Kontynuując rozważania o analizie ciśnienia paliwa w systemach Common Rail przy pomocy oscyloskopu EDIA-5, przyjrzymy się bardziej wykresom ciśnienia, ale w połączeniu z wykresem pracy wtryskiwacza.
Jednym z podstawowych pojęć dotyczących pracy każdego rodzaju wtryskiwacza jest czas jego otwarcia. Jest on wyliczany przez sterownik silnika, ale nie jest on taki sam dla wszystkich wtryskiwaczy w danym silniku. Wynika to z tego, że przecież silnik nie ma idealnie takiego samego sprężania na wszystkich cylindrach. Wtryskiwacze nie są też tak samo czyste i sprawne mechanicznie. Jeżeli brakuje właśnie tej idealnej równości, to udział w pracy każdego cylindra nie jest taki sam. Sterownik silnika doskonale o tym wie, obserwując czujnik prędkości obrotowej. W wyniku suwu pracy każdy cylinder powoduje przyspieszanie silnika (każdy cylinder inne). Ze względu na bardzo dokładne pomiary sterownik jest w stanie wychwycić bardzo małe różnice. Mając tak dokładne dane, wystarczy skorygować czas wtrysku dla każdego z cylindra osobno (trochę zwiększyć, trochę zmniejszyć), aby uzyskać równomierną pracę silnika. W ten sposób silnik będzie pracował równomiernie, powodując prawidłowe spalanie i w miarę jednakowe zużycie jego części mechanicznych.
Pierwsza recepta
Tę pierwszą receptę „napisał” nam sterownik silnika. Pokazał nam, na których cylindrach trzeba wtrysnąć więcej paliwa (zwiększył czas wtrysku), a na których ograniczyć dawkę paliwa (zmniejszył czas wtrysku). Po podłączeniu oscyloskopu z łatwością zobaczymy interesujące nas różnice. Aby lepiej to zobaczyć, można ustawić wykresy wtrysków pionowo, to znaczy jeden pod drugim. Nawet nie musimy się zmuszać do obliczania dokładnych różnic. Wystarczy, że zanotujemy takie informacje: zwiększony czas wtrysku na cylindrze „x”, a zmniejszony na cylindrze „y”. Mając taką receptę, wiemy, że coś jest nie w porządku z danymi cylindrami lub systemem wtrysku do danego cylindra.
Logiczne następstwo zwiększonego czasu wtrysku
Jeżeli sterownik zdecydował się na zwiększenie dawki paliwa na danym cylindrze, to spadek ciśnienia na szynie powinien być większy niż na pozostałych. Ale nie zawsze tak musi być. Rozpatrzmy sytuację, w której mamy spełniony następujący warunek – wszystkie wtryskiwacze pracują tak samo pod względem mechanicznym i elektrycznym. Albo inaczej, kondycja wszystkich wtryskiwaczy jest taka sama. I wtedy rzeczywiście zwiększenie czasu wtrysku zamieni się na większy spadek ciśnienia. Świadczy to o prawidłowej pracy takiego wtryskiwacza. Z grubsza możemy powiedzieć, że ten wtryskiwacz jest w porządku. Ale taki idealny stan, w wypadku tak precyzyjnych elementów jak wtryskiwacze CR, jest bardzo trudny do osiągnięcia. Możemy mieć inną sytuację, wtryskiwacz otwarty dłużej generuje mniejszy spadek ciśnienia niż wtryskiwacz otwarty krócej. Teraz wnioskujemy, że taki wtryskiwacz nie działa prawidłowo. Najogólniej można powiedzieć, że jest „przytkany”. Te rozważania mają sens, o ile mamy podłączony oscyloskop typu EDIA-5. Te wszystkie sprawy widać na wykresach. Poza tym musimy umieć ustawić odpowiednio skalę, tak aby wyraźnie odczytywać zmiany. Sprawa dotyczy przede wszystkim ciśnienia paliwa. Zawężamy wartości ciśnienia paliwa, aż uzyskamy na całym ekranie wyraźny obraz interesującego nas zakresu ciśnienia.
Zanim wymontujemy jeden wtryskiwacz, sprawdzamy, co się dzieje na pozostałych
Analiza czasu wtrysku i spadku ciśnienia paliwa powinna dotyczyć wszystkich wtryskiwaczy, ponieważ oprócz typowego przytkania wtryskiwacza mamy następne usterki w postaci uszkodzenia polegającego na niewpuszczaniu paliwa do cylindra tylko przelewaniu go z powrotem do zbiornika paliwa. Może wystąpić też inne zjawisko, a mianowicie wlewanie za dużej ilości paliwa do cylindrów. Ogólnie rzecz biorąc, mamy do czynienia z wtryskiwaczem „lejącym”. Ten nieprawidłowy stan widać też na wykresach. Niekoniecznie będą to skrajne wartości spadków ciśnienia, ale wystarczające do zastanowienia się i przemyślenia, co tak naprawdę dzieje się z wtryskiwaczami. Pamiętajmy, że wymontowanie wtryskiwacza to poważna operacja. Rozkalibrowanie, zwichrowanie jest naprawdę bardzo częste i w konsekwencji prowadzi do uszkodzenia nietaniego przecież elementu.
Pamiętajmy o kondycji samego silnika
W rozważaniach chwilowo pomijamy stan techniczny samego silnika. Zakładamy, że system zaworów jest sprawny, jak również ciśnienie sprężania prawidłowe. Są to sprawy dosyć istotne, bo jest wiele przypadków badania i szukania usterki w systemie sterowania, a po wielu godzinach mozolnego poszukiwania okazuje się, że przyczyną nieprawidłowej pracy jest właśnie usterka mechaniczna w silniku. Sterowanie elektroniczne systemem wtrysku kompensuje pewne uchybienia. Właśnie procesy adaptacji mają za zadanie doprowadzić do jak najlepszego spalania mieszanki pomimo wystąpienia pewnych niedomagań. O tych sprawach trzeba pamiętać i w wypadku dłuższej, przeciągającej się diagnostyki należy sprawdzić kompresję w silniku.
Sprawdzajmy kilka razy i to w różnych warunkach
Błyskawiczna ocena nie zawsze jest słuszna. Im dłużej będziemy analizować wykresy, tym większe będą szanse na słuszną diagnozę. Poza tym zabawa z umieszczaniem wykresów w różnych konfiguracjach (zmiana skali, położenia, kolejności) pozwala przyjrzeć się konkretnej sytuacji z innej strony. Jest to też doskonała metoda nauki. Przecież nie ma publikacji opisujących na przykład, ile wtrysków wstępnych (przed głównym) ma dany system. A te dane uzyskamy dzięki czytaniu wykresów. Duże znaczenie ma tutaj też temperatura i prędkość obrotowa silnika.
Nie zapominajmy o innych metodach
Silnika nie można uruchomić, a na wykresie nie widzimy wystarczającego ciśnienia paliwa (rzędu kilkuset barów). Brak jest kodów błędów, a silnik wydaje się mechanicznie sprawny, bo z łatwością „zapala” na samostarcie. Na pewno jest wiele powodów, dlaczego tak się dzieje. Możemy się domyślać i filozofować, a najlepiej sprawdzić jak najwięcej rzeczy. Między innymi możemy podłączyć zestaw rurek przelewowych. Istnieje przypadek zepsucia się wtryskiwacza (lub wtryskiwaczy) polegający na tym, że paliwo będzie wracało do zbiornika i wtedy nie ma szansy na uruchomienie silnika. Paliwo może być niepalne albo np. może być zatkany filtr paliwa. Są też przypadki uszkodzenia regulatora wysokiego ciśnienia, a także niesprawnej pompy wstępnej (mechanicznej lub elektrycznej). Sprawność układu wydechowego, a zwłaszcza filtra cząstek stałych też nie są obojętne w pracy silnika.
Stąd wniosek, że musimy bardzo dużo widzieć i badać. Wiele spraw i danych powinniśmy także zapisywać, aby za kilka miesięcy nie tracić czasu na ponowne zastanawianie się nad liczbami. Korzystając z EDIA-5, mamy tę przewagę, że od razu wpisujemy dane wykresy do pamięci. Nie zapomnijmy też o dodaniu opisu, a najlepiej od razu w tytule podać, jaki to jest samochód, z którego roku i czego dotyczy ten konkretny, badany przypadek.
Stanisław Mikołaj Słupski
Pierwsza recepta
Tę pierwszą receptę „napisał” nam sterownik silnika. Pokazał nam, na których cylindrach trzeba wtrysnąć więcej paliwa (zwiększył czas wtrysku), a na których ograniczyć dawkę paliwa (zmniejszył czas wtrysku). Po podłączeniu oscyloskopu z łatwością zobaczymy interesujące nas różnice. Aby lepiej to zobaczyć, można ustawić wykresy wtrysków pionowo, to znaczy jeden pod drugim. Nawet nie musimy się zmuszać do obliczania dokładnych różnic. Wystarczy, że zanotujemy takie informacje: zwiększony czas wtrysku na cylindrze „x”, a zmniejszony na cylindrze „y”. Mając taką receptę, wiemy, że coś jest nie w porządku z danymi cylindrami lub systemem wtrysku do danego cylindra.
Logiczne następstwo zwiększonego czasu wtryskuJeżeli sterownik zdecydował się na zwiększenie dawki paliwa na danym cylindrze, to spadek ciśnienia na szynie powinien być większy niż na pozostałych. Ale nie zawsze tak musi być. Rozpatrzmy sytuację, w której mamy spełniony następujący warunek – wszystkie wtryskiwacze pracują tak samo pod względem mechanicznym i elektrycznym. Albo inaczej, kondycja wszystkich wtryskiwaczy jest taka sama. I wtedy rzeczywiście zwiększenie czasu wtrysku zamieni się na większy spadek ciśnienia. Świadczy to o prawidłowej pracy takiego wtryskiwacza. Z grubsza możemy powiedzieć, że ten wtryskiwacz jest w porządku. Ale taki idealny stan, w wypadku tak precyzyjnych elementów jak wtryskiwacze CR, jest bardzo trudny do osiągnięcia. Możemy mieć inną sytuację, wtryskiwacz otwarty dłużej generuje mniejszy spadek ciśnienia niż wtryskiwacz otwarty krócej. Teraz wnioskujemy, że taki wtryskiwacz nie działa prawidłowo. Najogólniej można powiedzieć, że jest „przytkany”. Te rozważania mają sens, o ile mamy podłączony oscyloskop typu EDIA-5. Te wszystkie sprawy widać na wykresach. Poza tym musimy umieć ustawić odpowiednio skalę, tak aby wyraźnie odczytywać zmiany. Sprawa dotyczy przede wszystkim ciśnienia paliwa. Zawężamy wartości ciśnienia paliwa, aż uzyskamy na całym ekranie wyraźny obraz interesującego nas zakresu ciśnienia.
Zanim wymontujemy jeden wtryskiwacz, sprawdzamy, co się dzieje na pozostałych
Analiza czasu wtrysku i spadku ciśnienia paliwa powinna dotyczyć wszystkich wtryskiwaczy, ponieważ oprócz typowego przytkania wtryskiwacza mamy następne usterki w postaci uszkodzenia polegającego na niewpuszczaniu paliwa do cylindra tylko przelewaniu go z powrotem do zbiornika paliwa. Może wystąpić też inne zjawisko, a mianowicie wlewanie za dużej ilości paliwa do cylindrów. Ogólnie rzecz biorąc, mamy do czynienia z wtryskiwaczem „lejącym”. Ten nieprawidłowy stan widać też na wykresach. Niekoniecznie będą to skrajne wartości spadków ciśnienia, ale wystarczające do zastanowienia się i przemyślenia, co tak naprawdę dzieje się z wtryskiwaczami. Pamiętajmy, że wymontowanie wtryskiwacza to poważna operacja. Rozkalibrowanie, zwichrowanie jest naprawdę bardzo częste i w konsekwencji prowadzi do uszkodzenia nietaniego przecież elementu.
Pamiętajmy o kondycji samego silnika
W rozważaniach chwilowo pomijamy stan techniczny samego silnika. Zakładamy, że system zaworów jest sprawny, jak również ciśnienie sprężania prawidłowe. Są to sprawy dosyć istotne, bo jest wiele przypadków badania i szukania usterki w systemie sterowania, a po wielu godzinach mozolnego poszukiwania okazuje się, że przyczyną nieprawidłowej pracy jest właśnie usterka mechaniczna w silniku. Sterowanie elektroniczne systemem wtrysku kompensuje pewne uchybienia. Właśnie procesy adaptacji mają za zadanie doprowadzić do jak najlepszego spalania mieszanki pomimo wystąpienia pewnych niedomagań. O tych sprawach trzeba pamiętać i w wypadku dłuższej, przeciągającej się diagnostyki należy sprawdzić kompresję w silniku.
Sprawdzajmy kilka razy i to w różnych warunkach
Błyskawiczna ocena nie zawsze jest słuszna. Im dłużej będziemy analizować wykresy, tym większe będą szanse na słuszną diagnozę. Poza tym zabawa z umieszczaniem wykresów w różnych konfiguracjach (zmiana skali, położenia, kolejności) pozwala przyjrzeć się konkretnej sytuacji z innej strony. Jest to też doskonała metoda nauki. Przecież nie ma publikacji opisujących na przykład, ile wtrysków wstępnych (przed głównym) ma dany system. A te dane uzyskamy dzięki czytaniu wykresów. Duże znaczenie ma tutaj też temperatura i prędkość obrotowa silnika.
Nie zapominajmy o innych metodachSilnika nie można uruchomić, a na wykresie nie widzimy wystarczającego ciśnienia paliwa (rzędu kilkuset barów). Brak jest kodów błędów, a silnik wydaje się mechanicznie sprawny, bo z łatwością „zapala” na samostarcie. Na pewno jest wiele powodów, dlaczego tak się dzieje. Możemy się domyślać i filozofować, a najlepiej sprawdzić jak najwięcej rzeczy. Między innymi możemy podłączyć zestaw rurek przelewowych. Istnieje przypadek zepsucia się wtryskiwacza (lub wtryskiwaczy) polegający na tym, że paliwo będzie wracało do zbiornika i wtedy nie ma szansy na uruchomienie silnika. Paliwo może być niepalne albo np. może być zatkany filtr paliwa. Są też przypadki uszkodzenia regulatora wysokiego ciśnienia, a także niesprawnej pompy wstępnej (mechanicznej lub elektrycznej). Sprawność układu wydechowego, a zwłaszcza filtra cząstek stałych też nie są obojętne w pracy silnika.
Stąd wniosek, że musimy bardzo dużo widzieć i badać. Wiele spraw i danych powinniśmy także zapisywać, aby za kilka miesięcy nie tracić czasu na ponowne zastanawianie się nad liczbami. Korzystając z EDIA-5, mamy tę przewagę, że od razu wpisujemy dane wykresy do pamięci. Nie zapomnijmy też o dodaniu opisu, a najlepiej od razu w tytule podać, jaki to jest samochód, z którego roku i czego dotyczy ten konkretny, badany przypadek.
Stanisław Mikołaj Słupski
Komentarze (1)