A Dízel Befecskendező Rendszerek Fejlődése és Diagnosztikája

Ezen a lapon bemutatjuk a régebbi dízel rendszereket, de természetesen helyet kapnak az újabb technológiák is.

Bevezetés és a Dízel Adagoló Szerepe

Már a 80-as, 90-es években is elmondható volt, hogy a dízelek 70%-át Bosch rendszerrel szerelték. Ez az arány napjainkra tovább nőtt. Elsőként a Bosch alkalmazta szériában az elektromosan vezérelt elosztó rendszerű adagolót (EDC=Electronic Diesel Control).

A közös nyomócsöves (Common-Rail) rendszerek, valamint a kizárólag a VW-Audi csoportnak gyártott PDtdi (Pumpe-Düse) is a Bosch nevéhez fűződik. De mi is az a dízel adagoló?

Ez a részegység a dízelmotor "agya". Teljes fordulatszám tartományban biztosítja a megfelelő mennyiségű és nyomású üzemanyagot. Az elosztó rendszerű adagoló maga szabályozza az előtöltést is. A soros rendszerekben az előtöltés szabályzást egy az adagolón kívül elhelyezett röpsúly végzi, melyet közvetlenül a vezérmű, lánc vagy fogaskereke hajt meg!

A Dízel Adagolók Típusai és Működésük

Soros Adagolók

A motor hengerszámával megegyező számú adagolóelem található a szivattyúban. Az elemek fogasléccel vannak összekötve. Amikor a gázra lépünk, tulajdonképpen ezt a lécet mozdítjuk előre. Nagyon fontos, hogy ez az alkatrész könnyedén mozogjon előre-hátra, mivel a fordulatszabályzó legkisebb elmozdulására is reagálnia kell.

Mire figyeljünk az üzemanyag-adagolóknál?

Az adagoló meghajtás bütykös tengellyel történik. Amikor a bütyök megemeli az adagolóelemet, az felépíti a nyomást és megtörténik a befecskendezés. Minden hengert külön kell beszabályozni, így javításkor sok időt tölt a próbapadon a szivattyú. A fordulatszám szabályzásért a bütykös tengely végére szerelt röpsúlyos szabályzó felel. A tápnyomást (1,5 bar) az adagoló oldalára épített lökőrudas tápszivattyú állítja elő, melyet a bütykös tengelyen kiképzett körhagyó működtet.

Ezeket az adagolókat már nem javítjuk!

Elosztó Adagolók

Az üzemanyagot az adagolóba épített szárnylapátos tápszivattyú szállítja a tankból. Ez a szivattyú egyben előállítja azt a háznyomást, amely biztosítja az előtöltés szabályzó működését. A tápszivattyú nem képes levegőt szállítani. Vagyis felszereléskor fel kell tölteni az adagolót üzemanyaggal, és csak ezután szabad a légtelenítés folyamatát megkezdeni. Ha ez nem történik meg, a tápszivattyú -kenés hiányában- besülhet.

A háznyomás mértéke 2-12 bar között változik. Az előtöltést a háznyomás hatására, rugó ellenében elmozduló dugattyú állítja be, amely az ún. bütykös tárcsa pozícióját változtatja meg. A nagy nyomást az adagolóelem állítja elő, amely a bordáskerék által meghajtott tengellyel van összeköttetésben. A tengely és az adagolóelem közé kerül az előbb említett bütykös tárcsa, amely a forgó mozgáson kívül a rajta levő bütykök (a motor hengerszámával megegyező számban) segítségével lökő mozgást is közvetít. Tehát az adagolóelem forog, valamint előre-hátra mozog. A forgás segítségével lehet az elosztást biztosítani a hengerek között. A porlasztócsúcs nyitónyomása - típustól függően - 115-175 bar között változik (előkamrás motoroknál).

Fontos megjegyezni, hogy mikor úgy gondolja a tulajdonos, hogy rossz az adagolója és elhozza az autóját, akkor valószínűleg nem az adagolóval kezdjük a hibakeresést.

Kéztörlők összehasonlítása

Görgős adagolás - Dízel Többszörös Dugattyús | Rázó Szivattyú

Az Elektronikusan Vezérelt Elosztó Adagolók (EDC) Fejlődése

1989-ben készült az első EDC (Electronic Diesel Control). Az Alfa Romeo dobta piacra. Az igazi előrelépést viszont az Audi 80 1,9 TDi jelentette. Ez a motor közvetlen befecskendezéses, teljesítménye 90 Le, nyomatéka 210 Nm.

Az EDC felépítése csak néhány hasonlóságot mutat mechanikus elődjével. Megmaradt a beépített tápszivattyú, a bütykös tárcsa, az előtöltésszabályzó dugattyú, valamint az adagolóelem. Viszont teljes egészében eltűnt a mechanikus rendszerű fordulatszám szabályzás. Ennek szerepét vette át egy elektromos motor, ami a megadott üzemanyag-mennyiséget egy tengelyre szerelt excenteres csap segítségével állítja be. Ahhoz, hogy a vezérlőegység (a továbbiakban ECU) tudja kontrollálni a csap helyzetét, a tengely másik végére egy potméteres csúszkát szereltek. Az ECU a visszajelző feszültség értékéből „tudja”, hol áll a csap.

Az üzemanyag minőségére érzékeny potmétert 1993-ban felváltotta a mágneses erőtér változásán alapuló visszajelzés. Az előtöltés beállítását egy mágnesszelepre bízták, amely az ECU-tól kapott feszültség hatására nagyon pontos beállítást tesz lehetővé.

Mi kell ahhoz, hogy az előtöltés mindig optimális legyen?

Meg kell határozni a motor felső holtpontját.
Valamint a pontos, befecskendezés kezdetét.

A befecskendezés-kezdet: A porlasztótű a nyomás hatására megemelkedik, és befecskendezi az üzemanyagot a hengerbe. A motor felső holtpontjának meghatározására egy Hall-jeladó került beépítésre. A befecskendezés-kezdet érzékelésére az egyik porlasztócsúcsba egy ún. tűlöket jeladót találunk beépítve. Ez egy piezoelektromos egység. A piezokristály egy olyan anyag, amely ha alakváltozást szenved, akkor elektromos feszültséget indukál. Tehát amikor a porlasztótű megemelkedik az adagoló által szállított üzemanyag nyomásának hatására, akkor a porlasztótű végén elhelyezett piezokristály elektromos jelet bocsát ki. Az ECU-nak „csak” annyi a dolga, hogy a felső holtpont, és a tűlöket jeladó jelei alapján vezérelje az előtöltést (is).

Opel Adagoló Hibaelhárítás

A Bosch VP (Verteilerpumpe) Sorozat

1998-ban a Bosch piacra dobta az ún. VP 29/30, VP 44-es szériákat. A VP adagolók első generációját az Opel Vectra B-ben láthattuk először. Érdekes technikai újítás az, hogy az adagolónak külön vezérlőegysége van (PSG2, majd később PSG5). Az ECU Can-bus rendszeren keresztül kommunikál az adagolóval. A későbbi verziókban (PSG5) az adagoló hibatárolóját is ki lehet kérdezni. Ez fontos a diagnosztika szempontjából, mert az adagoló nem minden hibakódot küld át az ECU-nak. A hibatároló lekérdezést akár kiszerelt adagolón is el lehet végezni. (Természetesen csak a Bosch KTS műszercsaláddal.)

Nagy különbség az előző rendszerhez képest, hogy az adagolóelem nem axiális, hanem radiális mozgást végez. Típustól függően 2-4 dugattyú található. Ebből adódik az akár 1000 bar-os végnyomás! A mennyiségállító szelep, a szöghelyzet jeladó illetve az előtöltésállító mágnesszelep, egy egységet alkot az adagoló vezérlőegységével. Sok autómárka (Audi, BMW, Ford, Nissan, Opel, Rover stb.) használja ezeket az adagolókat, mivel magas végnyomása jó alternatívát kínált a Common-Rail rendszer bevezetése előtt. A mennyiségi szabályzást mágnesszeleppel oldották meg. Az előtöltés állítás módját az EDC rendszerből vették át.

Gyakori Hibák és Javíthatóságuk

PSG5 egyszerűen bemondja az unalmast. Ezt a részegységet javítani nem lehet, így csak a csere marad…!
Az előtöltés-szabályzó dugattyú berágódik, és az adagolóházat is tönkreteszi. Itt is csere van, mint javítási lehetőség! (Ez legtöbbször üzemanyag hibára utal. A gond az, hogy amíg az EDC adagoló elfut az adott, kúton tankolt gázolajjal, a VP már nem szereti azt. Vagyis nagyon érzékeny a rendszer az üzemanyag minőségére.)

Nos, tettem már fel néhányszor olyan adagolót, aminek a PSG-je javítva lett. NEM LETT JÓ! Igaz, hogy az autó beindul, működik, de mindig maradtak zavaró hibák. Csörgő előtöltés hang, időnként felvillanó motorkontroll lámpa, bizonytalan alapjárat…

Pumpe-Düse (PD - Adagoló-porlasztó) Rendszer

(VW-Audi-Skoda-Seat illetve Ford Galaxy, Mitsubishi Grandis)

Az ötlet nem új keletű. Már az 1920-as években mezőgazdasági gépek motorjain alkalmazták. Némelyikük a mai napig működik. Az alapkoncepció a következő: építsük egybe az adagolóelemet és a porlasztócsúcsot. Így nem keletkezik a nyomócső hosszából adódó befecskendezési késedelem. Az eredmény: 2000 bar-os végnyomás.

Ez a nyomás nagyobb, mint a Common-Rail (=közös-nyomócső) rendszer által előállított nyomás (a Common Rail 2017-ben érte el az 1800 Bar-t), ezáltal a porlasztás finomsága jelentősen nő. A környezetvédelmi normákat ezzel a rendszerrel évekre megelőzték.

Működése

Minden hengerhez tartozik egy adagoló-porlasztó egység. A vezérműtengelyen kialakítottak egy harmadik bütyköt, amely az adagolóelem mozgatását hivatott szolgálni. Ahogy a bütyök rugó ellenében megnyomja az elemet, az felépíti a nyomást, a porlasztó pedig befecskendez. Az egység tetejére egy nagy gyorsaságú mágnesszelepet építettek. Ezzel vezérlik azt, hogy mikor kezdődjön, és mennyi ideig tartson a befecskendezés. Amíg a bütyök lefutása tart, 2 befecskendezés is történik. Ezzel halk motorjárás, kitűnő emissziós értékek és magas motorteljesítmény érhető el.

Előforduló Hibák

Nem megfelelő motorolaj használatából eredő motor ill. vezérműtengely kopások.
Gázolaj összefolyása a motorolajjal.
PD egység rugótányér törés.
Az új 2.0 literes motornál hengerfej hiba.

A Common-Rail Rendszer Korszaka

Úgy néz ki, nem lesz további alternatíva a dízel-befecskendezésben. A szakirodalomban sem találhatunk fejlesztéseket, ill. csak azokat, amelyek e rendszer tökéletesítését szolgálják. Az anyagminőségek javulása, illetve az elektronika fejlődése az, ami lehetővé tette rendszer 1998-ban történt bevezetését. Tehát megjelentek a Common-Rail motorok. És már megint az Alfa Romeo volt az a cég, amely elsőként dobta piacra ezt az újítást.

Működése

Az adagoló helyére egy „egyszerű” üzemanyag szivattyú került. A működés tényleg egyszerű, viszont az alkatrészek precizitása nem mindennapi. Három darab 120 fokos szögben beépített dugattyú állítja elő a nyomást. Egy zseniális körhagyó az, ami működteti az elemeket. Az elrendezésnek köszönhetően a nagy mechanikai igénybevétel eloszlik. Éppen ezért az 1400 bar-os végnyomás ellenére a hagyományos, vezérműszíjas hajtás is elegendő. A rendszer lehetővé teszi a fordulattól független nagy nyomás kialakítását. Fontos részegység az elektromos, nyomás-szabályozó szelep. Feladata a mindenkori üzemi nyomás beállítása. Az üzemanyag a szabályozó-szelepen keresztül a Common-Rail csőbe kerül. Mint ahogy a neve is mutatja, (Közös nyomócső) minden henger porlasztója ehhez a csőhöz csatlakozik. Szerepe a nyomás tárolása. A csőbe kerül beépítésre a rail nyomásérzékelő. Ez ad információt a mindenkori rendszernyomásról az ECU-nak.

Common-Rail Befecskendezők

Felépítését tekintve hagyományos közvetlen befecskendezésű porlasztót látunk magunk előtt. Szembetűnő különbség, hogy a tetején egy mágnesszelep található. Működés: A nyomás folyamatosan terheli a porlasztót, viszont kinyitni csak a mágnesszelep tudja. Mikor feszültséget kap, akkor nyit, és kis reakcióidős késéssel megkezdődik a befecskendezés. Egy ütem alatt akár 3-szor is képes befecskendezni!

2007-ben a piacra került, a piezokristály vezérlésű porlasztó. A mágnesszelepnél jóval kisebb reakcióidővel rendelkezik, és így még nagyobb számú befecskendezést tesz lehetővé. Fentebb már találkozhattak a piezos porlasztóval, de ott az alakváltozás által gerjesztett feszültséget hasznosították. Nos, itt megfordul a helyzet. A piezóra feszültséget kapcsolva alakváltozásra kényszerítjük azt, és máris megtörténhet a befecskendezés.

A Dízel Adagoló Rendszer Hibái és Diagnosztikája

A fenti néhány példán keresztül szerettem volna rávilágítani arra, hogy egy dízelautó befecskendező rendszere nem csak az adagolóból áll. Nagyon fontos a perifériák vizsgálata is. Nincs olyan adagoló, amin ne lehetne javítani, de nem biztos, hogy a motor működésében észlelt hiba meg fog szűnni a javítással. A probléma az, hogy mivel az adagolójavítás tulajdonképpen egy zárt technológia - nem hagyható ki egyetlen javítási lépés sem - csak a végén derül ki, hogy nem volt, pl. beállítási probléma. Természetesen a számla elkészül, hiszen munka és anyag került beépítésre. Ebből is látszik, mennyire körültekintően kell eljárnia annak, aki kimondja az adagolóhibát! Ugyanez természetesen elmondható a Common Rail rendszerekről is!

Az Adagoló Hiba Jelei

Az "adagoló hiba jelei" gyakran jelentkeznek különböző formákban a járművek üzemanyag-adagoló rendszerében, és felismerésük kulcsfontosságú a motor megfelelő működésének biztosításához. Az adagoló egy alapvető alkatrész a dízelmotoros járművekben, amely a megfelelő üzemanyag mennyiségét és nyomását biztosítja az égéstér számára. Ha az adagoló hibásan működik, az azonnal érezhető a jármű teljesítményében és üzemanyag-fogyasztásában.

Gyenge teljesítmény és lassú gyorsulás: A hibás adagoló nem képes a szükséges üzemanyag mennyiségét eljuttatni a motorhoz, ami csökkenti a jármű erejét és lassítja a gyorsulást.
Növekedett üzemanyag-fogyasztás: Amikor az adagoló nem tudja megfelelően szabályozni az üzemanyag áramlását, a motor több üzemanyagot használ el, mint szükséges lenne.
Egyenetlen járás vagy rángatás: Ez különösen akkor fordulhat elő, ha az adagoló nem képes egyenletes nyomással és időben adagolni az üzemanyagot.
Fekete vagy kékes kipufogógáz, erős szag: A kipufogógáz színe és szaga is árulkodhat az adagoló hibájáról. Ha a jármű kipufogógáza fekete vagy kékes színűvé válik, illetve erős, szokatlan szagot áraszt, akkor az üzemanyag-adagolásban probléma léphet fel.
Indítási nehézségek: Ha a jármű hosszabb indítási időt igényel vagy egyáltalán nem indul be, az utalhat arra, hogy az adagoló nem képes megfelelő nyomást biztosítani az üzemanyag számára.
Zajos működés: Az adagoló hibája gyakran zajos működéssel jár. Ha az adagoló nem működik megfelelően, az furcsa kopogó vagy surrogó hangokat eredményezhet.
Motordiagnosztikai lámpa felvillanása: A modern járművek motorhibajelző lámpája is jelezheti az adagoló problémáit. Ha a lámpa felvillan, azt komolyan kell venni, és javasolt minél előbb ellenőriztetni a járművet.
Üzemanyag szivárgás: Ha szivárgást tapasztalunk az adagoló környékén, az utalhat tömítési vagy szerkezeti problémára.
Teljesítménycsökkenés nagyobb sebességnél: Az adagoló hibája különösen nagyobb sebességnél érzékelhető, amikor a motor nagyobb teljesítményt igényel.

Görgős adagolás - Dízel Többszörös Dugattyús | Rázó Szivattyú

Mi Okozza Az Adagoló Hibáját?

Érdemes kitérni arra, hogy mi okozhatja az adagoló hibáját. Ezek közé tartozik az alacsony minőségű üzemanyag használata, a rendszeres karbantartás hiánya, vagy a rendszeres tisztítás elhanyagolása. Az adagoló hibák megelőzése érdekében fontos az üzemanyag-rendszer rendszeres karbantartása és tisztítása. Az üzemanyag-adagoló rendszeres karbantartása és az üzemanyagszűrő cseréje nagymértékben hozzájárulhat ahhoz, hogy az adagoló hosszabb ideig hibamentesen működjön. Az adagoló hibájának megelőzéséhez ajánlott jó minőségű üzemanyagot használni, és rendszeresen tisztítani az üzemanyag-rendszert.

Sok szervizben speciális diagnosztikai eszközökkel vizsgálják az adagoló működését, így pontosan megállapítható, hogy az adagoló hibás-e, vagy más alkatrész okozza a problémát. Bizonyos adagoló hibák javíthatóak, azonban súlyosabb esetekben szükség lehet az alkatrész teljes cseréjére. Fontos megemlíteni a javítás vagy csere várható költségeit is. Az adagoló javítása általában kisebb összegbe kerül, mint a csere, azonban komolyabb szerkezeti károsodás esetén a csere is elkerülhetetlenné válhat. Az adagoló hiba nemcsak azonnali problémákat okoz a jármű működésében, hanem hosszú távon befolyásolhatja a motor élettartamát és a jármű teljesítményét. Ha a járműnél gyakori teljesítménycsökkenést, egyenetlen járást, vagy üzemanyag-fogyasztás növekedést tapasztalunk, érdemes azonnal ellenőriztetni az adagolót.

Modern Diagnosztika és Szerszámok

Az autótechnika legalább olyan ütemben fejlődik, mint a számítástechnika. Így hát az autójavítással foglalkozó műhelyek sem állhatnak meg egy szinten. Az új dízelrendszerek, új szerszámok és diagnosztikai berendezések beszerzését teszik szükségessé. És ennek sosem lesz vége. Mindig lesz olyan eszköz és információ, aminek hiánya komoly hátrányt jelenthet. A szakemberek számára is elengedhetetlen a folyamatos továbbképzés, hiszen nem elég a szerszám, azt használni is tudni kell. Cégünk igyekszik ezzel lépést tartani és a lehető legjobb szolgáltatást nyújtani a saját szakterületén.

Gyakran Használt Diagnosztikai Eszközeink

Az alábbi táblázatban összefoglaljuk a korszerű dízelrendszerek diagnosztikájához használt legfontosabb eszközeinket és azok funkcióit:

Diagnosztikai Eszköz	Leírás / Fő Funkciók
Bosch KTS műszercsalád	Az egyik legjobban használható márkafüggetlen diagnosztika. Képes hibatár olvasásra, törlésre, alkatrészek működtetésére, alapbeállítások ellenőrzésére (befecskendezett mennyiség, alap-előtöltés), hengerenkénti befecskendezett mennyiség összehasonlításra, menetteszt alatti folyamatos kiértékelésre. Támogatja a PSG5 adagoló vezérlőegység hibatár olvasását (Opel, Audi, BMW stb.) és az inspekció nullázást is.
Delphi DS műszercsalád	Remek kiegészítője a KTS-nek, számos további diagnosztikai lehetőséget nyújt.
Denso Dsti	Kifejezetten a Denso motorvezérlő elektronikához alkalmazható gyári szintű készülék.
Launch X431 Pro3	Távol-keleti, Amerikai, és európai autók márkafüggetlen diagnosztikai eszköze.