu wielkości odpowiednio dobranych do danych warunków pracy silnika spalinowego o zapłonie samoczynnym elektroniczna jednostka sterująca CommonRail posiłkuje się elementami wykonawczymi (nastawiakami), które przy właściwie dobranych nastawach warunkują odpowiedni, precyzyjny przebieg pracy silnika z uwzględnieniem wszystkich niezbędnych czynników. Do takich elementów wykonawczych mających zastosowanie we współczesnych silnikach o zapłonie samoczynnym zaliczyć można:
- nastawnik ciśnienia doładowania,
- zawór recyrkulacji spalin,
- przepustnicę kanału dolotowego,
- sterownik świec żarowych,
- w zależności od układu: pompowtryskiwacze, zawór elektromagnetyczny wtryskiwacza elektromagnetycznego, siłownik piezoelektryczny wtryskiwacza piezoelektrycznego, pompy PLD itp.
W głównej mierze rozwój i samo wprowadzenie elektronicznego układu sterowania miało na celu zagwarantowanie odpowiednio dużej precyzji parametrów regulacyjnych wtrysku paliwa. Mechaniczne sterowanie wraz z wprowadzeniem nowych, coraz bardziej restrykcyjnych norm emisji spalin nie pozwalało na ich spełnienie. Wynika to z braku fizycznej możliwości uwzględnienia tak dużej liczby parametrów regulacyjnych, co ma miejsce w przypadku sterowania elektronicznego. Zatem można spodziewać się coraz dokładniejszych układów sterujących procesem wtrysku paliwa, które będą uwzględniać jeszcze więcej istotnych parametrów zachodzących w szybkozmiennych warunkach pracy silnika spalinowego cechującego się wysoką sprawnością oraz właściwościami ekologicznymi.
Zapraszamy do odwiedzenia naszej pracowni Bosch Diesel Service i naprawy, regeneracji wtrysków, pompy Common Rail, pompowtryskiwacza i pomp PLD. Usługę można realizować wysyłkowo z całej Polski np. Warszawa, Lublin, Łódź, Szczecin, Wrocław, Rzeszów, Mielec, Jaworzno, Kielce, Radom i inne miasta. Jest możliwość odebrania podzespołów naszym kurierem.