Restrykcyjne normy ekologiczne wymusiły na producentach wprowadzanie szeregu innowacji technologicznych - z jednej strony ograniczających emisję szkodliwych składników spalin emitowanych do atmosfery, z drugiej zaś zwiększających sprawność i osiągi jednostek napędowych. Zmiany te nie pozostały obojętne na trwałość poszczególnych komponentów samochodu. Do tych, które na skutek wprowadzonych zmian znalazły się na jednym z pierwszych miejsc ingerencji serwisowej są układy wysokiego ciśnienia bezpośredniego wtrysku oleju napędowego.

Problemy diagnostyczne
Oprócz zastosowania dodatkowych elementów w układach sterowania, zwiększono precyzję wykonania elementów składowych oraz wprowadzono bieżący monitoring pracy aktuatorów. Precyzja ta skutkuje zjawiskiem nieprawidłowej pracy systemu nawet wówczas, gdy wystąpi niewielkie zużycie eksploatacyjne. Ten ogromny wpływ na jakość pracy systemów często powoduje niezdatność eksploatacyjną silnika ze względu na zabezpieczenia ekologiczne i bezpieczeństwa, ograniczające m.in. moc systemu wprowadzając go w tryb pracy awaryjnej. Do tych, które charakteryzują się najwyższą precyzją wykonania, zaliczyć należy rozpylacze układów wtryskowych, które wykonane są często z dokładnością rzędu 10-4 mm. Zastosowane metody wynikowego wtrysku paliwa, systemy sterowania z wielokrotnymi charakterystykami umożliwiającymi podział wtrysku na kilka faz, np. 10 wtrysków na jeden cykl pracy silnika o zapłonie samoczynnym, różne poziomy sygnałów sterujących oraz prędkości transmisji danych utrudniają weryfikację stanów zdatności eksploatacyjnej. Powoduje to wystąpienie szeregu problemów diagnostycznych w serwisach samochodowych oraz wzrost kosztów naprawy. W dodatku wielu producentów komponentów składowych nie jest zainteresowanych naprawą swoich produktów. Są firmy, które nie udostępniają technologii naprawy wtryskiwaczy nawet swoim autoryzowanym serwisom [1], chcąc w ten sposób sprzedawać gotowe, kompletne wyroby. Pozytywnym przykładem dbania o serwisy samochodowe w Polsce jest polityka potentatów światowych w produkcji aparatury do silników Diesla firm Bosch i Delphi, które są żywo zainteresowane naprawą swoich wyrobów oraz tworzeniem sieci autoryzowanych serwisów naprawy.

Komplikacja układu
Rosnące wymagania ekologiczne napędzają rywalizację producentów systemów sterowania. Ogromna popularność silników o zapłonie samoczynnym generuje wzmożone starania inżynierów, które mają na celu z jednej strony spełnienie restrykcyjnych przepisów, z drugiej zaś zaspokojenie rosnących wymagań konsumentów. Wiąże się to ze stosowaniem coraz to nowszych rozwiązań technicznych i technologicznych. Swoboda sterowania wtryskiem (perspektywiczne 10 wtrysków na cykl), wysokie ciśnienie wtrysku, które obecnie realizowane jest w zakresie 220-2200 barów wymaga ogromnej precyzji sterowania, jak i dokładności wykonania elementów składowych. Każda nieprawidłowość, wynikająca z uszkodzenia lub zużycia eksploatacyjnego komponentów, ma negatywny wpływ na funkcjonowanie układu, a w konsekwencji może doprowadzić do uszkodzenia silnika. Problemem jest fakt, iż w codziennej eksploatacji nieprawidłowości często nie są dostrzegane przez użytkowników. Sterowniki mają ogromne możliwości kalibracyjne i adaptacyjne, wprowadzają szereg korekcji mających na celu niwelowanie zewnętrznych objawów, np. uszkodzenia czy zużycia wtryskiwaczy. Dlatego nieprawidłowa praca układu zostaje zauważona przez kierowcę dopiero wówczas, kiedy system nie jest w stanie dokonać korekt w wymaganym zakresie. Diagnostyka stała się więc skomplikowana, trudna do jednoznacznej interpretacji. Często pracownicy serwisów decydują się na demontaż aparatury wtryskowej i sprawdzenie jej na specjalistycznych stanowiskach probierczych metodą eliminacji możliwych przyczyn nieprawidłowej pracy systemu. Wiąże się to jednak z generowaniem kosztów, jak również wydłużonym czasem naprawy pojazdu.

Badania porównawcze
Okresowe kłopoty i objawy nieprawidłowej pracy silnika często są trudne do jednoznacznej diagnozy oraz lokalizacji uszkodzonego komponentu. Zaprezentowany sposób interpretacji pozwala określić najbardziej zużyty element będący często źródłem niekontrolowanych problemów. Diagnozę wykonuje się poprzez odniesienie wyników badań serwisowych wykonanych bez demontażu wtryskiwaczy i ich naniesienie na siebie. Wnioski o stanie zdatności poszczególnych elementów aparatury wtryskowej są proste do interpretacji serwisowej. Na kolejne stronie zaprezentowano wizualizację kryteriów diagnostycznych na podstawie badań samochodu Lancia Lybra 1,9JTD, silnik 937A2.000 z systemem sterowania CR/EDC 15C-7 z wtryskiwaczami firmy Bosch nr 0 445 110 119. Badanie przeprowadzono przy zastosowaniu analizatora sygnału EDIA PRO. Podczas analizy zaprezentowanych oscylogramów szczególnej uwagi wymagają: czas reakcji wtryskiwacza na skutek sygnału sterującego ze sterownika EDC_ C_ oraz czas stabilizacji ciśnienia paliwa w szynie rail (Δt_ij ^p) wynikający z wahania się jego ciśnienia w zasobniku paliwa.

Sławomir Olszowski, Tomasz Olszowski – BETiS
Fot. Bosch

Więcej w wydaniu 9/2014 „autoEXPERTA”

Jakie uszkodzenie układu wtryskowego sprawiło Ci najwięcej trudności przy naprawie? Czekamy na opinie:
tel. 71 78 23 191
e-mail: autoexpert@autoexpert.pl