Пьезоэлектрические форсунки находят сейчас все большее применение в топливных системах Common Rail у современных дизелей. Конструкторы получают инструмент для точной настройки двигателей, а автовладельцы и механики — букет финансовых и технических нюансов. Так в чем тут достоинства и в чем недостатки? «Движок» будет разбираться с вопросом.
Путем прогресса
Состоявшееся в конце девяностых внедрение системы Common Rail стало новой вехой в развитии двигателя Дизеля. Рядный топливный насос высокого давления (ТНВД) сменил магистральный насос, а гидравлические форсунки уступили место форсункам с электромагнитными клапанами, управляемыми электроникой.
В отличие от прежней конструкции, где открывание иглы распылителя происходило только за счет давления, электрогидравлические форсунки работают несколько иначе. В состоянии покоя давление топлива на конусе иглы распылителя и в камере управляющего клапана, расположенного над иглой, оказывается одинаково, подпружиненная игла запирает сопла, и впрыска не происходит. Когда поступает сигнал от блока управления, электромагнитный клапан срабатывает, давление над иглой сбрасывается, она поднимается, открывая сопла, и осуществляется впрыск.
Подобным образом работают и пьезофорсунки, в которых вместо электромагнита с подвижным сердечником применяется другой исполнитель — пьезоэлемент. Он имеет форму квадратного столбика, состоящего из множества установленных друг на друга и спеченных между собой керамических пластинок. Под воздействием тока в них возникает пьезоэффект, за счет которого конструкция способна быстро изменить свою длину, воздействуя на управляющий клапан. По сравнению с электромагнитом пьезоэлемент обеспечивает более быстрое срабатывание, время которого составляет порядка 0,1 мс (против 0,5 мс у форсунки с электромагнитом), а также способен создать большее усилие по воздействию на клапан управления и имеет более высокую точность хода для быстрой отсечки подачи топлива.
Конструкция пьезоэлектрической форсунки: 1 — пьезоэлемент; 2 — гидрокомпенсатор; 3 — управляющий клапан; 4 — дроссельная шайба; 5 — игла распылителя
Применение пьезоэлемента в форсунке позволило конструкторам реализовать до десяти впрысков за один такт работы двигателя — предварительные, основной, послевпрыски. При этом сами порции, их объем и частоту здесь можно гибко регулировать, исходя из режимов работы двигателя. Таким образом, в моторе достигается плавность и полнота сгорания топлива, снижается шумность и токсичность. Для современных дизелей у легковых автомобилей пьезоэлектрические форсунки становятся неотъемлемым элементом в конструкции топливной системы. Но за высокие технологии приходится платить.
Чинить нельзя менять
С точки зрения сервиса главной особенностью пьезофорсунок оказывается высокая сложность ремонта, для которого необходимо специальное оборудование. В некоторых случаях ремонт и вовсе невозможен. При этом сами пьезофорсунки очень требовательны к качеству топлива, его составу и степени очистки, при снижении которых они быстро выходят из строя.
Для моторов легковых автомобилей пьезофорсунки производят такие компании, как Bosch, Delphi, Denso и Siemens. Но отдавать этот рынок сторонним сервисам по ремонту они не спешат, предлагая замену целиком. Компонент этот достаточно дорогой: в зависимости от марки и модели пьезофорсунка может стоить от 16 000 до 40 000 рублей. Поэтому ремонт, средняя стоимость которого составляет половину и меньше от цены новой форсунки, оказывается востребован. Но по силам он не каждому сервису.
Управляющий клапан чаще всего выходит из строя. При этом деталь изготавливается с высокой точностью и размерностью на микронном уровне.
Трудности начинаются уже с момента диагностики, которую невозможно провести в условиях гаражной мастерской. Например, тест на переливание, когда к штуцерам слива в обратную магистраль подсоединяются трубки со стаканами, в системе с пьезофорсунками просто так сделать нельзя, поскольку «в обратке» здесь должен быть подпор давлением.
Как рассказывают сервисмены, наиболее уязвимым оказывается управляющий клапан, который выходит из строя чаще всего. При этом он является одним из самых важных узлов — его неисправность может привести к выходу из строя всей форсунки. Клапан либо заменяется целиком, либо восстанавливается методом шлифовки и притирки рабочей кромки самого клапана и рабочей кромки седла клапана. Но сделать это непросто. Клапан имеет очень высокую, прецизионную точность изготовления с параметрами измерений на микронном уровне.
Например, поясок в верхней части плунжера клапана имеет ширину порядка ста микрон (одна десятая миллиметра), при этом должен быть определенный угол фаски. И чем точнее будут воспроизведены заводские параметры, тем легче будет настроить форсунку и тем большим будет дальнейший срок ее службы.
Дмитрий Ефременко, директор компании spbparts.ru — «Европром»:
— Подшипники качения в узлах отечественных обрабатывающих станков имеют большие допуски по люфтам и зазорам, чем клапаны пьезофорсунок. Соответственно, добиться требуемой точности на таких станках невозможно. Поэтому оборудование для восстановления нам потребовалось конструировать самим, отдельные узлы и элементы которого пришлось покупать в Швейцарии.
Восстановить можно и распылители, у которых обрабатываются и притираются игла и седло, продуваются сопла. Если распылитель необратимо поврежден (например, при перегреве форсунки), то берется деталь от другой форсунки, где распылитель можно восстановить. Точно так же поступают и с клапанами, разновидностей которых, в отличие от видов распылителей, в десятки раз меньше, что существенно облегчает подбор. Например, у пьезофорсунок Bosch более чем в десяти разных форсунках может использоваться один и тот же клапан.
В последнее время появились на рынке и новые запчасти (клапаны, гидрокомпенсаторы, распылители) китайского производства. Но качество их сильно «плавает», сложно разобраться, где пригодный к ремонту неоригинал, а где выброшенные деньги.
Предлагают китайцы в виде запчасти и пьезоэлемент, который тоже является одним из слабых мест пьезофорсунки. Но, как рассказывают сервисмены, его замена не оправдывает себя по трудозатратам. Часть пьезоэлемента прочно припаяна к колодке с разъемами, которая, в свою очередь, опрессована на корпусе, что образует неразборную конструкцию. Поэтому проще заменить эту часть корпуса целиком.
Каков итог?
Пьезофорсунка — высокотехнологичный компонент, изначально предназначенный для замены целиком и плохо поддающийся ремонту. Но жизнь диктует свои правила — появились сервисы, в которых научились восстанавливать эти детали так, чтобы клиент был доволен. Осталось сказать свое слово производителям неоригинала и начать выпуск аналогов. А также самим производителям оригинальных пьезофорсунок, предложив фирменные технологии восстановления и запчасти для ремонта.
Алексей Зубиков, руководитель развития сети Бош Дизель Центр / Сервис в России, Закавказье и Средней Азии:
— Для ремонта пьезофорсунок в мастерских Бош Дизель Сервис у компании пока нет технологий, не готовы комплекты специального инструмента и запасных частей. На данный момент мы можем только проводить диагностику форсунок этого типа. Планируется, что услуги по ремонту пьезофорсунок мы начнем оказывать с 2017–2018 года.
Источник dvizhok.su
Вниманию всех пользователей ОБЯЗАТЕЛЬНО заполните поле профиля Проживает в
заполнять полностью, город и страна, (Город как минимум, либо ближайший крупный город) пользователи с пустым либо неверно заполненным полем будут удаляться!
Кроме того читаем правила форума
Источник forum.dieselirk.ru
На примере форсунки со Škoda Rapid 2.0
Есть несколько видов легковых пьезофорсунок. Отличия во внутреннем строении но есть одна общая черта — пьезоэлемент.
Итак:
форсунка в разобранном виде ↓
Принцип работы пьезофорсунки основан на том, что пьезокристалл изменяет свой размер под действием электрического тока, немного но изменяет. Следственно если собрать такие кристалы в пакет то это "немного" накопится будет достаточно для перемещения сердечника на необходимое расстояние. Сердечник (1) по выдвигается и давит на элемент (2) который давит на "грибок" (3). "грибок" опускается вниз и дает топливу из камеры (4) выйти в обратку. тем самым убирается подпор иглы распылителя. Теперь игла распылителя может подняться (вытолкнув шток мультипликатора вверх) и произойдет впрыск топлива. Для возврата форсунки в первоначальное состояние необходимо подать ток обратной полярности. Весь этот процесс занимает доли секунды ( в общем эта форсунка намного быстрее обычных электромагнитных, что позволяет делать впрыск более дробным. Это обеспечивает мягкость, экономичность и экологичность работы двс).
(обратите внимание на DLC покрытие иглы распылителя и штока мультипликатора, а точнее на его отсутствие)
Вот игла и шток крупным планом ↓ (не могу сказать о производственном браке, посему — не качественное топливо (заменили 4 форсунки на новые))
Пьезоэлемент с корпусом ↓
Пьезоэлемент с корпусом и (справа) уже извлеченный пакет кристаллов.
вскрываю у задней (т.е. верхней) части ↓ (на фото видно, как вод слоем силиконоподобного герметика отблескивают контактные проводки. К каждой пластине пьезокристалла подведен отдельный "+" и "-". Которые затем соединены параллельно и на выходе имеем два контакта "+" и "-". Отверстия под эти контакты вы видите на на крышке в правом углу фото)
Начинаю удалять герметик ↓ ( видно отдельные "волоски" и общую контактную шину)
Разделил пакет на две части ↓ (видно, что пакет состоит из отдельных пластин)
Пластины двух диаметров, склеены попарно ↓
Большинство форсунок живучие. Основная неисправность это постепенное отслоение пластин друг от друга в следствии чего сердечник перемещается на недостаточное расстояние. Если пьезоэлемент "убит" не полностью но уже машина начинает подтраивать то такую форсунку можно легко перерегулировать и она еще будет служить. Если же пьезоэлемент "лег" окончательно то только подбор и регулировка пьезоэлемента с "донора".
Также, между деталями №3 и №3.а возникают "прошивки" на подобии таких которые возникают в форсунках BOSCH. Эту проблему тоже реально устранить.
Ушел пытать мотористов о Рено Дастер ^^"
Найдены возможные дубликаты
Подскажи если можно по регулеровки форсунок сименс хх и предвпрыск превышен в 4 раза немогу понять в чем причина
1) герметичен ли распылитель? ( если нет то замени или притри седло иглы и саму иглу)
2) если откручивался пьезоэлемент то открути его снова и шайбу под пьезоэлементом переверни и снова установи пьезоэлемент. НО . закручивай от руки и до упора. ПОсле того как почувствовал упор:
а) запускай тест форсунки
б) начинай ключом на 25 (или на 27, хз какие у тебя именно форсунки) закручивать гайку пьезоэлемента, контри ключом на 15 или что-то типа того, на корпусе есть места где ключом ухватить можно.
в) по достижению предвпрыска на 0,2 мл меньше необходимого — включи тест макс.производительности, откатай на нём и снова проверь предвпрыск, подрегулируй если нужно.
Вот и всё. Если пьезоэлемент не сильно ушатан то форса отъездит долго, если уже сильно посыпался то это краткосрочный выход и нужно искать донора, пусть даже и не от такой же форсунки. Если валят обракти то нужно притереть запорный клапан. Там тоже ничего сложного.
Всего доброго.
а каким образом регулируют пьезоэлемент?
Коммерческая тайна. Это мой хлеб. Покрутите её в руках, изучите. Вы всё поймёте.
Дядь, а где живешь? Проблема с ними, можешь помочь и на хлеб заработать)
Можете помочь в лечении по фотографии?
1) Проверить емкость пьезоэлементов форсунок.
2) Измерить сопротивление пьезоэлементов.
3) Проверить форсунки на пробой на массу (есть такой прибор Мегаомметр, выдает 500В. Один конакт с прибора прикрепить к любому контакту пьезоэлемента, Второй контакт с прибора поместить и закрепить на корпусе форсунки. Начать вращать ручку прибора. Если прибор показывает сопротивление "бесконечность" то пробоя нет.
4) Проверить клапан управления высоким давлением (на насосе www.pfjones.co.uk/wp-content/uploads/2019/05/images/…d/73/X39-800-300-005Z.jpg) — если не герметичен и\или завышено\занижено давление срабатывания то отремонтировать\заменить.
5) Проверить дозировочный клапан ( на насосе i.ebayimg.com/wp-content/uploads/2019/05/images/g/an8AAOSwTM5YuI1U/s-l500.jpg) — если подклинивает сердечник и на этом же сердечнике есть задиры, продольные риски, глубокие царапины то заменить клапан или полирнуть сердечник и ответную внутреннюю часть клапана с помощью наждачной бумаги Р5000 — дело доверить только тем кто этим занимается. Если переборщить с полировкой то это как вечно недозакрытый кран будет — порцайка топлива будет больше и обороты будут плавать, машину будет рубить из-за высокого давления и т.д. В 95% клапан меняем! Ибо уж больно они капризные.
Обычная проблема на авто с данным типом топливной аппаратуры:
1. Пьезоэлементы начинают выходить из строя по чуть-чуть. Выходят из строя (емкость начинает уменьшаться) и начинают исчезать, сначала мелкие наливы (предвпрыски и х.х.) а затем и средние и высокие наливы. При исчезновении предвпрысков — нестабильная работа на х.х., дым пока машина холодная и при прогреве ещё дым заметно, "стук" в нагрузке, при трогании под горку и всё в этом роде. Если пьезоэлементы ещё не сильно "посыпались" то можно чутка подрегулировать прямо на авто.
2. запорный клапан в форсунке, клапан управления высоким давлением в рейле или в тнвд (зависит от авто) пропиливают частички мусора и\или металлической пудры из тнвд, бака. В таком случае обе детали можно восстановить.
3. На игле распылителя и на штоке мультипликатора (эту деталь называют кто как…) есть алмазоподобное (DLC) покрытие — если мусор его повредил то это замена или распылителя (повезло) или всей форсунки если повреждён шток (не повезло).
4. Также может быть неисправность в самом насосе — капризные запорные и впускные клапаны на сименсовских (континенталь), пищинка и клапан заклинивает в открытом состоянии и 1 плунжер насоса уже не нагнетает давления.
Источник pikabu.ru
Увы, комментариев пока нет. Станьте первым!