Diagnostyka

Jednym z kluczowych elementów diagnostyki układu Common Rail jest bez wątpienia diagnostyka wtryskiwaczy.

Diagnostyka wstępna, polegająca na pomiarze ilości nadmiaru paliwa przepływającego przez wtryskiwacz w określonym czasie, nie zawsze daje jednoznaczną odpowiedź co do faktycznego stanu technicznego badanych wtryskiwaczy. Wynika to z tego, iż u różnych producentów, w poszczególnych typach wtryskiwaczy, mogą występować różne usterki.
Można je podzielić na trzy grupy:
- usterki mechaniczne: zatarcie (zaklinowanie) elementów ruchomych wtryskiwacza, pęknięcia na powierzchni elementów wtryskiwacza, deformacje (złamanie) obudowy lub podzespołów;
- usterki elektryczne: nieprawidłowa oporność cewki lub piezoelementu, krótkie zwarcie w obwodzie elektrycznym, rozerwany obwód;
- usterki hydrauliczne: nieszczelność wtryskiwacza, przecieki, nieprawidłowy (niewłaściwy) przepływ paliwa przez wtryskiwacz, nieprawidłowe rozpylanie oraz nieprawidłowe wtryskiwanie.






Z powyższych informacji, uwzględniając budowę wtryskiwaczy CR, można wywnioskować, iż aby dokładnie określić stan technicznego wtryskiwacza Common Rail, należy sprawdzić następujące jego parametry: oporność cewki lub piezoelementu, poprawność rozpylania, przepływ, szczelność wtryskiwacza oraz adekwatność reakcji wtryskiwacza na sygnał sterujący (określaną jako czas reakcji wtryskiwacza). Zauważmy, że przepływ (ilość paliwa przepływającego przez wtryskiwacz w określonym czasie) jest sumą wydajności (przepływu przez końcówkę wtryskiwacza) oraz ilości nadmiaru paliwa przepływającego przez wtryskiwacz.
W celu wykrycia usterki wtryskiwacza CR oraz określenia jej charakteru najczęściej stosowana jest następująca kolejność ich diagnostyki:
- sprawdzenie połączeń elektrycznych;
- sprawdzenie oporności cewki lub piezoelementu;
- sprawdzenie ilości nadmiaru paliwa przepływającego przez wtryskiwacz;
- sprawdzenie szczelności wtryskiwacza;
- sprawdzenie poprawności rozpylania;
- sprawdzenie wydajności wtryskiwacza;
- sprawdzenie czasu reakcji wtryskiwacza.
Pierwsze trzy czynności należące do diagnostyki podstawowej wymagają standardowego wyposażenia warsztatu w zestawy pomiarowe do układów CR (patrz poprzednie artykuły z tego cyklu) oraz w niektórych przypadkach, dodatkowej możliwości dokonania pomiarów oporności na poziomie setnych Ohma. Dwie następne czynności należące do diagnostyki zasadniczej oraz dwie ostatnie (testowanie podzespołów) nie mogą odbyć się bez dodatkowego wyposażenia.
Na rynku motoryzacyjnym istnieją różne urządzenia, w tym czy innym stopniu spełniające zadania diagnostyki wtryskiwaczy CR różnych typów. Firmy mniej i bardziej znane oferują urządzenia pozwalające na sprawdzenie wtryskiwaczy CR. Najczęściej urządzenia te spełniają swą rolę połowicznie lub ich koszty są nieadekwatne do ich możliwości. Wyjątkiem jest firma Bosch, ale jak wiadomo, i ona ma ograniczenia, ponieważ produkowany przez nią sprzęt służy tylko i wyłącznie do diagnostyki i testowania własnych wyrobów.
Brytyjska firma Hartridge, światowy lider w dziedzinie wyposażenia serwisów samochodowych w urządzenia diagnostyczne i probiercze do układów zasilania silników wysokoprężnych, znalazła kompleksowe rozwiązanie tego zagadnienia. Wykorzystanie najnowszych rozwiązań technologicznych w modyfikacji i rozbudowie dotychczas produkowanych urządzeń pozwoliły firmie Hartridge spełnić oczekiwania klientów: wyprodukować urządzenia diagnostyczno-naprawcze do układów CR dopasowane do każdych zapotrzebowań serwisów samochodowych. Do zasadniczej diagnostyki wtryskiwaczy CR, Hartridge zaproponował urządzenie do sprawdzania wtryskiwaczy HH701 (Testmaster 3) z zestawem sterowników. Testmaster 3 jest rozbudowaną wersją znanego urządzenia HH700 z elektronicznym systemem pomiarowym. Głównym zadaniem Testmaster 3 jest sprawdzanie poprawności rozpylania wtryskiwaczy CR. Możliwość sprawdzenia szczelności wtryskiwacza CR przy pomocy Testmaster 3, możliwość sprawdzenia klasycznych wtryskiwaczy oraz testowanie dwusprężynowych wtryskiwaczy wszystkich typów sprawia, iż urządzenie to jest bardzo przydatne w każdym serwisie samochodowym. Testmaster 3 jest niezależnym napędem pneumatycznym, zasilającym wtryskiwacze w zależności od ustawionych przez diagnostę parametrów. Urządzenie zasilane powietrzem z roboczym ciśnieniem 3-6 bar wytwarza ciśnienie płynu kalibracyjnego do 500 bar z możliwością regulacji od 1 bara i dokładnością poszczególnych impulsów hydraulicznych w granicach 1%. Ciekłokrystaliczny wyświetlacz LCD pozwala na odczyty cyfrowe i graficzne. Dla ułatwienia pracy, w przypadku odczytu ciśnienia, jest ono wyświetlane w obu postaciach jednocześnie. Podświetlana komora wtryskowa urządzenia wyposażona w system wyciągania wytwarzanych w trakcie pracy oparów umożliwia prawidłowe określenie kształtów poszczególnych strug przez diagnostę oraz zapewnia mu komfortowe i bezpieczne warunki pracy. Prawidłowość odczytów w Testmaster 3 związanych ze zmianą temperatury płynu kalibracyjnego pracującego przy ciśnieniu 500 bar zabezpiecza elektroniczny kompensator temperatury. Dzięki niemu odczyty pozostają prawidłowe przy każdym poszczególnym wtrysku, niezależnie od czasu pracy lub jej intensywności. Własna pamięć urządzenia pozwala na zapamiętywanie do 200 kart prób wtryskiwaczy. Możliwość podłączenia drukarki do wydruku wyników testów, wbudowany stoper, uniwersalny uchwyt do wtryskiwaczy, moduł wyświetlania przebiegu operacji i błędów, znacznie ułatwiają proces diagnostyki. Zastosowany w urządzeniu 2 mikronowy filtr niezawodnie zabezpiecza badane wtryskiwacze oraz układ pomiarowy przez przedostaniem się wszelkiego rodzaju brudu mechanicznego.
Do sprawdzania wtryskiwaczy CR przy pomocy Testmaster 3 są niezbędne elektroniczne sterowniki imitujące sygnał sterujący komputera pokładowego samochodu. W tym celu Hartridge stworzył cztery moduły sterujące. Każdy z nich odpowiada jednemu z czterech producentów wtryskiwaczy CR na świecie: Bosch, Delphi, Siemens i Denso. Moduły pod nazwą Signal Unit otrzymały oznaczenia HK850, HK851, HK852 i HK853. Według charakterystyki impulsów są one jednakowe: generują sygnał sterujący z częstotliwością od 0 do 10 Hz i długością impulsu od 0,2 do 3 ms., natomiast pozostałe charakterystyki dopasowane są do wtryskiwaczy danego producenta.
Sprawdzenie wtryskiwaczy CR urządzeniem Testmaster 3 daje warsztatom możliwość zasilania wtryskiwacza poza układem wtryskowym samochodu. Pozwala to na wyeliminowanie błędnych pomiarów przepływu związanych z nieprawidłowym działaniem pozostałych elementów układu. Wykonanie sprawdzenia poprawności rozpylania, prawidłowej powtarzalności pracy wtryskiwacza oraz jego szczelności pozwala na zasadnicze określenie stanu technicznego wtryskiwacza CR. W większości przypadków jest to wystarczające do wykrycia usterek typu: brak możliwości uruchomienia silnika, nierówna praca silnika na biegu jałowym, falowanie silnika w określonym zakresie obrotów, brak mocy, słabe przyśpieszanie itp.
Niewątpliwie Testmaster 3 z zestawem sterowników daje zdecydowanie większe możliwości serwisom samochodowym do diagnostyki wtryskiwaczy CR niż zestawy do pomiaru przepływu wtryskiwaczy na samochodzie. Jednak nie jest w stanie odpowiedzieć na kluczowe pytanie: czy stan techniczny badanego wtryskiwacza spełnia minimalne wymagania producenta. W celu określenia zgodności parametrów wtryskiwacza z wymaganiami producenta przez serwis samochodowy, firma Hartridge we współpracy z producentami wtryskiwaczy CR stworzyła urządzenie HK900 z systemem pomiarowym HK901 pod nazwą All Makes Common Rail Injector Test (dalej w tekście “AMCRIT”).
Urządzenie pozwala na testowanie wtryskiwaczy wszystkich producentów i różnych typów. Głównym zadaniem urządzenia AMCRIT jest określenie zgodności parametrów badanych wtryskiwaczy z kartą prób (test planem). Przy czym badane są wszystkie parametry wtryskiwaczy łącznie z wydajnością wtryskiwacza i czasem reakcji. Ze względu na te jego możliwości można stwierdzić, że na dzień dzisiejszy jest to jedyne urządzenie tego typu na rynku.
AMCRIT wykorzystuje najnowsze rozwiązania technologiczne, w wyniku czego przeprowadzane pomiary są bardzo dokładne w każdych warunkach zewnętrznych i w różnych trybach pracy. Wahania temperatury płynu kalibracyjnego, obciążenia układu oraz ciśnienia zasilania nie mają żadnego wpływu na precyzyjność końcowego pomiaru. Właśnie takie rozwiązania pozwoliły firmie Hartridge nie tylko na osiągnięcie celu – stuprocentowe określenie stanu technicznego wtryskiwaczy CR, ale również na stworzenie zaplecza technicznego do ich naprawy.
AMCRIT współpracuje ze stołem probierczym i pozwala na jednoczesne sprawdzenie czterech wtryskiwaczy jednego typu. Dołączony komputerowy program pozwala na wyświetlenie pełnej informacji o przebiegu testów i ich poprawności. Wszystkie wyniki testów mogą być zapamiętywane i drukowane.
Prosty w obsłudze i skuteczny w działaniu AMCRIT pozwala na testowanie dużej ilości wtryskiwaczy w ciągu jednego dnia pracy. Łatwy montaż wtryskiwaczy przy użyciu uniwersalnego systemu zacisków oraz obsługa wszystkich typów wtryskiwaczy jednym programem komputerowym dają możliwość sprawdzenia różnych typów wtryskiwaczy w dowolnej kolejności.
Ze względu na konieczność współpracy ze stołem probierczym, wątpliwą sprawą jest obecność AMCRIT w niewyspecjalizowanych serwisach samochodowych. W odróżnieniu od urządzeń typu Testmaster 3, na które zapotrzebowanie w serwisach samochodowych będzie rosło wraz ze wzrostem na rynku ilości pojazdów z układem Common Rail, urządzenia typu AMCRIT pozostaną w specjalistycznych serwisach naprawy układów zasilania silników wysokoprężnych. Niemniej jednak dzięki temu dostęp każdego serwisu samochodowego do tych nowoczesnych technologii diagnostyki i naprawy wtryskiwaczy CR jest już otwarty.

Siergiej Jaroszenko