Az Üzemanyag-befecskendezés Fejlődése és a Modern Injektorok Működése

Talán már laikusok is hallottak róla, de sehonnan sem ugyanazt az információt. A járművek működésének alapfeltétele a megfelelő üzemanyag-ellátás. Ha azt mondom karburátor, akkor szinte mindenki tudja, miről beszélek. Legalábbis rémlik Bánki Donát és Csonka János neve, akik a világon elsőként 1893. február 11-én szabadalmaztatták a benzinporlasztót, azaz a karburátort. Ennek a találmánynak köszönhető, hogy a karburátoros motorok a mai napig is ezen az elven működnek. Bánki és Csonka munkássága kiemelkedő volt, számos újítás fűződik nevükhöz. Csonka már 1877-ben elkészítette el az első magyar gázmotort, majd 1890-ben Bánkival közösen benzinmotort terveztek. Csonka biztosította a postának az első robbanómotoros levélbegyűjtő triciklit, majd szabadalma alapján négyhengeres, 9 lóerős postai áruszállító teherautót gyártottak. Sajnos - vagy szerencsére - a karburátor ideje lejárt. Az optimális hatásfok és a károsanyag-kibocsátás miatt új megoldás szükségeltetett, ez az injektoros rendszer.

Az Üzemanyag-befecskendezés Története és Fejlődése

Az injektor, mint az üzemanyag-befecskendezési rendszer kulcsfontosságú eleme, hosszú múltra tekint vissza. Az első üzemanyag-befecskendezési rendszereket az 1920-as években fejlesztették ki a repülőgépmotorok számára. Az első dízel befecskendezés elvét Rudolph Diesel 1895-ben egy amerikai szabványban (No. 542846) rögzítette. A közvetlen benzinbefecskendezést a svéd mérnök, Jonas Hesselman 1925-ben dolgozta ki. A benzinmotorok esetében sokáig nem foglalkoztak ezzel az iránnyal, és ahogy lenni szokott, a lökést a hadiipar adta. Robert Bosch repülőgépmotorokra fejlesztette ki befecskendező-rendszerét közvetlenül a második világháború előtt. (Mellékesen jegyzem meg, Csonka és Bosch jó barátok voltak). Bár már létezett a megoldás, a háború után sem terjedt el, egyszerűbb és olcsóbb volt a karburátor fejlesztése. Az áttörés az 50-es 60-as években kezdődött, ekkor jelentek meg az injektoros versenyjárművek, majd a gyári rendszerek a tengerentúlon és Európában egyaránt. Az első sorozatban gyártott Bosch Jetronic injektorral szerelt gépkocsi 1967-ben a Mercedes 220SE-volt. Bár a Bosch szerepe jelentős, meg kell jegyezni, hogy a Simms, Scintilla, Pierburg és Lucas cégek is gyártottak sorozatban befecskendező rendszereket, sőt később licenceket vettek át. De ne vesszünk el a történelemben, az XIX. század végétől a járműipari fejlesztések oly mértékben felgyorsultak, hogy rengeteg vitás eset volt a szabadalmakat illetően. Talán annyit érdemes még megjegyezni, hogy a mai korszerű elektronikus injektorhoz is rögös út vezetett.

Az Injektorok Működési Elve és Típusai

Az injektorok megjelenése forradalmi változást hozott, mivel ezek az eszközök pontosabb üzemanyag-adagolást tettek lehetővé, ami jobb égési hatékonyságot és alacsonyabb károsanyag-kibocsátást eredményezett. Az injektor fő feladata az üzemanyag pontos adagolása az égéstérbe. Az üzemanyagot finom porlasztás formájában juttatja be, biztosítva az optimális égési folyamatot. Az injektorok működésének megbízhatósága alapvető fontosságú a motorok hatékony működéséhez.

Már a nagyon korai időszakban léteztek elektronikus befecskendezések (pl. 1974-ben a Saab 99 - D-Jet), mégis kezdetben a zömében mechanikus felépítésű, folyamatos befecskendezési rendszer terjedt el. Ez azt jelenti, hogy egy mechanikailag szabályozott központi egység végzi az adagolást, merev üzemanyag csöveken jut el az üzemanyag a szívócsonkig, ahol hengerenként egy fúvóka található, az injektorok a motor működése közben valamilyen mértékben állandóan nyitva tartanak. Az üzemanyag nyomása kb. 4-5 bar. A fejlődés az elektronikus, szakaszos működtetésű rendszer felé mutatott.

Elektronikus, Szakaszos Befecskendezési Rendszerek

• Központi befecskendezés (Single-point fuel injection): A kezdetben kívülről a karburátorra hasonlító, központi befecskendezés terjedt el. Amelyekben általában egy darab kis ellenállású (1-3 ohm) injektor végzi a befecskendezést, minden üzemben dolgozik, ezért viszonylag gyors injektorokat alkalmaztak. Működését tekintve nagyon fontos a jó porlasztás, mert az üzemanyag egy hosszú, sokszor lehűlt szívócsonkon jut el az égéstérig. Az üzemanyag útja központi befecskendezés esetén lehetséges, hogy hosszabb, mint a karburátorosnál. Az injektor elektronikus vezérlését tekintve a Peak & Hold más néven áramkorlátos rendszer is igen elterjedt.
• Hengerenkénti befecskendezés (Multipoint fuel injection): A fejlődés következő lépcsője a hengerenkénti befecskendezés volt. A vezérlést tekintve itt is többféle módszert alkalmaztak. A legegyszerűbb megoldás, amikor egyféle vezérlővel a szelepek párhuzamosan vannak kötve, egyszerre dolgoznak (szimultán rendszer). Elviekben a működés megegyezik a központi vezérléssel, azzal a különbséggel, hogy itt a szívócsonkba ültetett injektorokat vezérlik (pl. OG Saab 900). Ez a módszert általában maximum négy hengerig alkalmazták, esetleg több hengernél két párhuzamos vezérlést használtak. Például hathengeres motor esetén 1-3-5, illetve 2-4-6 volt a párhuzamos szimultán vezérlés. Ezeknek az injektoroknak az ellenállása 12 - 16 ohm. (Az injektorok ellenállásának mérése némi tájékoztatást ad arról, milyen befecskendező-rendszer van az adott gépkocsiban.)
• Szekvenciális hengerenkénti vezérlés: A hengerenkénti rendszerek legfejlettebbike a szekvenciális hengerenkénti vezérlés. Ilyenkor az egyes hengerekbe történő befecskendezés - a szívószelepek megfelelő állapotához igazodva - egymástól függetlenül történik.
• Direkt befecskendezés (Fuel Stratified Injection - FSI): A következő állomás a direkt befecskendezéses rendszerek jelentik. Ilyenkor az üzemanyagot nem a szívócsőbe, hanem egyenesen az égéstérbe fecskendezik nagy nyomáson. Előnye a még pontosabb, akár több lépcsőben történő üzemanyag-befecskendezés következtében az optimális teljesítmény-leadás és takarékosság, hátránya a jóval bonyolultabb, drágább rendszer és a megnövekedett károsanyag-kibocsátás. Pár éve még ezt a rendszert tekintették a jövőek, mára már nem ilyen biztosak ebben.

Bosch Jetronic Rendszerek Evolúciója

A Jetronic márkanév a Bosch által kifejlesztett befecskendezési rendszer összefoglaló neve.

L300 mechanikus ablakemelő javítása lépésről lépésre

A Modern Common Rail (CR) Rendszerek és Kódolt Injektorok

Bár az interneten ahány forrás annyi állítás, a legtöbb helyen mégis azt olvassuk, hogy a dízel injektorokat alkalmazó common rail rendszert a Fiat fejlesztette ki valamikor az 1990-es évek elején. A Fiat 1997 októberében rukkolt ki common rail dízel injektor rendszert alkalmazó az Alfa 156-tal. A hagyományos dízel motor esetében a porlasztónyomás minden injektor (porlasztócsúcs) esetén külön generálódik. A common rail dízel motor esetében szétválik a nyomás létrehozása és a befecskendezés. A dízel üzemanyag a közös nyomócsőben (common rail) várakozik nagy nyomás alatt, és csak akkor kerül az egyes injektor (befecskendező) szelepekhez, amikor felhasználásra kerül. A dízel injektor ebben az esetben pontosan annyi üzemanyagot fecskendez az égéstérbe, amennyi szükséges. A rendszer 1500-1800 bar nyomáson dolgozik még alacsony motorfordulatszám esetén is. A nagy nyomásnak köszönhetően a dízel üzemanyag nagyon finomra porlasztódik.

Kódolt Injektorok és Precíziós Vezérlés

A kód tulajdonképpen egy egyedi azonosító, amivel a gyártó lát el minden egyes befecskendezőt. Az idősebb gépjárművekben nincs külön szabályozó vagy nem ennyire finomhangolt a folyamat. A modernebb common-rail injektoroknál viszont ez már elengedhetetlen, mert az elvárások nagyot nőttek a precizitásukkal kapcsolatban. A CR injektoroknál a meghatározó méretek mikronban mérendőek, viszont ebben a mérettartományban a gyártási pontosság még nem tud 100%-os eredményességgel dolgozni. Vagyis minden egyes injektor eredendően más és más mennyiséget fog szállítani a pontatlanság miatt. (+/- 5mg/löket). Ennek pontosabbá tételére a technikusok azt a megoldást találták, hogy az egész irányítását a motorvezérlő számítógépnek (ECU-nak) adják át. Ez a vezérlő az injektorokon található egyedi kód alapján állítja be azt, hogy mennyiben térjen el a valóságos befecskendezési érték a névlegestől. 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. A legtöbb ilyen típusú injektor ma már kódolt illesztésű.

Dízel Injektorok Extrém Precizitása

A modern dízel motorokban, főként a common rail rendszerben rendkívül bonyolult elektronika szabályozza a befecskendezést. Azért, mert a dízel motor teljesítményét és hatékonyságát csak úgy tudták fokozni a fejlesztők, ha a befecskendezést több szakaszra bontották. Tehát az üzemanyagot az elektronika kisebb dózisokban juttatja a hengerekbe. A dízel üzemanyag adagolásának a gyors vezérlését a befecskendező szelep, vagy más néven injektor látja el. Ezek a szelepek olyan precíziós kialakítást igényelnek, amelyet az űrhajókon is alkalmaznak. A dízel injektor gyártása során a minőséget elektronmikroszkóppal ellenőrzik. Nem véletlenül. Az injektor élettartama során több mint egymilliárd nyitást/zárást hajt végre. Mindezt 2000 bár nyomáson. Az injektornak el kell viselnie a gyors nyitás és zárás okozta lökéseket, amely másodpercenként ezerszer is megtörténhet. A befecskendezett üzemanyag mennyisége közben széles tartományban változik. Az alapjárat és a csúcsteljesítmény között lehet, hogy 50-szeres mennyiségi különbség is van. Vagyis alapjáraton kb. egy fél gombostűfejnyi üzemanyag kerül a motorba, míg csúcsteljesítményen ötvenszer ennyi!

Az Injektor Részletes Mechanikája - Egy Bontás Eredménye

Hogy jobban érthető legyen a szelep működése, szerszámot ragadtam és szétboncoltam egyet. Mivel jelenleg a hengerenkénti befecskendezés a legelterjedtebb, ezért egy ilyen injektor szelepet kezdtem darabolni. Kívülről nézve egy régebbi, hagyományos, cikkszámát tekintve Bosch 0280150705 alkatrészről van szó, amely 15,9 ohmos és 155 cc/min a hozama 3 baron. Az értéket nézve nem túl nagy fecskendő (autókhoz 200-300 cc/min az elterjedt), utána kerestem, és például a K100-as BMW motorkerékpárban használták ezt az alkatrészt. Még mielőtt elkezdtem volna barbár munkámat, tüzetesen szemrevételeztem az áldozatot: fém és műanyag kombináció, gumi tömítőgyűrűkkel. Az injektor szelep megbonthatatlan egység, szétszedése csak durva, radikális eszközökkel történhet, én egyszerűen leköszörültem róla a felesleget.

A befecskendező szelep felülről kapja nyomáson (2-3 bar) az üzemanyagot, majd az alján látható nyílásból kimozdul a tű, és ott távozik apró részekre porlasztva. Ezen a szelepen egyetlen egy porlasztó fej található, de a modernebb fecsniken több nyílásból távozik az üzemanyag. A porlasztónyílást elzáró tüskét rugó nyomja, a nyitást elektromágnes végzi úgy, hogy a záró tüske az elektromágnes magja. A fecskendőre feszültséget kapcsolva a nyílás kinyílik, megszakítva a feszültséget a rugó előfeszítésének köszönhetőn bezáródik. A szelep nyitási üzeme milliszekundumokban fejezhető ki. A működés fontos tényezője a holtidő, amikor az injektor nem vesz részt a munkában. Az elektromágnes tehetetlensége miatt a fecskendő néhány tized milliszekundum késésben van a vezérlőjelhez képest. A bezáráskor a rugó által végzett munka miatt szintén. Az injektor legszélesebb pontja alatt található az elektromágnes, amelyhez a csatlakozó kapcsolódik. Az egész injektoron átfolyik az üzemanyag, ami hűtést és kenést is biztosít számára. Egyetlenegy gumi tömítés található a tüskén, ez a tömítés Bosch injektorok esetében a nyolcvanas évek közepe óta alkoholálló.

Tünetek és javítás: Skoda Octavia TDI adagoló

Gyakori Injektorhibák és Diagnosztika

A befecskendező szelep a jármű talán legprecízebben megmunkált alkatrésze, az üzemanyagban lévő szennyeződés sokszor végzetes hibát okozhat rajta. A szelep megragad, esetleg eltömíti az injektor furatait, a szállított mennyiség megváltozhat. Az injektor sugárképe megváltozhat, a szelep bepisil. Az még jó eset, ha a szelep zárt állapotban romlik el, nyitott állapotban még arra is képes, hogy megtöltse üzemanyaggal a hengert, ilyenkor az indítózási fázisban még a hajtókar is deformálódhat. A boncolt alkatrészen nem volt, de az újabb szelepeken találkozhatunk egy kis szűrővel, ami nem engedi át a szennyeződést a precíziós mozgórész felé. Bár nem gyakori, de alkoholos használat esetén az átállás időszakában az üzemanyagrendszerből kioldott szennyeződések okozhatnak meghibásodást, de már az ellenkezőjéről is hallottam amikor az alkohol volt a tisztítószer.

Mivel elektromechanikai alkatrész, a befecskendező szelepek élettartama véges. Már 20-30 000 kilométer üzemszerű működés után egymáshoz képest megváltozhatnak a szelepek működése, hiába vezérlik őket azonos időkkel, különböző mennyiségeket szállíthatnak. A korszerű motorvezérlés az ilyen jellegű problémákat elvileg kezeli, de mivel a kipufogógázt vizsgálja - általában egyetlen pontban -, átlagokkal dolgozik. Előfordulhat, hogy az egyik hengerbe több, a másikba kevesebb üzemanyag jut, a motor működése nem lesz optimális. Ez teljesítményváltozásban és természetesen fogyasztás emelkedésében jelentkezik. Egyetlen injektor meghibásodása is okozhat jelentős fogyasztásemelkedést. Az E85 használat esetében - mivel nagyobb mennyiségeket kell szállítaniuk ugyanazoknak az injektoroknak, még természetes elhasználódáskor is fokozottabban jelentkezhetnek ezek a hibák. Esetleges átalakításkor meg kell mérni, hogy a gyári injektor képes-e a többlet üzemanyag szállítására. Az injektor a befecskendezési köridő tekintetében maximum 80%-os terheléssel üzemelhet biztonságosan. Extrém esetben az is előfordulhat, hogy teljes terhelésnél az injektor képtelen kiszolgálni a kívánt üzemanyag-mennyiséget. Ilyenkor a legkritikusabb pillanatban szegényedik el az üzemanyag, ami komoly motorkárosodást is okozhat.

Common Rail Dízel Injektorok Jellegzetes Hibái

1. Oka általában a magas résolaj veszteség. 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.
2. 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.

Injektor Javítás és Rendszerkarbantartás

Látható, hogy a modern common rail rendszerek nagyon bonyolultak. Ha a szerviz szerint dízel injektor csere aktuális az autójában, akkor vegye fel a kapcsolatot cégünkkel. A Royal Diesel Kft járművének azonosítása után, pontos árat tud adni Önnek a szükséges dízel injektor beszerzésére. A teljes porlasztó rendszer cseréje nagyon drága az elképesztő alkatrész árak miatt. Cégünk a porlasztók hibakód bemérését, illetve komplett felújítását, szét- és összeszerelését, tömítéskészlet cseréjét vállalja. Ha a porlasztó szivárog, vagy nem hozza a kívánt mérési értékeket, ez esetekben a szétszerelés után megtisztítjuk és kicseréljük a hibás alkatrészeket. Porlasztók esetében pl. az injektorokhoz, amit hamar tönkre tesz.

Az elektronikus Bosch EDC és VP típusú adagolók, jól javíthatóak. Elosztótest, és elektromos állítómű sok esetben már nem kapható. A VP típusú adagolók jól javíthatóak. A VP44-es Opel, Ford, Nissan, Audi autók adagolóit is javítjuk. Még gyári csere vezérlő elektronika biztosított. Általunk felújított termékek garanciával (cseredarab szükséges). A forgóelosztós, vagy másnéven kör adagoló összes típusát javítjuk. Az adagoló típus. Vagy egyáltalán nem javíthatóak. Kezelhetőek könnyen.

A Komplex Üzemanyag-ellátó Rendszer

Nem szabad elfeledni, hogy mindegyik injektoros rendszer több alkatrészből áll. Míg a karburátor gyakorlatilag magában foglalta a keverékképző és alapjárati rendszereket, addig az injektoros autónál a részegységek fizikailag különböző helyen találhatók meg, de együttesen biztosítják a tökéletes működést. A korszerű injektoros rendszer fontos eleme például az üzemanyag-szivattyú, a motorvezérlő ECU, mindenféle szenzorok, az EGR, a lambdaszonda, stb. Ezek együttes jó működése kell ahhoz, hogy a köznyelvben injektornak nevezett fogalom működjön. Bármelyik alkatrész működési zavara komoly hatással van az üzemanyag-fogyasztásra a károsanyag-kibocsátásra. Meghibásodás esetén egy jól képzett szakember azonnal tudja, hova nyúljon, de sokszor hosszú út vezet a valós hibaelhárításig.

1.9 D Kangoo adagoló hibaelhárítás

Az injektor története és fejlődése jelentős hatással volt a belső égésű motorok hatékonyságára és megbízhatóságára. Ez az alkatrész alapvető funkciókat lát el az üzemanyag pontos adagolásában, biztosítva az optimális égési folyamatot és a motor teljesítményének növelését. A hibák megelőzése érdekében fontos a rendszeres karbantartás, a minőségi üzemanyag használata és az időszakos ellenőrzés.

tags: #resvezerelt #mechanikus #injektor #információ

• Forgácselszívó áttekintés
• Kuplung bowden beállítás: rotációs kapa
• Mercedes Xenon Izzó Vásárlási Útmutató
• Vezérműlánc csere Fabia
• A Magyar Posta elektromos flottája