Dízel Adagoló Rendszerek Összehasonlítása: Mechanikus és Elektromos Megoldások a TDI Motorokban

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.

A dízelmotorok befecskendező rendszere az évtizedek során jelentős fejlődésen ment keresztül, a tisztán mechanikus rendszerektől az egyre kifinomultabb, elektronikusan vezérelt megoldásokig. Ez a fejlődés nemcsak a teljesítményt és a hatékonyságot javította, hanem a károsanyag-kibocsátást is csökkentette. Vizsgáljuk meg részletesebben a mechanikus és elektromos adagoló rendszereket, valamint azok előnyeit és hátrányait, különös tekintettel a TDI motorokra.

Az Adagoló Működési Elve és Típusai

A dízeladagoló a dízelmotor "agya". Teljes fordulatszám tartományban biztosítja a megfelelő mennyiségű és nyomású üzemanyagot.

Soros Adagolók (Mechanikus)

A soros adagolók a régebbi dízel rendszerek jellegzetes képviselői. A szivattyúban a motor hengerszámával megegyező számú adagolóelem található. Az elemek fogasléccel kapcsolódnak egymáshoz. 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.

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.

Ezek az adagolók többnyire teherautókon és munkagépeken találhatók. Javításuk ma már egyre ritkább, mivel ezeket az adagolókat már sok szerviz nem javítja.

L300 mechanikus ablakemelő javítása lépésről lépésre

Elosztó Adagolók (Mechanikus és Elektromos)

Az elosztó rendszerű dízel adagoló is lehet mechanikus és elektromos. 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 mechanikus elosztó adagolók javítása a legtöbb esetben tömítésgarnitúra cserét, illetve próbapadi beállítást jelent. Példaként említhetők a Lucas CAV forgóelosztós adagolók (ma már Delphi néven futnak), amelyek könnyen orvosolható hibákkal rendelkeznek, mint például a szivárgás vagy a csapágyazás problémái.

EDC - Elektromosan Vezérelt Elosztó Adagolók

1989-ben készült az első EDC (Electronic Diesel Control), amit az Alfa Romeo dobott piacra. Az igazi előrelépést viszont az Audi 80 1,9 TDi jelentette, melynek motorja közvetlen befecskendezéses volt. 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.

Tünetek és javítás: Skoda Octavia TDI adagoló

Az ECU (vezérlőegység) 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.

Az optimális előtöltéshez szükséges a motor felső holtpontjának és a pontos befecskendezés kezdetének meghatározása. A felső holtpontot Hal-jeladóval, a befecskendezés kezdetét pedig egy piezókristályos tűlöket jeladóval érzékelik az egyik porlasztócsúcsban. Az ECU ezek alapján vezérli az előtöltést.

VP 29/30, VP 44 Szériák

1998-ban a Bosch piacra dobta az ún. VP 29/30, VP 44-es szériákat. Ezek az adagolók már külön vezérlőegységgel (PSG2, majd később PSG5) rendelkeznek, melyek CAN-bus rendszeren keresztül kommunikálnak az ECU-val. A későbbi verziókban (PSG5) az adagoló hibatárolóját is ki lehet kérdezni, ami fontos a diagnosztika szempontjából, mivel az adagoló nem minden hibakódot küld át az ECU-nak.

Nagy különbség az előző rendszerhez képest, hogy az adagolóelem nem axiális, hanem radiális mozgást végez. Típustól függően 2-4 dugattyú található, ami akár 1000 bar-os végnyomást tesz lehetővé. 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.

Gyakori hibák: PSG5 vezérlőegység hibája (nem javítható, csak csere), az előtöltés-szabályzó dugattyú berágódása (üzemanyag minőségére való érzékenység).

1.9 D Kangoo adagoló hibaelhárítás

Pumpe-Düse (PD) Rendszer

Az ötlet nem új keletű, már az 1920-as években mezőgazdasági gépek motorjain alkalmazták. 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, ami nagyobb, mint a Common-rail rendszer által előállított nyomás (a Common Rail 2017-ben érte el az 1800 bart), ezáltal a porlasztás finomsága jelentősen nő. A környezetvédelmi normákat ezzel a rendszerrel évekre megelőzték.

Működés: 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, hengerfej hiba (újabb 2.0 literes motornál). A PD rendszer halálát a magas gyártási költségek és az egyre szigorodó környezetvédelmi normák okozták.

Common-Rail (CR) Rendszer

A Common-rail rendszer, melyet szintén az Alfa Romeo vezetett be 1998-ban, ma már az egyik legelterjedtebb dízel befecskendezési technológia. 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. Az elrendezésnek köszönhetően a nagy mechanikai igénybevétel eloszlik, 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.

Hogyan működik a közös nyomócsöves dízelbefecskendező és gyakori meghibásodási pontok - Engineered Diesel

Common Rail Befecskendezők

Felépítését tekintve hagyományos közvetlen befecskendezésű porlasztót látunk magunk előtt, szembetűnő különbség, hogy a tetején egy mágnesszelep található. 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 piacra került a piezokristály vezérlésű porlasztó. A mágnesszelepnél jóval kisebb reakcióidővel rendelkezik, és így még nagyobb számú befecskendezést tesz lehetővé. A piezóra feszültséget kapcsolva alakváltozásra kényszerítjük azt, és máris megtörténhet a befecskendezés. A common-rail rendszerek bővebb leírása itt található! A common-rail rendszer fejlesztése tehát mindennapos munkát ad a mérnököknek.

Adagoló Hiba Jelei és Diagnosztikája

Ha az adagoló hibásan működik, az azonnal érezhető a jármű teljesítményében és üzemanyag-fogyasztásában. Az adagoló hiba egyik leggyakoribb jele a 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.

Az adagoló hiba gyakran eredményezi a jármű üzemanyag-fogyasztásának növekedését.
Ha a jármű egyenetlenül jár vagy rángat, az adagoló hibára utalhat.
A kipufogógáz színe és szaga is árulkodhat az adagoló hibájáról (fekete vagy kékes színű, erős, szokatlan szag).
Az adagoló hiba jelei közé tartozhatnak az indítási nehézségek is.
Az adagoló hibája gyakran zajos működéssel jár.
A modern járművek motorhibajelző lámpája is jelezheti az adagoló problémáit.
Adagoló hiba esetén előfordulhat üzemanyag szivárgás is.

Az adagoló hibájának okai közé tartozik az alacsony minőségű üzemanyag használata, a rendszeres karbantartás hiánya, vagy a rendszeres tisztítás elhanyagolása. 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.

A motor diagnosztikája során az adagoló a legutolsó azok közül, amelyekben a szervizek a hibát keresik. Gyakran nem az adagolóval kezdik a hibaelhárítást, hanem a porlasztócsúcsokat, izzítást, kompressziót, légszűrőt és üzemanyagszűrőt ellenőrzik először.

Tuning és Optimalizálás a TDI Motorokban

A mechanikus vagy elektromos adagolóval szerelt TDI motorok tuningolása során többlet-tüzelőanyagot kell bejuttatni. Ez mehet az elektromos rendszereknél (PD és CR) chiptuninggal, a TDI adagolós motoroknál chiptuninggal és az adagoló átalakításával is. A tisztán mechanikusra épített adagolóknak megvannak az előnyei, azonban építésükhöz tapasztalat és műszerezettség kell.

A befecskendezés időbeni lezajlása alapvetően befolyásolja a motor teljesítményét, hangját és emisszióját. Az előbefecskendezési szög, a porlasztó mérete és az adagoló rendszert alkot, ezen alkatrészeknek és beállításoknak harmonizálni kell.

A motor a gyárból kikerülve egy olyan komplex rendszert alkot, amelynek elemei egymáshoz méretezettek. Ha valahol belenyúlunk, akkor megbomlik a rendszer egysége és bizonyos paraméterek biztosan romlanak, esetleg egynéhány dolog javul. A romló paramétereket javítani kell, a rendszert több ponton módosítani szükséges.

A dízelmotor egyébként is kényes a hőterhelésre, hiszen magas hőfokon alapuló kompressziógyújtása van. A töltőnyomás növelésével, több tüzelőanyag adagolásával a termikus terhelés nő. Amennyiben a motort csúcsra járatjuk, a maximális terhelést kapja, akkor a gyári hűtés biztos, hogy nem lesz elegendő. Ha elkezdjük ostorozni, egyre nagyobb teljesítmény leadására sarkallni, akkor hamar eljutunk oda, hogy a dugattyúnk megolvad, a hengerfejünk megreped.

Tapasztalatok és Tanácsok Tuningolt TDI Motorok Esetében

Egy VW Passat 1.9TDI (AFN motorkód) tulajdonosa azzal a problémával küzd, hogy autója sokat fogyaszt, a 7 literes átlag helyett már 10 litert fogyaszt 100km/h tempomattal is. A chipelve volt az autó, de a fogyasztásban semmi változás nem történt, csak teljesítményben lett gyengébb a chip kivétele után. Az autóban 502-es porlasztócsúcsok és GT17 turbó van, az EGR kiiktatva, lefújószelep. Minden más gyári (cooler, kipufogórendszer is).

A problémák: magas fogyasztás, fekete füst terheléskor, ingadozó teljesítmény, turbónyomás. Felmerült, hogy az adagoló kopott meg, viszont jól indul hidegen, melegen is. Az előtöltés állításakor a motor hangja kisimult, de a kívánt értékeket nehéz volt elérni.

Lehetséges okok és megoldások:

Vezérlés: Jó helyen van a vezérlés?
Előtöltés: Diaggal lehet nézni korai, illetve kései előtöltést? Az AFN motorkódnál vannak problémák az előtöltéssel, mindig kevesebb, mint egy Seat mondjuk.
Füstölés: Ha nem jön füst a turbónál, nem gyengült, de füstölni a chip után kezdett, előtte abszolút nem füstölt. Kék füst sosem jön belőle, csak fekete korom.
Teljesítmény: Ha jól megmelegszik az autó, akkor gyengül meg, kicsit visszahűl, akkor jobban megy.
Turbónyomás: Chipelve akasztotta a 2BAR-os mérőt, Vag Com-al is 1.8 körülre ugrott fel. Gyári chippel 1.0 BAR.
Adagoló: Az AFN-nek is szar az előtöltése de ettől még nem kell ordenáré módján füstölnie.
Motor állapota: Vezérműtengelyen mennyi km lehet? Nem lehet elkopva? Ha minden ki van zárva, akkor lehet motor, hengerfej gondja lesz.

Az első adagolós TDI motorok egyszerűek és jól tuningolhatók voltak, amihez hozzájárult a gyári erős túlméretezésük is. A PD rendszer takarékos és hatékony volt, de zajos. A CR rendszer pedig nagyon jól szabályozható. Az ős TDI motorok, akár négy, akár öt hengerrel még olyan műszaki szemléleti miliőben készültek, hogy megengedhették maguknak a tisztes mechanikai túlméretezést. Egy műszaki csoda, hogy ezek a motorok mai szemmel nézve mit kibírnak. A 90 lovas alapverziót lazán 150 környékére hozzák, és ésszel használva így is teljesít 100 E km-en felül. Nos, ilyen már többet nem lesz. A mai motorok már nem ilyen szemlélettel készülnek.

Elektronikus Adagoló Mechanikussá Alakítása (Esettanulmány: X17DTL motor)

Sajnos az adagoló elektronika előbb-utóbb megadja magát. Javítása nem nagyon lehetséges. Adagoló csere újban horrorisztikus áron mozog (400.000 Ft körül). Bontóban szinte lehetetlen ilyet találni, és kérdéses, meddig bírja. Az elektronika cseréje is drága (100.000 Ft körül, csak anyagár). Létezik viszont egy "örökös" megoldás e hiba kiküszöbölésére: az elektromos adagoló mechanikussá való cseréje. Ez a leírás működhet Y17-es motoroknál is.

Az Átalakítás Menete és Szükséges Alkatrészek

Az átalakításról szóló leírás 2006-ban íródott, az árak azóta biztosan változtak. A tapasztalatok szerint az autó jobban ment, jobban gyorsult, és az alacsony fordulaton megszokott torpanás minimálissá vált. A fogyasztásban körülbelül fél literrel evett kevesebbet az autó! A környezetvédelmi osztály is megmaradt, mert a kipufogógáz visszavezetés is megmaradt, csak nem elektronika, hanem vákuum vezérli.

Adagoló beszerzése: Bontóban vegyünk egy jó állapotú X17DTL motorkódú TD F Astra adagolót. Fontos, hogy a vákuumos dúsító is rajta legyen (a rozsdás, fém a jobb minőségű, a fekete műanyaggal adódtak problémák). Ennek ára kb. 15.000 Ft. Ideális esetben a felfogató alu öntvényt és a nyomócsöveket is belealkudhatjuk az árba.
Vákuum szelep: Szintén erről az F Astráról kell egy kis vákuum szelep, amibe a vákuumos dúsító csatlakozik (a vízcsöveknél van, mint egy vízgomba két vákuumcső hellyel).
Gázpedál: Szükséges az F Astra mechanikus gázpedálja dízel hosszú (kb. 1,5m) bowdennel.
Adagoló beszerelése: Az adagoló öntvény egy az egyben felszerelhető a másik helyére. A vezérlés felőli belső műanyag burkolaton kicsit faragni kell.
Vezérlés beállítása: Ez igényel némi szakértelmet, de a szelepállások és az adagoló tekergetésével megoldható, amíg a megfelelő nyomócsövön lövi ki a gázolajat. Fontos, hogy a vezérműszíjat ne vezesse le az adagoló.
Nyomócsövek és légtelenítés: Tegyük fel a nyomócsöveket, és légtelenítsük az adagolót.
Elektromos bekötések: Az elektronikus adagoló csatlakozójából kinyerhető a gyújtás 12V, amit direktben a mágnesszelepre köthetünk. Az elektromágneses dúsítóval nem kell foglalkozni.
Vákuum rendszer: Fúrjunk egy 10x1-es menetet a vákuumos vízgombának az Astra G vízcső öntvényén. Kössük össze a vákuum rendszert: a vákuumos dúsítóból a cső rámegy a gomba egyik végére, a másikból megy egy elosztóba, ami az AGR (EGR) szelepre megy a vákuumszivattyú mögé, és a 3. fele a vákuumszivattyúra. A vákuumos dúsító szükséges a téli üzemhez!
Turbó vezérlés: Az adagoló tetejéből kiinduló turbóvezérlő csövet a szívócsövön lévő elektronikus érzékelő helyére kell csatlakoztatni. Ehhez egy esztergályos ismerős segítségére lehet szükség, hogy egy menetet fúrjon az érzékelő helyére, és oda egy csőcsatlakozást tekerjen.
Gázpedál: Ki kell venni az elektromos gázpedált. A helyére az F Astra gázpedálját kell beilleszteni, ami némi faragást és hajlítást igényel.
Finomítások: Bowden, vákuumcsövek, vezetékek rögzítése, dúsítás, alapjárat, gázbowden holtjáték beállítás.

Az átalakítás után a motorhiba jelző lámpa folyamatosan világítani fog, mivel az elektronikus alkatrészek hiányoznak. Ezt megoldhatjuk a lámpa letakarásával vagy az SMD LED kiforrasztásával az óracsoportból.

Jó hír, hogy ha szerencsénk van, akkor majdnem nullszaldósra kihozható az átalakítás, mivel a kiszerelt alkatrészek (elektromos gázpedál, EGR vezérlő, légtömegmérő) jó áron eladhatók.

Rendszeres Karbantartás és Diagnosztika Fontossága

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.

A modern autótechnika rohamos fejlődése megköveteli a szervizektől a folyamatos megújulást. Komputeres motordiagnosztikai eszközök, mint például a Bosch KTS, Delphi DS, Denso Dsti, vagy Launch X431, nélkülözhetetlenek a korszerű autók javításához. Ezekkel az eszközökkel lehetséges a hibatároló olvasása és törlése, egyes alkatrészek működtetése, alapbeállítások ellenőrzése, hengerenkénti befecskendezett mennyiség összehasonlítása, menetteszt alatti folyamatos kiértékelés, és még az adagoló vezérlőegység hibatárolójának olvasása is.

tags: #mechanikus #vagy #elektromos #adagoló #tdi #összehasonlítás