|   :: strona główna   |   :: forum   |  :: chiptuning  |  :: street racing  |  :: kontakt  |

 
 
 
Awarie nastawników
Marek Staszewski

Współczesne pojazdy, napędzane silnikami wysokoprężnymi, wyposażone są w układy wtryskowe w których sam wtrysk paliwa oraz procesy z nim związane nadzorowane są przez elektroniczną jednostkę sterującą (ECU). Najbardziej rozpowszechnionym systemem elektronicznego sterowania dieslem jest system z potencjometrycznym EDC, lub indukcyjnym HDK nastawnikiem dawki paliwa, który znalazł szerokie zastosowanie w pojazdach osobowych oraz dostawczych. Wysoka kultura pracy, czystość spalin a także znakomite osiągi to tylko niektóre cechy które sprawiają że te jednostki napędowe zaspakajają oczekiwania klientów. Ich niezawodność, łatwy rozruch na mrozie powodują że pojazd z tym silnikiem jest rzadkim gościem w warsztacie, a ewentualna wizyta związana z naprawą systemu wiąże się najczęściej ze zwykłym niedbalstwem użytkownika. Awarie układu wtryskowego wynikają także z braku kompetencji osób dokonujących obsługę. Chciałbym w tym miejscu podkreślić fakt, że diesel sterowany elektronicznie jest tematem „egzotycznym” dla wielu warsztatów, co wskutek braku odpowiedniej wiedzy stwarza warunki do przeprowadzania „eksperymentów” na systemie. Mechanicy kręcą czym się da, co w efekcie końcowym zwielokrotnia koszt naprawy systemu. Należy więc ściśle przestrzegać procedur naprawczych. Pompa wtryskowa dzisiejszego silnika wysokoprężnego wyposażona jest w elektroniczny nastawnik (z niemieckiego – Mengensteller) który steruje wielkością dawki wtryskiwanego paliwa. Nastawnik składa się z trzech podstawowych ściśle ze sobą współpracujących elementów, dwóch czujników z których sygnały docierające do ECU mają bezpośredni wpływ na korektę dawki, oraz elektronicznego mechanizmu wyznaczania dawki (siłownika) który stanowi element wykonawczy nastawnika. Do określenia temperatury paliwa służy czujnik temperatury paliwa. Jest to zwykły termistor NTC zanurzony w paliwie którego oporność zmienia się odwrotnie proporcjonalnie do temperatury. Na podstawie sygnału z tego czujnika ECU jest w stanie wyliczyć masę wtryskiwanego paliwa. Pompa wtryskowa reguluje tylko objętość wtryskiwanego paliwa, jednak do obliczenia stosunku powietrza do paliwa potrzebna jest masa która jest funkcją gęstości paliwa a więc i jego temperatury, należy bowiem pamiętać że 1L paliwa ma inną masę w 0 C a inną w +40 C, więc jest to wbrew pozorom bardzo ważny sygnał. Ponadto ECU musi nieprzerwanie „wiedzieć” w jakim położeniu znajduje się mechanizm wyznaczania dawki paliwa (siłownik) i otrzymuje taką informację z czujnika położenia. W systemach EDC stosowane są potencjometryczne czujniki położenia mechanizmu wyznaczania dawki, których zasada działania oparta jest na stałym pomiarze napięcia przepływającego przez specjalny potencjometr, które zmienia się wraz ze zmianą oporności na skutek ruchów mechanizmu wyznaczającego dawkę. Owe potencjometryczne czujniki położenia okazały się jednak zawodne gdyż warunki panujące wewnątrz pompy takie jak ciśnienie wewnętrzne, jakość paliwa (siarka, kwasy), woda w paliwie działały niszcząco na delikatne ścieżki potencjometru co powodowało jego awarię. Aby temu zapobiec niemieccy konstruktorzy opracowali indukcyjny czujnik położenia mechanizmu wyznaczania dawki który w mojej opinii jest „wieczny” pod warunkiem że żaden mechanik nie będzie ingerował w jego wnętrze. Do budowy czujnika użyto miniaturowego transformatora różnicowego ze specjalnie ukształtowanym magnetowodem stanowiącym rdzeń. Na owy rdzeń nawinięte są dwie cewki. Jedna z cewek ze stałym pierścieniem stanowi układ wzorcowy, natomiast druga cewka której pierścień ruchomy jest na stałe połączony z mechanizmem wyznaczania (siłownikiem) jest układem pomiarowym. ECU zasila obie cewki prądem zmiennym o stałej amplitudzie i częstotliwości lecz prąd pierwszej cewki jest przesunięty w fazie o 180 w stosunku do prądu drugiej cewki w taki sposób aby suma obu prądów wynosiła 0. Kiedy pierścień połączony z siłownikiem zmieni swoje położenie nastąpi zmiana wartości pola magnetycznego indukując zmianę amplitudy prądu w drugiej cewce. Wielkość zmiany amplitudy stanowi informację dla ECU o położeniu mechanizmu wyznaczania dawki. Należy wiedzieć że pierścień stały pierwszej cewki jest układem odniesienia ustawionym w procesie produkcyjnym i w żadnym wypadku nie można doprowadzać do zmiany jego położenia względem rdzenia. Zmiana położenia pierścienia powoduje zniszczenie nastawnika co w konsekwencji wiąże się z jego wymianą gdyż nie jesteśmy w stanie powrócić do jego pierwotnego ustawienia. Także zmiana położenia nastawnika względem korpusu pompy przysparza wiele kłopotów w ponownym prawidłowym ustawieniem dawki, która w ten sposób została rozregulowana. Czynność regulacji dawki przeprowadzamy na stanowisku probierczym z wykorzystaniem symulatora co wiąże się z demontażem pompy z silnika, a to podnosi koszt naprawy. Mechanizm wyznaczania dawki (siłownik) może ulec przepaleniu. Cewka siłownika nawinięta jest dość grubym drutem o przekroju 0,8 mm. przez co wartość natężenia prądu płynącego przez uzwojenie cewki waha się w granicach 5 A. Tak duży prąd zapewnia odpowiednio wysoki moment obrotowy urządzenia oraz zapewnia właściwą bezwładność (szybkość) działania. Ze względu na dość znaczną wartość natężenia prądu, cewka grzeje się, a paliwo stanowi czynnik chłodzący. W przypadku zacinania się siłownika wzrasta wartość prądu co powoduje przepalenie bezpiecznika. Zastąpienie go bezpiecznikiem o innej wartości lub tzw. „zawatowanie” doprowadzi do przepalenia uzwojeń cewki siłownika lub stopni końcowych (końcówki mocy) ECU. Mechaniczne uszkodzenie nastawnika dawki może nastąpić na skutek dostania się doń drobnych wiórków stalowych pochodzących z łuszczącej się tarczy skokowej i rolek współpracujących z tą tarczą. Owa tarcza łuszczy się na skutek zbyt małej powierzchni roboczej na styku tarcza-rolka. Wytworzone przez siłownik silne pole magnetyczne wychwytuje wiórki które mogą spowodować jego zacięcie. Powoduje to poważne zakłócenia w poprawnej pracy pompy wtryskowej a co za tym idzie całego silnika. Oczyszczenie, poprzez usunięcie drobin metalu z rdzenia siłownika jest niemożliwe ze względu na istnienie zjawiska magnetyzmu szczątkowego, więc zmuszeni jesteśmy wymienić nastawnik pompy.

Powyżej przedstawiłem budowę oraz typowe uszkodzenia elektronicznych mechanizmów wyznaczania dawki. Chciałbym tą drogą doradzić użytkownikom aby naprawę elektronicznego diesla dokonywali w profesjonalnych warsztatach specjalistycznych, te bowiem dysponują odpowiednimi przyrządami dokumentacją techniczną i doświadczeniem. Samodzielne majsterkowanie przy aparaturze wtryskowej może doprowadzić do poważnych uszkodzeń systemu, a także silnika.

 


 
 
 


Wszystkie zamieszczone na tej stronie artykuły są własnością ich autora i nie mogą być kopiowane oraz wykorzystywane
w całości lub części bez jego zgody.

 

 
     
 

Wszelkie prawa (c) Autoelektronika, Marek Staszewski
Wykonanie serwisu: 3Dmedia

 
 

 spis artykułów   strona główna