Piezo-kontrola

DeltaTech Electronics

Systemy wtrysku bezpośredniego – zarówno w silnikach o zapłonie samoczynnym, jak i iskrowym – są dziś standardem. Aby te nowoczesne układy mogły odpowiednio pracować, konieczna jest sprawność wszystkich elementów, a szczególnie wtryskiwaczy. Obsługa tego typu elementów wymaga nie tylko odpowiedniej wiedzy, ale również narzędzi.

Umiejętność diagnostyki części elektrycznej wtryskiwaczy jest niezwykle cenna w każdym warsztacie, nie tylko specjalizującym się w regeneracji podzespołów wtrysku. Szybkie diagnozowanie tego typu usterek pozwoli na optymalizację procesu naprawy i w wielu przypadkach pozwoli na ograniczenie niepotrzebnych kosztów. Specyfika stosowanych cewek oraz stosów piezoelektrycznych powoduje, że nie da się ich dobrze przebadać, używając typowego multimetru. Warto dysponować urządzeniem, które jednocześnie wykonuje pomiary rezystancji w zakresie miliomów, jak i testuje izolację pod wysokim napięciem, mogąc wykryć upływ rzędu 1 GΩ. Jednak przy wykonywaniu tego typu pomiarów nie chodzi tylko o posiadanie odpowiednio dokładnego testera. Konieczne jest także zrozumienie, jak zmieniają się parametry wtryskiwaczy oraz w jakich warunkach przeprowadzać pomiary.

W diagnostyce elektrycznej wtryskiwaczy w zależności od typu badanego wtryskiwacza sprawdzane są różne parametry. W każdym typie/przypadku wtryskiwaczy piezoelektrycznych i elektromagnetycznych wspólnymi parametrami będzie rezystancja i izolacja mierzona pod wysokim napięciem. Natomiast indywidualnymi parametrami charakterystycznymi dla danego rodzaju będą: pojemność w przypadku piezoelektrycznych oraz indukcyjność dla elektromagnetycznych – tabela 1.

Tabela 1. Mierzone parametry w danym typie wtryskiwacza

Typ wtryskiwacza

Piezoelektryczny

Elektromagnetyczny

Mierzony parametr (zakres)

Rezystancja (setki kΩ)

tak

nie

Rezystancja (pojedyncze Ω)

nie/tak*

tak

Pojemność (pojedyncze μF)

tak

nie

Indukcyjność (setki μH)

nie

tak

* – szczególny przypadek, gdy wtryskiwacz piezoelektryczny uległ zwarciu

Pomiary parametrów elektrycznych wtryskiwaczy w zależności od przyrządu mogą się różnić co do uzyskanych wyników. W przypadku pomiaru rezystancji cewki jest to najmniej widoczne. Najbardziej za to uwidacznia się podczas pomiaru indukcyjności. W zależności od częstotliwości pomiarowej wyniki mogą wykazywać rozbieżność nawet 3–4 krotnie. Przykładowe pomiary pokazane są w tabeli 2.

Tabela 2. Wyniki pomiaru wtryskiwacza Denso 23670-0R050 dwoma testerami

 

Mierzony parametr

SIT-12

Mostek RLC

Rezystancja

0,951 Ω (pomiar prądem stałym)

0,972 Ω
(F pomiaru 100 Hz)

Indukcyjność

239 μH
(F pomiaru 50 kHz)

800 μH
(F pomiaru 100 Hz)

Aby móc porównywać wyniki pomiarów, trzeba pamiętać, aby zawsze dokonywać ich w takich samych warunkach i nastawach testera. Nie każdy przyrząd ma możliwość zmiany parametrów pomiaru, a niektóre testery, jak np. SIT–12, dokonują doboru automatycznie w zależności od zakresu pomiarowego. Jeśli na przykład miernik RLC może dokonać pomiaru na częstotliwości 100 Hz lub 1 kHz przy zapisywaniu wyniku należy zawrzeć informację o warunkach pomiaru. Dopiero wyniki otrzymane przy tych samych nastawach przyrządu mogą być ze sobą porównywane i stanowić odniesienie dla testów w przyszłości. Dlatego w przypadku pomiarów indukcyjności należy uważać na pochopne porównanie wyników bez znajomości warunków pomiaru. Proste sięganie po wartości wzorcowe dedykowane do konkretnego urządzenia przy korzystaniu z innego jest nieporozumieniem.

Ze względu na budowę i zasadę działania wtryskiwaczy pamiętać należy, iż każdy z nich zmienia parametry w zależności od temperatury. W przypadku elektromagnetycznych będzie to zmiana rezystancja miedzi użytej na wykonanie uzwojenia. Dla przytaczanego tu modelu 23670–0R050 oznacza to, że wynik 0,951Ω otrzymany w temperaturze 20°C, po podgrzaniu do 40°C, będzie wynosił już 1,025 Ω. Natomiast w stosach piezoelektrycznych temperatura wpływa na ułożenie płytek w stosie i przez jej podwyższenie może doprowadzać w zużytym wtryskiwaczu do mikrozwarć skutkujących pogorszeniem izolacji. Dlatego też pomiary izolacji należy wykonywać nie tylko w temperaturze obudowy równej otoczeniu, ale też po podgrzaniu wtryskiwacza. Zły wtryskiwacz już przy temperaturze obudowy ok. 50°C będzie wykazywał złą izolację przy napięciu 250 V, przy czym ze wzrostem napięcia testowego temperatura, która wykaże uszkodzenie wtryskiwacza, będzie się obniżać. Dlatego mierząc izolację na 500 V, już w okolicy 40°C niesprawny wtryskiwacz zacznie wykazywać zmniejszoną rezystancję izolacji (

Mierzone parametry pozwalają wstępnie ocenić stan elektryczny wtryskiwaczy. Procedura będzie podobna zarówno dla wtryskiwaczy Common Rail, pompowtryskiwaczy, jak i wtryskiwaczy benzyny w systemach GDI/FSI. Właściwie każdy pomiar może być dokonany na zamontowanych w silniku wtryskiwaczach po odpięciu wtyczek zasilających. Jednakże ze względu na zasadę pomiaru zalecane jest w przypadku pomiaru izolacji wymontowanie wtryskiwacza i przetestowanie go na izolowanej powierzchni. Należy też pamiętać o efekcie kondensacji pary wodnej, gdy zimny wtryskiwacz jest przenoszony do pomieszczenia o wyższej temperaturze. Pomiar izolacji jest na tyle czuły, że jego nieprawidłowy wynik może wynikać z zawilgocenia wtryskiwacza. Może to być wynikiem nieszczelnych złącz na wtryskiwaczu, podciekania wody z osłon czy wspomnianej zmiany temperatur. Mierząc parametry elektryczne wtryskiwacza zamontowanego w samochodzie, należy pamiętać o wpływających na pomiar możliwych zakłóceniach, które są wytwarzane przez narzędzia znajdujące się w warsztacie. W szczególności są to takie urządzenia, jak podłączone do akumulatora ładowarki, pracujące w pobliżu narzędzia o dużym prądzie rozruchu (szlifierki, wiertarki czy kompresory) oraz spawarki i nagrzewnice indukcyjne. Większość takich potencjalnych zakłóceń jest eliminowana na zasadzie powtórzenia pomiaru i zweryfikowania, czy dany wynik jest zbliżony do poprzedniego.

W przypadku stosowania SIT-12 jako testera dla warsztatów zajmujących się regeneracją wtryskiwaczy, zasady eliminacji możliwych zakłóceń są prostsze ze względu na fizyczne wymontowanie wtryskiwacza. Poza tym mają zastosowanie uwagi jak dla testów na samochodzie. Rutynowe wykonywanie pomiarów elektrycznych wtryskiwaczy przez specjalizowane serwisy wydaje się oczywistością, jednak w praktyce zdarzają się przypadki podłączenia uszkodzonych wtryskiwaczy do stołów probierczych. Nie wszystkie urządzenia są właściwie zabezpieczone przed takimi sytuacjami. Skutkuje to nie tylko drogimi naprawami, ale także wysokim kosztem przestoju. Ze względu na swoją specyfikę (znaczne napięcia i prądy) najbardziej problematyczne są elementy piezoelektryczne. Praktyka pokazuje, że element bliski uszkodzeniu z reguły da się rozpoznać przez wykonanie kompletnego zestawu pomiarów za pomocą odpowiedniego testera. Dlatego tak istotne jest właściwe wykonywanie pomiarów elektrycznych przed każdym tego typu testem. Doposażenie warsztatu w odpowiednie urządzenie nie jest kosztowne i może szybko się zwrócić poprzez ograniczenie kosztów napraw i przestojów specjalistycznego sprzętu.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę