A dízel befecskendező rendszerek és az üzemanyagszűrő szerepe

A dízel üzemanyagszűrő egy olyan fontos komponens a dízelmotorokban, amelynek szerepe a tiszta üzemanyag biztosítása. A tüzelőanyagot a szállító szivattyú -általában két, durva és finom-szűrő után jut el az adagoló szivattyúhoz.

Miért kritikus az üzemanyag szűrése?

Az üzemanyagban található szennyeződések, például por és rozsda, károsíthatják a motor alkatrészeit, például az üzemanyag-befecskendezőt vagy a szivattyút. Az üzemanyagban található víz jelenléte problémákat okozhat a dízelmotorban. A víz jelenléte a rendszerben rozsdásodást és korrózióit okozhat, valamint a motor üzemzavarához vezethet. Az üzemanyagszűrőnek speciális vízszűrő része van, amely kiszűri a vízcseppeket az üzemanyagból, így védi a motort a vízzel kapcsolatos problémáktól.

Üzemanyagrendszer-hibák és karbantartás

Gyakran előfordul, hogy az autósok csak az utolsó pillanatban érzékelik, ha gépkocsijukban valami meghibásodik, elromlik. Az autó egyenetlenül kezdhet járni, vagy akár meg is állhat. Azt elsőre még a legjobb szakember sem képes megállapítani, hogy minek a hibájából adódik az autó elégtelen működése. Ezért lenne fontos a gépkocsi rendszeres átvizsgálása, ellenőriztetése. Így az autószerelés gyakorisága is csökkenthető, ráadásul költségkímélő, s megkíméli a tulajdonost a felesleges kiadásoktól.

A szűrő ellenőrzése és a rendszer tisztítása

A szűrő belsejébe való bepillantással megtudhatjuk, hogy van-e benne fémszilánk. Ezt egy mágnessel is szokás ellenőrizni. Dízel üzemű autóknál érdemes ezt elvégezni már akár a lefutott százötvenezredik kilométer után is, minden szűrőcserénél.

Pályafutásunk során nem egyszer derült ki, hogy nem a nagynyomású szivattyú hibájából hanem a tankoláskor került az üzemanyagrendszerbe szennyeződés. Akkor áll fenn, ez a jelenség ha a föld alatt lévő üzemanyag tartályban lévő szivattyú karbantartása elmarad, és az rozsdás sárnak tűnő masszát is feljuttat az autó üzemanyag tankjába tankoláskor. Amennyiben megtörtént a baj, akár az üzemanyagszűrő hibájából, akár a nagynyomású szivattyú ledarálódása miatt érdemes kiszereltetni a befecskendező rendszer elemeit és a nagynyomású szivattyút is. Azon nyomban érdemes kiszereltetni és felújítani a szivattyút és beméretni az injektorokat is. Így megelőzhető az injektorok hibája, de lehet hogy már azokat is felújítani vagy cserélni kell. Emellett a teljes üzemanyag rendszert ki kell ultrahangozni és a tankot is ki kell mosni.

Használt injektor alkatrészek előnyei és hátrányai

Dízel befecskendező szivattyúk (adagolók)

A motor diagnosztikája során az adagoló a legutolsó azok közül, amelyekben a szervizek a hibát keresik. Ha más alkatrész nem okozhatja a hibát, akkor szükséges a dízeladagoló javítása. A dízeladagolók két alapvető típusa a soros és az elosztó (forgóelosztós).

Soros adagoló szivattyúk

A soros adagoló lehet mechanikus és elektromos kivitelű is. Jellemzőjük, hogy ugyanannyi adagolóelem található a szivattyúban, mint ahány henger van a motorban, az elemek fogasléccel kapcsolódnak egymáshoz, amely a fordulatszámot szabályozza. Minden hengert külön kell beszabályozni, így javításkor sok időt tölt a próbapadon a szivattyú. A hagyományos adagoló szivattyúk általában dugattyús szivattyúk. A soros, állandó löketű adagoló szivattyúnál a motor minden egyes hengeréhez külön elemi dugattyús rendszer tartozik. A dugattyúk mozgatásáról egy bütykös tengely gondoskodik. Ezen a tengelyen a bütykök a befecskendezés sorrendjének megfelelően mozgatják a dugattyúkat. A dugattyúk a mozgás tengelye körül elforgathatók. A dugattyú palástján lévő hornyok és a hengerperselyen lévő furatok segítségével az elforgatással vezérelhető a befecskendezett tüzelőanyag mennyisége. A dugattyúk elforgatása fogasléc segítségével történik, így biztosítható, hogy mindegyik hengerbe egyforma dózis kerüljön.

A dugattyú alsó helyzetében a tápszivattyú által szállított tüzelőanyag feltölti a hengerteret. A dugattyú felfelé mozdulása elzárja a hengerpersely furatait, megkezdődik a szállítás. A dugattyú addig szállít, míg a palástján kialakított spirál hornyon keresztül a tüzelőanyag el tud folyni az elfolyó csatornán, ekkor megszűnik a szállítás. A soros adagoló szivattyúk általában fel vannak szerelve segéd rendszerekkel, és különböző szabályzókkal, mint például alapjárati fordulatszám, maximális fordulatszám és fordulatszám illesztés. Külön rendszernek kell gondoskodni a szállítás kezdet állításról, ennek egyik legegyszerűbb megoldása a röpsúlyos tengelykapcsoló a motor és a befecskendező között.

A mai kor követelményeit kielégítő károsanyag kibocsátást megvalósító elektromos rendszerekhez illeszkedve a típusnak is vannak elektromos szabályzású változatai, ezeknél elektromágnesek segítségével változtatható mind a dózis, mind az előbefecskendezés. Ennek tipikus példája az un. lökettolókás adagoló szivattyú, itt elektromágnes gondoskodik az dózis vezérléshez szükséges fogasléc mozgatásáról és az lökettolóka mozgatásával a befecskendezés kezdet is szabályozható. Nagy fordulatszámú, kis teljesítményű (kis haszongépjármű, személygépkocsi) motorok igényeit már nem tudják kielégíteni a hagyományos soros adagoló szivattyúk. Főbb okai: az előbefecskendezés nehézkes állítása, elektromos szabályozás nehézkessége, magas költségek.

Elosztó (forgóelosztós) adagoló szivattyúk

Ebben a kategóriában megfigyelhető az elosztórendszerű adagoló szivattyúk térhódítása. Lényeges eltérés a soros rendszerrel szemben, hogy itt csak egy szivattyú elem hozza létre a befecskendezési nyomást, miközben forgó mozgást is végez. Ezzel határozza meg furatok segítségével, hogy mely hengerbe történjen a befecskendezés. Az adagoló szivattyú tengelyéhez egy axiális elmozdulást engedő tengelykapcsolóval csatlakozik a dugattyú. Ennek egyik vége a kisnyomású térben lévő körhagyó-bütyköstárcsa. Ezt a tárcsát rugók nyomják a görgő koszorúra. A rajta elgördülő bütykös tárcsa kényszeríti tengelyirányú (pumpáló-) mozgásra a dugattyút. Az elosztó típusú adagoló esetén a szárnylapátos tápszivattyú a rendszer lelke, amely az üzemanyagot szállítja a tankból. A fordulatszámot egy röpsúlyos szabályozó, egy gázkar és egy szabályozókar összehangolt működése biztosítja.

Túlfolyó működése dízelmotorokban

A befecskendezési ütem során a bütykös tárcsa hatására a dugattyú elkezd kifelé mozogni, ezzel először elzárja a hozzáfolyó csatornát, ezután az axiális és az arra merőleges furaton keresztül megkezdődik a szállítás. A szállítás addig tart, míg a szabályzó gyűrű szabaddá nem teszi az axiális furat végén lévő elengedő furatokat. Az elosztó adagoló is mechanikus vagy elektromos lehet. A mechanikus javítása a legtöbb esetben tömítésgarnitúra cserét, illetve próbapadi beállítást jelent. A rendszerek is fel vannak szerelve segéd rendszerekkel, mint tápszivattyú, valamint különböző szabályzó és vezérlő rendszerekkel, mint például alapjárati fordulatszám, maximális fordulatszám, fordulatszám illesztés, hideg indítás, feltöltési nyomásszabályozás.

A tápszivattyú nem képes levegőt szállítani, ezért a felszerelésekor fel kell tölteni a dízeladagolót üzemanyaggal, és csak ezután szabad a légtelenítés folyamatát megkezdeni.

Radiál dugattyús elosztórendszerű adagoló szivattyúk

A radiál dugattyús elosztórendszerű adagoló szivattyú felépítése sok szempontból hasonló a a hagyományos elosztó rendszerű adagoló szivattyúhoz, azonban itt nem a dugattyú elem elmozdulása hozza létre a nagy nyomást, hanem a radiális működésű dugattyú elem. Ennek segítségével a maximális befecskendezési nyomása 1100 bar és max. 50 kW/henger teljesítmény valósítható meg. A dózis vezérlő szolenoid szelep segítségével lehetőség van a szállítás kezdet és a dózis pontos vezérlésére. Az adagoló szivattyú csak akkor növeli a nyomást, ha a szolenoid szelep zárva van. Ennek segítségével már lehetőség van egyes rendszereknél a kettős befecskendezésre is.

Ismert adagoló típusok és hibajelenségek

De vessük csak tekintetünket néhány szervizekben jól ismert adagolóra! Renault, Peugeot, Citroen, Ford, Opel és más típusú gépkocsikban gyakran találkozhatunk Lucas CAV forgóelosztós adagolóval. Könnyen beszerezhetők hozzá a szükséges alkatrészek: csapágy szett, adagoló leállítószelep, adagoló lapát, excenteres átvezető, turbómembrán, javítókészletek, javító szett. A dízeladagoló tesztelésére speciális tesztpadokat használnak.

• Ha szivárog belőle a gázolaj, a tömítéseket cserélik.
• Ha az adagoló meghajtó tengelynél folyik, akkor a rendszer csapágyazásával is foglalkozni kell.
• Amennyiben a gyújtás levételekor nem áll le a motor, akkor új leállító mágnesszelepre lesz szükség.
• Amikor hideg indításkor kopogó vagy kék füstös alapjáratot tapasztal a tulajdonos, akkor az előtöltés állító elektromos szelep szorul cserére.

A Lucas adagolók ma már Delphi néven futnak. A DPA, DPC, DPCN, DP200-310 típusok leggyakrabban munkagépek motorjain találhatóak meg. Az első kettő viszonylag régi rendszer: folyás, csapágyazás, tápszivattyú hibájával most is javíthatóak. A DPCN elektronikus előtöltés szabályozású adagoló, ezért a „rezgő” szelepét ellenőrzik, cserélik a szervizek. A Delphi korábban Lucas elektronikus szabályozású adagoló típusa az: EPIC.

Befecskendező rendszer problémái

A Denso korábban NipponDenso márkanévre hallgatott. Mechanikus változata a VE már kiszorulóban van, de a szivárgás, csapágyazás, tápszivattyú hibát még megreparálják rajta az autószerelők. A Denso elektromos szabályozású változata az EDC-V5, javításkor az adagoló oldalán lévő eprom-modult átprogramozzák.

Modern befecskendező rendszerek: Common Rail (CR)

A minél nagyobb nyomás elérése érdekében terjedtek el az adagoló-porlasztó rendszerek elsősorban a CR rendszerek leterjedése előtt. Ezek az adagolóelem és a porlasztó egybeépítésével születettek, minden hengerben egy-egy ilyen elem található amely dugattyúját többnyire a vezérműtengely működteti. A befecskendezés időpontját és a dózis nagyságát az elektronikusan vezérelt mágnes szelep határozza meg.

A Common Rail (CR) rendszerek elterjedését az elektronikus szabályzások költségeinek csökkenése és az egyre tovább szigorodó környezetvédelmi követelmények okozzák. Ennél rendszernél magasabb az előállítható nyomás (2000 bar), így jobb porlasztás valósítható meg, üzemmód függvényében állítható a szelepnyitás, így a befecskendezési karakterisztika. Az előállított nyomás csak kismértékben függvénye a fordulatszámnak.

A rendszer fő elemei a motor által hajtott nagynyomású szivattyú, ami a nagynyomású tüzelőanyagot egy közös gyűjtőcsőbe (Common Rail) juttatja. Innen elektromos szabályzású porlasztók juttatják az égéstérbe. A vezérlőjelének időbeli változásával befolyásolható a befecskendezési törvény. A fenti rendszer kézbentartásához a szabályzó elektronikának nagyon sok, a motor működését leíró paraméter ismeretére van szüksége.

Common Rail generációk

• Az első generációjánál a rail-nyomást a nyomásszabályzó szelep segítségével állítják. A nagynyomású szivattyú a tüzelőanyagigénytől függetlenül a maximális mennyiségű gázolajat szállítja, és a nyomásszabályzó szelep pedig a fölösleges mennyiséget visszavezeti a tüzelőanyag-tartályba.
• A második generáció a rail nyomást az alacsony nyomású oldalon az adagoló szelep segítségével szabályoz így a nagynyomású szivattyúnak csak annyi gázolajat kell szállítania, amennyire a motornak ténylegesen szüksége van. A túl magas rail nyomás biztosításáról a nyomás korlátozó szelep gondoskodik.
• A harmadik generációs Common Rail rendszernél az alacsony nyomású oldalon lévő adagoló szelep mellett egy nyomásszabályzó szeleppel egészül ki a rendszer. A második generációs rendszereknél a nyomást csak az alacsony nyomású oldalon lehet szabályozni, a terhelés csökkenése esetén túl hosszú időt vesz igénybe a nyomás lecsökkentése a rail-ben, túl nagy a nagynyomású rendszer tehetetlensége. További előny, hogy hideg üzemmódban teljesen át lehet állni a nagynyomású szabályzásra, így elősegítve a rendszer bemelegedését.

Elő- és utóbefecskendezések

Minél nagyobb a gyulladási késedelem annál több tüzelőanyag jut az égéstérbe az égés kezdete előtt. Így amikor beindul az égés nagymértékű hőfelszabadulást áll elő, minek következménye kemény égési zaj, ami mechanikai túlterhelést eredményezhet. Ez elsősorban előbefecskendezés, ami során a fő dózis befecskendezése előtt egy kisebb tüzelőanyag dózist juttatnak az égéstérbe. A befecskendezett tüzelőanyag égése a gyulladási késedelem után beindul. Ennek hatására a fődózis gyulladási késedelme jelentősen csökken, így nem tud nagy mennyiségű tüzelőanyag elpárologni és felhalmozódni az égéstérben, azaz előkevert égési szakasz intenzitása csökken.

A korszerű Common Rail rendszerek további lehetősége a korai előbefecskendezés. Ebben az esetben lényegesen korábban szintén egy kisebb tüzelőanyag dózist juttatnak az égéstérbe. Ez a tüzelőanyag nem feltétlen a befecskendezés után ég el, hanem jelentős késsel is eléghet. Segítségével egy belső füstgáz visszavezetést lehet megvalósítani, egy tüzelőanyagban szegény homogénhez közelítő égési folyamat zajlik le, amely elkészíti az égési folyamtatot.

Szintén a Common Rail rendszerek lehetősége az utó-befecskendezések alkalmazása. A fő dózis után befecskendezett kisebb tüzelőanyag segítségével a részecske kibocsátás csökkenthető a kiégési folyamat növelésével.

Befecskendező vezetékek és porlasztók

Tekintsük át a befecskendező rendszert elemeit, melyek együttműködése meghatározza a fenti folyamatokat. A befecskendező vezeték vagy nyomócső feladata a tüzelőanyag eljuttatása az adagoló szivattyútól a porlasztókig. A nyomócsőben az adagolóból elinduló nyomáshullám jelentős deformációt szenved, ami jelentős hatással lehet a befecskendezési törvényre. Az adagolóból távozó nyomás hullám a csőszakaszra jellemző hangsebességgel halad végig. A befecskendező vezeték kialakításánál számolni kell, hogy a porlasztótól visszafutó hullámok indulhatnak el.

A porlasztók működése

A porlasztók a befecskendező rendszernek legutolsó tagjai, összekötő kapcsok a befecskendező rendszer és a motor között. A porlasztók két alapvető része a porlasztótest a befecskendező fúvókával, és a porlasztó tű. A porlasztó tű a porlasztótest furatában könnyen elmozdítható, viszont, illesztése révén jól tömít. A tű vége kúposan végződik és a kissé eltérő kúpszögű porlasztótesttel vonalérintkezéssel záródik. Ezáltal jól tömíti az égésteret a tüzelőanyagtól. A porlasztó fúvókákból kilépő nagysebességű tüzelőanyag-sugár ütközik a nagynyomású levegő molekulákkal. Hatására cseppek szakadnak le róla, miközben a sugár szétterül, sebessége csökken.

Szabályzócsapos befecskendezők esetében a tű nyitása után a befecskendező furat nem válik teljesen nyitottá, a befecskendezett tüzelőanyag mennyisége nem csak az égéstér és a befecskendezési nyomás különbségével lesz arányos, hanem befolyásolja a szabályzócsap profilja is. Ezzel el lehet érni, hogy a befecskendezés elején kevesebb tüzelőanyag jusson az égéstérbe, így szabályozva a kinetikus-diffúz égés arányát. A lyukporlasztókban a porlasztó tű elválasztja a motor égésterét a tüzelőanyag rendszertől. A porlasztást a porlasztótest furatai végzik, számuk konstrukció függő. Mind a két konstrukciós megoldásnál igen fontos a rugó előfeszítésének pontos beállítása, mind a helyes befecskendezés kezdet és az esetleges lengések elkerülése miatt.

Összehasonlító táblázat: Dízel befecskendező rendszerek

tags: #befecskendezo #szivattyu #foszuro

• Modern zenehallgatás Dacia Dusterrel
• Vezérlés csereperiódus G13BB motorhoz
• 225/45R17 gumi teszt
• Többfunkciós LED hátsó lámpák
• miért fontos a Renault Fluence levegőszűrő karbantartása