2002-01-Uklady paliwowe systemow wtryskowych silnikow ZI.pdf

Ukþady paliwowe

systemw wtryskowych

silnikw Zl

Wydawnictwo INSTALATOR POLSKI

REKLAMA

PREZES

REDAKTOR NACZELNY nzzz

SEKRETARZ REDAKCJI nn

ADRES REDAKCJI ul. nznz

PRENUMERATA:

GRAFIKA I ýAMANIE: nzn

DRUK: znz

Od Autorw

Celem niniejszego opracowania jest przekazanie najbardziej niezbħdnej wiedzy o budowie i dziaþaniu, me-

todach weryfikacji podzespoþw oraz diagnozowaniu ukþadu paliwowego silnikw z zapþonem iskrowym, spo-

tykanych w warsztatach mechaniki pojazdowej. Ze wzglħdu na rŇnorodnoĻę systemw wtryskowych paliwa

i ich staþy rozwj na przestrzeni ostatnich 15 lat [bo pojazdy z tego okresu przyjdzie nam obsþugiwaę i remon-

towaę), nie jest þatwo podaę kilka prostych recept, na tyle uniwersalnych, by pozwoliþy nam w sposb þatwy

i tani ten problem rozwiĢzaę.

Podstawowym warunkiem rozumnego postħpowania w celu postawienia trafnej diagnozy w moŇliwie krt-

kim czasie jest odpowiednio duŇy zasb wiedzy praktycznej, jakĢ ma personel warsztatowy. Jest to najwaŇniej-

szy warunek skutecznej dziaþalnoĻci obsþugowo-naprawczej. Poziom tej wþaĻnie wiedzy warunkuje oglny stan

ĻwiadomoĻci celw, zasad i organizacji pracy wspþczesnego warsztatu mechaniki pojazdowej. Ostatnie lata

pokazujĢ, jak dramatyczna moŇe byþ sytuacja warsztatu, ktry dzisiaj nie uniknie juŇ obsþugi pojazdw z wy-

posaŇeniem elektronicznym, a czħsto z braku elementarnej wyobraŅni - trwa na pozycjach wypracowanych

przez poprzednie, niekiedy dziesiħciolecia.

Stan ten pogþħbia nasze szkolnictwo zawodowe, ktre áprodukuje" absolwentw o poziomie i zakresie wie-

dzy ástykowo-gaŅnikowej". Brakuje zewnħtrznych warunkw zmieniajĢcych (poprawiajĢcych) ten stan rzeczy,

zwþaszcza w warsztatach niezaleŇnych. Brak tej oglnej ĻwiadomoĻci, tzw. ĻwiadomoĻci zbiorowej Ļrodowiska

warsztatowego, paraliŇuje - czħsto na wiele lat - wþaĻcicieli warsztatw przed podejmowaniem, jak im siħ prze-

waŇnie wydaje, radykalnych krokw, w celu przygotowania warsztatu do obsþugi wspþczesnych pojazdw.

Ukþady paliwowe sĢ dobrym przykþadem na wykonanie tych pierwszych krokw we wþaĻciwym kierunku.

JakŇe czħsto w warsztatach mechanicy nie majĢ pojħcia o tym, jak od poczĢtku do koıca i jakimi narzħ-

dziami naleŇy siħ posþuŇyę, aby diagnoza byþa ástuprocentowa " i trwaþa najwyŇej godzinħ, a nie kilka dni! Naj-

lepsze sukcesy odnoszĢ te warsztaty, ktre z ŇelaznĢ konsekwencjĢ w okresie 2-3 lat, w sposb zrwnowaŇo-

ny, przyswajajĢ wiedzħ, systematycznie wyposaŇajĢ warsztat w urzħdzenia, ktre bħdĢ wykorzystane dziħki

zdobytej wiedzy oraz kompletujĢ dokumentacjħ warsztatowĢ zawierajĢcĢ informacjħ technicznĢ o pojazdach.

Problemy w funkcjonowaniu silnika pochodzĢce od usterek w ukþadzie paliwowym stanowiĢ niemaþy pro-

cent oglnych awarii pojazdw. NaleŇĢ teŇ do pracochþonnych, a wiħc i kosztownych napraw, zwþaszcza, gdy

dotyczĢ wymiany takich podzespoþw jak: pompy paliwa, wtryskiwacze, rozdzielacze paliwa lub inne. Pew-

noĻę o prawidþowym funkcjonowaniu ukþadu paliwowego i poprawnoĻci jego parametrw, to dobra baza wyj-

Ļciowa do dalszej diagnostyki silnika, zwþaszcza w obszarze elektronicznego systemu sterujĢcego dawkĢ pali-

wa. Jest to nie tylko punkt wyjħcia, lecz wielokrotnie podstawowy warunek skutecznej naprawy pojazdu. Brak

pewnoĻci o poprawnoĻci dziaþania ukþadu paliwowego, przy skromnych moŇliwoĻciach diagnostyki systemu

elektronicznego, czyni czħsto nasz wielogodzinny wysiþek warsztatowy daremnym z punktu widzenia klienta.

Ma on bowiem bardzo proste kryteria oceny: cena usþugi, czas jej wykonania i brak poprawek, bo jeŇeli juŇ, to

czħsto winnym warsztacie. TakĢ pewnoĻę prawidþowoĻci dziaþania daje nam bezpoĻredni pomiar parametrw

ukþadu paliwowego i porwnanie ich z danymi w dokumentacji warsztatowej. Dlatego w tym Poradniku znaj-

dujĢ siħ rwnieŇ opisy narzħdzi warsztatowych, takich jak manometry wakuometry, zestawy do pomiaru ci-

Ļnienia paliwa oraz sposoby korzystania z dokumentacji warsztatowej.

Opracowanie to jest wynikiem wieloletniej praktyki warsztatowej i szkoleniowej autorw oraz praktyki

warsztatowej realizowanej przez rzesze absolwentw kursw organizowanych przez PPHU Autoelektronika

i Centrum Szkolenia Motoryzacji w Poznaniu w latach 1992-2001.

inŇ. Ryszard Kħdzia mgr

inŇ. Andrzej Okoıski

1. Podziaþ ukþadw

paliwowych

punktu widzenia praktyki warsztatowej, tj.

oceny parametrw ukþadu paliwowego, zja-

wisk towarzyszĢcych procesowi pompowania

paliwa, stabilizacji i regulacji jego ciĻnienia, procesu

wtrysku paliwa, formowania mieszanki paliwowo-

powietrznej oraz wyposaŇenia warsztatowego umoŇ-

liwiajĢcego pomiary parametrw; ukþady paliwowe

moŇna podzielię na 4 zasadnicze typy (tab. 1).

Parametrem szeregujĢcym ukþady paliwowe

w ich podziale jest ciĻnienie systemowe paliwa ty-

powe dla danego systemu wtryskowego. DecydujĢ-

cym czynnikiem wyboru ciĻnienia paliwa przez

konstruktorw jest sposb realizacji mieszanki pali-

wowo-powietrznej dostarczanej do komory spalania

silnika z zapþonem iskrowym.

W Europie w ciĢgu ostatnich dziesiħciu lat kilku-

krotnie byþy zaostrzane normy na ograniczenie emi-

sji skþadnikw szkodliwych w spalinach. I tak,

w miarħ jak wprowadzano kolejne normy tej do-

puszczalnej emisji, pojawiaþy siħ kolejne nowe sys-

temy wtrysku paliwa. ZanikajĢ natomiast, w nieco

wolniejszym tempie, te, ktrych cechy konstrukcyj-

ne nie sĢ w stanie zrealizowaę aktualnych, wyĻru-

bowanych norm obowiĢzujĢcych w wielu juŇ kra-

jach europejskich i krajach Ameryki Pþnocnej.

Na rys. 1.1. przedstawiono schemat tworzenia

mieszanki paliwowo-powietrznej za pomocĢ sto-

sunkowo prostego rozwiĢzania, wykorzystujĢcego

moŇliwoĻci, jakie daje elektroniczny system stero-

wania czasem otwarcia wtryskiwacza. Jest to tzw.

system SPI (ang. Single Point Injection), ktry po-

wstaþ w zwiĢzku z koniecznoĻciĢ stosowania katali-

zatorw w pojazdach modeli klasy popularnej, czyli

najtaıszych. System SPI umoŇliwiaþ regulacjħ

skþadu mieszanki w szerokim zakresie, zwþaszcza

w obszarze mieszanek okoþostechiometrycznych,

koniecznych dla prawidþowej pracy katalizatora.

Proces tworzenia mieszanki odbywa siħ poprzez

wtrysk paliwa o ciĻnieniu ok. 1 bara (100 kPa) do

obszaru przepustnicy, tj. do krytycznego przekroju

kolektora dolotowego powietrza. Dziħki duŇej szyb-

koĻci przepþywu powietrza w tym przekroju oraz

stosunkowo wysokiej temperaturze zespoþu prze-

pustnicy (czħsto dodatkowo podgrzewanej nie tyl-

ko ciepþem promieniowania silnika, lecz strumie-

niem cieczy z ukþadu chþodzenia, bĢdŅ dogrzewa-

nej w fazie nagrzewania silnika grzaþkĢ elektrycznĢ

z instalacji pojazdu), istnieje moŇliwoĻę powstania

Typ

ukþadu

Tabela 1.

Wtrysk paliwa

Podziaþ ukþ

CiĻnie

adw paliwowych

enie paliwa

Typ systemu wtryskowego

A Jednopunktowy elektronicznie

sterowany SPI

MPa

bar

kPa

0,08-0,12

0,8-1,2 80-

120

Mono-Jetronic

Mono-Motronic D-

Jetronic (Mutec)

B Wielopunktowy elektronicznie

sterowany MPI

MPa

bar

kPa

0,3-0,4

3,0-3,5

300-350

L-Jetronic D-Jetronic

MP-, ML-Motronic

C Wielopunktowy ciĢgþy mechaniczny MPa

bar

kPa

0,50-0,65

5,0-6,5

500-650

K-Jetronic KE-

]etronic KE-

Motronic

1) BezpoĻredni do cylindra,

elektronicznie sterowany GDI

MPa

bar

kPa

12.0 120

12 000

MED7-Motronic

GDI-Mitsubishi

Rys. 1.1. Schemat dziaþania jednopunktowego wtrysku paliwa SPI: 1

- dopþyw paliwa, 2 - dolot powietrza, 3 - przepustnica, 4 - kolektor

dolotowy, 5 - wtryskiwacz paliwa, 6 - silnik ZI, U st - napiħcie

sterujĢce otwarciem wtryskiwaczy

Rys. 1.2. Schemat dziaþania wielopunktowego wtrysku paliwa MPI: 1 -

dopþyw paliwa, 2 - dolot powietrza, 3 przepustnica,4 - kolektor

dolotowy powietrza, 5 - wtryskiwacze paliwa, 6 - silnik ZI, U st -

napiħcie sterujĢce otwarciem wtryskiwaczy

stosunkowo jednorodnej mieszanki paliwowo-po-

wietrznej. ZasadniczĢ wadĢ tego rozwiĢzania jest

rŇnica w napeþnianiu poszczeglnych cylindrw,

wynikajĢca z rŇnej dþugoĻci odcinkw kolektora

dolotowego. Ta podstawowa zaleta, Ňe moŇna byþo

stosunkowo tanio realizowaę systemy z regulowa-

nym (trjfunkcyjnym) katalizatorem spalin, staþa

siħ powodem szerokiego wprowadzania tych syste-

mw przez wielu producentw pojazdw. Niestety

wady wynikajĢce z ograniczeı konstrukcyjnych,

wobec koniecznoĻci sprostowania nowym nor-

mom, powodujĢ, Ňe systemy te nie mogĢ byę juŇ in-

stalowane w pojazdach sprzedawanych w krajach

o zaostrzonych normach emisji spalin.

Do typowych rozwiĢzaı naleŇĢ:

X Mono-Jetronic firmy Bosch i ich pŅniejsze

wykonania jak Mono-Motronic

X stosowane w pojazdach marki Ford, rwnieŇ

systemy Mono-Jetronic firmy Weber

X inne, stosowane w pojazdach marki Renault

oraz bardzo wiele wykonaı tych systemw typu D-

Jetronic, jak systemy SPI Multec, systemy Magneti

Marelli i wiele innych

dra silnika. Jest to rozwiĢzanie najstarsze, stosowane

juŇ w pierwszych systemach wtrysku paliwa stero-

wanego elektronicznie, a popularnie nazywane MPI

(ang. Multi Point Injection) - wtrysk Wielopunktowy.

Obecnie system MPI jest powszechnie stosowa-

ny, a wþaĻciwie ostaþ siħ na áplacu boju" jako wy-

þĢczny system poĻredniego wtrysku, lecz w wyko-

naniu jako sekwencyjny (synchroniczny).

Proces tworzenia mieszanki paliwowo-po-

wietrznej w tym systemie odbywa siħ poprzez

wtrysk paliwa do obszaru zaworu lub zaworw ssĢ-

cych danego cylindra. CiĻnienie systemowe w tym

ukþadzie paliwowym wynosi od ok. 0,3 do 0,4 MPa,

tj. 3-4 bary.

Indywidualnie formowana przez wtryskiwacz,

oddzielny dla kaŇdego cylindra, dawka paliwa gwa-

rantuje niemal identyczne zasilanie mieszankĢ pali-

wowo-powietrznĢ wszystkich cylindrw.

W praktyce warsztatowej okazuje siħ jednak, Ňe

dþuŇej uŇytkowane pojazdy mogĢ mieę wtryskiwa-

cze, ktrych charakterystyki w wyniku eksploata-

cji znacznie siħ rŇniĢ, co powoduje znaczĢce

zrŇnicowanie dawki paliwa dla poszczeglnych

cylindrw. Jest to jednak temat do pŅniejszych

rozwaŇaı.

Podanie paliwa na zamkniħty zawr ssĢcy przez

pracujĢce grupowo wtryskiwacze (tzn. jednocze-

Ļnie), zwþaszcza w warunkach zimnego silnika,

skutkowaþo znacznie gorszym przygotowaniem

Na rys. 1.2 przedstawiono schemat tworzenia

mieszanki paliwowo-powietrznej za pomocĢ indy-

widualnych wtryskiwaczy paliwa dla kaŇdego cylin-

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: