Рис. Мото-Профиль
Современные системы впрыска Common Rail становятся проблематичными при обслуживании и ремонте мастерских из-за недостаточных знаний механики, доступа к техническим данным и специальному оборудованию.
В системе Common Rail процесс создания давления топлива и управления впрыском разделены, и каждый из них требует различного подхода во время диагностики. Контуры низкого и высокого давления также раздельные. В части низкого давления частота вращения холостого хода двигателя составляет около 300 бар, а на стороне высокого давления достигает 2200 бар при полной нагрузке.
Контур низкого давления включает топливный бак с погруженным в него электрическим насосом, подогреватель топлива, топливный фильтр и трубопроводы низкого давления. С другой стороны, в контуре высокого давления создаются такие элементы, как насос высокого давления, электромагнитный клапан давления топлива, магистрали высокого давления, топливный бак, называемый Common Rail с редукционным клапаном, датчик давления топлива, электромагнитные или пьезоэлектрические инжекторы.
Принцип работы систем впрыска Common Rail всегда одинаков, и отличаются только конструкции элементов этих систем. Поэтому их диагностике должен предшествовать идентификация производителя (Bosch, Delphi, Continental / Siemens, Denso). В настоящее время системы Bosch являются наиболее распространенными. Затем мы определяем тип насоса высокого давления и форсунок.
Контроль давления
Распознавание насоса высокого давления также позволяет определить, как регулировать высокое давление. Это можно сделать с помощью предохранительного клапана высокого давления DRV или дозирующего клапана ZME (MPROP) (MPROP) на стороне низкого давления при подаче насоса высокого давления.
Каждый из этих электромагнитных клапанов управляется непосредственно контроллером двигателя с помощью сигнала ШИМ. Механик имеет возможность считывать процентное изменение коэффициента заполнения этого сигнала при считывании реальных значений с помощью тестера. Наличие диагностического тестера или осциллографа - это только полдела. Также необходимо правильно интерпретировать значение этого сигнала, выраженное в процентах.
В этой короткой статье я попытаюсь ознакомиться с поведением и интерпретацией результатов измерений, касающихся только метода контроля давления в топливной системе Common Rail в системах Bosch. Мы проанализируем три способа регулирования давления:
- только спускной клапан DRV,
- только с дозирующим клапаном ZME,
- двухступенчатая система с использованием обоих клапанов.
Первый из этих методов заключается в сбрасывании избыточного количества топлива, закачиваемого насосом высокого давления, в большей или меньшей степени. КПД этого насоса всегда чрезмерен, чтобы покрыть возросшую потребность при увеличении нагрузки двигателя. В эффективной системе холостой ход клапана DRV должен составлять 18-25%. Это позволяет поддерживать давление холостого хода около 300 бар.
Схема энергосистемы общего пользования
Слишком высокий контроль, например, 30% на холостом ходу, приводит к усилению перелива и, следовательно, к созданию более высокого давления в общей направляющей. Контроллер двигателя, анализируя значение этого давления, сигнализируемого датчиком, может, соответственно, перекрывать клапан DRV до 30%, пытаясь таким образом увеличить это давление и тем самым усилить переполнение. Это позволяет изначально заподозрить конкретные неисправности, например, утечку из форсунок, утечку из секции насоса высокого давления, механическую блокировку клапана контроля дозы DRV.
В свою очередь, слишком низкое управление клапаном DRV, например, 13%, приводит к увеличению переполнения на стороне высокого давления. Таким образом, система управления двигателем пытается преодолеть избыточное давление топлива. Причиной этого могут быть проблемы со слишком быстрым увеличением давления в общей топливной рампе. Здесь также можно заподозрить дефект в форсунках, например, заклинивание распылительной форсунки и прилипание иглы к ее седлу, что приведет к блокировке потока топлива в камеру сгорания. В системах с клапаном DRV, оборудованным фильтрующим ситом, он также может забиться, так как диаметр отверстий составляет около 5 мкм. Топливо блокируется сетчатым фильтром, дросселирующим на переливе, что вызывает чрезмерное повышение давления в общей топливной рампе. Контроллер пытается снизить избыток топлива до перелива, замедляя клапан DRV. При максимальной нагрузке двигателя управление этим клапаном составляет примерно 50% -60%.
В более новом поколении систем Common Rail, где максимальное давление на стороне высокого давления превышает 1450 бар, дозирующий клапан ZME на стороне низкого давления используется для питания насоса высокого давления. ZME также напрямую контролируется контроллером двигателя с помощью сигнала ШИМ. Использование этого метода управления уменьшает (по сравнению с клапаном DRV) потери энергии, вызванные дросселированием потока топлива на стороне высокого давления.
Слева: клапан DRV, справа: клапан ZME
Дозирующий клапан ZME (или MPROP), как следует из названия, измеряет строго контролируемую дозу топлива до его сжатия последующими секциями насоса высокого давления. Контроллер корректирует сигнал, управляющий настройкой клапана, на основании изменений давления в общей магистрали, которые считывает датчик. Существует два типа этого клапана: нормальная работа и обратная работа. В зависимости от используемого клапана, существуют различные сигналы управления.
Клапан ZME нормальной работы после отключения электропитания остается в открытом положении, и топливо течет свободно. Клапан обратного действия после отключения питания закрывает и перекрывает поток топлива. Точно так же тип этого клапана идентифицирован с двигателем, работающим на холостом ходу. Если двигатель не гаснет после отсоединения заглушки, у нас нормальный рабочий клапан, и если он гаснет, это обратный ход.
Активация этого клапана на холостом ходу в случае стандартной работы ZME основана на колебательном сигнале в диапазоне 35-40%. При обратном действии ZME диапазон этих изменений составляет 20-30%.
Наиболее распространенной ошибкой этого клапана является его загрязнение неподвижными элементами и его механическая блокировка. Из-за того, что он расположен сразу за механическим (реечным) подающим насосом, опилки, образующиеся в этом насосе, могут вызвать его ускоренное закрытие.
После снижения частоты вращения двигателя клапан ZME должен быстро закрыться. Его блокировка приводит к тому, что скорость снижается медленно, и вы можете услышать тяжелую работу двигателя - «грохот».
Третий метод управления позволяет еще более точно регулировать давление в общей топливной рампе. Первоначально это осуществляется с помощью дозирующего клапана ZME, а затем, наконец, корректируется с помощью спускного клапана DRV. В некоторых системах при низких оборотах холостого хода и низкой нагрузке, когда потребность в топливе низка, отводной клапан DRV может вообще не контролироваться, и его функцию выполняет сам дозирующий клапан ZME.
Активация этих клапанов на холостом ходу происходит следующим образом: с клапаном ZME сигнал ШИМ находится в диапазоне 30% -40%, с реверсивным ZME сигнал изменяется между 20% -30%, а выпускной клапан DRV регулируется в диапазоне 20% -30%.
Витольд Роговски
Заместитель коммерческого директора департамента технической поддержки автосалонов «Мото-Профиль»
