Uklady Paliwowe - Opis

Od Autorów

Celem niniejszego opracowania jest przekazanie najbardziej niezb´dnej wiedzy o budowie i dzia∏aniu, me-

todach weryfikacji podzespo∏ów oraz diagnozowaniu uk∏adu paliwowego silników z zap∏onem iskrowym, spo-

tykanych w warsztatach mechaniki pojazdowej. Ze wzgl´du na ró˝norodnoÊç systemów wtryskowych paliwa

i ich sta∏y rozwój na przestrzeni ostatnich 15 lat (bo pojazdy z tego okresu przyjdzie nam obs∏ugiwaç i remon-

towaç), nie jest ∏atwo podaç kilka prostych recept, na tyle uniwersalnych, by pozwoli∏y nam w sposób ∏atwy

i tani ten problem rozwiàzaç.

Podstawowym warunkiem rozumnego post´powania w celu postawienia trafnej diagnozy w mo˝liwie krót-

kim czasie jest odpowiednio du˝y zasób wiedzy praktycznej, jakà ma personel warsztatowy. Jest to najwa˝niej-

szy warunek skutecznej dzia∏alnoÊci obs∏ugowo-naprawczej. Poziom tej w∏aÊnie wiedzy warunkuje ogólny stan

ÊwiadomoÊci celów, zasad i organizacji pracy wspó∏czesnego warsztatu mechaniki pojazdowej. Ostatnie lata

pokazujà, jak dramatyczna mo˝e by∏ sytuacja warsztatu, który dzisiaj nie uniknie ju˝ obs∏ugi pojazdów z wy-

posa˝eniem elektronicznym, a cz´sto z braku elementarnej wyobraêni - trwa na pozycjach wypracowanych

przez poprzednie, niekiedy, dziesićiolecia.

Stan ten pog∏´bia nasze szkolnictwo zawodowe, które „produkuje” absolwentów o poziomie i zakresie wie-

dzy „stykowo-gaênikowej”. Brakuje zewn´trznych warunków zmieniajàcych (poprawiajàcych) ten stan rzeczy,

zw∏aszcza w warsztatach niezale˝nych. Brak tej ogólnej ÊwiadomoÊci, tzw. ÊwiadomoÊci zbiorowej Êrodowiska

warsztatowego, parali˝uje - cz´sto na wiele lat - w∏aÊcicieli warsztatów przed podejmowaniem, jak im si´ prze-

wa˝nie wydaje, radykalnych kroków, w celu przygotowania warsztatu do obs∏ugi wspó∏czesnych pojazdów.

Uk∏ady paliwowe sà dobrym przyk∏adem na wykonanie tych pierwszych kroków we w∏aÊciwym kierunku.

Jak˝e cz´sto w warsztatach mechanicy nie majà pojćia o tym, jak od poczàtku do koƒca i jakimi narz´-

dziami nale˝y si´ pos∏u˝yç, aby diagnoza by∏a „stuprocentowa” i trwa∏a najwy˝ej godzin´, a nie kilka dni! Naj-

lepsze sukcesy odnoszà te warsztaty, które z ˝elaznà konsekwencjà w okresie 2-3 lat, w sposób zrównowa˝o-

ny, przyswajajà wiedz´, systematycznie wyposa˝ajà warsztat w urz´dzenia, które b´dà wykorzystane dzi´ki

zdobytej wiedzy oraz kompletujà dokumentacj´ warsztatowà zawierajàcà informacj´ technicznà o pojazdach.

Problemy w funkcjonowaniu silnika pochodzàce od usterek w uk∏adzie paliwowym stanowià niema∏y pro-

cent ogólnych awarii pojazdów. Nale˝à te˝ do pracoch∏onnych, a wić i kosztownych napraw, zw∏aszcza, gdy

dotyczà wymiany takich podzespo∏ów jak: pompy paliwa, wtryskiwacze, rozdzielacze paliwa lub inne. Pew-

noÊç o prawid∏owym funkcjonowaniu uk∏adu paliwowego i poprawnoÊci jego parametrów, to dobra baza wyj-

Êciowa do dalszej diagnostyki silnika, zw∏aszcza w obszarze elektronicznego systemu sterujàcego dawkà pali-

wa. Jest to nie tylko punkt wyjćia, lecz wielokrotnie podstawowy warunek skutecznej naprawy pojazdu. Brak

pewnoÊci o poprawnoÊci dzia∏ania uk∏adu paliwowego, przy skromnych mo˝liwoÊciach diagnostyki systemu

elektronicznego, czyni cz´sto nasz wielogodzinny wysi∏ek warsztatowy daremnym z punktu widzenia klienta.

Ma on bowiem bardzo proste kryteria oceny: cena us∏ugi, czas jej wykonania i brak poprawek, bo je˝eli ju˝, to

cz´sto w innym warsztacie. Takà pewnoÊç prawid∏owoÊci dzia∏ania daje nam bezpoÊredni pomiar parametrów

uk∏adu paliwowego i porównanie ich z danymi w dokumentacji warsztatowej. Dlatego w tym Poradniku znaj-

dujà si´ równie˝ opisy narz´dzi warsztatowych, takich jak manometry, wakuometry, zestawy do pomiaru ci-

Ênienia paliwa oraz sposoby korzystania z dokumentacji warsztatowej.

Opracowanie to jest wynikiem wieloletniej praktyki warsztatowej i szkoleniowej autorów oraz praktyki

warsztatowej realizowanej przez rzesze absolwentów kursów organizowanych przez PPHU Autoelektronika

i Centrum Szkolenia Motoryzacji w Poznaniu w latach 1992-2001.

Ryszard K´dzia

Andrzej Okoƒski

Wydawnictwo INSTALATOR POLSKI PREZES mgr W∏adys∏aw Polesiƒski

REDAKTOR NACZELNY mgr in˝. Krzysztof Trzeciake-mail: [email protected]

SEKRETARZ REDAKCJI mgr in˝. El˝bieta Woêniak e-mail: [email protected]

ADRES REDAKCJI ul. Koniczynowa 11, 03-612 Warszawa tel. 678-64-90, fax 679-71-01www.automotoserwis.com.pl

REKLAMADyrektor ds. Marketingu i Reklamy

Gra˝yna Ka∏u˝yƒskaSpecjalista ds. Reklamy

Magdalena Dyszy tel. 678-37-33e-mail: [email protected]

PRENUMERATA: tel. 678-38-05GRAFIKA I ¸AMANIE: MAT-Andrzej Glanda DRUK: Zak∏ady Graficzne TAMKA, Warszawa

Nr 1luty 2002

Uk∏ady paliwowesystemów wtryskowych

silników ZI

4 Poradnik SERWISOWY

Poradnik SERWISOWY 5

1. Podzia∏ uk∏adów paliwowych

Zpunktu widzenia praktyki warsztatowej, tj.oceny parametrów uk∏adu paliwowego, zja-wisk towarzyszàcych procesowi pompowania

paliwa, stabilizacji i regulacji jego ciÊnienia, procesuwtrysku paliwa, formowania mieszanki paliwowo-powietrznej oraz wyposa˝enia warsztatowego umo˝-liwiajàcego pomiary parametrów; uk∏ady paliwowemo˝na podzieliç na 4 zasadnicze typy (tab. 1).

Parametrem szeregujàcym uk∏ady paliwowew ich podziale jest ciÊnienie systemowe paliwa ty-powe dla danego systemu wtryskowego. Decydujà-cym czynnikiem wyboru ciÊnienia paliwa przezkonstruktorów jest sposób realizacji mieszanki pali-wowo-powietrznej dostarczanej do komory spalaniasilnika z zap∏onem iskrowym.

W Europie w ciàgu ostatnich dziesi´ciu lat kilku-krotnie by∏y zaostrzane normy na ograniczenie emi-sji sk∏adników szkodliwych w spalinach. I tak,w miar´ jak wprowadzano kolejne normy tej do-puszczalnej emisji, pojawia∏y si´ kolejne nowe sys-temy wtrysku paliwa. Zanikajà natomiast, w niecowolniejszym tempie, te, których cechy konstrukcyj-ne nie sà w stanie zrealizowaç aktualnych, wyÊru-bowanych norm obowiàzujàcych w wielu ju˝ kra-jach europejskich i krajach Ameryki Pó∏nocnej.

1.1. SPI - jednopunktowy wtrysk paliwa

Na rys. 1.1. przedstawiono schemat tworzeniamieszanki paliwowo-powietrznej za pomocà sto-sunkowo prostego rozwiàzania, wykorzystujàcegomo˝liwoÊci, jakie daje elektroniczny system stero-wania czasem otwarcia wtryskiwacza. Jest to tzw.system SPI (ang. Single Point Injection), który po-wsta∏ w zwiàzku z koniecznoÊcià stosowania katali-zatorów w pojazdach modeli klasy popularnej, czy-li najtaƒszych. System SPI umo˝liwia∏ regulacj´sk∏adu mieszanki w szerokim zakresie, zw∏aszczaw obszarze mieszanek oko∏ostechiometrycznych,koniecznych dla prawid∏owej pracy katalizatora.

Proces tworzenia mieszanki odbywa si´ poprzezwtrysk paliwa o ciÊnieniu ok. 1 bara (100 kPa) doobszaru przepustnicy, tj. do krytycznego przekrojukolektora dolotowego powietrza. Dzi´ki du˝ej szyb-koÊci przep∏ywu powietrza w tym przekroju orazstosunkowo wysokiej temperaturze zespo∏u prze-pustnicy (cz´sto dodatkowo podgrzewanej nie tyl-ko ciep∏em promieniowania silnika, lecz strumie-niem cieczy z uk∏adu ch∏odzenia, bàdê dogrzewa-nej w fazie nagrzewania silnika grza∏kà elektrycznàz instalacji pojazdu), istnieje mo˝liwoÊç powstania

Tabela 1. Podzia∏ uk∏adów paliwowych

Typ Wtrysk paliwa CiÊnienie paliwa Typ systemu wtryskowegouk∏adu

A Jednopunktowy elektronicznie MPa 0,08÷0,12 Mono-Jetronicsterowany SPI bar 0,8÷1,2 Mono-Motronic

kPa 80÷120 D-Jetronic (Multec)

B Wielopunktowy elektronicznie MPa 0,3÷0,4 L-Jetronicsterowany MPI bar 3,0÷3,5 D-Jetronic

kPa 300÷350 MP-, ML-Motronic

C Wielopunktowy ciàg∏y mechaniczny MPa 0,50÷0,65 K-Jetronicbar 5,0÷6,5 KE-JetronickPa 500÷650 KE-Motronic

D BezpoÊredni do cylindra, MPa 12,0 MED7-Motronicelektronicznie sterowany GDI bar 120 GDI-Mitsubishi

kPa 12 000

stosunkowo jednorodnej mieszanki paliwowo-po-wietrznej. Zasadniczà wadà tego rozwiàzania jestró˝nica w nape∏nianiu poszczególnych cylindrów,wynikajàca z ró˝nej d∏ugoÊci odcinków kolektoradolotowego. Ta podstawowa zaleta, ˝e mo˝na by∏ostosunkowo tanio realizowaç systemy z regulowa-nym (trójfunkcyjnym) katalizatorem spalin, sta∏asi´ powodem szerokiego wprowadzania tych syste-mów przez wielu producentów pojazdów. Niestetywady wynikajàce z ograniczeƒ konstrukcyjnych,wobec koniecznoÊci sprostowania nowym nor-mom, powodujà, ˝e systemy te nie mogà byç ju˝ in-stalowane w pojazdach sprzedawanych w krajacho zaostrzonych normach emisji spalin.

Do typowych rozwiàzaƒ nale˝à: Mono-Jetronic firmy Bosch i ich póêniejsze

wykonania jak Mono-Motronic stosowane w pojazdach marki Ford, równie˝

systemy Mono-Jetronic firmy Weber inne, stosowane w pojazdach marki Renault

oraz bardzo wiele wykonaƒ tych systemów typu D-Jetronic, jak systemy SPI Multec, systemy Magne-ti Marelli i wiele innych

1.2. MPI - wielopunktowy wtrysk paliwa

Na rys. 1.2 przedstawiono schemat tworzeniamieszanki paliwowo-powietrznej za pomocà indy-widualnych wtryskiwaczy paliwa dla ka˝dego cylin-


dra silnika. Jest to rozwiàzanie najstarsze, stosowaneju˝ w pierwszych systemach wtrysku paliwa stero-wanego elektronicznie, a popularnie nazywane MPI(ang. Multi Point Injection) - wtrysk wielopunktowy.

Obecnie system MPI jest powszechnie stosowa-ny, a w∏aÊciwie osta∏ si´ na „placu boju” jako wy-∏àczny system poÊredniego wtrysku, lecz w wyko-naniu jako sekwencyjny (synchroniczny).

Proces tworzenia mieszanki paliwowo-po-wietrznej w tym systemie odbywa si´ poprzezwtrysk paliwa do obszaru zaworu lub zaworów ssà-cych danego cylindra. CiÊnienie systemowe w tymuk∏adzie paliwowym wynosi od ok. 0,3 do 0,4 MPa,tj. 3-4 bary.

Indywidualnie formowana przez wtryskiwacz,oddzielny dla ka˝dego cylindra, dawka paliwa gwa-rantuje niemal identyczne zasilanie mieszankà pali-wowo-powietrznà wszystkich cylindrów.

W praktyce warsztatowej okazuje si´ jednak, ˝ed∏u˝ej u˝ytkowane pojazdy mogà mieç wtryskiwa-cze, których charakterystyki w wyniku eksploata-cji znacznie si´ ró˝nià, co powoduje znaczàcezró˝nicowanie dawki paliwa dla poszczególnychcylindrów. Jest to jednak temat do póêniejszychrozwa˝aƒ.

Podanie paliwa na zamkni´ty zawór ssàcy przezpracujàce grupowo wtryskiwacze (tzn. jednocze-Ênie), zw∏aszcza w warunkach zimnego silnika,skutkowa∏o znacznie gorszym przygotowaniem

Rys. 1.1. Schemat dzia∏ania jednopunktowego wtrysku paliwa SPI: 1 - dop∏yw paliwa, 2 - dolot powietrza, 3 - przepustnica, 4 - kolektordolotowy, 5 - wtryskiwacz paliwa, 6 - silnik ZI, Ust - napi´cie sterujàce otwarciem wtryskiwaczy

Rys. 1.2. Schemat dzia∏ania wielopunktowego wtrysku paliwa MPI: 1 - dop∏yw paliwa, 2 - dolot powietrza, 3 - przepustnica,4 - kolektordolotowy powietrza, 5 - wtryskiwacze paliwa, 6 - silnik ZI, Ust - napi´cie sterujàce otwarciem wtryskiwaczy

mieszanki i w efekcie znacznà emisjà sk∏adnikówszkodliwych w spalinach.

Wspó∏czesne rozwiàzania systemów wtrysku pa-liwa, wykorzystujàce ten typ uk∏adu paliwowego,pracujà synchronicznie. Otwierajà wtryskiwacz natym cylindrze, na którym otwiera si´ zawór ssàcy.Umo˝liwia to przygotowanie znacznie bardziej jed-norodnej mieszanki paliwowo-powietrznej, co z ko-lei bezpoÊrednio wp∏ywa na zawartoÊç sk∏adnikówtoksycznych, radykalnie je obni˝ajàc.

Do typowych zastosowaƒ takich uk∏adów pali-wowych nale˝à najstarsze systemy, zarówno typuD-Jetronic, jak i L-Jetronic. Wspó∏czeÊnie sà to sys-temy Motronic (zarówno typu D, jak i L) bardzo ró˝-nych producentów, takich jak Bosch, Magneti Ma-relli, Lucas, Hella, Siemens, Renix i innych. Od cza-su obowiàzywania normy E-OBD (2000 r.) systemywtryskowe sà znacznie bardziej rozbudowane,a w niektórych rozwiàzaniach - dla podniesienianiezawodnoÊci ich dzia∏ania i ograniczenia do mi-nimum emisji sk∏adników szkodliwych, nawetw stanach awaryjnych - obydwa typy L i D wzajem-nie przenikajà si´, jako jeden system sterowaniadawkà paliwa.

1.3. K - mechaniczny, ciàg∏y wtrysk paliwa

Schemat tworzenia mieszanki paliwowo-po-wietrznej za pomocà mechanicznego, wielopunk-towego wtrysku paliwa przedstawiono na rys. 1.3.


Rys. 1.3. Schemat dzia∏ania mechanicznego wielopunktowego,ciàg∏ego wtrysku paliwa: 1 - dop∏yw paliwa, 2 - dolot powietrza, 3 - przepustnica, 4 - kolektor dolotowy powietrza, 5 - wtryskiwaczpaliwa, 6 - silnik ZI, 7 - rozdzielacz paliwa

W systemie tym, proces tworzenia mieszanki pali-wowo-powietrznej odbywa si´ poprzez ciàg∏y,proporcjonalny do aktualnej iloÊci zasysanego po-wietrza, wtrysk paliwa do obszaru zaworów ssà-cych silnika za pomocà mechanicznie otwierajà-cych si´ wtryskiwaczy. CiÊnienie paliwa spotyka-ne w uk∏adach paliwowych tych systemów zawie-ra si´ w granicach 0,5÷0,65 MPa. P∏ynna zmianailoÊci wyp∏ywajàcego przez wtryskiwacze paliwaodbywa si´ poprzez rozdzielacz paliwa. Pe∏ni onfunkcj´ regulatora dawki paliwa, w wyniku me-chanicznego sprz´˝enia tarczy uchylnej (spi´trza-jàcej) przep∏ywomierza powietrza z t∏oczkiem roz-dzielacza.

Ten typ uk∏adu paliwowego charakteryzuje si´du˝à z∏o˝onoÊcià zarówno funkcjonowania, jak ibudowy, oraz proporcjonalnie do tego - liczbà pro-blemów, jakich przysparza w praktyce warsztato-wej. Systemy wtryskowe paliwa tego typu noszà po-pularne okreÊlenia: K-Jetronic, KE-Jetronic, KE-Mo-tronic i by∏y produkowane przez firm´ Bosch. By∏ystosowane przez bardzo wielu producentów pojaz-dów, zw∏aszcza w modelach klas wy˝szych. Stàddu˝a popularnoÊç tych systemów i ich znaczàcaobecnoÊç w warsztatach do dnia dzisiejszego, gdy˝pojazdy luksusowe sà z regu∏y eksploatowaneznacznie d∏u˝ej.

Z dzisiejszego punktu widzenia, doÊç prymityw-ny sposób tworzenia mieszanki nie gwarantowa∏dobrych wyników za katalizatorem, w Êwietle za-ostrzonych norm emisji spalin. W zwiàzku z tymsystem nie jest ju˝ montowany w pojazdach, choçprzez wiele lat by∏ reklamowany jako bardzo nieza-wodny, dzia∏ajàcy nawet w przypadku awarii uk∏a-du sterowania elektronicznego.

1.4. GDI - bezpoÊredni wtrysk paliwa

Na rys. 1.4. przedstawiono schemat tworzeniamieszanki paliwowo-powietrznej o znacznie wi´k-szym wspó∏czynniku nadmiaru powietrza λ, ni˝w normalnych rozwiàzaniach, gdzie dà˝y si´ do re-gulacji sk∏adu na poziomie mieszanek oko∏ostechio-metrycznych, tj. dla wspó∏czynnika λ = 1.

W warunkach mieszanek homogenicznych (jed-norodnych), lecz ubogich, konieczna jest du˝a ener-gia zap∏onu, której nie jest w stanie zapewniç kon-wencjonalny uk∏ad zap∏onowy. Takie rozwiàzanieuk∏adu paliwowego musi zapewniç powstanie tzw.mieszanek uwarstwionych, gdzie w obszarze prze-skoku iskry znajduje si´ mieszanka na tyle bogata,aby zapewniç stabilny zap∏on ca∏ego ∏adunku w cy-lindrze. CiÊnienie paliwa spotykane w uk∏adach pa-liwowych systemu bezpoÊredniego wtrysku wynosikilkanaÊcie MPa.

W systemie Motronic MED 7 firmy Bosch ciÊnie-nie maksymalne osiàga wartoÊç 120 barów, tj. 12MPa, dla maksymalnych parametrów silnika, czylipe∏nego obcià˝enia i du˝ej pr´dkoÊci obrotowej. Za-sadnicze parametry dawki paliwa wyznaczajà ci-Ênienie paliwa, sta∏y wydatek wtryskiwacza dla da-nego ciÊnienia i czas otwarcia wtryskiwacza. Ci-Ênienie paliwa w odró˝nieniu od poprzednich sys-temów jest regulowane w elektronicznym uk∏adzieautomatycznej regulacji, w sk∏ad którego wchodzà:pompa paliwa, elektrohydrauliczny zawór regulacjiciÊnienia (regulator ciÊnienia), czujnik ciÊnienia pa-liwa - jako element ujemnego spr´˝ania zwrotnegooraz sterownik systemu wtryskowego.

Znaczna wartoÊç parametru ciÊnienia czyni no-wà jakoÊç w wyposa˝eniu warsztatu w przyrzàdydo okreÊlania parametrów uk∏adu paliwowego. Mi-mo ˝e uk∏ad jest stosunkowo nowym rozwiàzaniemi raczej doÊç oszcz´dnie stosowanym przez produ-centów pojazdów (w porównaniu z systemem Com-mon Rail dla silników ZS), to nale˝y odnotowaç je-go istnienie w rzeczywistoÊci warsztatowej i przy-gotowaç si´ do jego obs∏ugi.


Rys. 1.4. Schemat dzia∏ania bezpoÊredniego wielopunktowegowtrysku bezpoÊredniego benzyny GDI: 1 - dop∏yw paliwa, 2 - dolotpowietrza, 3 - przepustnica, 4 - kolektor dolotowy powietrza, 5 - wtryskiwacz paliwa, 6 - silnik ZI, 7 - recyrkulacja spalin, Ust - napi´cie sterujàce otwarciem wtryskiwaczy

2.1. SPI - jednopunktowy wtrysk paliwa

Jednopunktowy wtrysk paliwa nale˝y do naj-prostszych i dlatego opracowano wiele jego rozwià-zaƒ. Parametry tego uk∏adu mog∏y byç ni˝sze,a podzespo∏y dzi´ki temu po prostu taƒsze. Rys. 2.1przedstawia schemat uk∏adu SPI wraz z podzespo-∏ami (opisane dalej).

W uk∏adach jednopunktowego wtrysku ciÊnieniepaliwa wynosi najcz´Êciej 0,1 MPa i jest stabilizowa-ne z doÊç du˝à dok∏adnoÊcià, nawet 0,003 MPa. By-∏o to konieczne zw∏aszcza w systemach otwartych,tzn. bez sondy lambda. Takie rozwiàzanie by∏o w Po-lonezie produkowanym tylko do 30.06.1995 r., po-niewa˝ póêniej zaostrzone normy wymusi∏y stoso-wanie katalizatora, a wi´c i sondy lambda.

W uk∏adach automatycznej regulacji dawki pali-wa, zamkni´tych p´tlà ujemnego sprz´˝enia zwrot-

nego sygna∏em sondy lambda, nie jest konieczna a˝tak du˝a sta∏oÊç ciÊnienia paliwa, gdy˝ drobne od-st´pstwa od wartoÊci nominalnej korygowa∏ uk∏adelektronicznej adaptacji, tzw. integrator. WartoÊçtego parametru poza typowym zakresem mo˝e byçsygna∏em potwierdzajàcym k∏opoty z ciÊnieniempaliwa.

Dzi´ki temu w systemach wtrysku paliwa pro-dukowanych po 1986 r. mo˝emy spotkaç wartoÊciciÊnienia paliwa jako dopuszczalne w zakresie0,08÷0,12 MPa, a wi´c ró˝niàce si´ od wartoÊciÊredniej o ok. ±20%, a nie jak w poprzednich -±3÷5%.

Paliwo podawane jest ze zbiornika paliwa za po-mocà pompy paliwa przez filtr ssàcy i dalej filtr nat∏oczeniu do tzw. zespo∏u wtryskiwacza. W syste-mach wtryskowych paliwa jednopunktowych SPIpodzespó∏ formujàcy mieszank´ paliwowo-po-

2. Budowa i dzia∏anieuk∏adów paliwowych


Rys. 2.1. Uk∏ad paliwowy jednopunktowego wtrysku paliwa SPI typuMono-Jetronic

wietrznà nosi nazw´ - zespó∏ wtryskowy. Zespó∏ten sk∏ada si´ z dwu innych, mianowicie: zespo∏uwtryskiwacza i zespo∏u przepustnicy.

Typowe przyk∏ady zespo∏ów wtryskiwaczy sys-temów SPI przedstawiono na rys. 2.2, 2.3, 2.4, 2.5.

Zasadniczym elementem konstrukcyjnym ze-spo∏u wtryskiwacza jest wtryskiwacz paliwa stero-wany impulsami elektrycznymi ze sterownika sys-temu. Ze wzgl´du na koniecznoÊç uzyskania bar-dzo ma∏ych dawek paliwa przy pracy ciep∏ego sil-nika na biegu ja∏owym oraz maksymalnych dawekdla w pe∏ni obcià˝onego silnika, gdy jest on jeszczezimny, czasy otwarcia muszà byç od minimalnych(od ok. 0,8 ms) do praktycznie ciàg∏ego otwarciaprzy du˝ym zapotrzebowaniu na dawk´ paliwa.Krótkie czasy otwarcia wymagajà du˝ych pràdówp∏ynàcych w uzwojeniu elektromagnesu wtryski-wacza. Wymusi∏o to zmniejszenie rezystancjiuzwojeƒ do ok. 1÷1,5 Ω. Aby nie przegrzewaçuzwojeƒ wtryskiwacza stosuje si´ ograniczeniepràdu, gdy czasy otwarcia sà d∏u˝sze ni˝ 1 ms lubstosuje si´ w szereg z uzwojeniem wtryskiwacza re-zystory o wartoÊci ok. 3 Ω.

Dodatkowym sposobem ograniczenia nagrzewaniasi´ wtryskiwacza jest ch∏odzenie go ca∏ym strumie-niem pompowanego paliwa do zespo∏u wtryskowego.Paliwo dopiero po omyciu (sch∏odzeniu) uzwojeƒ kie-rowane jest do regulatora ciÊnienia paliwa.


Rys. 2.2. Zespó∏ wtryskiwacza systemu Mono-Jetronic

Rys. 2.4. Zespó∏ wtryskiwacza stosowany w pojazdach marki Fordfirmy Weber

Rys. 2.3. Zespó∏ wtryskiwacza systemu wtryskowego Multec

Rys. 2.5. Zespó∏ wtryskiwaczy stosowany w pojazdach mi´dzy innymimarki Fiat, Peugeot, Citroën i innych firmy Weber


Ze wzgl´du na ma∏à rezystancj´ uzwojenia niedopuszcza si´ pod∏àczenia napi´ç powy˝ej 2 V,a ju˝ bezwzgl´dnie zabrania si´ pod∏àczania na-pi´cia z akumulatorem 12 V. Jego ma∏a opornoÊçwewn´trzna spowoduje przep∏yw du˝ych pràdówuszkadzajàcych wtryskiwacze. Zadaniem regulato-ra ciÊnienia paliwa jest stabilizacja jego ciÊnieniana sta∏ym poziomie, niezale˝nym od napi´cia zasi-lania pompy paliwa, jej stanu technicznego i ró˝nicw dro˝noÊci filtrów paliwa, bez wzgl´du na wiel-koÊç aktualnie wtryskiwanej dawki paliwa.

Poniewa˝ wtrysk paliwa odbywa si´ do obszaru,w którym panuje ciÊnienie otoczenia, czyli ciÊnie-

nie atmosferyczne (chyba, ˝e filtr powietrza stajesi´ coraz mniej dro˝ny), to nie ma potrzeby korygo-wania ciÊnienia paliwa wartoÊcià podciÊnieniaw kolektorze dolotowym. Regulator ciÊnienia maprostà budow´, niekiedy wyposa˝ony jest we wkr´tumo˝liwiajàcy korekt´ ciÊnienia paliwa. Zazwyczajwkr´t jest w jakiÊ sposób zabezpieczony przed nie-potrzebnà ingerencjà.

Typowe regulatory ciÊnienia paliwa systemówSPI przedstawiono na rys. 2.6 i 2.7.

Typowe przyk∏ady wtryskiwaczy ww. zespo∏ówprzedstawia rys. 2.8.

2.2. MPI - wielopunktowy wtrysk paliwa

Uk∏ad paliwowy wielopunktowego wtrysku pa-liwa, tj. formowania mieszanki paliwowo-po-wietrznej dla ka˝dego cylindra indywidualnie, na-le˝y do najstarszych rozwiàzaƒ stosowanychw elektronicznych systemach wtryskowych. Reali-zowa∏y one tzw. wtrysk grupowy, tj. jednoczesnywtrysk paliwa dla wszystkich cylindrów, niezale˝-nie od suwu pracy silnika. W silnikach wielog∏owi-cowych najcz´Êciej stosowano przemiennie wtryskgrupowy dla wtryskiwaczy jednej i drugiej g∏owicysilnika. Wspó∏czesne systemy wtryskowe spe∏niajà-ce norm´ OBD (diagnozy pok∏adowej systemu zasi-lania silnika) sà konstruowane jako tzw. wtrysk se-kwencyjny, czyli realizujàcy synchroniczne otwar-cie wtryskiwacza paliwa w momencie otwarcia za-woru ssàcego silnika. Takie rozwiàzanie gwarantu-je bardzo dobre ujednorodnienie mieszanki pali-wowo-powietrznej, co jest szczególnie wa˝ne dlafazy nagrzewania si´ silnika. Paliwo podane do ob-szaru otwartego zaworu, gdy przep∏yw powietrzajest tam bardzo turbulentny, gwarantuje dobre roz-pylenie, odparowanie i ujednorodnienie sk∏adumieszanki. Drugi powód rozdzielenia pracy wtry-

Rys. 2.8. Wtryskiwacze systemów SPI. W lewej cz´Êci znajduje si´wtryskiwacz firmy Delco, w Êrodku firmy Weber, w prawej - wtryskiwacz firmy Bosch

Rys. 2.6. Przyk∏ady regulatorów ciÊnienia paliwa zabudowanych w zespo∏ach wtryskiwaczy. W lewym górnym naro˝niku - regulatorciÊnienia paliwa w zespole wtryskiwacza systemu Mono-Jetronic firmyBosch, w prawym - rozwiàzanie stosowane w pojazdach marki Ford, a w dolnej cz´Êci - stosowane w pojazdach marki Fiat, Peugeoti innych, firmy Weber

Rys. 2.7. Regulator stosowany w systemach Multec firmy Delco. W cz´Êci Êrodkowej pokrywy regulatora widaç wyraênie wkr´t korekcjiciÊnienia paliwa

skiwaczy, czyli ich indywidualne sterowanie, wy-nika z koniecznoÊci indywidualnej korekty dawkipaliwa dla danego cylindra, a˝ do mo˝liwoÊci wy-∏àczenia go z pracy, aby ochroniç katalizator, gdyw danym cylindrze wyst´pujà braki zap∏onów (tzw.wypadanie zap∏onów). Grozi∏oby to dopalaniemmieszanki (faza bezp∏omieniowa) w katalizatorze,a to z kolei - wzrostem temperatury, a˝ do wytopie-nia ceramiki i utraty w∏aÊciwoÊci katalitycznych.

Przedstawiony na rys. 2.9 uk∏ad paliwowy sys-temu wielopunktowego wtrysku jest wersjà starszà,wyposa˝onà jeszcze we wtryskiwacz rozruchowy.Wspó∏czesne systemy nie majà ju˝ tego wtryskiwa-cza. Oznaczenia zastosowane na rys. 2.9 cz´Êciowo

odpowiadajà tym, które spotykamy w dokumenta-cji firmy Autodata. Jest to uniwersalny systemoznaczeƒ, stosowany praktycznie we wszystkichpodr´cznikach warsztatowych tej firmy. Ich przy-swojenie, przynajmniej tych najcz´Êciej spotyka-nych, bardzo u∏atwia pos∏ugiwanie si´ takà doku-mentacjà.

Uk∏ad paliwowy, a w∏aÊciwie obieg paliwa ka˝-dego systemu, zaczyna i koƒczy si´ w zbiorniku pa-liwa samochodu. Sposobów pompowania paliwajest kilka i zosta∏y one opisane w rozdziale 3 Porad-nika.

W trakcie eksploatacji pojazdu w zbiorniku pali-wa mogà znaleêç si´ ró˝ne zanieczyszczenia, takie


Fot. 2.10. Filtry ssàce pomp paliwa

Rys. 2.9. Uk∏ad paliwowy wielopunktowego wtrysku paliwa MPI


jak woda, roztwory maziste, zawierajàce niekiedyfragmenty strz´piaste filtrów paliwa, liÊcie, kawa∏-ki papieru i inne, bli˝ej nieokreÊlone. Konstrukcjawielu pomp paliwa, zw∏aszcza tzw. rolkowo-komo-rowych, czy pomp z´batych, jest szczególnie wra˝-liwa na jakiekolwiek, choçby najdrobniejsze cia∏asta∏e, powodujàce cz´sto nieodwracalne zabloko-wanie wirnika pompy. Dlatego ka˝da pompa nakróçcu ssawnym ma filtr ssàcy - FS. Przyk∏ady ta-kich filtrów przedstawiono na rys. 2.10.

W pewnych okolicznoÊciach, np. po zatankowa-niu zabrudzonego paliwa lub p∏ywajàcego swobod-nie w paliwie zagubionego w zbiorniku liÊcia, czyfragmentu kartki papieru, dochodzi do przyssaniatych cia∏ do powierzchni filtra. W efekcie uniemo˝-liwia to zassanie, a wi´c i pompowanie paliwa dokolektora wtryskiwaczy. Niektóre z tych cia∏, jak li-Êcie czy papier, po wy∏àczeniu pompy i ustaniu za-sysania mogà odp∏ynàç w inny obszar zbiornikapaliwa i przez wiele dni ˝adna usterka uniemo˝li-wiajàca prac´ silnika nie wystàpi. Jest to tzw. trud-ny przypadek, bardzo ucià˝liwy do postawieniatrafnej diagnozy niesprawnoÊci, gdy ona nie wyst´-puje. Natomiast przywarcie do powierzchni filtrazanieczyszczeƒ mazisto-strz´piastych mo˝e w po-czàtkowej fazie równie˝ nastr´czaç trudnoÊciw ustaleniu przyczyny, gdy˝ szczelnoÊç tego przy-warcia mo˝e byç mniejsza w poczàtkowej faziepompowania paliwa i wi´ksza po okresie kilku-kil-kunastu minut pracy pompy. Dlatego pomiar ci-Ênienia paliwa w krótkim czasie po uruchomieniupompy mo˝e byç prawid∏owy.

Sygna∏em takiego stanu przytkania mo˝e byçg∏oÊniejsza praca pompy paliwa, wynikajàca z tzw.zjawiska kawitacji. Polega ono, w pewnym uprosz-czeniu, na lokalnym odparowaniu cieczy w obsza-rze wirnika pompy i powstaniu par paliwa, któreb´dàc oÊrodkiem spr´˝ystym (ciecz nie ma tej w∏a-ÊciwoÊci) powodujà silne wibracje elementów wir-nika pompy. Zjawisko to wyst´puje szczególniewyraênie w pompach rolkowo-komorowych. D∏u-gotrwa∏e wyst´powanie zjawiska kawitacji groziprzedwczesnym zu˝yciem pompy paliwa. Czynni-kiem wymuszajàcym wyp∏yw paliwa z wtryskiwa-czy jest ró˝nica ciÊnienia panujàcego mi´dzy króç-cem zasilania wtryskiwacza a ciÊnieniem w kolek-torze dolotowym silnika, do którego to obszaru wy-p∏ywa paliwo.

CiÊnienie w uk∏adzie paliwowym uzyskujemyw wyniku pompowania za pomocà elektrycznejpompy paliwa - M12. Nast´pnie paliwo kierowanejest do filtra FT, czyli filtrowane jest w obwodziet∏oczenia paliwa. W odró˝nieniu od filtrów ssà-cych, które doÊç rzadko w praktyce warsztatowejsà sprawdzane lub czyszczone w ramach profilak-

tyki obs∏ugowej, filtry w obwodzie t∏oczenia sàwymieniane niekiedy zbyt wczeÊnie, bez wi´ksze-go uzasadnienia, prócz tego, które zaleca produ-cent pojazdu (cz´sto ma on w tym bardzo wyraênyinteres). Musz´ jednak przyznaç, ˝e w praktycewarsztatowej mogà wyst´powaç przypadki zatyka-nia si´ równie˝ tego filtra. Poniewa˝ jego konstruk-cja jest najcz´Êciej tekturowa (wk∏ad), osadzaniesi´ drobin zanieczyszczeƒ na powierzchni, w mia-r´ przep∏ywu paliwa, mo˝e uszczelniaç przywiera-nie tych drobin do powierzchni i spadek dro˝noÊcifiltra w stosunkowo krótkim czasie. Mo˝e to skut-kowaç poczàtkowo dobrà wartoÊcià ciÊnienia pali-wa, natomiast wraz z up∏ywem czasu badania ci-Ênienia, niekiedy dopiero po kilkunastu minutachpracy silnika (pompy paliwa) mo˝emy zaobserwo-waç spadek ciÊnienia paliwa i zak∏ócenia w pracysilnika, a˝ do jego wy∏àczenia. Po kilku minutachprzerwy w pompowaniu, pod wp∏ywem spr´˝ysto-Êci tektura wraca do postaci rozpr´˝onej, o wi´k-szej dro˝noÊci i ponownie mo˝liwa b´dzie kilku-nastominutowa praca silnika.

Przyk∏ad budowy filtra paliwa w obwodzie t∏o-czàcym uk∏adu paliwowego przedstawia rys. 2.11.Jednym ze znanych producentów filtrów paliwa ipowietrza jest firma Mann+Hummel.

Takie przypadki warsztatowe (te˝ trudne) mogàdotyczyç pojazdów starszych, ze szczególnie niety-powymi konstrukcjami tych filtrów, gdzie np. króç-ce dolotu i wyp∏ywu paliwa mogà byç mieç niety-powe rozwiàzanie, co powoduje, ˝e przez ca∏e lata,przy ró˝nych przeglàdach nikt profilaktycznie ta-kiego filtra nie wymienia∏.

Dalej paliwo przep∏ywa do tzw. kolektora wtry-skiwaczy. Mogà to byç rozwiàzania bardzo ró˝ne:od bardzo prostych konstrukcji w formie rurkiz króçcami dolotu i zrzutu paliwa oraz króçcami ∏à-czàcymi kolektor z poszczególnymi wtryskiwacza-mi, a˝ do bardzo zintegrowanych.

Rys. 2.11. Przyk∏ad budowy filtra paliwa w obwodzie t∏oczàcym uk∏adupaliwowego


Jest to niewàtpliwie bardzo wygodny sposób po-miaru ciÊnienia, lecz niezbyt cz´sto spotykany.Pewnym mankamentem tego rozwiàzania jest ogra-niczenie polegajàce na utrudnionym wyp∏ywie pa-liwa przez ma∏y przekrój zaworu pomiarowego, couniemo˝liwia prawid∏owà ocen´ wydajnoÊci pom-py paliwa. Jedynym sposobem, jak w tradycyjnychrozwiàzaniach, jest ocena iloÊci wyp∏ywajàcego pa-liwa z króçca zrzutu paliwa do zbiornika.

Jednym z istotniejszych podzespo∏ów uk∏adupaliwowego jest regulator ciÊnienia paliwa. Jego za-daniem jest stabilizacja ciÊnienia tzw. systemowe-go, niezale˝nie od takich czynników, jak; zmiennawydajnoÊç pompy paliwa zale˝na od napićia zasi-lania i jej stanu zu˝ycia, od dro˝noÊci filtrów orazchwilowego zu˝ycia paliwa przez silnik.

Dla precyzyjnej oceny iloÊci wyp∏ywajàcegoprzez wtryskiwacze paliwa, konieczna by∏a,zw∏aszcza w starszych systemach wtryskowych,stabilizacja ró˝nicy ciÊnienia paliwa doprowadzo-nego do wtryskiwacza, a ciÊnienia otoczenia koƒ-cówki wtryskiwacza, z której paliwo wyp∏ywa∏o.Koƒcówka ta jest zamontowana w okolicy zaworudolotowego, a wić w kolektorze dolotowym, gdziepanuje ciÊnienie zale˝ne od stopnia otwarcia prze-pustnicy. Jest to wić najcz´Êciej podciÊnienie,choç w przypadku silników do∏adowanych wartoÊçta przekracza ciÊnienie otoczenia (atmosferyczne)i osiàga wielkoÊç do 180 kPa ciÊnienia bezwzgl´d-nego, czyli 80 kPa nadciÊnienia.

Rys. 2.14 przedstawia diagram typowych warto-Êci ciÊnienia bezwzgl´dnego w kolektorze doloto-wym silnika benzynowego w kPa, zaÊ rys. 2.15 - za-kres zmian ciÊnienia paliwa zale˝nie od ciÊnieniaw kolektorze dolotowym silnika, przy ró˝nych sta-nach pracy silnika. Na prawej osi pionowej (rys.2.15) wykresu zaznaczono wartoÊci ciÊnienia bez-wzgl´dnego Pabs, natomiast na osi lewej - odpowia-dajàcà jej wartoÊç ciÊnienia wzgl´dem ciÊnieniaotoczenia (atmosferycznego). Krzywa B w kolorze

Rys. 2.12 przedstawia nieco bardziej skompliko-wanà konstrukcj´ kolektora wtryskiwaczy. Jest tokolektor wspó∏Êrodkowy zintegrowany z regulato-rem ciÊnienia paliwa, stosowany m.in. w pojaz-dach marki Fiat. Paliwo podane jest króçcem dolo-towym do zewn´trznej rury, skàd mo˝e wyp∏ywaçdo poszczególnych wtryskiwaczy. Dalej paliwo do-staje si´ do wspó∏osiowo zamontowanego regulato-ra ciÊnienia paliwa. Stàd, po uniesieniu membranyi wahliwego zaworu t∏umiàcego wp∏yw, paliwosp∏ywa do przewodu wewn´trznego i dalej do króç-ca odprowadzajàcego paliwo do zbiornika.

Niekiedy kolektory wtryskiwaczy wyposa˝one sàw specjalne zaworki podobne do tych, które s∏u˝àdo pompowania d´tek kó∏ samochodowych (rys.2.13). Króciec do pomiaru ciÊnienia paliwa zawierazaworek z iglicà, która wciskana przez nakr´tk´ ze-stawu pomiarowego ciÊnienia umo˝liwia jego wy-p∏yw i przekazanie impulsu ciÊnienia do manome-tru pomiarowego. Na czas normalnej eksploatacjikróciec ten jest chroniony nakr´tkà, podobnie jakma to miejsce na zaworkach wentyli kó∏ pojazdu.

Rys. 2.12. Kolektor wtryskiwaczypaliwa - wspó∏Êrodkowy,

zintegrowany z regulatoremciÊnienia paliwa

Rys. 2.13. Fragment kolektora wtryskiwaczy - króciec dop∏ywu paliwawraz z zaworkiem do pomiaru ciÊnienia systemowego (za∏o˝ony kapturek)

czarnym obrazuje typowe wartoÊci ciÊnienia panu-jàcego w kolektorze dolotowym silnika, natomiastkrzywa A - wyznacza aktualnà wartoÊç ciÊnieniapaliwa, jakà mo˝emy obserwowaç na manometrzew czasie pomiaru. Dzi´ki odpowiedniej konstrukcjiregulatora ciÊnienia paliwa mo˝liwe jest uzyskaniesta∏ej wartoÊç ∆P b´dàcej ró˝nicà ciÊnienia PA - PB.Czerwone przerywane linie wskazujà odczyt war-toÊci ciÊnienia paliwa dla danych wartoÊci ciÊnie-nia w kolektorze dolotowym silnika.

Zasadniczym elementem budowy regulatora ci-Ênienia (rys. 2.16) jest membrana wraz z przymoco-wanym do niej, na kulistym zawieszeniu, zaworemt∏umiàcym wyp∏yw paliwa w procesie stabilizacji

jego ciÊnienia. Zawór dociskany jest do g∏adziotworu zrzutu za pomocà spr´˝yny. Dzia∏anie regu-latora jest nast´pujàce: pod wp∏ywem impulsu ci-Ênienia paliwa pompowanego przez pomp´, gdyjest ono dostateczne, nast´puje uniesienie membra-ny wraz z zaworkiem. Ma to miejsce wtedy, gdy ci-Ênienie paliwa Pp pomno˝one przez powierzchni´membrany Sm, da si∏´ wi´kszà od si∏y Fs napićiaspr´˝yny dociskajàcej membran´.

Fs ≤ Pp x Sm

Fs - si∏a napićia spr´˝ynySm - pole powierzchni membranyPp - ciÊnienie paliwa

Po uchyleniu grzybka zaworu nast´puje sp∏ywpaliwa króçcem. Przy ograniczonym (okreÊlonym)wydatku pompy, sp∏yw paliwa powoduje taki spa-dek ciÊnienia, ˝e nast´puje równowaga po∏o˝eniagrzybka zaworu t∏umiàcego dla okreÊlonego wydat-ku pompy przy danej wartoÊci ciÊnienia.

Gdy jest wi´kszy wyp∏yw paliwa przez wtryski-wacze, to przy stosunkowo ma∏ej zmianie ciÊnienianast´puje zmniejszenie szczeliny i praktycznieutrzymanie sta∏oÊci tego parametru. Natomiast, gdyw wyniku wzrostu napićia w instalacji pojazdu,po uruchomieniu silnika, wzrasta wydatek pompynap´dzanej silnikiem elektrycznym, to w efekcieniewielkiego wzrostu ciÊnienia nast´puje zwi´k-szenie szczeliny i ponowne ustabilizowanie warto-Êci ciÊnienia paliwa.

Tak wić regulator pe∏ni w tym zakresie pracyrol´ stabilizatora ciÊnienia paliwa. Gdy do prze-strzeni nad membranà, gdzie znajduje si´ spr´˝y-na, przez króciec doprowadzimy impuls podciÊnie-nia z kolektora dolotowego silnika, czynnik tenspowoduje zmniejszenie wartoÊci ciÊnienia paliwawed∏ug wzoru:


Rys. 2.14. Diagram typowych wartoÊci ciÊnienia bezwzgl´dnego w kolektorze dolotowym silnika benzynowego w kPa

Rys. 2.15. Zakres zmian ciÊnienia paliwa w zale˝noÊci od ciÊnienia w kolektorze dolotowym silnika zale˝nie od stanu pracy silnika

Rys. 2.16. Budowa regulatora ciÊnieniapaliwa stosowanego w systemach MPI:

1 - króciec ciÊnienia w kolektorze dolotowym, 2 - spr´˝yna regulatora,

3 - osadzenie grzybka zaworu, 4 - membrana, 5 - zawór t∏umiàcy

wyp∏yw paliwa

Fs – (Sm x Pk) = Pp x Sm

Fs = (Pp + Pk) x Sm

Pk - ciÊnienie w kolektorze dolotowym silnikaPp - ciÊnienie paliwaSm - pole powierzchni membrany regulatoraFs - si∏a spr´˝yny

Gdy w kolektorze dolotowym panuje podciÊnie-nie, to jego wartoÊç razy pole powierzchni mem-brany daje si∏´ Êciskajàcà spr´˝yn´, umniejszajàcàjej oddzia∏ywanie, co powoduje, ˝e równowagaprzep∏ywu paliwa przez zawór t∏umiàcy ustala si´przy ciÊnieniu paliwa mniejszym o wartoÊç tegopodciÊnienia.

Odwrotna sytuacja ma miejsce, gdy w kolekto-rze dolotowym silnika panuje nadciÊnienie. Wtedysi∏a spr´˝yny wspomagana jest iloczynem pola po-wierzchni membrany i wartoÊci nadciÊnienia.W rezultacie ciÊnienie paliwa staje si´ wi´ksze.

Dzia∏anie regulatora w warunkach warsztato-wych mo˝emy obserwowaç stosujàc pompk´ Miti-vac, raz wywierajàc podciÊnienie, a innym razem -nadciÊnienie. Rys. 2.17 pokazuje wskazania mano-wakuometru Mitivac i manometru ciÊnienia paliwaprzy ró˝nych wartoÊciach ciÊnienia na króçcu re-gulatora.

Odczytujàc wartoÊci na manowakuometrzepompki i porównujàc ze zmianami wartoÊci ciÊnie-nia paliwa na manometrze uk∏adu pomiarowego,mo˝emy ustaliç ich wzajemne zale˝noÊci.

WartoÊç ciÊnienia opisana cz´sto na obudowieregulatora odnosi si´ do ciÊnienia atmosferycznego.

Typowe przyk∏ady regulatorów ciÊnienia pali-wa stosowanych w systemach MPI przedstawiarys. 2.18.

Regulator ciÊnienia paliwa, aby skutecznie reali-zowaç sta∏oÊç ciÊnienia w uk∏adzie paliwowym,jest zawsze montowany bezpoÊrednio w pobli˝uwtryskiwaczy. Powoduje to koniecznoÊç odprowa-dzenia paliwa a˝ do zbiornika. Zatkanie zrzutu pa-liwa lub jego nieszczelnoÊç mogà byç bardzo k∏o-potliwe w praktyce warsztatowej. Dzi´ki rozwojo-wi elektroniki, a zw∏aszcza oprogramowania steru-jàcego dawkà paliwa, z wykorzystaniem sygna∏usprz´˝enia zwrotnego sondy lambda, oraz tzw.oprogramowaniu adaptacyjnemu sta∏o si´ mo˝liwebudowanie uk∏adów paliwowych bez powrotu pa-


Rys. 2.17. Wskazania manowakuometru Mitivac i manometru ciÊnienia paliwa przy ró˝nych wartoÊciach ciÊnienia na króçcu regulatora

Rys. 2.18. Typowe przyk∏ady regulatorów ciÊnienia paliwastosowanych w systemach MPI

liwa. W tym celu regulator ciÊnienia paliwa jestmontowany tu˝ przy pompie paliwa w zbiornikui zrzut spod membrany regulatora jest realizowanybezpoÊrednio do zbiornika paliwa (rys. 2.19). Dokróçca podciÊnienia, który w przedstawionym roz-wiàzaniu nadal istnieje, nie podaje si´ impulsupodciÊnienia z kolektora dolotowego. Regulatorw tej sytuacji nie spe∏nia funkcji stabilizacji ró˝ni-cy ciÊnienia mi´dzy dop∏ywem a wyp∏ywem pali-wa z wtryskiwacza. Jest to kompensowane na dro-dze elektronicznej przez korekcj´ czasu otwarciawtryskiwacza.

Bardzo rzadko, choç mo˝na by∏o spotkaç w nie-których uk∏adach paliwowych systemów MPI czuj-niki ciÊnienia paliwa (rys. 2.20). Sygnalizowa∏ on,zwierajàc swoje styki, wartoÊç ciÊnienia powy˝ej1,2 bara (120 kPa). Taka sygnalizacja dwustanowanie mia∏a wi´kszej wartoÊci ani regulacyjnej, anidiagnostycznej, wi´c prawdopodobnie z tych po-wodów zosta∏a zaniechana, czego dowodem jestbrak jej stosowania w nowszych systemach wtry-skowych.

2.3. K-Jetronic - mechaniczny, ciàg∏y wtrysk paliwa

Rozwiàzanie techniczne tego problemu, tj. me-chanicznego sterowania dawkà paliwa wtryskiwa-nego do obszaru zaworu dolotowego silnika, po-wsta∏o w sprzyjajàcych okolicznoÊciach post´putechnicznego i ekonomiki tego przedsi´wzi´cia.Pierwsza wersja by∏a rozwiàzaniem mechanicz-nym, oznaczonym w nomenklaturze firmy Boschjako K-Jetronic.

Gdy zaostrzajàce si´ normy emisji sk∏adnikówszkodliwych w spalinach zacz´∏y dyskwalifikowaçto rozwiàzanie, opracowano wersj´ tego systemupod nazwà K-Lambda. Do mechanicznego uk∏adusterujàcego korekcjà sk∏adu mieszanki w∏àczonozawór elektrohydrauliczny wysterowany przezelektroniczny sterownik systemu, uwzgl´dniajàcymin. sygna∏ sondy lambda. Powsta∏ system spe∏nia-jàcy takie warunki sterowania sk∏adem mieszanki,aby mo˝liwe by∏o stosowanie katalizatorów trój-dro˝nych, tzw. regulowanych. Kolejne zaostrzenienorm emisji spalin wymusi∏o dalszà modernizacj´tego systemu. Nowa wersja mia∏a umo˝liwiaçznacznie szerszy zakres korekcji sk∏adu mieszanki,wi´kszà dynamik´ tych zmian oraz uwzgl´dniaçwi´kszà liczb´ parametrów korygujàcych. Tak po-wsta∏ system oznaczony jako KE-Jetronic, posiada-jàcy w pe∏ni elektroniczne, mikroprocesorowe roz-wiàzanie sterowania korekcjà sk∏adu mieszanki pa-liwowo-powietrznej.

Dla pewnych producentów pojazdów firmaBosch opracowa∏a tzw. zintegrowany system typuKE, oznaczony jako KE-Motronic symbolem MKz numerem kolejnej jego wersji, np. MK 1.2. Takierozwiàzania systemów wtrysku paliwa i elektro-nicznego sterowania kàtem wyprzedzenia zap∏onu(dlatego nazwa „zintegrowany”, bo realizowaneprzez ten sam sterownik) stosowa∏a firma Audiw wielu luksusowych modelach swoich pojazdów.

I w∏aÊnie dlatego, ˝e by∏y stosowane w drogichmodelach wielu znanych marek pojazdów jeszczedo po∏owy lat 90., reklamowane jako niezawodnew pracy - nawet w przypadku ca∏kowitej awarii sy-temu sterowania (szczególnie wersje KE-Jetronic),dzisiaj spotykamy je w warsztatach niezale˝nych,bowiem jako kilku- lub kilkunastoletnie, b´dàcew posiadaniu mniej zasobnych w∏aÊcicieli, trafiajàtam, gdzie jest taƒszy ich remont i obs∏uga.

Niestety brak wiedzy na temat budowy i dzia∏a-nia tych systemów, zw∏aszcza tam, gdzie nast´pujewzajemna zale˝noÊç parametrów uk∏adu paliwo-wego i parametrów elektrycznych uk∏adu sterowa-nia, powoduje du˝e trudnoÊci postawienia trafnejdiagnozy wyst´pujàcych niesprawnoÊci i w efekcie


Rys. 2.19. Regulator ciÊnienia paliwa zabudowy w zbiorniku paliwawraz z pompà

Rys. 2.20. Czujnik ciÊnienia paliwa

- niekiedy tylko cz´Êciowà popraw´ pracy silnika,bowiem leczony jest cz´sto skutek, a nie przyczynaniesprawnoÊci.

Uk∏ad paliwowy systemu wtrysku paliwa K-Je-tronic (rys. 2.21) nale˝y do bardziej skomplikowa-nych, a ze wzgl´du na sposób formowania dawkijest szczególnie wra˝liwy na usterki powodujàcezmiany jego parametrów, takich jak dro˝noÊç prze-p∏ywów, wartoÊci ciÊnieƒ w poszczególnych obsza-rach uk∏adu i stan regulacji niektórych z tych para-metrów. Dlatego te˝ bardzo wa˝na jest informacjatechniczna o tych parametrach dla danego rozwià-zania. Takim przyk∏adem jest podr´cznik warszta-towy firmy Autodata pt. „Systemy wtryskowe T1”.W podr´czniku tym sà opisane procedury regula-cyjne (rys. 2.22) oraz parametry systemu wtrysko-wego. Po okreÊleniu danych pojazdu, m.in. mode-lu, rocznika i kodu silnika, mo˝emy okreÊliç typsystemu - w tym przypadku K-Jetronic.

Pierwszy interesujàcy parametr to wydajnoÊçpompy, który zostanie omówiony w rozdzialeo pompach paliwa.

W opisie „ciÊnienia systemowego” znajdujemytypowà wartoÊç ciÊnienia pompowania paliwa, tole-rancj´, czyli dopuszczalny zakres wartoÊci ciÊnie-nia systemowego, jakà mo˝emy spotkaç w ró˝nychegzemplarzach pojazdów, typowà wartoÊç ciÊnieniaw stanie ustalonym pracy silnika, np. na biegu ja∏o-


Rys. 2.21. Uk∏ad paliwowy systemu K-Jetronic: 1 - zbiornik paliwa, 2 - pompa paliwa, 3 - akumulator ciÊnienia paliwa, 4 - filtr paliwa,

5 - korektor termiczny sk∏adu mieszanki (regulator fazy nagrzewania),6 - wtryskiwacz roboczy cylindra, 7 - wtryskiwacz rozruchowy,

8 - rozdzielacz i uk∏ad formowania sk∏adu mieszanki, 9 - regulatorciÊnienia paliwa, 10 - przep∏ywomierz powietrza (dêwigniowy)

Rys. 2.22. Dane regulacyjne


wym. „GruboÊç podk∏adki” oznacza zmian´ warto-Êci ciÊnienia systemowego, po zmianie podk∏adekw regulatorze ciÊnienia paliwa. Jest to sposób na ko-rekcj´ (regulacj´) ciÊnienia systemowego.

Inne parametry, jak „ciÊnienie sterujàce”, zosta-nà opisane w dalszej cz´Êci tego rozdzia∏u.

èród∏em ciÊnienia w uk∏adzie paliwowym jestpompa paliwa. W systemach tych montowana by∏azazwyczaj poza zbiornikiem paliwa, niekiedyw zbiorniku poÊrednim. Jest to zazwyczaj pomparolkowo-komorowa, dajàca doÊç du˝e ciÊnienie do-chodzàce do 1,0 MPa (10 bar). Nale˝y pami´taç, ˝eniektóre z tych systemów pracujà przy ciÊnieniusystemowym przekraczajàcym 0,7 MPa.

Pompa rolkowo-komorowa jest bardzo wra˝liwana zjawisko kawitacji powstajàcej przy z∏ej (ograni-czonej) dro˝noÊci obwodu zasysania.

Ze wzgl´du na koniecznoÊç utrzymania w uk∏a-dzie paliwowym tzw. „ciÊnienia resztkowego”, tj.utrzymania ciÊnienia nawet po kilkudziesićiu mi-nutach od wy∏àczenia silnika, stosuje si´ tzw. aku-

mulator ciÊnienia (rys. 2.23). Jego zadaniem jestuzupe∏nienie ubytków paliwa w uk∏adzie paliwo-wym, gdy nast´puje jego wykraplanie si´ przezwtryskiwacze lub, gdy nie sà doÊç szczelne zawórzwrotny na pompie paliwa czy zawór regulatora ci-Ênienia paliwa. Pod wp∏ywem ciÊnienia systemo-wego nast´puje ugićie spr´˝yny akumulatorai przesunićie membrany do pozycji oparcia jejzderzaków o obudow´. Gdy nastàpi ubytek paliwaw uk∏adzie w wyniku wykraplania przez wtryski-wacze, jak pompa nie pracuje, to pod wp∏ywem si-∏y spr´˝yny paliwo zostanie wyt∏oczone, uzupe∏-niajàc ubytki i utrzymujàc nadal pewne nadciÊnie-nie, tzw. ciÊnienie resztkowe. Utrzymanie ciÊnieniaresztkowego jest istotne ze wzgl´du na usytuowa-nie wtryskiwaczy paliwa w obszarze g∏owicy silni-ka, gdzie panuje doÊç wysoka temperatura. Aby niedochodzi∏o do wrzenia paliwa we wtryskiwaczach,gdy ciÊnienie spadnie (malej temperatura wrzeniapaliwa), powinno byç ono utrzymane na pewnym

minimalnym poziomie. Aby ten stan poprawiç,w niektórych modelach pojazdów mo˝emy spotkaçwentylatory ch∏odzàce wtryskiwacze paliwa, którepracujà na postoju nawet po wy∏àczeniu zap∏onu.

Poprzez filtr paliwo jest kierowane do zespo∏urozdzielacza paliwa oraz do wtryskiwacza rozru-chowego.

Rozdzielacz paliwa jest bardzo precyzyjnymmechanizmem hydraulicznym. Pe∏ni on rol´ nietylko rozdzielacza paliwa na poszczególne wtryski-wacze, ale tak˝e kieruje jego wyp∏ywem do nich,tak aby powsta∏a wraz ze strumieniem zasysanegopowietrza odpowiednia mieszanka paliwowo-po-wietrzna, odpowiadajàca aktualnemu stanowi pra-cy silnika.

Istotnym elementem ka˝dego uk∏adu paliwowe-go jest regulator ciÊnienia paliwa (rys. 2.24). MieÊcisi´ on w dolnej cz´Êci rozdzielacza, tzw. podmem-branowej, przy króçcach dolotu i zrzutu paliwa.Regulator ciÊnienia jest konstrukcyjnie podobny doregulatorów spotykanych w pompach olejowychsilników, uk∏adach wspomagania kierownicy itp.Regulacja ciÊnienia paliwa polega na zamianie lubwymianie podk∏adek regulacyjnych przed spr´˝y-nà, czego wynikiem jest zmiana jej napićia, a wićzmiana si∏y równowa˝àcej si∏´ ciÊnienia paliwa od-dzia∏ujàcego z przeciwnej strony trzpienia regula-cyjnego. Sà dwie odmiany tego rozwiàzania regula-tora ciÊnienia paliwa.

Paliwo, o ustalonych ju˝ parametrach, prze-mieszcza si´ w rozdzielaczu paliwa, gdzie poprzezt∏oczek rozdzielacza jest okreÊlona dawka paliwadla poszczególnych wtryskiwaczy. Jest to tylkodawka podstawowa, bez mo˝liwoÊci jej korekty dlaró˝nych temperatur silnika, czy te˝ jego zmien-

Rys. 2.23. Dzia∏anie akumulatora ciÊnienia paliwa

Rys. 2.24. Budowa regulatora ciÊnienia paliwa w systemie K-Jetronic:1 - uszczelnienie typu O-Ring, 2 - trzpieƒ regulacyjny, 3 - spr´˝yna, 4 - podk∏adki regulacyjne ciÊnienia, 5 - trzpieƒ powrotu paliwa i mocowania, A - starsza wersja regulatora, B - nowsza wersja regulatora

nych obcià˝eƒ. Rol´ t´ pe∏ni równie˝ sam rozdzie-lacz paliwa, lecz dzi´ki wspó∏dzia∏aniu z tzw. ko-rektorem termicznym, nazywanym niekiedy regu-latorem fazy nagrzewania.

Przy prostszych rozwiàzaniach systemów K-Je-tronic pe∏ni on tylko rol´ regulatora (korektora) ter-micznego.

Bardziej rozbudowany regulator umo˝liwia ko-rekcj´ sk∏adu mieszanki zale˝nie od obcià˝enia sil-nika, wykorzystujàc impuls ciÊnienia w kolektorzedolotowym silnika.

Paliwo przemieszczajàc si´ przez kalibrowanekana∏y z obszaru zasilania t∏oczka rozdzielacza doprzestrzeni nadt∏oczkowej, oddzia∏uje na jego po∏o-˝enie, przeciwnie do po∏o˝enia wymuszonegoprzez tarcz´ spi´trzajàcà przep∏ywomierza powie-trza. Z przestrzeni nadt∏oczkowej, ju˝ jako tzw. „ci-Ênienie sterujàce”, przemieszcza si´ do regulatoratermicznego (rys. 2.25 - schemat, 2.26 - widok). Tow∏aÊnie tutaj, dzi´ki jego odpowiedniej konstrukcji,nast´puje zmiana tego ciÊnienia, co wp∏ywaw efekcie na korekcj´ dawki paliwa. WartoÊç tegociÊnienia jest bardzo wa˝nym parametrem ocenypracy systemu K-Jetronic i wartoÊci ciÊnienia steru-jàcego dla silnika zimnego i silnika nagrzanegoprzedstawione na rys. 2.22 sà typowymi wartoÊcia-mi dla tego systemu.

Istota dzia∏ania regulatora polega na t∏umieniuprzep∏ywu paliwa w przestrzeni nadmembranowejsi∏à wypadkowà od napićia bimetalicznej spr´˝ynyi korekty tej si∏y, wypadkowà ró˝nicy ciÊnienia at-mosferycznego i podciÊnienia w kolektorze doloto-wym silnika. Im silnik zimniejszy, tym s∏absze od-dzia∏ywanie bimetalicznej spr´˝yny na membran´,a im mniejsze, tym przep∏yw paliwa ∏atwiejszy,a wić ciÊnienie sterujàce paliwa mniejsze. Immniejsza wartoÊç tego ciÊnienia, czyli ciÊnienia dzia-∏ajàcego na powierzchni´ t∏oczka regulatora dawki(rozdzielacza), tym si∏a spychajàca t∏oczek w dó∏

mniejsza. Im mniejsza ta si∏a, tym wy˝ej uniesionyjest t∏oczek przez dêwigni´ przep∏ywomierza powie-trza, obj´toÊcià powietrza aktualnie zasysanegoprzez silnik pojazdu.

Dlatego dla zimnego silnika, gdy sk∏ad mieszankijest znacznie poni˝ej 1 (λ<1) ciÊnienie sterujàce mawartoÊç ok. 0,15 MPa, natomiast dla silnika ciep∏ego(nagrzanego) wartoÊç ta wynosi ok. 0,3 MPa. Czasnagrzewania si´ silnika jest uwzgl´dniany czasemnagrzewania si´ dêwigni bimetalicznej regulatoratermicznego grza∏kà zasilanà z instalacji pojazdu pouruchomieniu silnika (np. z przekaênika pompy pa-liwa, która pracuje tylko w fazie rozruchu i gdy sil-nik jest uruchomiony). Czas ten jest proporcjonalnydla typu silnika i dlatego regulator fazy nagrzewania(regulator termiczny) jest indywidualnie dobieranydla danego silnika. Impuls nagrzanego od tempera-tury silnika jest przekazywany przez obudow´ dodêwigni bimetalicznej i dlatego regulator jest zawszemocowany do bloku silnika lub jego g∏owicy.

W praktyce warsztatowej doÊç cz´stà usterkà re-gulatora jest nagromadzenie si´ drobin zanieczysz-czeƒ w obszarze zaworu t∏umiàcego przep∏yw pali-wa dociskanego membranà. ObecnoÊç tych zanie-czyszczeƒ powoduje zbyt du˝e uchylenie tego za-woru, ∏atwy przep∏yw paliwa i w efekcie ciàgle ma-∏e ciÊnienie sterujàce, równie˝ na ciep∏ym silniku.Oznacza to zbyt du˝à dawk´ paliwa.

Do oceny obu wartoÊci ciÊnieƒ, tj. systemowegoi sterujàcego, mo˝na u˝yç tzw. zaworu trójdro˝-nego (rys. 2.27), wchodzàcego w sk∏ad zestawu dopomiarów ciÊnienia paliwa (rys. 2.28). Bardzo do-brej jakoÊci zestawy, przy bardzo korzystnym sto-sunku do jego ceny, produkuje firma HieronimaPindura z Bytomia. Dzi´ki po∏àczeniom szybkoz∏à-czy zestaw ten jest bardzo porćzny w warunkachwarsztatowych, gdy trzeba niekiedy wykonaç kilkaró˝nych prób, aby pod∏àczyç si´ w dogodnym miej-scu w uk∏adzie paliwowym.


Rys. 2.26. Widok regulatora termicznego systemu K-Jetronic: 1 - króciec podciÊnienia, 2 - z∏àcze grzejnika bimetalu, 3 - dop∏ywpaliwa, 4 - zrzut paliwa, 5 - króciec ciÊnienia atmosferycznego

Rys. 2.25. Schemat regulatora termicznego systemu K-Jetronic


B´dàcy na wyposa˝eniu zestawu tzw. zawórupustowy (rys. 2.29) umo˝liwia po pomiarach pali-wa bezpieczne upuszczenie paliwa z uk∏adu,zw∏aszcza, gdy jest - gromadzàcy jego pewnà porcj´- akumulator ciÊnienia.

Wa˝niejszà rol´ pe∏ni ten zawór, gdy u˝yjemy godo okreÊlenia wydajnoÊci uk∏adu paliwowego. Kró-ciec spustu paliwa ∏àczymy w´˝ykiem ze zbiorni-kiem o okreÊlonej pojemnoÊci (np. 1 l) i otwierajàczawór do granicy regulacyjnej regulatora ciÊnienia(poczàtek spadku ciÊnienia) okreÊlamy czas jegonape∏nienia tà pojemnoÊcià.

Innym sposobem sprawdzenia wydatku uk∏adupaliwowego jest pomiar iloÊci wyp∏ywajàcego pali-wa za regulatorem na zrzucie do zbiornika.

Sposób w∏àczenia zaworu trójdro˝nego do ob-wodu paliwowego pokazuje rys. 2.30. Jest on w∏à-czony w przewód paliwowy ∏àczàcy rozdzielaczpaliwa i regulator termiczny tak, aby mo˝liwy by∏niezak∏ócony przep∏yw paliwa w tym obwodzie,gdy zawór jest otwarty i spi´trzanie tego ciÊnieniado wartoÊci ciÊnienia systemowego, gdy zamykamyzawór trójdro˝ny. Pomiar ciÊnieƒ sterujàcego i sys-temowego pokazuje rys. 2.31.

W praktyce warsztatowej mogà wystàpiç usterkiw zasilaniu grzejnika bimetalu dêwigni regulatoratermicznego. B´dzie si´ to objawiaç zbyt d∏ugimczasem ograniczenia dawki, dopiero, gdy ca∏y sil-nik b´dzie goràcy i podgrzeje bimetal. Niedogrza-nie bimetalu zawsze b´dzie skutkowa∏o ni˝szà war-toÊcià ciÊnienia sterujàcego, czyli zwi´kszonà daw-kà paliwa. Bioràc pod uwag´ wczeÊniej wspomnia-ne zanieczyszczenia dajàce podobny efekt, nale˝yuwa˝niej przyjrzeç si´ temu problemowi. Mo˝e byç

Rys. 2.27. Zawór trójdro˝ny do pomiaru ciÊnienia systemowego i sterujàcego w systemie K-Jetronic

Rys. 2.28. Zestaw walizkowy do pomiaru ciÊnieƒ paliwa w uk∏adachpaliwowych systemów wtryskowych

Rys. 2.29. Zawór upustowy paliwa

Rys. 2.30. W∏àczenie zaworu trójdro˝nego dla pomiaru ciÊnienia systemowego i ciÊnienia sterujàcego uk∏adu paliwowego systemu typu K-Jetronic

to równie˝ rozregulowany (z∏y monta˝ po próbienaprawy) regulator lub za∏o˝ony od innego typusilnika. Nale˝y równie˝ zwróciç uwag´ na stan tar-czy spi´trzajàcej przep∏ywomierza, mocowaniei stan dêwigni, zw∏aszcza, gdy silnik ma instalacj´gazowà. Dopiero, gdy prawid∏owe sà parametry ci-Ênienia paliwa i wydatek uk∏adu paliwowego, prze-prowadzamy regulacj´ sk∏adu mieszanki za pomo-cà Êruby regulacyjnej dêwigni przep∏ywomierza.

Nale˝y równie˝ zwróciç uwag´ na dro˝noÊç fil-trów paliwa montowanych we wn´trzu Êrub mocu-jàcych przewody paliwowe (zw∏aszcza dolotu) dorozdzielacza paliwa. Mogà one byç cz´Êciowo nie-dro˝ne w wyniku ˝elowania si´ roztworów koloidal-nych zanieczyszczeƒ paliwa (nie wy∏apywanychprzez filtry) równie˝ na minifiltrach montowanychw króçcach ∏àczàcych rozdzielacz paliwa z poszcze-gólnymi wtryskiwaczami. Tego typu osady powinnybyç usuwane przez p∏yny dolewane do zbiornika pa-liwa, produkowane w∏aÊnie do czyszczenia uk∏adówpaliwowych systemów wtryskowych paliwa. IchskutecznoÊç ocenia si´ jako zadowalajàcà i niemalkoniecznà dla okresowego stosowania w systemachmechanicznego wtrysku paliwa.

2.4. KE-Jetronic - mechaniczno-elektroniczny,ciàg∏y wtrysk paliwa

Ten system wtrysku paliwa umo˝liwia stosunko-wo precyzyjnà regulacj´ dawki paliwa, a wi´c i sto-sowanie katalizatorów trójdro˝nych. By∏ stosowa-ny w pojazdach do po∏owy lat 90. przez bardzoznanych producentów luksusowych marek i mode-li pojazdów. Dlatego jeszcze przez wiele lat w prak-

tyce warsztatowej b´dziemy mieli do czynieniaz tym systemem. Poniewa˝ dzia∏anie systemu opie-ra si´ na zasadach mechaniki przep∏ywu cieczyw uk∏adach hydraulicznych oraz sterowaniu elek-tronicznym fragmentami tych przep∏ywów, ten sys-tem wtrysku paliwa jest niech´tnie widziany przezmechaników i równie niech´tnie przez tych elek-troników pojazdowych, którzy opanowali systemyelektroniczne wtrysku paliwa. Rzadko bowiem zda-rza si´, aby elektronik bàdê mechanik ∏àczyli obieumiej´tnoÊci post´powania, zarówno dotyczàceuk∏adu sterujàcego, jak i uk∏adu hydraulicznego.

Uk∏ad paliwowy systemu KE-Jetronic przedsta-wia rys. 2.32. Zasadnicza ró˝nica w stosunku dorozwiàzaƒ uk∏adu paliwowego systemu K-Jetronic,to inny regulator ciÊnienia paliwa oraz zast´pujàcyregulator termiczny tamtego systemu, tzw. regula-tor elektrohydrauliczny. Tak wi´c, dzia∏anie uk∏aduregulacji dawki paliwa odbywa si´ na zasadzie me-chanicznych oddzia∏ywaƒ tarczy przep∏ywomie-rza, dêwigni i t∏oczka rozdzielacza. Natomiast ko-rekcja dawki paliwa odbywa si´ na zupe∏nie innejzasadzie. Ju˝ nie przez zmian´ ciÊnienia nad t∏ocz-kiem rozdzielacza, lecz przez zmian´ tzw. ciÊnieniapodmembranowego (ciÊnienia ró˝nicowego) reali-zowanego przez regulator elektrohydrauliczny.WartoÊç i kierunek pràdu, przep∏ywajàcego przezuzwojenie tego regulatora, tak zmienia jego charak-terystyk´ przep∏ywu, ˝e w wyniku tych zmian na-st´puje zmiana ciÊnienia paliwa przyp∏ywajàcegow przestrzeni podmembranowej rozdzielacza pali-wa. Ró˝nica tych ciÊnieƒ, tj. ciÊnienia systemowe-go i ciÊnienia pod membranà, tak oddzia∏uje po-przez membran´ na talerzyki t∏umiàce wyp∏yw pa-


Rys. 2.31. Pomiar ciÊnienia sterujàcego (po lewej) i systemowego (po prawej) w systemie K-Jetronic


liwa do poszczególnych wtryskiwaczy, ˝e mo˝liwejest korygowanie sk∏adu mieszanki w bardzo szero-kim zakresie, a˝ do odcićia paliwa w czasie hamo-wania silnikiem. Mo˝liwa jest równie˝ bardzo pre-cyzyjna regulacja sygna∏em sondy lambda i uzyska-nie mieszanek oko∏ostechiometrycznych, koniecz-nych dla prawid∏owej pracy katalizatora.

Regulator ciÊnienia paliwa jest kluczowym ele-mentem dla zapewnienia prawid∏owej i stabilnejwartoÊci tzw. ciÊnienia systemowego. Budow´ ta-kiego regulatora przedstawia rys. 2.33.

W zasadzie jest to identyczny regulator jak tenstosowany w systemach MPI opisany w poprzed-niej cz´Êci tego rozdzia∏u. Jedyna zmiana to dobu-dowanie w dolnej cz´Êci tego regulatora dodatko-wego zaworu odcinajàcego zrzut paliwa z prze-strzeni podmembranowej rozdzielacza paliwa.Chodzi w tym przypadku równie˝ o uzyskanieszczelnoÊci uk∏adu paliwowego dla wytworzeniaciÊnienia resztkowego w obszarze wtryskiwaczy ro-boczych systemu.

Gdy ustaje praca pompy paliwa po wy∏àczeniusilnika pojazdu, spada w uk∏adzie paliwowym ci-Ênienie, co powoduje dociÊnićie przez spr´˝yn´membrany regulatora i w konsekwencji - talerzykat∏umiàcego wyp∏yw. Uszczelniony zostaje tym sa-mym zrzut paliwa do zbiornika. W tym typie regu-latora kryza t∏umiàca wyp∏yw jest ruchoma i w dol-nej cz´Êci zakoƒczona jest drugim talerzykiem za-mykajàcym zrzut paliwa z przestrzeni podmembra-nowej rozdzielacza. Tak wić, dzi´ki temu uzyska-no szczelnoÊç pozosta∏ej cz´Êci uk∏adu paliwowe-go, a zw∏aszcza w tej podmembranowej.

Podparcie kryzy w dolnej cz´Êci spr´˝ynà i Êru-bà regulacyjnà, usytuowanà we wn´trzu króçcawylotowego, umo˝liwia korekt´ ciÊnienia systemo-wego. W praktyce warsztatowej jest to czynnoÊçpraktycznie nie wykonywana.

Regulator elektrohydrauliczny jest tak wykona-ny, ˝e przy zerowym pràdzie sterujàcym (zdj´tawtyczka), spadki ciÊnienia paliwa w kalibrowanychkana∏ach ∏àczàcych obie przestrzenie (pod- i nad-membranowà) sà takie, ˝e ró˝nica tych ciÊnieƒ (tzw.ciÊnienie ró˝nicowe) wynosi ok. 0,03÷0,04 Mpa(0,3÷0,4 bara). Powoduje to, przy w∏aÊciwej regula-cji sk∏adu mieszanki, ˝e dla ciep∏ego silnika roz-dzielacz paliwa formuje mieszank´ zbli˝onà do ste-chiometrycznej. Mo˝liwa jest wić praca silnika,zw∏aszcza ciep∏ego, nawet przy braku sterowaniaelektronicznego. Prowadzi to cz´sto do b∏´dnychdecyzji, gdy silnik nie daje si´ uruchomiç, lub z du-

Rys. 2.32. Uk∏ad paliwowy systemu wtrysku paliwa typu KE-Jetronic

Rys. 2.33. Budowa regulatora ciÊnienia paliwa systemu KE-Jetronic: A - faza normalnej pracy regulatora, tj. stabilizacja ciÊnienia, B - fazaodcićia paliwa po ustaniu pompowania

˝ym trudem, gdy jest zimny. Szuka si´ przyczynyw uk∏adzie paliwowym, gdy wystarczy w tym przy-padku tylko wymieniç uszkodzony bezpiecznikw obwodzie zasilania uk∏adu elektronicznego.

W warunkach warsztatowych, wykorzystujàc ze-staw do pomiaru ciÊnienia paliwa, montuje si´ dwaodcinki przewodów paliwowych z zaworami szyb-koz∏àcza do dwóch króçców rozdzielacza paliwa(rys. 2.34). Zawory szybkoz∏àczy uniemo˝liwiajàwyp∏yw paliwa, nawet, gdy nie jest pod∏àczonymanometr. Aby dokonaç odczytu wartoÊci ciÊnieniasystemowego (gdy pracuje ju˝ pompa paliwa), nale-˝y do szybkoz∏àcza przewodu paliwa pod∏àczonegodo króçca wtryskiwacza rozruchowego pod∏àczyçmanometr o zakresie do 1,0 MPa i odczytaç wartoÊçz mo˝liwie du˝à dok∏adnoÊcià. Nast´pnie ten sam

manometr od∏àczyç (uwaga na wyp∏yw paliwa)i pod∏àczyç do szybkoz∏àcza przewodu pod∏àczone-go do króçca do pomiaru ciÊnienia podmembrano-wego. Dokonaç odczytu ciÊnienia paliwa przy zdj´-tej wtyczce z∏àcza elektrycznego regulatora elektro-hydraulicznego - powinno byç ni˝sze od wartoÊciciÊnienia systemowego o ok. 0,03÷0,04 MPa. Ponie-wa˝ ró˝nica ciÊnieƒ jest niewielka, nale˝y oba para-metry mierzyç tym samym manometrem, aby unik-nàç b∏´du wynikajàcego z ewentualnych ró˝nic ci-Ênienia wskazywanego przez ró˝ne manometry.

CiÊnienie systemowe dla ka˝dego egzemplarzapojazdu, a tak naprawd´ zale˝ne od egzemplarzaregulatora ciÊnienia paliwa, mo˝e si´ nieco ró˝niçod tabelarycznego. Na rys. 2.35 przedstawionowzajemnà zale˝noÊç ciÊnienia sterujàcego (pod-membranowego) P2 od wartoÊci ciÊnienia systemo-wego przy zerowym pràdzie zaworu elektrohy-draulicznego Izh=0. Z wykresu widaç, ˝e np. dla ci-Ênienia systemowego P1 = 0,62 MPa, ciÊnienie pod-membranowe (przy zdj´tej wtyczce) P2 powinnozawieraç si´ pomi´dzy 0,575 a 0,59 MPa, a wićró˝nica tych ciÊnieƒ P1 – P2 wynosi ok. 0,03÷0,04MPa. Je˝eli pomierzone wartoÊci ciÊnienia P1 i P2 sàw zakresie wartoÊci spodziewanych oznacza to, ˝ew uk∏adzie paliwowym systemu KE-Jetronic niepowinno byç wi´kszych niespodzianek. Proble-mem mo˝e byç rozregulowanie Êruby regulacyjnejtarczy spi´trzajàcej sprz´gajàcej jej dêwigni´z dêwigienkà t∏oczka rozdzielacza. Wst´pnie Êrubapowinna byç tak wyregulowana, aby na goràcymsilniku sk∏ad mieszanki by∏ na granicy oko∏oste-chiometrycznej. Mo˝na to sprawdziç za pomocàanalizatora CO (tylko taki wystarczy); przed katali-zatorem zawartoÊç CO powinna byç nieco mniejszani˝ 1%. Za katalizatorem mo˝e byç CO w granicachok. 0÷0,2% (gdy jest sprawny).

JeÊli jest sprawna sonda lambda, to obserwujàcjej napićie powinniÊmy mieç tak wykonanà regula-cj´, aby to napićie by∏o ok. 0,8 V. Jednak najdrob-niejsze uchylenie membrany (kluczykiem regula-cyjnym w kierunku zubo˝enia mieszanki) powinnodaç spadek napićia sondy do ok. 0 V. Je˝eli pomie-rzone wartoÊci P1 i P2, a zw∏aszcza, gdy ich ró˝nicasà zbyt du˝e, mo˝e to oznaczaç powa˝ne problemyz elektrohydraulicznym zaworem regulacyjnym.

Zdarza si´ (na szcz´Êcie doÊç rzadko) rozregulo-wanie tego zaworu. Wkr´t regulacyjny jest zaÊle-piony wkr´tem ochronnym o bardzo ma∏ym skokugwintu i byç mo˝e dlatego rzadko sam zawór bywarozregulowany. Ta w∏aÊnie regulacja bezpoÊredniowp∏ywa na ró˝nic´ ciÊnieƒ P1 i P2, i dlatego, abymieç pewnoÊç, ˝e jakaÊ wartoÊç pràdu nie zak∏ócanam pomiaru ciÊnieƒ, powinniÊmy robiç te pomia-ry na zdj´tej wtyczce zaworu.


Rys. 2.34. Po∏o˝enie króçców do pomiaru ciÊnienia systemowego i ciÊnienia podmembranowego w uk∏adzie paliwowym systemu KE-Jetronic: 1 - wkr´t (zaÊlepka) króçca do pomiaru ciÊnienia podmembranowego, 2 - króciec podania paliwa do wtryskiwaczarozruchowego - pomiar ciÊnienia systemowego

Rys. 2.35. Zale˝noÊç wzajemna ciÊnienia systemowego P1 i ciÊnieniasterujàcego (podmembranowego) P2 dla zerowego pràdu zaworu elektrohydraulicznego Izh = 0


Je˝eli nie uzyskujemy w∏aÊciwych wartoÊci ró˝ni-cy ciÊnieƒ P1 i P2, to drugim, cz´stym powodem mo-˝e byç za∏o˝ony zawór elektrohydrauliczny nie od te-go systemu (nie ten numer katalogowy). Warto tosprawdziç, jeÊli sà takie podejrzenia, korzystajàc np.z systemu informacyjnego ESI-Tronic firmy Bosch.

Poniewa˝ naturalnym stanem pracy jest zasila-nie zaworu regulacyjnego pràdem ze sterownikasystemu, to musimy znaç zakres zmian tego pràdui charakterystyczne jego wartoÊci dla typowych sta-nów pracy silnika. W starszych systemach pràd tenzmienia∏ si´ tylko w zakresie wartoÊci dodatnichod zera do ok. 150 mA. WartoÊcià typowà dla gorà-cego silnika na biegu ja∏owym by∏o ok. 10 mA.W nowszych wersjach pràd zaworu zmienia si´w granicach 0÷120 mA, lecz zmienia równie˝ swo-jà biegunowoÊç, czyli kierunek przep∏ywu w uzwo-jeniu zaworu. Umo˝liwi∏o to realizacj´ odcićia pa-liwa wyp∏ywajàcego z wtryskiwaczy w czasie ha-mowania silnikiem. Po zmianie biegunowoÊci pràdzmienia si´ od 0 do 50-70 mA, czyli ca∏y zakreszmian tego pràdu to np. od –50 mA do +120 mA.

Rys. 2.36 przedstawia zmiany tego pràdu od mo-mentu uruchomienia zimnego silnika tr (czas fazyrozruchu bardzo zimnego silnika, wynosi on ok.

kilka sekund). Pràd osiàga w tym przypadku warto-Êci przekraczajàce 100 mA, lecz dla niezbyt zimne-go silnika pràd ten mo˝e byç ok. 50 mA. Czas tn jestto faza nagrzewania si´ silnika. Wynosi ona zazwy-czaj kilka minut.

Charakterystyczne jest to, ˝e pràd zaworu,w miar´ jak nagrzewa si´ silnik, spada do wartoÊcibliskich 0 mA, a tak naprawd´ oscyluje w takt pra-cy sondy lambda, zmieniajàc si´ w granicach np.

±2,5 mA. Te wartoÊci mo˝emy dla danego kodu sil-nika odczytaç np. w „Danych regulacyjnych” pod-rćznika Autodata. Przyk∏adowe wartoÊci i proce-dury testu zamieszczono na rys. 2.37.

Je˝eli wartoÊç odbiega od oko∏o zera o kilka- kil-kanaÊcie mA, mo˝e to oznaczaç brak dok∏adnej re-gulacji sk∏adu mieszanki za pomocà wspomnianejÊruby regulacyjnej tarczy spi´trzajàcej. Takà regula-cj´ mo˝emy przeprowadziç obserwujàc wartoÊçpràdu i prac´ sondy lambda. CzynnoÊci te wymaga-jà precyzji w krćeniu Êrubà regulacyjnà i posiada-nia dwóch prostych testerów: do sondy lambda i te-stera KE-Jetronic (rys. 2.38).

Pomiaru pràdu zaworu elektrohydraulicznego(rys. 2.39) mo˝na dokonaç za pomocà miernikauniwersalnego, pod∏àczajàc go w szereg z uzwoje-niem tego zaworu (rys. 2.40).

Poniewa˝ systemy te obs∏ugujà g∏ównie mecha-

Rys. 2.36. Wykres zmian pràdu Izh elektrohydraulicznego zaworu regulacyjnego systemu KE-Jetronic

Rys. 2.37. Strona 1.13 podrćznika warsztatowego „Dane diagnostyczne” Autodata

nicy pojazdowi, ∏atwiej jest im pos∏u˝yç si´ opraco-wanym do tego celu testerem i za∏àczonà do niegometodykà post´powania, ni˝ poruszaç si´ po „Êli-skim gruncie s∏abych pràdów” z miernikiem uni-wersalnym.

Wracajàc do rys. 2.36, to w∏aÊnie zakres czasu tz

jest zakresem pracy silnika goràcego na biegu ja∏o-wym, gdy pracuje sonda lambda.

Zwi´kszenie pr´dkoÊci obrotowej silnika np. po-wy˝ej 3000 obr/min i zamkni´cie przepustnicy po-

woduje zmian´ biegunowoÊci pràdu zaworu do ok.-50 mA na czas zejÊcia obrotów do wartoÊci1200÷1600 obr/min (zale˝nie od temperatury silni-ka). Gdy ponownie za∏àczony zostaje wtrysk pali-wa, a pràd tzh znów osiàga wartoÊç ok. kilku mA,zakres tn, jest fazà hamowania silnikiem. Gdy ob-serwujemy w takich momentach wartoÊç ciÊnieniasterujàcego P2, to osiàga ono nieraz a˝ wartoÊç ci-Ênienia P1, czyli ciÊnienia systemowego.

Przyk∏adowe wartoÊci ciÊnienia P2 zale˝nie odwartoÊci ciÊnienia P1 w funkcji pràdu zaworu regu-lacyjnego przedstawia rys. 2.41.

Przyk∏adowo, dla wartoÊci ciÊnienia systemo-wego 0,62 MPa i pràdu Izh zaworu wynoszàcego100 mA ciÊnienie sterujàce P2 (podmembranowe)wynosi tylko ok. 0,485 MPa, a wi´c ró˝nica P1-P2

= 0,62 - 0,485 = 0,135 MPa. Od typowej ró˝nicy0,03÷0,04 MPa ró˝ni si´ ono ok. 4-krotnie.

Typowy zakres roboczy pràdu Izh elektrohydrau-licznego zaworu sterujàcego w funkcji wspó∏czyn-


Rys. 2.38. Tester sygna∏u (po lewej) i tester KE-Jetronic (po prawej) umo˝liwiajàcy pomiar sondy lambda i obserwacj´ zmian pràdu zaworu regulacyjnego

Rys. 2.39. Schemat ideowy pomiaru pràdu zaworu regulacyjnego: 1 - cewka zaworu regulacyjnego, 2 - przewód testowy, 3 - z∏àcze zaworu instalacji pojazdu, 4 - miernik uniwersalny (miliamperomierz)

Rys. 2.40. Sposób pod∏àczenia przewodu testowego do przyrzàdu uniwersalnego

Rys. 2.41. Zakres zmian ciÊnienia sterujàcego (podmembranowego) w funkcji pràdu Izh zaworu regulacyjnego

nika nadmiaru powietrza λ przedstawiono na rys.2.42. Widaç wyraênie, ˝e zakres dopuszczalnychwartoÊci wspó∏czynnika λ od 0,97 do 1,03 uzysku-je si´ sterujàc pràdami od 20 do -10 mA. Teoretycz-nie, gdyby nie by∏o ˝adnych zak∏óceƒ w uk∏adziepaliwowym, mieszank´ idealnà dla goràcego silni-ka powinniÊmy uzyskaç przy zerowym pràdzie za-woru regulacyjnego. Dlatego do wykonania pomia-rów ciÊnieƒ paliwa i regulacji mechanicznychwtyczka obwodu elektronicznego tego zaworu po-winna byç zdj´ta.

Ostateczne regulacje sk∏adu mieszanki muszàbyç wykonane przy normalnym zasilaniu zaworuz uwzgl´dnieniem w∏aÊciwych pràdów dla ustalo-nego stanu goràcego silnika na biegu ja∏owym.

Dlatego te˝ mo˝liwa jest praca silnika, ca∏kiempoprawna, gdy brak jest zasilana sterownika syste-mu KE-Jeronic lub gdy jest on ca∏kiem od∏àczony.

Natomiast w systemie KE-Motronic brak zasila-nia powoduje brak iskry zap∏onowej, a wi´c nie jestmo˝liwa praca silnika. Zwykle te˝, brak impulsówzap∏onowych w tym systemie nie uruchamia prze-kaênika pompy paliwa, co jest drugim powodembraku mo˝liwoÊci pracy silnika.

2.5. GDI - bezpoÊredni wtrysk benzyny

Od 2008 r. równie˝ europejskich producentówpojazdów b´dzie obowiàzywa∏o ograniczenie emisjidwutlenku w´gla CO2 Êrednio do wartoÊci poni˝ej140 g/km, a wi´c nie sk∏adnika szkodliwego, lecznormalnego, koƒcowego produktu spalania w´glo-wodorów. Nale˝y pami´taç, ˝e wczeÊniej, bo w 2005r. b´dzie obowiàzywa∏a producentów norma EuroIV, obni˝ajàca tak dozwolone iloÊci sk∏adników szko-dliwych w spalinach, ˝e w praktyce warsztatowejtrudno b´dzie mówiç o ich obecnoÊci w ogóle.

Uzyskanie wartoÊci emisji CO2 przez pojazd po-ni˝ej 140 g/km oznacza Êrednie zu˝ycie paliwa po-ni˝ej 5,6 l/100 km. Jednym z mo˝liwych sposobówuzyskania tak istotnego ograniczenia zu˝ycia pali-wa jest zastosowanie wtrysku benzyny bezpoÊred-nio do komory spalania. Wymaga to stosowaniawysokociÊnieniowych instalacji paliwowych, tj. ta-kich, jakie zastosowano ju˝ w latach 50. ubieg∏egostulecia w silniku np. Mercedes 300 SL, wykorzy-stujàc rozwiàzania wzorowane na pompach rz´do-wych stosowane w silnikach ZS.

Ze wzgl´du na ma∏à lepkoÊç benzyny oraz gor-sze w∏aÊciwoÊci smarne ni˝ oleju nap´dowego, ko-nieczne by∏o stosowanie dodatkowych uszczelnieƒi smarowania.


Rys. 2.42. Zakres pràdów roboczych zaworu elektrohydraulicznego w funkcji wspó∏czynnika nadmiaru powietrza

Tabela 2. Wykaz, oznaczenia i parametry systemów GDI

Oznaczenie Nazwa CiÊnienie Producent Producent Modelsystemu paliwa systemu pojazdu pojazdu

GDI Gasoline Direct 5 MPa Mitsubishi Mitsubishi Galant, Carisma Injection Space Star Pajero

D 4 ———— 8÷12 MPa Toyota Toyota Corona

FSI Fuel Stratified 3÷10,0 MPa Bosch Volkswagen LupoInjection

IDE Injection Directe 5,0÷12 MPa Siemens Renault MeganeEssence - Coupe

- CabrioletMPI Haute Pression 3÷10 MPa Siemens Peugeot

Injection Citroën Xantia

Dzisiaj, po pi´çdziesićiu latach, w obliczu no-wych osiàgni´ç in˝ynierii materia∏owej i rozwojutechnologii elektronicznych powrócono do starychpomys∏ów, lecz jak˝e inaczej rozwiàzanych. Techni-ki mikroprocesorowe pozwoli∏y podejÊç do tego te-matu znacznie powa˝niej i uzyskaç parametry pra-cy silnika benzynowego bardzo zachćajàce. Podkoniec 1996 r. firma Mitsubishi rozpocz´∏a seryjnàprodukcj´ silników z systemem GDI, a pod koniec2001 r., czyli po pićiu latach, przekroczono 1 mlnpojazdów wyposa˝onych tylko przez t´ firm´.

W tabeli 2 przedstawiono wykaz aktualnie pro-dukowanych systemów wtrysku bezpoÊredniegobenzyny, których skróty i nazwy stosowane przezproducentów znacznie si´ ró˝nià, a tak˝e niektóreparametry uk∏adu paliwowego.

Uk∏ady paliwowe poszczególnych systemówró˝nià si´ mi´dzy sobà, lecz pozosta∏a cz´Êç roz-wiàzaƒ jest niemal identyczna. Przyk∏adowe roz-

wiàzanie systemu wtrysku bezpoÊredniego przed-stawia rys. 2.43. W zbiorniku paliwa znajduje siélektryczna pompa podajàca z regulatorem ciÊnie-nia paliwa ograniczajàcym i stabilizujàcym ciÊnie-nie, zasilajàca wysokociÊnieniowà pomp´ paliwa,

nap´dzana najcz´Êciej od wa∏ka rozrzàdu silnikalub paskiem z´batym z wa∏u korbowego. PompawysokociÊnieniowa jest najcz´Êciej pompà t∏oczko-wà tak rozwiàzanà, ˝e t∏oczki z jednej strony pracu-jà w oleju, a z drugiej strony t∏oczà benzyn´. Za-pewnia to du˝à ˝ywotnoÊç pompy i jej dobreuszczelnienie. CiÊnienia paliwa w tych systemach,najcz´Êciej, podlegajà zmianie w doÊç szerokichgranicach ze wzgl´du na koniecznoÊç formowaniaprzez wtryskiwacze bardzo ma∏ych dawek paliwadla pracy na biegu ja∏owym silnika, oraz stosunko-wo du˝ych porcji paliwa dla pe∏nego obcià˝enia.Trzeba te˝ pami´taç, ˝e czasy otwarcia sà ograni-czone nie tylko przez wielkoÊç dawki, ale równie˝czasy trwania suwu ssania silnika, kiedy to paliwojest w pewnych stanach pracy silnika podane. Wy-


Rys. 2.43. Uk∏ad paliwowy systemu bezpoÊredniego wtrysku benzyny

Rys. 2.44. Pompa paliwa wysokociÊnieniowa opracowana przez firm´Siemens (masa pompy ok. 900 G, ciÊnienie t∏oczenia do 12 MPa)

Rys. 2.45. Schemat tworzenia mieszanki paliwowo-powietrznej przez system wtrysku bezpoÊredniego: a) mieszanek ubogich uwarstwionych dla cz´Êciowego obcià˝enia silnika, b) mieszanek homogenicznych (jednorodnych), oko∏ostechiometrycznych dla pe∏nego obcià˝enia silnika

maga to zmniejszenia ciÊnienia wtrysku paliwa tak,aby czasy otwarcia wtryskiwacza by∏y nie mniejszeni˝ 0,5 ms. Przyk∏ad pompy wysokociÊnieniowejpokazuje rys. 2.44.

Kolejnym istotnym elementem uk∏adu paliwo-wego jest regulator ciÊnienia paliwa, zasilany na-pi´ciem o zmiennym wspó∏czynniku wype∏nienia,co umo˝liwia takie t∏umienie wyp∏ywu, aby mo˝li-wa by∏a p∏ynna regulacja wartoÊci ciÊnienia w gra-nicach 3÷12 MPa z dok∏adnoÊcià 0,1÷0,4 MPa.

Dalej paliwo wraca do obwodu zasysania pom-py wysokiego ciÊnienia.

Czujnik ciÊnienia paliwa zamontowany na ko-lektorze wtryskiwaczy jest elementem ujemnegosprz´˝enia zwrotnego obwodu automatycznej regu-lacji ciÊnienia paliwa. Jest to dobry przyk∏ad roz-wiàzania mechatronicznego, gdzie kinematyka me-chaniczno-hydraulicznych podzespo∏ów jest uzu-pe∏niana dzia∏aniem elektromechanizmu wystero-wanego z programowalnego obwodu automatycz-nej regulacji. Nie da si´ zrozumieç, jak funkcjonujàtakie rozwiàzania, analizujàc tylko zale˝noÊciwspó∏pracujàcych mechanizmów, gdy˝ na pew-

nym etapie takiego rozwiàzania znajduje si´ ele-ment „jakoÊ” sterowalny na drodze elektronicznej.Kluczem do zrozumienia jest wiedza o zale˝no-Êciach sygna∏ów wejÊciowych i parametrach pro-gramu sterujàcego danym obwodem. W tym przy-padku nale˝y oczekiwaç, ˝e ciÊnienie paliwa mie-rzone na kolektorze wtryskiwaczy b´dzie w dol-nych granicach, na biegu ja∏owym i b´dzie wzra-sta∏o wraz z obcià˝eniem silnika i wzrostem pr´d-koÊci obrotowej.

Koƒcowym elementem uk∏adu paliwowego sàwtryskiwacze paliwa. Typowe czasy otwarcia za-wierajà si´ w granicach 0,5÷5 ms, napi´cie zasila-jàce wynosi ok. 80 V, natomiast pràd wtryskiwaczadochodzi do 10 A.

Jak widaç na rys. 2.45 w czasie tworzenia miesza-nek nie tylko ubogich λ = 2÷4, lecz te˝ tzw. uwar-stwionych, paliwo wtryskiwane jest w czasie suwuspr´˝ania, tu˝ przed zap∏onem mieszanki i trwaw momencie jej zap∏onu. Natomiast pe∏ne obcià˝e-nie silnika, wymagajàce du˝ej dawki paliwa, gdy sil-nik pracuje na tzw. homogenicznych (jednorod-nych) mieszankach, których λ dochodzi nawet do0,8, to wtrysk paliwa odbywa si´ w czasie suwu ssa-nia. Umo˝liwia to wyd∏u˝enie czasu wtrysku ko-niecznego do podania du˝ej porcji paliwa.

Nale˝y stwierdziç, ˝e ze wzgl´du na stosunko-wo ma∏à liczb´ pojazdów b´dàcych w ofercie pro-ducentów oraz ich m∏ody wiek, w praktyce warsz-tatowej spotykane sà stosunkowo rzadko, a ichznaczny stopieƒ skomplikowania powoduje, ˝e sàobs∏ugiwane przez warsztaty autoryzowane.W przysz∏oÊci b´dzie równie˝ istotne posiadanieniezb´dnej wiedzy dotyczàcej ca∏ego systemuwtrysku bezpoÊredniego benzyny przez personelwarsztatów niezale˝nych, które chcà kompetentnienaprawiaç te pojazdy.


Rys. 2.46. Wyglàd rzeczywistych podzespo∏ów systemu FSI produkcjifirmy Bosch


Ze wzgl´du na szczególne wymagania stawianeuk∏adom paliwowym, aby zapewniç ciàg∏oÊçdoprowadzanego paliwa w ró˝nych sytu-

acjach eksploatacji pojazdu, powstajà ró˝ne rozwià-zania techniczne dotyczàce zarówno samych pomppaliwa, jak i ich usytuowania. Wa˝nym czynnikiemjest równie˝ ˝ywotnoÊç techniczna podzespo∏u, odktórego wiele zale˝y. Brak dostatecznych parame-trów paliwa podawanego do uk∏adu tworzenia mie-szanki powoduje, ˝e ca∏y pojazd - z jego wyszukany-mi atrakcjami - staje si´ ma∏o wa˝ny, gdy praca silni-ka jest z∏a lub tym bardziej, gdy jest niemo˝liwa.

Pompy paliwa nale˝à do podzespo∏ów stosunko-wo drogich, k∏opotliwych (ich wymiany) i niekiedytrudnych do jednoznacznej oceny sprawnoÊci tech-nicznej, bo przecie˝ pompujà?!

Do najcz´Êciej spotykanych rozwiàzaƒ uk∏adówpompowych nale˝à:

pojedyncza pompa jednostopniowa dwie szeregowo w∏àczone pompy jednostop-

niowe pojedyncze pompy dwustopnioweBudowa pompy jednostopniowej jest oparta na

jednym mechanizmie pompujàcym, natomiastpompa dwustopniowa sk∏ada si´ z dwu, najcz´Êciejró˝nych mechanizmów pompujàcych.

Rozwiàzanie pokazane na rys. 3.1 spotykamyw starszych pojazdach, niezale˝nie od typu syste-mu wtryskowego. By∏o ono wygodne do wymiany

pompy, lecz koniecznoÊç stosowania filtra wst´p-nego zabudowanego w zbiorniku powodowa∏a, ˝ew praktyce warsztatowej nie by∏ on cz´sto spraw-dzany. Prowadzi∏o to do powstania zjawiska kawi-tacji na wirniku pompy i jego szybkiego uszkodze-nia. Szczególnie wra˝liwe sà na to pompy rolkowo-komorowe, gdzie drgania rolek w cz´Êciowo odpa-rowanym paliwie (lokalnie), prowadzi∏y do silnegomiejscowego zu˝ycia bie˝ni wewn´trznej pierÊcie-nia pompy. Stan wyraênie zu˝ytej bie˝ni pokazujerys. 3.2. Tak wi´c przy zatkanym filtrze ssàcym(o czym nie wiemy, gdy go nie obejrzymy), jeÊli za-montujemy nowà pomp´ i zacznie ona od razu,bàdê po krótkim czasie, g∏oÊno pracowaç, b´dzie tooznacza∏o wyst´powanie zjawiska kawitacji (rys.

3.3). Mo˝emy je wywo∏aç zaciskajàc cz´Êciowo wà˝ssàcy pompy. Gdy zacznie ona g∏oÊno pracowaç,oznacza to wibracje rolek w oÊrodku spr´˝ystym,jakim sà opary paliwa, w przeciwieƒstwie do cie-czy. Miejscowe odparowanie paliwa wyst´pujew wyniku jego wrzenia przy obni˝onym ciÊnieniu(znane zjawisko obni˝enia temperatury wrzeniacieczy w niskim ciÊnieniu otoczenia). Woda np.przy ciÊnieniu bezwzgl´dnym 5 kPa wrze w tempe-raturze ok. 27°C. Dlatego te˝ wielu producentównie daje gwarancji na pompy paliwa, gdy ich za-

3. Pompy paliwa

Rys. 3.2. Porównanie stanu dobrej bie˝ni (lewa) i zu˝ytej (prawa)pompy rolkowo-komorowej

Rys. 3.1. Pompa jednostopniowa zabudowana na przewodzie paliwowym poza zbiornikiem Uz - napi´cie zasilajàce silnik pompypaliwa

montowanie przy ograniczonej dro˝noÊci uk∏aduzasysania pompy, wywo∏ujàcego zjawisko kawita-cji, prowadzi do ich bardzo szybkiego zu˝ycia.

Pami´tam z praktyki warsztatowej jak cz´sto na-le˝a∏o oczyÊciç filtr ssàcy, a cz´sto równie˝ wymie-niç stosunkowo nowà pomp´ w tych pojazdach,gdzie w nadwoziu nie by∏o otworu rewizyjnego dozbiornika paliwa. W takich przypadkach trzeba tyl-ko dla oceny (ewentualnego oczyszczenia) filtra,zdjàç ca∏y zbiornik. Jak to bywa k∏opotliwe - wszy-scy mechanicy dobrze wiedzà. Dlatego wymianapompy i owszem (jest na wierzchu), ale ˝eby zbior-nik zdejmowaç – po co?!

Rozwiàzanie pokazane na rys. 3.4 jest doÊç cz´-sto spotykane w starszych systemach wtrysku wie-lopunktowego. By∏o stosowane w celu lepszejochrony pompy paliwa przed wp∏ywem Êrodowi-ska zewn´trznego na mechanizm pompy oraz po-prawy bezpieczeƒstwa u˝ytkowania pojazdu w wy-niku zmniejszenia ryzyka wycieku paliwa.

Pompa jednostopniowa w zbiorniku z zasobni-kiem paliwa i zaworem sterujàcym (rys. 3.5) to roz-wiàzanie, które mia∏o polepszyç cyrkulacj´ paliwa

w obwodzie ssàcym pompy. Zrzut recyrkulujàcegopaliwa spod regulatora ciÊnienia na kolektorzewtryskiwaczy odbywa si´ do zasobnika. Jest to pa-liwo podwójnie filtrowane, wić niecelowe jestzrzucanie go do zbiornika, gdzie nastàpi powtórnezmieszanie z powietrzem byç mo˝e zanieczyszczo-nym. Mniejsza jest wtedy tendencja do zanieczysz-czenia si´ filtra. Zawór sterujàcy umo˝liwia pode-ssanie ze zbiornika brakujàcej porcji paliwa, którazosta∏a zu˝yta przez silnik pojazdu.

Przedstawione na rys. 3.6 rozwiàzanie jest bar-dzo rzadko spotykane, ma tak wiele wad, ˝e mog∏ozdarzyç si´ tylko wyjàtkowo. Czasem w systemachK-Jetronic w luksusowych modelach mo˝na spo-tkaç dwie pompy paliwa poza zbiornikiem, lecz po-∏àczone równolegle. Nie chodzi w tym przypadkuo zwi´kszenie wydajnoÊci, lecz niezawodnoÊciuk∏adu podajàcego paliwo w przypadku awarii jed-nej z pomp.

DoÊç cz´sto natomiast wyst´puje po∏àczeniepomp paliwa pokazane na rys. 3.7. Dzieje si´ takw tych przypadkach, gdy pompa zewn´trzna jestzabudowana we wnće, doÊç wysoko w stosunku


Rys. 3.3. Wirnik pompy dwustopniowej uszkodzony i w cz´Êciwewn´trznej - du˝y luz obwodowy oraz w cz´Êci zewn´trznej, przez wyst´pujàce zjawisko kawitacji

Rys. 3.4. Pompa jednostopniowa zabudowana wewnàtrz zbiornikapaliwa. Uz - napićie zasilajàce silnik pompy

Rys. 3.5. Pompa jednostopniowa w zbiorniku z zasobnikiem paliwa i zaworem sterujàcym

Rys. 3.6. Dwie szeregowo w∏àczone pompy jednostopniowe pozazbiornikiem, na przewodzie paliwowym. Uz - napićie zasilajàcesilniki elektryczne pomp paliwa

do poziomu paliwa przy jego niskich stanach. Zda-rzajà si´ sytuacje, ˝e gdy nie pracuje pompa we-wnàtrz zbiornika, pompa zewn´trzna nie jest w sta-nie zassaç paliwa, gdy jest go w zbiorniku ma∏o.Usterka mija, gdy zatankujemy paliwo do pe∏na.Pompa wewn´trzna jest pompà pomocniczà o ma-∏ym ciÊnieniu t∏oczenia, majàcà na celu podaniepaliwa do obwodu ssàcego pompy g∏ównej.

Rozwiàzanie na rys. 3.8 jest spotykane raczejrzadko. Ma na celu polepszenie filtracji paliwa, bo-wiem zrzut paliwa odbywa si´ do obwodu zasysa-nia pompy g∏ównej, tylko ewentualnie resztki pali-wa i nadmiar podawanego przez pomp´ pomocni-czà wracajà do zbiornika. Tego typu rozwiàzania po-prawiajà prac´ silnika przy wyczerpywaniu si´ zu-pe∏nym paliwa w zbiorniku, co mo˝e powodowaç -przy spadajàcym w d∏u˝szym czasie ciÊnieniu pali-wa - przerywanà prac´ silnika, wypadanie zap∏o-nów i w konsekwencji uszkodzenia katalizatora.

W rozwiàzaniu na rys. 3.9 w porównaniu do po-przedniego poprawione jest bezpieczeƒstwo zwià-zane z ograniczeniem wycieków paliwa. Zasobnikjest zamontowany wewnàtrz zbiornika, wi´c ewen-tualne wycieki nie zagra˝ajà Êrodowisku i bezpie-

czeƒstwu p.po˝. Jest stosowane doÊç rzadko wewspó∏czesnych systemach wtryskowych.

Zdarzajà si´ takie konstrukcje wspó∏czesnychzbiorników paliwa, ˝e w pewnych jego obszarachmogà zostaç uwi´zione porcje paliwa przy niskichjego stanach, bez mo˝liwoÊci podania do uk∏aduwtryskowego.

Wykorzystujàc zjawiska dynamiki przep∏ywówcieczy w przekrojach zw´˝onych, a póêniej rozsze-rzajàcych si´, stosuje si´ do przepompowania we-wnàtrz zbiornika tzw. ejektory (rys. 3.10 i 3.11).

Przedstawione na rys. 3.12 rozwiàzanie jest bar-dzo cz´sto spotykane w pojazdach z poczàtku lat80. W zasadzie pompy dwustopniowe dominujàdzisiaj we wszystkich aktualnie stosowanych sys-temach wtrysku paliw. Nawet w systemach SPI,gdzie ciÊnienie paliwa wynosi tylko ok. 0,1 MPa,spotyka si´ odÊrodkowe skrzyde∏kowe dwustopnio-we pompy paliwa (rys. 3.13). Jest to dwustopniowa


Rys. 3.7. Dwie pompy jednostopniowe w∏àczone szeregowo, jedna w zbiorniku paliwa, druga na zewnàtrz. Uz - napi´cie zasilajàce silniki pompy paliwa

Rys. 3.8. Dwie pompy jednostopniowe w∏àczone szeregowo, jedna w zbiorniku (pomocnicza), druga w zewn´trznym zasobniku(g∏ówna)

Rys. 3.9. Dwie pompy jednostopniowe zabudowane w zbiornikupo∏àczone szeregowo, z czego jedna w zasobniku

Rys. 3.10. Pompa paliwa w zbiorniku po∏àczona z ejektorem

Rys. 3.11. Dzia∏anie ejektora paliwa

pompa paliwowa, gdzie pierwszy stopieƒ stanowiodÊrodkowa pompa skrzyde∏kowa, natomiast drugistopieƒ to pompa rolkowo-komorowa. Stosunkowoniewielki silnik elektryczny nap´dzajàcy wspólnàosià obie pompy oznacza, ˝e pompka ma niewielkàwydajnoÊç i nie jest w stanie daç du˝ego ciÊnienia.

Zalety rozwiàzania pokazanego na rys. 3.14 sà ta-kie same, jak w rozwiàzaniu na rys. 3.5, z tà ró˝nicà,˝e dotyczy to zastosowania pompy dwustopniowej.Wspó∏czeÊnie sà one stosowane doÊç cz´sto. Nato-miast bardzo cz´sto, zw∏aszcza u niektórych produ-centów pojazdów, mo˝emy spotkaç rozwiàzanie

przedstawione na rys. 3.15. W tym przypadku obaobwody nadmiaru pompowanego paliwa z pierw-szego i z drugiego stopnia pompy gromadzone sàw oddzielnych stopniach pompowania. Umo˝liwiato bardzo bezpieczne zasilanie w paliwo systemuwtryskowego, zw∏aszcza na granicy wyczerpywaniasi´ go ze zbiornika g∏ównego. Przy koƒczàcym si´paliwie podsysanie powietrza i wrzuty porcji paliwaodbywajà si´ do pierwszego stopnia akumulacji,skàd powietrze jest wypychane przez kolejne porcjepaliwa, natomiast zasilanie drugiego stopnia odby-wa si´ prawid∏owo, a˝ do ca∏kowitego wyczerpaniasi´ paliwa. Powoduje to skrócenie do minimum pra-cy silnika w warunkach obni˝onego ciÊnienia pali-wa podawanego do wtryskiwaczy, a to gwarantujepoprawny sk∏ad mieszanki, a˝ do koƒca.

Na rys. 3.16 przedstawiono wariant zabudowypompy paliwa w zasobniku zbiornika paliwa, nato-


Rys. 3.12. Pojedyncza pompa dwustopniowa zabudowana w zbiorniku

Rys. 3.13. Budowa pompy dwustopniowej: pierwszy stopieƒ -odÊrodkowa skrzyde∏kowa, drugi stopieƒ - rolkowo-komorowa

Rys. 3.14. Pojedyncza pompa dwustopniowa zabudowana w zbiorniku z zasobnikiem paliwa i zaworem sterujàcym

Rys. 3.15. Pojedyncza pompa dwustopniowa w zbiorniku z zasobnikiem o stopniowanej akumulacji paliwa

Rys. 3.16. Sposób zabudowy pompy EKP 13.5 firmy Bosch w zbiorniku paliwa z zasobnikiem: 1 - zbiornik paliwa, 2 - pompa EKP 13.5, 3 - zasobnik paliwa

miast rys. 3.17 przedstawia budow´ pompy EKP13.5. Jest ona przyk∏adem rozwiàzania pompy jed-nostopniowej, stosunkowo prostej budowy, gdziebrak wzajemnie ocierajàcych si´ elementów nieskraca okresu u˝ytkowania pompy. Wed∏ug produ-centa ˝ywotnoÊç tej pompy jest nie mniejsza ni˝5000 h, co przy Êredniej pr´dkoÊci u˝ytkowania po-jazdu (przyjmowanej jako 40 km/h), daje przebiegpojazdu powy˝ej 200 000 km.

Charakterystyka pompy EKP 13.5 Bosch (rys.3.18) przedstawia dwa warunki pracy pompy.Pierwszy odnosi si´ do sta∏ego ciÊnienia 300 kPawytwarzanego przez pomp´ (stabilizowanegoprzez regulator ciÊnienia paliwa), natomiast drugi -do ciÊnienia 400 kPa. Bardzo istotna jest zale˝noÊçwydatku pompy w funkcji napićia zasilajàcego,które w czasie rozruchu silnika mo˝e mieç wartoÊçponi˝ej 10 V, natomiast gdy pracuje alternator, mo-˝e osiàgaç wartoÊç 14 V. Z wykresu widaç, ˝e dla ci-Ênienia 400 kPa przy napićiu zasilajàcym poni˝ej6 V pompa przestaje pompowaç, natomiast dla ci-Ênienia 300 kPa wydatek ten dla 6 V wynosi ok. 0,5 l/min. Na lewej osi pionowej wydatek pompyprzedstawiono w l/h i w l/min. Przy napićiu 12 V wydajnoÊç pompy jest zadowalajàca dla obuwartoÊci ciÊnienia. Tym niemniej takie wyniki mo-gà byç zadowalajàce tylko do zastosowaƒ tej pom-py dla systemów SPI, np. Mono-Jetronic. Spe∏niona tu z nawiàzkà oczekiwania dotyczàce podsta-wowych parametrów uk∏adu paliwowego.

Brak w ofercie firmy Pierburg AG (rys. 3.19)pomp rolkowo-komorowych, stosowanych w wielusystemach mechanicznego wtrysku paliwa, nieoznacza, ˝e nie mo˝na zastosowaç odpowiednikówo podobnych parametrach, lecz np. z wykorzysta-

niem ∏opatkowego czy z´batego mechanizmu pom-pujàcego. Dla uzyskania stosunkowo du˝ych ci-Ênieƒ paliwa, jakie wymagane sà dla ww. systemówwtrysku, stosuje si´ tzw. pompy wypornoÊciowe.Zalicza si´ do nich pompy: rolkowo-komorowe, z´-batkowe z uz´bieniem wewn´trznym, ∏opatkoweoraz stosunkowo rzadko stosowane - ze Êrubowymmechanizmem pompujàcym. Zw∏aszcza te pompy,gdzie przet∏aczanie paliwa odbywa si´ przez male-jàce obj´toÊci komór, do których zosta∏o zassanepaliwo, a te tworzone zazwyczaj przez bardzo pre-cyzyjnie wspó∏pracujàce i ocierajàce si´ elementymechanizmów, nara˝one sà na zablokowanieokruchami brudu, piasku, opi∏ków i rdzy.

Konieczne jest zachowanie du˝ej czystoÊci przymonta˝u tych pomp, gdy filtry sà od∏àczone,zw∏aszcza te w obwodzie zasysania. Do zablokowa-nia si´ pompy dochodzi równie˝ w okoliczno-


Rys. 3.18. Charakterystyka pompy EKP 13.5 firmy Bosch

Rys. 3.17. Budowa pompy EKP 13.5: 1 - wirnik pompy z obwiedniowym (peryferialnym) mechanizmem pompujàcym, 2 - kana∏ t∏oczàcypaliwo, 3 - wirnik silnika pràdu sta∏ego, 4 - zawór kulkowy - nadciÊnienieniowy (upuszczajàcy), 5 - zawór zwrotny króçca wylotowego(t∏oczàcego), 6 - zaciski z∏àcza elektrycznego silnika pompy, 7 - szczotki w´glowe komutatora silnika, 8 - magnes sta∏y stojana silnika, 9 - króciec ssàcy pompy paliwa

Êciach uszkodzenia (przetarcia) filtra paliwa na ssa-niu. Zdarza si´ to np. przy uderzeniach o przeszko-dy w zbiornik paliwa, który mo˝e ocieraç o siatecz-k´ filtra. Na rys. 3.20 przedstawiono kompletniezw´glone uzwojenie wirnika silnika elektrycznegopompy dwustopniowej z mechanizmem drugiegostopnia, z´batkowym o uz´bieniu wewn´trznym.

Mo˝e równie˝ dojÊç do zablokowania wirnikapompy, gdy dojdzie do korozji w wyniku dzia∏anianp. wilgoci (czàstek wody w paliwie), która mo˝e

powstaç w czasie przechowywania u˝ywanychpomp. Pompy takie powinny byç przechowywanepo usuni´ciu wilgoci i wype∏nieniu np. naftà lubinnymi p∏ynami konserwujàcymi.

Zasilanie silnika pompy paliwa odbywa si´ za-wsze przez tzw. przekaênik pompy paliwa. W star-szych systemach bywa to autonomiczny uk∏ad elek-troniczny reagujàcy na impulsy uk∏adu zap∏onowe-go. Czasem by∏y to równie˝ styki w przep∏ywomie-rzu podtrzymujàce zasilanie przekaênika, gdy silnikju˝ pracowa∏. Obecnie jest regu∏à, ˝e przekaênikpompy paliwa za∏àczony jest przez sterownik syste-mu, gdy trwa faza rozruchu i pracy silnika.

Takie rozwiàzanie, gdy praca pompy paliwa jestmo˝liwa tylko na pracujàcym silniku, sprzyja pod-niesieniu stopnia bezpieczeƒstwa pasa˝erów powypadku, gdyby dosz∏o do naruszenia szczelnoÊciprzewodów paliwowych w czasie zderzenia. Zwy-kle w takiej sytuacji gaÊnie silnik, a brak impulsówzap∏onowych wy∏àcza przekaênik pompy paliwa.

Dla podniesienia bezpieczeƒstwa, wielu produ-centów stosuje dodatkowo wy∏àczniki zdarzenio-we. Wyglàd typowych egzemplarzy takich wy∏àcz-ników przedstawia rys. 3.21. Zadaniem ich jestprzerwanie obwodu zasilania pompy paliwa w wy-niku udaru, jaki dzia∏a na mechanizm blokujàcywy∏àcznika. Czasem ich konstrukcja umo˝liwia(tzw. „trzecim stykiem”) odblokowanie drzwi po-jazdu po wypadku, gdy wspó∏pracujà z centralnymzamkiem. Wszelkie przeróbki obwodu zasilania

pompy paliwa eliminujàce te zabezpieczenia sàniedozwolone, bowiem mogà groziç - po zaistnie-niu wypadku - nieumyÊlnym przyczynieniem si´do powstania zagro˝enia po˝arem pojazdu i uwi´-zionych w nim ofiar wypadku.

Obs∏uga uk∏adu paliwowego systemu wtryskupaliwa wymaga odpowiedzialnoÊci. Postawieniediagnozy co do sprawnoÊci technicznej pompy wy-maga posiadania niezb´dnych narz´dzi diagno-stycznych, dokumentacji i minimum wiedzy.


Rys. 3.19. Sposób oznaczenia typów pomp produkowanychprzez firm´ Pierburg AG

Rys. 3.20. Przegrzany wirnik silnika pompy z´batkowej Rys. 3.21. Typowe przyk∏ady wy∏àczników zderzeniowych pomppaliwa


Niezale˝nie od typu systemu wtryskowego,uk∏ad paliwowy ka˝dego z nich ma jednoi to samo zadanie: tak przygotowaç para-

metry paliwa, aby jego dawka podana przez wtry-skiwacze utworzy∏a takà mieszank´ paliwowo-po-wietrznà, aby mo˝liwa by∏a poprawna praca silni-ka i w efekcie tego - praca katalizatora, a to ozna-cza minimum emisji sk∏adników szkodliwychw spalinach.

Nale˝y pami´taç, ˝e ca∏y osprz´t wspó∏czesnegosilnika, i nie tylko silnika, nie jest podporzàdkowa-ny, jak to si´ powszechnie mniema, minimalizacjizu˝ycia paliwa, lecz minimalizacji emisji tychsk∏adników w spalinach, które sà szczególnieucià˝liwe dla Êrodowiska. Sà to zw∏aszcza tlenkiazotu NOx, w´glowodory CH oraz tlenek w´gla CO.W ostatnim czasie dostrzega si´ równie˝ bardzoniekorzystny wp∏yw zawartoÊci siarki w paliwie,zw∏aszcza na ˝ywotnoÊç niektórych podzespo∏ówpojazdu. Prowadzi to w efekcie do zwi´kszonejemisji pozosta∏ych sk∏adników szkodliwych.

Wiele symptomów nieprawid∏owej pracy silni-ka jest nast´pstwem z∏ego stanu technicznegowtryskiwaczy. W praktyce warsztatowej najcz´-Êciej wyst´pujàce objawy nieprawid∏owej pracysilnika to:

niestabilna praca na biegu ja∏owym zwi´kszona emisja sk∏adników toksycznych

w spalinach mniejsza moc silnika z∏a praca katalizatora i sondy lambda niekiedy utrudniony rozruch w nowych systemach E-OBD sygnalizacja

awarii przez lampk´ MILNie sà one spowodowane jakàÊ wyraênà awarià,

którà ∏atwo i jednoznacznie mo˝emy okreÊliç. Naj-cz´Êciej jest tak, ˝e brak jest ewidentnych uszko-dzeƒ, niemal wszystkie parametry majà prawid∏o-we lub graniczne wartoÊci, a widaç, ˝e silnik niepracuje jak powinien.

Tak naprawd´ sà to tylko jakby usterki. Jednak,gdy w warunkach zaostrzonych norm emisji spalinczy sygnalizacji awarii przez system E-OBD, za-

cznie to byç formalna podstawa do orzeczenia nie-sprawnoÊci pojazdu z wy∏àczeniem go z ruchu, totakie usterki trzeba b´dzie umieç naprawiaç. Po-wodem takich stanów, b´dàcych doÊç cz´sto ju˝problemem warsztatowym, mogà byç wtryskiwa-cze paliwa.

Na rys. 4.1 przedstawiono typowe rozwiàzaniawtryskiwaczy paliwa stosowanych w benzyno-wych systemach wtrysku poÊredniego. Pierwszyod lewej to tzw. wtryskiwacz rozruchowy. By∏ onstosowany w starszych systemach jako pomocni-czy, w fazie rozruchu silnika (zimnego), bàdê nie-kiedy by∏ wykorzystywany do zwi´kszenia dawkidla zimnego silnika w fazie gwa∏townego obcià˝e-nia. Obecnie nie jest ju˝ stosowany, dzi´ki mo˝li-woÊciom takiego oprogramowania, ˝e funkcj´ daw-ki rozruchowej wykonujà wtryskiwacze robocze.Drugi od lewej to wtryskiwacz systemów SPI, czy-li systemów monowtryskowych. Trzeci to wtryski-wacz paliwa stosowany w mechanicznych syste-mach wtryskowych typu K, KE-Jetronic. Natomiastpo prawej stronie jest typowy wtryskiwacz syste-mów MPI, czyli systemów wielopunktowego wtry-sku paliwa.

Rys. 4.2 i 4.3 pokazujà ró˝norodnoÊç rozwiàzaƒw poszczególnych grupach wtryskiwaczy. Choç

4. Wtryskiwacze paliwa

Rys. 4.1. Wtryskiwacze paliwa stosowane w benzynowych systemachwtrysku poÊredniego

cz´sto na pierwszy rzut oka sà one bardzo do siebiepodobne, mo˝e to byç bardzo zwodnicze, nawet,gdy majà identyczny kolor wtyczki z∏àcza elek-trycznego. Krà˝à legendy, ˝e o tych samych kolo-rach to sà takie same „wtryski”. Jedynym pewnymwyró˝nikiem jest konkretny numer producenta da-nego typu wtryskiwacza oraz pewnoÊç, co do stanutechnicznego tego wtryskiwacza.

Sà dwa zasadnicze warunki, które majà wp∏ywna dawk´ paliwa formowanà przez wtryskiwacze:

czas otwarcia wtryskiwacza wydatek wyp∏ywu paliwa z wtryskiwacza po

jego otwarciuCzas otwarcia wtryskiwacza, jaki mo˝emy zasto-

sowaç, nie jest dowolny. Wynika on z czasu trwaniaposzczególnych cyklów pracy silnika spalinowego.Wiadomo, ˝e dla silnika czterosuwowego ca∏y cyklpracy to dwa obroty wa∏u korbowego. Przy maksy-malnej pr´dkoÊci obrotowej tych silników (typowa

pr´dkoÊç to ok. 6000 obr/min), czas jednego obrotuwa∏u korbowego silnika wynosi wi´c 10 ms. Dla wa-runków biegu ja∏owego, tj. ok. 1000 obr/min, czastrwania jednego obrotu wynosi a˝ 60 ms. Zale˝no-Êci te ilustrujà diagramy przedstawione na rys. 4.4,4.5 i 4.6. Widaç z nich wyraênie, ˝e teoretyczniewtrysk paliwa nie mo˝e byç d∏u˝szy ni˝ 20 ms, bowiem tyle trwajà wszystkie cztery cyklepracy silnika przy pr´dkoÊci 6000 obr/min. Aby roz-winàç maksymalnà moc silnika, w∏aÊnie przy mak-symalnych obrotach trzeba podaç maksymalnàdawk´ paliwa. Gdy silnik jest zimny, to korekcjask∏adu mieszanki powoduje, ˝e jest ona niemal


Rys. 4.4. Diagram czasu trwania wtrysku paliwa dla warunków pracyna biegu ja∏owym 1000 obr/min: 1 - czas trwania impulsu wtrysku, 2 - czas przerwy mi´dzy impulsami wtrysku

Rys. 4.5. Diagram czasu trwania wtrysku paliwa dla Êrednich (3000 obr/min) obrotów i du˝ego obcià˝enia

Rys. 4.2. Wtryskiwacze systemów mechanicznego wtrysku paliwa typu K, KE-Jetronic

Rys. 4.3. Wtryskiwacze paliwa systemów MPI - wielopunktowegowtrysku paliwa sterowanego elektronicznie

dwukrotnie wzbogacona. Wspó∏czynnik λ osiàgawartoÊç 0,6. Tak wić wtryskiwacz musi mieç takdu˝y wydatek, aby przez przekroje wyp∏ywu, w tymczasie, wyp∏yn´∏a oczekiwana iloÊç paliwa. Nie mo-gà wić one byç zbyt ma∏e.

JeÊli rozwa˝ymy prac´ silnika na biegu ja∏owym,gdy nie jest obcià˝ony i jest ju˝ goràcy, to iloÊç pa-liwa potrzebna dla uzyskania mieszanki jednorod-nej ró˝ni si´ ok. 20 razy od maksymalnej. Oznacza

to, ˝e czasy otwarcia powinny byç równie˝ tyle ra-zy krótsze (rys. 4.7). Z rys. widaç, ˝e poni˝ej pew-nych czasów nie mo˝na liczyç na stabilny wyp∏ywpaliwa, gdy˝ niestabilnie zachowuje si´ mecha-nizm elektromagnetyczny wtryskiwacza. Te mini-malne czasy to dla wtryskiwaczy SPI ok. 1 ms, natomiast dla MPI - ok. 2 ms.

Statyczny wydatek wtryskiwaczy, przyk∏adowydla niektórych numerów katalogowych firmyBosch, przedstawia rys. 4.8 (z podrćznika warsz-tatowego firmy Autodata „Einspritz hanbuch 1”).W praktyce warsztatowej sprawdzanie wydatkustatycznego mo˝emy wykonaç przez podanie na-pićia otwierajàcego wtryskiwacz, dla tycho opornoÊci cewki ok. 15 Ω pe∏ne 12 V, natomiastdla wtryskiwaczy starszych o opornoÊci cewki2÷3 Ω - przez rezystor o opornoÊci 4÷5 Ω. Na-st´pnie nale˝y uruchomiç pomp´ paliwa pojazdu,np. przez zwarcie styków przekaênika pompy pa-liwa, tak by uzyskaç odpowiednie ciÊnienie. Sta-bilizuje je regulator ciÊnienia paliwa kolektorawtryskiwaczy. Nale˝y jednak pod∏àczyç mano-metr, aby mieç pewnoÊç, co do wartoÊci tego tzw.ciÊnienia roboczego. Z rys. widaç, ˝e cz´Êç wtry-skiwaczy wymaga zasilania paliwem o ciÊnieniu2,5 bara (0,25 MPa), natomiast pozosta∏e - 3.0 ba-ry (0,3 MPa). Porównujàc iloÊç paliwa, która wy-p∏yn´∏a przez poszczególne wtryskiwacze, mo˝e-my zorientowaç si´ bardzo ogólnie, jaki jest stantechniczny tych wtryskiwaczy. Je˝eli ró˝niceprzekraczajà 1%, oznacza to byç mo˝e poczàtekproblemów, gdy przekraczajà 5% - jest to stan nie-dopuszczalny. Mo˝e to byç wynikiem osadzania


Rys. 4.6. Diagram czasu trwania wtrysku paliwa dla maksymalnych(6000 obr/min) obrotów silnika i du˝ego obcià˝enia

Rys. 4.7. Typowa charakterystyka wydatku wtryskiwacza elektromagnetycznego: ts - czas reakcji, od którego nast´pujeotwieranie si´ wtryskiwacza, c - odcinek czasu pracy poprawnej, stabilnej i liniowej wtryskiwacza, a - minimalna dawka paliwa uzyskiwana przy stabilnych czasach otwarcia wtryskiwacza, Qstat - wydatek statyczny (dla ciàg∏ego otwarcia) wtryskiwacza podawany zwykle w cm3/min, ∆qdyn - przyrost dawki proporcjonalnydo przyrostu czasu ∆ti otwarcia wtryskiwacza

Rys. 4.8. WydajnoÊç statyczna wtryskiwaczy paliwa systemów MPIprodukcji firmy Bosch, stosowanych mi´dzy innymi w starszych modelach marki BMW

si´ pewnego rodzaju nagaru, mikrokorozji w prze-kroju wyp∏ywu paliwa lub tzw. rozkalibrowaniasi´ wtryskiwacza, gdy pracowa∏ na „sucho”. Zda-rza si´ tak w instalacjach gazowych, gdy wtryski-wacze (bàdê ich cz´Êç) nie sà wy∏àczone z pracy,a jedynie od∏àczona jest pompa paliwa. Wtryski-wacze nale˝à do tych cz´Êci pojazdu, które sà wy-konane z najwi´kszà dok∏adnoÊcià - do 1 mm.Szkic koƒcówki wtryskiwacza elektromagnetycz-nego przedstawia rys. 4.9.

Problemy zaczynajà si´, kiedy na powierzch-niach wtryskiwacza, takich jak: filtr, gniazdo zawo-ru i iglica odk∏ada si´ warstwa osadu, którà tworzàchemiczne zanieczyszczenia znajdujàce si´ w pali-wie i samo paliwo. Tworzenie si´ warstwy osadówma miejsce wtedy, gdy ciep∏o silnika nagrzewawn´trze wtryskiwacza i powoduje wyparowaniepaliwa. Proces ten zachodzi, gdy goràcy silnik zo-staje unieruchomiony. Wtryskiwacz wtedy nie pra-cuje i jego wn´trze nie jest ch∏odzone przez ciàglepodawane ze zbiornika ch∏odne paliwo. Wtedy pa-liwo odparowuje pozostawiajàc twarde, przypieka-jàce si´ do wewn´trznych elementów wtryskiwa-cza osady, które mogà w sposób znaczàcy zmieniçsposób dzia∏ania i charakterystyk´ wtryskiwacza,a w efekcie osiàgi silnika.

Testy pokazujà, ˝e warstwa osadów we wn´trzuwtryskiwacza o gruboÊci 5 mikronów redukuje wy-p∏yw paliwa z wtryskiwacza o 25%. Zanieczyszcze-nia wewn´trzne wtryskiwacza i jego iglicy mogàmieç wp∏yw nie tylko na iloÊç wyp∏ywajàcego pali-wa, ale tak˝e na kszta∏t strugi i wielkoÊç kropli pa-liwa. Nieprawid∏owy kszta∏t strugi i rozmiar kropelpaliwa b´dà zmniejsza∏y efektywnoÊç procesu spa-lania, powodujàc wydmuch wi´kszej iloÊci tok-sycznych sk∏adników spalin (z powodu mniej do-k∏adnego spalania paliwa) oraz zmniejszenie osià-gów silnika. SprawnoÊç wtryskiwacza to czynnikwarunkujàcy prawid∏owà prac´ sterowanego kom-puterowo systemu wtrysku paliwa.

Wystarczy, ˝e wspó∏czynnik sk∏adu mieszankib´dzie ró˝ni∏ si´ tylko o 1% od wst´pnie za∏o˝o-

nych granic, a ju˝ b´dzie zauwa˝alny niekorzystnywp∏yw na zdolnoÊç systemu do eliminacji nadmia-ru sk∏adników szkodliwych, a zw∏aszcza HC i CO.Obecnie obowiàzujàce w Polsce normy emisji HCsà na tyle wysokie (100 ppm), ˝e mimo obecnoÊciosadów we wn´trzu wtryskiwacza normy te sàspe∏nione. Zauwa˝alne sà jednak jeszcze inne nie-korzystne zjawiska wywo∏ane z∏ym stanem wtry-skiwacza, takie jak: nadmierne zu˝ycie paliwa,mniejsza ˝ywotnoÊç sondy lambda i katalizatora,a przez to zwi´kszenie kosztów eksploatacji wyni-kajàce z wi´kszych rachunków za paliwo oraz ko-lejne naprawy.

Warsztaty widzà problem, lecz bardzo cz´sto nieudaje si´ im znaleêç prawdziwej przyczyny, bo-wiem wtryskiwacze nie sà sprawdzane podczasg∏ównych testów diagnostycznych silnika. Warsz-tat zajmujàcy si´ obs∏ugà samochodów powinienmieç mo˝liwoÊç sprawdzenia stanu technicznegowtryskiwaczy. Sam pomiar rezystancji uzwojeniacewki wtryskiwacza i kontrola przebiegu impulsusterujàcego nie wystarczajà.

Wszystkie wtryskiwacze systemu jednoczeÊniepowinny byç sprawdzone pod wzgl´dem:

szczelnoÊci kszta∏tu sto˝ka rozpylenia i prawid∏owoÊci

wyp∏ywu paliwa jakoÊci rozpylenia dawki paliwa dzia∏anie cewki: otwieranie i zamykanie wtry-

skiwacza powinno byç sprawdzone dla ró˝nychpr´dkoÊci obrotowych silnika i czasów otwarciawtryskiwacza

˚aden wspó∏czesny diagnoskop nie mo˝e tegozapewniç. Uk∏ady elektronicznej samodiagnozy,w które wyposa˝one sà wspó∏czesne pojazdy, szyb-ko i dok∏adnie wykrywajàce wadliwy sk∏adnik sys-temu elektronicznego silnika, te˝ nie rozwiàzujàproblemu. Wtryskiwacz jest bowiem cz´Êcià za-równo elektronicznà, jak i mechanicznà. Jak ju˝wczeÊniej wspomniano, to w∏aÊnie mechanicznyaspekt stanu technicznego wtryskiwacza decydujeo poprawnoÊci pracy silnika. SprawnoÊç mecha-niczna wtryskiwacza nie mo˝e byç dok∏adnie ana-lizowana, sprawdzana czy testowana, gdy jest onzamontowany na silniku. Musi byç wymontowanyi dok∏adnie sprawdzony pod wzgl´dem wycieków,kszta∏tu strugi, jakoÊci rozpylenia (wielkoÊci kroplipaliwa) i obj´toÊci podawanego paliwa, za pomocàkompletnego diagnostycznego programu symula-cyjnego.

Nowoczesne urzàdzenia do diagnozowania i ob-s∏ugi wtryskiwaczy (rys. 4.10), produkowane przezfirmy New Age, ASNU, Carbon-Zapp, umo˝liwiajàsprawdzanie wi´kszoÊci produkowanych na Êwie-


Rys. 4.9. Szkic koƒcówkiwtryskiwacza

elektromagnetycznego

cie wtryskiwaczy, a przynajmniej tych, które oferu-jà najbardziej znane firmy. Sprawdzenie powinnoobejmowaç zarówno statyczny, jak i dynamicznypomiar dawki paliwa. Mo˝liwoÊç pomiaru dawkipaliwa w warunkach statycznych, dla pe∏nego

otwarcia wtryskiwacza i dynamicznych, gdy wtry-skiwacz otwiera si´ i zamyka pulsacyjnie, tak jak napracujàcym silniku, daje wspania∏e mo˝liwoÊci dia-gnozowania ich stanu technicznego. Oprócz tego,˝e wtryskiwacz bywa zabrudzony, zdarzajà si´ inne


Rys. 4.10. Nowoczesne urzàdzenia do diagnozowania i obs∏ugi wtryskiwaczy

Rys. 4.11. Wyniki testu statycznego i dynamicznego wtryskiwaczy przed i po czyszczeniu

sytuacje, takie jak: s∏aba lub z∏amana spr´˝ynawtryskiwacza (z tego powodu wtryskiwacz podajewi´cej paliwa), zwarta pewna liczba zwojów cewki,czy zwi´kszane opary mechaniczne (wtryskiwaczpodaje wtedy mniej paliwa). Oceniajàc stan tech-niczny wtryskiwacza nale˝y porównaç reakcj´cewki i reakcj´ mechanicznà zobrazowanà przezpomiar dynamiczny dawki, ze statycznym wyp∏y-wem danego wtryskiwacza. Bez tego porównaniadiagnoza jest niepe∏na.

Po sprawdzeniu i zapisaniu wyników wtryski-wacze powinny byç czyszczone w myjkach ultra-dêwi´kowych. Po czyszczeniu wtryskiwacze po-winny byç ponownie poddane testowi, a ich dzia-∏anie po czyszczeniu - porównane z wynikamiwst´pnymi przed czyszczeniem.

Mo˝e si´ okazaç, ˝e po czyszczeniu wydatek sta-tyczny wtryskiwaczy poprawi∏ si´, lecz test dyna-miczny mo˝e wykazaç niedostateczny stan tech-niczny wtryskiwaczy (rys. 4.11).

Wykorzystujàc impuls czasu otwarcia wtryski-waczy paliwa niektóre pojazdy sà fabrycznie wypo-sa˝one we wskaêniki bie˝àcego zu˝ycia paliwa.

Dla celów warsztatowych szczególnie przydatnyjest tryb pracy wskazujàcy aktualne, czyli bie˝àcezu˝ycie paliwa przez silnik pojazdu.

Zw∏aszcza na biegu ja∏owym, gdy silnik jest w sta-nie nagrzanym, mamy doÊç szczególne i stabilne wa-runki pracy. Obserwacja tego wskazania przez u˝yt-

kownika pojazdu mo˝e daç nam istotnà informacj´serwisowà, gdy np. zostaje stwierdzony znaczàcywzrost tej wartoÊci (warto go na to uczuliç). Dodatko-wà korzyÊcià jest tendencja do oszcz´dniejszej jazdy,gdy silnik jest zimny. Niestety niewiele pojazdów jest

wyposa˝onych w tego typu wskaêniki. W ostatnim ro-ku pojawi∏ si´ na rynku tego typu produkt oferowanyprzez firm´ KEL Krzysztofa Kury∏owicza z Opola. Rys.4.12 przedstawia takie przyrzàdy przeznaczone domonta˝u w pojeêdzie. Wersja serwisowa wielo-funkcyjnego testera impulsu wtrysku i zu˝ycia paliwafirmy KEL Opole ma znacznie wi´ksze mo˝liwo-Êci. Mo˝na dokonaç np. precyzyjnego pomiaru czasuwtrysku czy pr´dkoÊci obrotowej.


Rys. 4.12. Wielofunkcyjne komputerki samochodowe montowane w pojazdach firmy KEL Opole


Zasadniczym parametrem uk∏adu paliwowegojest ciÊnienie paliwa. Zale˝nie od rozwiàzaƒuk∏adu oraz miejsca obwodu, w którym mie-

rzymy ciÊnienie, a niekiedy równie˝ stanu pracysilnika, ciÊnienie paliwa mo˝e mieç ró˝ne wartoÊci.Najwa˝niejszym parametrem jest tzw. ciÊnieniesystemowe.

WartoÊci ciÊnienia, jakie spotykamy w syste-mach zasilania silnika, mogà mieç nie tylko bardzoró˝ne wartoÊci, lecz równie˝ mogà odnosiç si´ dowartoÊci ciÊnienia atmosferycznego, czyli ciÊnieniaotoczenia. Jest ono wartoÊcià zmiennà, uzale˝nionànie tylko od warunków pogodowych (ni˝ lub wy˝baryczny), lecz tak˝e od wysokoÊci nad poziomemmorza i temperatury powietrza. Aby uniezale˝niç

wartoÊç pomiaru od tych czynników, stosuje si´czasem przyrzàdy wyskalowane w tzw. warto-Êciach ciÊnienia bezwzgl´dnego. Ilustruje to szkicpodzia∏ek jednego i drugiego typu (rys. 5.1, 5.2).

Przyrzàdy do pomiaru wartoÊci ciÊnienia odnie-sionych do ciÊnienia bezwzgl´dnego, czyli pró˝ni(popularnie mówimy cz´sto podciÊnienia), nazy-wamy wakuometrami (od s∏owa vacum). Przyrzàdydo pomiaru ciÊnieƒ wi´kszych od ciÊnienia atmos-ferycznego (odniesionych do ciÊnienia atmosfe-rycznego) nazywamy manometrami.

Je˝eli konstrukcja przyrzàdu umo˝liwia pomiarpodciÊnienia i nadciÊnienia, przyrzàdy takie nazy-wajà si´ manowakuometrami. Rys. 5.2 przedstawiamanowakuometr wyskalowany w barach, zamonto-wany na pompie pró˝niowo-nadciÊnieniowej firmyMitivac. W tym przypadku zakres podciÊnieniaoznaczono wartoÊciami ujemnymi, natomiast za-kres powy˝ej ciÊnienia atmosferycznego - jako war-toÊci dodatnie.

W systemach paliwowych stosuje si´ tradycyjneokreÊlenie wartoÊci ciÊnieƒ odniesione do ciÊnie-

5. Parametry uk∏adu paliwowego

Rys. 5.1. Porównanie wartoÊci ciÊnieƒ wed∏ug podzia∏ek odniesionych dla ciÊnienia bezwzgl´dnego i ciÊnienia atmosferycznego

Rys. 5.2. Podzia∏ka manowakuometru pompki Mitivac

nia atmosferycznego. Natomiast w obszarze uk∏adudolotowego silnika, zw∏aszcza w diagnoskopachsystemów elektronicznych, u˝ywa si´ powszech-nie wartoÊci ciÊnienia bezwzgl´dnego. Nale˝y touwzgl´dniç przy ocenie tych wartoÊci.

Na rys. 5.3 przedstawiono zakresy typowychwartoÊci ciÊnienia paliwa spotykane w systemachgaênikowych. Jest to zakres od 0,2 do 0,3 bara(0,02÷0,03 MPa, 20÷30 kPa). Zakres ok. 1 bara(100 kPa) dotyczy systemów wtrysku jednopunkto-wego SPI, zakres 3 bary (300 kPa) - wielopunkto-wych systemów wtryskowych MPI, natomiast za-kres ok. 6 barów (600 kPa) - systemów ciàg∏ego me-chanicznego wtrysku paliwa typu K-Jetronic. Syste-my GDI pracujà przy wartoÊciach ciÊnienia o dwarz´dy wielkoÊci wi´kszych (102=100 krotnie) odciÊnienia paliwa w systemach SPI.

Aby wskazanie wartoÊci by∏o obarczone mo˝liwiema∏ym b∏´dem, zakres wskazaƒ powinien zawieraçsi´ pomi´dzy 1/3 a 2/3 zakresu podzia∏ki manometru.Z tego wynika, ˝e do pomiaru ciÊnienia paliwaw uk∏adach np. elektronicznie sterowanych syste-mów gaênikowych powinniÊmy stosowaç manome-try o zakresie do 100 kPa (1,0 bar). W systemach jed-nopunktowego wtrysku paliwa powinny byç stoso-wane manometry do 2 barów (200 kPa), systemachwielopunktowego wtrysku MPI - do 6 barów (600kPa), systemach wtrysku mechanicznego K-Jetronic -do 10 barów (1 MPa).

W systemach GDI manometry powinny mieç za-kres do 150 barów (15 MPa).

Jak z powy˝szego wynika, w warsztacie powin-no byç nawet do 5 manometrów o zakresach: do 1

bara, 2, 6, 10, 150 barów, aby mo˝na by∏o mówiç,˝e jesteÊmy w stanie prawid∏owo okreÊliç wartoÊçciÊnienia paliwa w dowolnym uk∏adzie paliwo-wym silników z zap∏onem iskrowym ZI.

Aby mo˝liwe by∏o stwierdzenie, czy pomierzo-na wartoÊç paliwa mieÊci si´ w zakresie wartoÊciwymaganych w naprawianym pojeêdzie, warsztatmusi dysponowaç zasobami informacji technicz-nej, tzw. TIS (Techniczna Informacja Serwisowa).

Najbardziej dost´pna na rynku, dla warsztatówniezale˝nych, jest dokumentacja wydawnictwa Au-todata, a zw∏aszcza wa˝na jest tu pozycja pt. „Danediagnostyczne”. Po otwarciu poradnika na stronieodpowiadajàcej marce i modelowi danego pojazdu,po odchyleniu zak∏adek obu stron ok∏adki podrćz-nika, mo˝emy znaleêç w nast´pujàcy sposób po-szczególne informacje. Na rys. 5.4. przedstawionofragment zak∏adki strony tytu∏owej podrćznikawarsztatowego „Dane diagnostyczne”. Wiersze 1÷6umo˝liwiajà nam w kolumnach 1÷7 na stronie le-wej podrćznika zidentyfikowanie modelu pojazdu,roku produkcji i innych. Wiersze od 7 do 11 dotyczàdanych o silniku, natomiast 13÷16 - uk∏adu paliwo-wego. TreÊç tych wierszy przedstawiono na rys. 5.5.

Najbardziej istotne z punktu widzenia obs∏ugiuk∏adów paliwowych sà wiersze:

2 - podaje model pojazdu danej marki3 - dodatkowy opis modelu pojazdu4 - pojemnoÊç silnika6 - lata produkcji danego modelu7 - kod silnika pojazdu (bardzo wa˝na informa-

cja)


Rys. 5.3. Zakres wartoÊci ciÊnieƒ paliwa, mierzonych wzgl´demciÊnienia atmosferycznego, spotykanych w ró˝nych systemachwtrysku paliwa

Rys. 5.4. Zak∏adka strony tytu∏owej podrćznika warsztatowego„Dane diagnostyczne” firmy Autodata

9 - pojemnoÊç silnika14 - producent systemu sterowania silnikiem15 - typ systemu sterowania dawkà paliwa16 - rodzaj wykonania systemu paliwowegoW wierszach 60÷63 na prawej stronie podrćzni-

ka znajdujà si´ parametry uk∏adu paliwowego (rys.5.6). Odpowiednio dla wybranego pojazdu w kolum-nach 1÷7, np. kol. 3 - Audi 80 20i, kod silnika ABT,system Mono-Motronic, TBI (systemu jednopunkto-wego wtrysku paliwa SPI) na lewej stronie podrćz-nika; równie˝ w kol. 3, lecz na stronie prawej znaj-dujemy odpowiadajàce temu pojazdowi parametryuk∏adu paliwowego. W kolumnie 3 w wierszu 63znajdziemy wartoÊç ciÊnienia paliwa. Fragment tejstrony podrćznika przedstawia rys. 5.7.

W wierszu 61 podane jest ciÊnienie t∏oczeniawymagane od pompy paliwa przy zatrzymanymprzep∏ywie (zrzucie). Zazwyczaj jest to ciÊnienie,przy którym nast´puje otwarcie zaworu upustowe-go pompy paliwa. Mniejsza od wymaganej, wartoÊçciÊnienia podawanego przez pomp´, oznacza jej z∏ystan techniczny lub to, ˝e zastosowana pompa jestnie z tego zakresu ciÊnieƒ, jakiego oczekujemy.

Wiersz 62 opisuje wartoÊç ciÊnienia systemowe-go, tj. ciÊnienia, jakie w uk∏adzie paliwowym wy-znacza (stabilizuje) regulator ciÊnienia paliwa. Jestto wartoÊç ciÊnienia paliwa, gdy do króçca podci-Ênienia (nadciÊnienia dla silników do∏adowanych)

regulatora jest podana wartoÊç ciÊnienia otoczenia(atmosferycznego).

W wierszu 63 podane jest ciÊnienie paliwa, jakiepowinno byç, gdy silnik pracuje na biegu ja∏owym.

Niestety w podrćzniku jest wiele nieÊcis∏oÊci,a niekiedy wyraênych pomy∏ek. Na przyk∏ad w ko-lumnach 1 i 3, gdzie podano ciÊnienia paliwa

w systemach Mono–Motronic, wiersz 63 jest opisa-ny jako „ciÊnienie regulacyjne - z podciÊnieniem”,a przecie˝ w uk∏adach paliwowych jednopunkto-wego wtrysku SPI, a takim jest system Mono-Mo-tronic, podciÊnienie nie jest w ˝aden sposób stoso-wane do korekcji, czy te˝ regulacji ciÊnienia pali-wa. Ta wartoÊç ciÊnienia powinna byç wpisana niew wierszu 63, lecz w wierszu 62 „ciÊnienie syste-mu - bez podciÊnienia”.


Rys. 5.5. Strona lewa podrćznika warsztatowego „Dane diagnostyczne” firmy Autodata

Rys. 5.6. Zak∏adka strony ostatniej (ok∏adki) podrćznika warsztatowego „Dane diagnostyczne” firmy Autodata

Rys. 5.7. Strona prawa podrćznikawarsztatowego „Dane diagnostyczne”

firmy Autodata


Bibliografia

1. Mechanisches Benzineinspritzsystem mit Lambda-Regelung K-Jetronic. Bosch 2. Einspritzhandbuch 1. Autodata 3. Motormanagement ME-Motronic. Bosch 4. Service Tips & Infos. Pierburg 5. Dane diagnostyczne 1996 AUD7. Autodata 19966. Auto Technika Motoryzacyjna7. Auto Expert 2000. Nr 4/19988. Krafthand 1999. Nr 20/19999. Krafthand 2000. Nr 5/200010. Original-Equipment Information. Bosch11. Electric fuel pump EKP12. Pierburg AG

Spis treÊci

1. Podzia∏ uk∏adów paliwowych1.1. SPI - jednopunktowy wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51.2. MPI - wielopunktowy wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61.3. K - mechaniczny, ciàg∏y wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71.4. GDI - bezpoÊredni wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2. Budowa i dzia∏anie uk∏adów paliwowych2.1. SPI - jednopunktowy wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92.2. MPI - wielopunktowy wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .112.3. K-Jetronic - mechaniczny, ciàg∏y wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .172.4. KE-Jetronic – mechaniczno-elektroniczny, ciàg∏y wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .232.5. GDI - bezpoÊredni wtrysk paliwa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

3. Pompy paliwaBudowa pomp, sposób czytania charakterystyk, sposób oznaczania przez producentów, przyk∏ady typowych uszkodzeƒ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

4. WtryskiwaczeWp∏yw niesprawnych wtryskiwaczy na funkcjonowanie silnika, parametry pracy wtryskiwaczy, metody sprawdzania wtryskiwaczy, urzàdzenia do diagnozowania i obs∏ugi wtryskiwaczy . . . . . . .36

5. Parametry uk∏adu paliwowegoZakresy norm ciÊnieƒ paliw, narz´dzia warsztatowe do pomiaru ciÊnieƒ paliwa, dokumentacja warsztatowa parametrów uk∏adu paliwowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

Uklady Paliwowe - Opis

Documents

Transcript of Uklady Paliwowe - Opis