Bosch Befecskendező Elektromos Szelepek Működése és Gyakori Hibái
Az injektorok, vagy más néven befecskendező szelepek az autók üzemanyagrendszerének kulcsfontosságú alkatrészei. Feladatuk nem más, minthogy eljuttassák a motorba a kellő mennyiségű üzemanyagot, biztosítva ezzel a motor optimális működését és teljesítményét. Fontos tudni azonban, hogy ezek az alkatrészek rendkívül nagy terhelésnek vannak kitéve, magas nyomáson és hőmérsékleten működnek. Mivel minden alkalommal tökéletes pontossággal kell az üzemanyagot adagolni, az injektorok gyártása során rendkívül precíz kialakítást kapnak.
A Befecskendező Rendszerek Fejlődése és Típusai
A befecskendező rendszerek az évek során folyamatos fejlődésen mentek keresztül. Ezen rendszerek kialakításukból adódóan is elkülöníthetőek egymástól.
Kezdeti és Mechanikus Rendszerek
A K-, illetve KE Jetronic befecskendező rendszerek esetében nincs elektromos csatlakozó a szelepeken. A szelep nyit, amikor a benzin nyomása a szeleptűt megemeli. Szinte technikatörténeti emlék: a Kugelfischer folytonos befecskendezést a '60-as, '70-es években alkalmazta pl. a Porsche, a BMW, a Lancia, a Peugeot.
Elektromos Vezérlésű Rendszerek
A szakaszos rendszerekhez kialakított benzinbefecskendező szelepeknek minden esetben van egy kétpólusú villamos csatlakozójuk. Kialakításukból adódóan is elkülöníthetőek a központi befecskendezés szelepei a hengerenkéntiektől.
Common Rail Dízel Rendszerek
A dízel befecskendezők története az 1990-es években kezdődött, amikor a Fiat megtervezte az úgynevezett common rail rendszereket. A Bosch, miután megvásárolta az alkatrészek szabadalmát, továbbfejlesztette őket, hogy sorozatgyártásban is készülhessenek. Minden 1997 októberében kezdődött, amikor a Fiat bemutatta az első dízel befecskendezővel szerelt, common rail rendszert alkalmazó modelljét, az Alfa 156-ot. A német autógyárak sem akartak lemaradni a modern, hasznos találmányról, ezért a Mercedes a 220CDi modelljét is common rail rendszerrel látta el.
Bosch ablaktörlő lapát 550 teszt
A dízel injektor a common rail „szíve”, elengedhetetlen központi alkotóeleme. Azért adták a rendszernek ezt a nevet, mert az összes befecskendező egy „közös”, azaz railcsőre kapcsolódik. A klasszikus és a common rail dízelmotorok között annyi a különbség, hogy a hagyományosnál minden injektornál külön idéződik elő a porlasztónyomás, míg az utóbbi esetében már külön zajlik a nyomás kialakítása, illetve a befecskendezés is. A gázolaj a common rail-ben, azaz a közös csőben magas nyomás alatt időzik, és csak akkor indul meg a különböző befecskendező szelepekhez, ha már felhasználásra kerül. Az injektor ilyenkor épp annyi gázolajat nyom az égéstérbe, amennyi pont indokolt. A common rail rendszer még alacsony fordulatszámon is legalább 1500 bar nyomás alatt működik. Ennek a magas nyomásnak köszönhető, hogy nagyon finomra tud porlasztódni a gázolaj.
A közös nyomócsöves dízel befecskendező a porlasztott üzemanyagot közvetlenül az égéstérbe juttatja. A befecskendezés időzítését és mennyiségét a motorvezérlő modul (ECM) szabályozza. A közös nyomócsöves dízel mágneses befecskendezők a nyomásfejlesztő mechanizmustól függetlenül működtethetők. Ez a jellemző motorciklusonként több befecskendezési eseményt tesz lehetővé, és további funkciókat tesz lehetővé: Pilot-befecskendezés, amely kis mennyiségű gázolajat juttat be a fő befecskendezési esemény előtt, hogy jobban szabályozza az égési nyomás felhalmozódását és csökkentse a dízel kopogását; és Utóbefecskendezés a kipufogógáz-kezelési folyamatok megkönnyítésére. Gyors működésük megkönnyítése érdekében az injektorok kapcsolóáramköri feszültségei meglehetősen magasak, jellemzően 50-90 V. Ezenkívül a befecskendező mágnesszelepek gyorsan feszültség alá kerülnek a jármű tápegységének és kondenzátorainak kombinációjából származó töltés segítségével. A kondenzátorok a tápfeszültség eltávolításakor a mágnesszelepek által indukált áramköri feszültséggel töltődnek fel.
A Renault-Nissan 1.5 dCi dízelmotor (kód: K9K) számos Renault, Nissan, Dacia és Mercedes-Benz modellben megtalálható. 2012-től egyes Clio, Captur, Logan és Sandero modellekben már Bosch rendszerű K9K motorokat találunk. Ezek CP4S1 típusú szivattyúval működnek.
Common Rail Diesel befecskendező rendszer működése
Pumpe-Düse (PD) Rendszerek
A Pumpe-Düse rendszernél az injektor a porlasztás és a nyomás létrehozására is szolgál. Rendkívül precízen megmunkált, mechanikus-hidraulikus egységről van szó, melynek nyitás-zárás funkciója valósul meg. Rendkívül érzékeny az üzemanyag minőségére, és teljesítményt eredményez. A PD befecskendezők méreteikben jóval nagyobbak. A legtöbb ilyen típusú injektor ma már kódolt illesztésű. A Bosch piezo működtetésű injektor gyors működésű, precíz injektor. Az elektronika vezérlő egység nem pótalkatrész. A hengerfejben történik az égés. Egyes típusai jól javíthatók, esetenként fele, harmada költségbe kerül, mint az új.
Elektromos Befecskendező Szelepek Működése
Amikor a szelep belsejében lévő tekercs áramot kap, a szeleptű felemelkedik (kb. 0,1 mm-rel) az ülésről, és a nyomás alatt álló üzemanyag a szívócsőbe kerül. A tű emelésének igen alacsony értéke magyarázatul szolgálhat a rendkívül szigorú gyártástechnológiai előírásokra. A négy "tűzoltó fecskendő" furat átmérője kb. 0,10-0,12 mm.
Hátsó ablaktörlő lapát csere útmutató
Nyitási Idő és Vizsgálata
Jó néhány befecskendező szelepet megvizsgáltunk, mennyi is az az "igen rövid" nyitási idő? A vizsgálatot korábban az tette időszerűvé, hogy egyes bioetanol átalakító szettek egyik korrekciós tényezője a befecskendező szelepek nyitási késedelme (holtideje). Maga a vizsgálat eszközigényes ugyan, de egyszerű: nulláról nagyon kis lépésekben emeljük a befecskendezési időt, vizsgáljuk, mikor kezdi el a szelep a szállítást, a befecskendező szelep alá helyezett papíron mikor jelenik meg az első permet.
Áramfelvételi Diagram és Innovatív Tesztelés
Egy befecskendező szelep áramfelvételi diagramja jól mutatja a működés részleteit. A felfutó ágon megfigyelhető egy kis "lépcső", ami a szelep tulajdonképpeni nyitási időpontját jelöli. Ez esetünkben 0 és 1 ms között van. Jól megfigyelhető a közel exponenciális áramnövekedés, amit a szelep induktív jellege okoz. Egy saját innovációt mutat be az a módszer, melynek során egy speciális elektronika, amely a befecskendező szelepek vizsgálata során két speciális helyzetben nyújt nagy segítséget. Az egyik a nyitási késedelem vizsgálata. A másik az úgynevezett áramkorlátos befecskendezés létrehozása. Ez jellemzően nagyon kis ellenállású injektoroknál (pl. közvetlen benzinbefecskendezők) hasznos funkció. Itt az alacsony ellenállásnak köszönhetően jóval gyorsabban nyit a szelep, azonban a rajta átfolyó áramot huzamosabb ideig nem bírná és tönkremenne. Ilyenkor gyakorlatilag a befecskendezési impulzus két részre osztva jelenik meg: egy nyitóáram, majd ezt követően a szelep nyitva tartására szolgáló rövid tartóimpulzusok.
Befecskendező Szelepek Hibái és Tünetei
Az injektorok megterhelő munkát végeznek az autók üzemanyag rendszerében, ezért viszonylag gyakran meg is hibásodhatnak. Az autó megfelelő teljesítményéhez, illetve az optimális fogyasztásához egyaránt fontos, hogy az injektor hibátlanul működjön. Mivel ez az alkatrész a motor egyik legfontosabb része, terhelve van menet közben és el kell viselnie működéskor az extrém hőmérsékletet is.
Benzin Injektor Hibák
A K-KE Jetronic rendszer befecskendező szelepének elszennyeződése a benzin belépő oldalon súlyos problémát okozhat. Az elszennyeződés a szeleptű és a szelepház közé kerül, akadályozza a szelep korrekt zárását. Ilyenkor "bepisil" a szelep, a motor leállítása után kiürül a mennyiségelosztót a befecskendező szeleppel összekötő cső, aminek eredménye a nehéz újraindíthatóság.
A benzin injektor hiba jelei közé felsorolhatjuk a gyorsításkor való akadozást, a motor egyenetlen járását, de intő jel lehet az is, ha nehezen indul a motor. Gyakori tünet lehet ezek mellett az is, ha magasabb lesz az üzemanyag-fogyasztás, hiszen az injektor meghibásodása miatt az üzemanyag adagolással lesznek problémák. De a benzin injektor hiba jelei közé tartozik az is, ha a kipufogón keresztül szokatlan mennyiségű füst távozik. Ha az autót erőtlennek érezzük, ilyenkor általában a túl kevés üzemanyag állhat a probléma hátterében. Az is előfordulhat, hogy a nem megfelelően működő injektor különböző hangokkal jelzi felénk azt, hogy megérett a cserére. Ilyenkor észlelhetjük a kerepelő, pattogó, vagy kattogó hangokat is.
Bosch GST 60 PB pótalkatrészek
Fontos tudni azt, hogy ezek a hibák nem minden esetben jelentik azt, hogy tönkrement a benzin injektor, ugyanis utalhatnak akár a nagynyomású szivattyú elhasználódására is. Az sem jó, ha túl sok üzemanyag jut a motorba, de az is problémát okozhat, ha túl kevés üzemanyag kerül az égéstérbe.
Dízel Injektor Hibák és Jellemzőik
Az injektor hibát még laikusként is viszonylag könnyen észre lehet venni; elég látványos, jól érzékelhető jelei vannak a meghibásodásának. Gyanússá válhat például, ha a szokásosnál jóval többet fogyaszt a kocsi, de ezen kívül semmi más baja nincs. Ha azt tapasztaljuk, hogy hidegen (pláne ha melegen) nehezebben indul a kocsi, akkor is bujkálhat injektor hiba a háttérben - főleg, ha egyáltalán nem bírjuk beindítani. Amikor pedig sikerül beindítani, akkor ingadozik az alapjárat, és lehetetlen néveleges alapjáratot konfigurálni benne. Nagy a valószínűsége, hogy meghibásodott az injektor, amikor menet közben lomha lesz a kocsi, alig akar gyorsulni, nehezen, lassan reagál a gázpedál nyomására. Ilyenkor hiányzik a motor végteljesítménye. Minden bizonnyal gond van az injektorokkal, ha környezetvédelmi vizsgálat alkalmával a határérték felett mérik a kipufogógáz károsanyag tartalmát (HC, CO). Ha az említett jelek egyikére sem figyelnénk fel különösebben, akkor a hibakódok, illetve a műszerfalon felvillanó hibajelző lámpa egyértelmű jelét adja a problémának.
A közös nyomócsöves dízel befecskendezők érzékenyek a mechanikai és elektromos hibákra, amelyek számos tünetet okoznak:
- Hengertömítés: Ha a befecskendező szelep és a hengerfej közötti határfelület nincs megfelelően tömített, akkor a hengerből a kompresszió és az égés során el nem égett vagy részben elégett gázok és korom távozhat, ami átfújást és a henger nyomásának/égési hőmérsékletének csökkenését okozza, és túlzott füstgázt eredményezhet.
- Belső tömítés: Ha a belső tömítés meghibásodott, az üzemanyag a bemeneti oldalról a visszatérő oldalra szivárog, ami nagy nyomású ellátási problémákat okozhat, például csökkentett nyomást forgatás közben.
- Elektromos áramkörök: Ha egy befecskendező mágnesszelep nem tud kellőképpen feszültség alá helyezni, akkor előfordulhat, hogy a szelepe nem nyílik megfelelően, ami gyújtáskimaradás tüneteket okozhat.
- Szennyeződés: A motorban előforduló túlzott korom vagy szennyeződést okozó motorproblémák hatással lehetnek a befecskendező szelep kimenetére, ami befolyásolhatja az áramlást és a permetezési mintákat.
A hibák oka általában a magas résolaj veszteség is lehet. A résolaj a dízel injektor hűtéséhez szükséges. Ha azonban a visszaáramló résolaj mennyisége megnő, akkor a rail nyomás az üzemanyagtankba kerül. Mivel az injektorok sorba vannak kötve, ezért ha csak egy dízel injektor esetén is előfordul a hiba, akkor a motor leáll. A dízel injektor legfontosabb jellemzője a szállított üzemanyag mennyisége. Egy-egy injektor más-más mennyiséget szállíthat a rendszerben azonos üzemi körülmények között. Ezt a vezérlőegység (ECU) igyekszik korrigálni. Ha azonban a szállított dízel üzemanyag mennyisége túl kevés vagy túl sok, akkor a vezérlőegység nem tud korrigálni, a motor egyenetlenül jár. Minden gyártó egyedi kódot ad a gyártott injektor részére. A kód 16-32 számjegy illetve betű kombinációja lehet, ezek az adatok a gyártási tűrésből eredő különbségeket adja meg. Nincs két egyforma dízel injektor. Látható, hogy a modern common rail rendszerek nagyon bonyolultak.
Common Rail Diesel befecskendező rendszer működése
Minőségi Problémák és Rossz Alkatrészek
Az egyik "főbűn", amit ebben a témakörben sokan elkövetnek, a nem megfelelő minőségű alkatrészek beépítése. A nyíllal jelölt szelep szemmel láthatóan (is) eltér a többi háromtól, szállítása mintegy 30%-kal marad azok alatt. Ez a henger szegénykeverékes üzemben fut, annak minden hátrányával. Ekkora eltérés már egyenetlen járást, teljesítménycsökkenést okoz, amit vezetés közben nem lehet nem észrevenni. Ha mégis így marad, a motor ezt gyakran megtorolja, esetleg - mint ebben az esetben is - a dugattyú tetején diszkrét kis lyukat alakít ki, szelíd figyelmeztetésül a kocsi gazdájának: valami nagyon nincs rendben.
Példaként említhető az "Ócsó kínai" Mostplus M02A80 típusjelű, Kínából származó befecskendező szelep, melyeket egy "boldog" vevő - szerencséjére - beépítés előtt megvizsgáltatott. Már ránézésre sem bizalomgerjesztőek: a tömítőgyűrűk sorjásak, a szelepek külső műanyag héja is sorjás, durva. Ez még beleférne. Az már nem, hogy a négyből mind a négy becsöpög, beépítése erősen ellenjavallt. Sovány vigasz, hogy a szállított mennyiség tűréshatáron belül van.
Diagnosztika és Vizsgálat
Meghibásodás esetén ügyeljünk arra, hogy nem szabad vaktában szelepet cserélni, ki mit talál a fiók alján. A geometriai méreteknek értelemszerűen azonosnak kell lenni, a szelepek ellenállása meg kell hogy egyezzen, időegység alatti szállítási teljesítményükben nem lehet számottevő eltérés, esetenként a speciális gyári előírásoknak meg kell hogy feleljen.
Képünkön kiszerelt befecskendező szelepek vizsgálata látható. A fejlesztés során több szempontot kellett figyelembe vennünk. A legfontosabb a korszerű porlasztók vizsgálatának szükségessége volt. A képünk alsó részén látható műszercsoporttal gyakorlatilag bármilyen frekvenciával, kitöltési tényezővel tudunk tesztelni injektorokat, vagy bármilyen más beavatkozó elemet. A beépített oszcilloszkóp segítségével a jelforma beállítása egyszerű, és a kapott áramalak is megfigyelhető. Ez a teszt a Bosch-típusú Common Rail Diesel (CRD) mágnesszelep-befecskendező áramkör működtető áramának értékelése a motor különböző működési körülményei között.
Kiszerelés után tudunk mérni üzemi nyomáson időegység alatt átfolyó mennyiséget, vizsgálhatunk sugárképet, tömörzárást. A nem megfelelően teljesítő szelepek alapos tisztítása után ismét mérünk, a kapott eredményt összevetjük a gyári előírással. Ez közvetlen, megbízható mérés, amit visszaigazol beépítés után a jármű megváltozott dinamikája, és a gázelemzés értéke.
A piezoinjektorok állapotát multiméterrel is ellenőrizhetjük - az ideális ellenállás 200 kΩ körül van. Az égéskimaradásoknak számtalan oka lehet, akár egy keveset / sokat szállító befecskendező szelep is, ezért szisztematikusan végig kell menni a releváns pontokon.
Az ECU Szerepe a Diagnosztikában
A modern autók működésében a motorvezérlő egység, azaz az ECU (Engine Control Unit), kulcsszerepet játszik. Ez az eszköz a motor működésének minden aspektusát felügyeli és irányítja, beleértve az üzemanyag-ellátást, a gyújtást és az emissziószabályozást. A motorvezérlő hiba pontos meghatározásához elengedhetetlen a hibakódok olvasása egy OBD2 diagnosztikai eszközzel. Ezek az eszközök képesek az ECU által tárolt hibakódokat kiolvasni, ami segíthet a szerelőknek a hiba pontos lokalizálásában.
Ha az ECU meghibásodik, az autó teljesítménye jelentősen romolhat, sőt, akár működésképtelenné is válhat. Ilyenkor a "Check Engine" lámpa világítani kezd a műszerfalon. Az ECU hibája esetén gyakran tapasztalható a motor teljesítményének csökkenése vagy akadozása, megnövekedett üzemanyag-fogyasztás, indítási problémák, károsanyag-kibocsátás növekedése, szokatlan motorzajok és vibrációk, valamint szabálytalan alapjárat. Fontos tudni, hogy a cikkben ismertetett hibajelenségeket persze eredményezheti más alkatrész meghibásodása is.
Tisztítás és Javítás
Az alkalmazott tisztítási eljárástól és a felhasznált tisztítófolyadék összetételétől, valamint annak töménységétől nagyban függ a tisztítás eredményessége. Nem minden szeleptisztítási mód ajánlható feltétel nélkül. Természetesen a legkorszerűbb berendezés, a leghatékonyabb tisztítóanyag felhasználása mellett sem garantálható minden esetben a tisztítás eredményessége.
Tisztítási Módszerek és Hátulütőik
A legegyszerűbb, közkedvelt módszer semmi megbontást nem igényel, az üzemanyagtartályba töltik a tömény tisztító folyadékot, amiből nagyon sokféle van forgalomban. Ezt a módszert nem alkalmazzuk, mert némelyik anyag rendkívül "hatékony", onnan is leoldja a szennyeződést, ahonnan nem kellene, pl. a tankból előremenő acélcső belsejéből. Nem mindegy, hogy mennyi benzinhez adagolnak egy flakon injektor-tisztítót. Többször előfordult, hogy túl töményre sikeredett elegy megtámadta a befecskendező szelepek finom műanyagszűrőit.
Megbontással jár az a módszer, amikor a visszafolyó vezetéket (ha van) lezárjuk, az üzemanyag szivattyú relét eltávolítjuk, és a motort egy nyomás alatti tartályban lévő speciális folyadékkal járatjuk. A nyomás az adott befecskendező rendszernek megfelelő értékre állítható. Előnye, hogy a tisztítófolyadék kizárólag az elosztócsővel (ha van ilyen) és a befecskendező szeleppel / szelepekkel érintkezik. Hátránya, hogy a tisztítás eredménye csak közvetve érzékelhető. Ez a módszer is odafigyelést igényel, nem mindegy, hogy milyen tisztítóanyagot használunk, és milyen töménységben. Az azóta már önállóságát vesztett német Tunap megoldása volt: a flakonban nyomás alatt tartott tisztító folyadék nyomáscsökkentő szelepen keresztül csatlakozik a befecskendező rendszerhez. Hosszú ideig alkalmaztuk ezt az eljárást, bár a különböző rendszerekhez történő csatlakoztatás nem mindig volt problémamentes.
A diagramon egy közel 150 000 km-t teljesített Bosch befecskendező szelep (0 280 150 804) tisztítás előtti percenkénti üzemanyag szállítását mutatja a nyomás függvényében. (A diagram készítésénél 3 mérés átlagát vettük alapul. A mérések szervizkörülmények között történtek, nem laboratóriumban, ezért némi mérési hiba nem kizárt.) A gyár által megadott elvárt szállítás értékét az adott üzemanyag nyomáson kékkel jelöltük. Látható, hogy a használt, de még látványos hibát nem okozó szelep szállítása bő 10 %-kal marad el az elvárt értéktől. Más szempontból sem érdektelen a fenti diagram, megfigyelhető az üzemanyag szállítás jelentős növekedése a nyomás emelésének következtében. A motorteljesítmény növelés egyik első lépcsője éppen ezért az üzemanyag nyomás emelése.
Javítási Lehetőségek
Ha a fent felsorolt jelek közül bármelyiket is észleljük az autónkon, célszerű minél előbb felkeresni egy megbízható szakembert, aki remélhetőleg rövid időn belül fel fogja tudni tárni a problémát. Ha még időben elvisszük a gépjárművet egy szakemberhez, akkor ő be tudja vizsgálni az injektort, és szükség esetén el is tudja végezni rajta a javításokat.
Szerencsésebb esetben nem kell mélyen a zsebünkbe nyúlni, hiszen, ha csak egy enyhébb problémát észlelünk a benzin injektor hiba jelei közül, akkor jó eséllyel még az injektor javítható, felújítható, így megúszhatjuk a jóval költségesebb cserét. Egyes típusai jól javíthatók, ilyen esetben fele, harmada költségbe kerül, mint az új. A szivattyú javítása sok esetben fele, harmadába kerül, mint az új. A motorvezérlő hibák javítása sokféleképpen történhet, a probléma súlyosságától és típusától függően.
Az elektronikus Bosch EDC és VP típusú adagolók jól javíthatóak. A VP típusú adagolók jól javíthatóak. A VP44-es Opel, Ford, Nissan, Audi autók adagolóit is javítjuk. A forgóelosztós, vagy másnéven kör adagoló összes típusát javítjuk. Egyes típusok egyáltalán nem javíthatóak, vagy nehezen kezelhetőek. Az elosztótest és elektromos állítómű sok esetben már nem kapható. Bevizsgálás, javítás előtt célszerű egyeztetni a típust.
tags: #bosch #befecskendező #elektromos #szelep #működése #és