Wtryskiwacze: objawy, praca, sprawdzenie

Wtryskiwacze to części samochodowe, które mogą umknąć uwadze kierowcy. Każdy kierowca powinien coś wiedzieć o wtryskiwaczach, ponieważ poważnie uszkodzony wtryskiwacz dużo kosztuje.

Wtryskiwacz odpowiada za to, aby nasz pojazd ruszył. Jego zadaniem jest dostarczanie odpowiedniej ilości dobrze rozpylonego paliwa do komory spalania. Komputer sterujący podpowiada im, kiedy podać dawkę oleju napędowego.

Jak działa wtryskiwacz?

W skład budowy wtryskiwacza wchodzi korpus mieszczący uzwojenie cewki i prowadnicę iglicy oraz z iglicy z kotwicą. Wtryskiwacz jest odpowiedzialny za doprowadzanie wymaganej ilości paliwa do każdego cylindra. Zasada działania wtryskiwacza nie jest skomplikowana. Paliwo, które dociera do wtryskiwacza, przyjmuje postać mgiełki i pod wielkim ciśnieniem (aż 2000 barów) dostaje się do zbiorniczka znajdującego się w końcówce rozpylacza, czyli części w komorze spalania silnika. Tak można opisać wtryskiwacze w przybliżeniu. Same wtryskiwacze dzieli się na te w zależności od rodzaju paliwa i każdy z nich ma inną zasadę działania.

Rodzaje wtryskiwaczy

Najbardziej popularne są wtryskiwacze Common Rail (czyli wtryskiwacze Diesel) i wtryskiwacze
benzynowe.

1. Wtryskiwacze Common Rail

Common Rail jest obecnie montowany w każdym nowym samochodzie, który ma silnik Diesla. Nic dziwnego, jako że zasada działania systemu Common Rail jest bardzo prosta. Stare silniki Diesla miały dość skomplikowany system pracy: paliwo było dostarczane indywidualnie do poszczególnych wtryskiwaczy. Wprowadzenie systemu Common Rail uprościło tę czynność: paliwo jest najpierw dostarczane do listwy, a potem ta listwa dostarcza je do wtryskiwaczy. Dzięki temu paliwo trafia z równym ciśnieniem do każdego cylindra, co również sprawia, że hałas podczas pracy silnika jest zdecydowanie mniejszy niż w przypadku stosowania starych wtryskiwaczy Diesla. Dodatkowymi plusami są spełnianie najwyższych norm spalin i osiąganie większych osiągów (zwiększone moc silnika i moment obrotowy). Niemniej jednak wszystkie komponenty układu Common Rail są kosztowne (wymiana jednego wtryskiwacza może kosztować nas nawet kilka tysięcy złotych).

Zasada działania wtryskiwaczy Common Rail

Zacznijmy od zasady działania systemu Common Rail. W zbiorniku paliwa układu wtryskowego znajduje się pompa paliwa, która ma za zadanie przetłoczyć przez filtr paliwa olej napędowy do pompy wysokiego ciśnienia. Pompa podaje olej napędowy dalej do szyny Common Rail, która jest akumulatorem paliwa. To z tej szyny paliwo jest dostarczone do wtryskiwaczy. Wtryskiwacze to najbardziej skomplikowana część układu wtryskowego. Obecnie mamy dwa rodzaje wtryskiwaczy Common Rail — wtryskiwacze elektromagnetyczne i wtryskiwacze piezoelektryczne. Ich zasady działania są do siebie podobne.

Wtryskiwacze elektromagnetyczne
Paliwo pod wysokim ciśnieniu jest wtłaczane do korpusu wtryskiwacza poprzez króciec dopływowy. Wewnątrz wtryskiwacza znajduje się długi trzpień z tłoczkami w górnej i dolnej części. Nad górną i dolną częścią znajdują się komory spalania. W górnej komorze spalania paliwo ma takie samo ciśnienie co w szynie Common Rail przed wtryskiwaczami. W dolnej komorze spalania ciśnienie oleju napędowego jest takie samo, ale powierzchnia tłoczka jest mniejsza, co sprawia, że siła nacisku na ten tłoczek jest mniejsza. Ciśnienie napierające na dolny tłoczek sprawia, że tłoczek jest dociskany w dół, co powoduje zamknięcie iglicy. Paliwo nie jest wtedy dostarczane do komory spalania. Kiedy sterownik silnika nakazuje wtryskiwaczowi dostarczenie paliwa do komory, elektromagnes znajdujący się na samej górze wtryskiwacza unosi talerzyk, który zamyka przestrzeń wysokiego ciśnienia. To powoduje spadek ciśnienia w górnej komorze, a wzrost ciśnienia paliwa w dolnej komorze. Iglica zamykająca otwory w końcówce wtryskiwacza unosi się i paliwo trafia do silnika. Paliwo, które w trakcie uniesienia talerzyka uszło z wtryskiwacza, wraca do obiegu zasilania.
Wtryskiwacze elektromagnetyczne są stosowane w układach Common Rail I i II generacji. Ich zasada działania jest opisana powyżej.
Wtryskiwacze piezoelektryczne
Wtryskiwacze piezoelektryczne mają podobną zasadę działania do wtryskiwaczy elektromagnetycznych, ale różnią się konstrukcją. Elektromagnes i trzpień, które są podstawą wtrysków elektromagnetycznych, zastąpiono materiałem piezoelektrycznym. Różnią się też komory wysokiego i niskiego ciśnienia. Są umieszczone w okolicy iglicy. Jej zamknięcie jest spowodowane przez wyższe ciśnienie, a uniesienie iglicy jest spowodowane przez różnicę ciśnień w komorach. Niezastąpionym elementem wtryskiwaczy piezo jest siłownik hydrauliczny, który odpowiada za zwiększenie skoku materiału piezoelektrycznego — sam prąd do tego nie wystarczy. Zaletą tego rozwiązania jest szybkość; dzięki temu wtryski piezoelektryczne są w stanie wykonać większą ilość cykli w jednym okresie pracy silnika niż wtryskiwacze elektromagnetyczne. To poprawia kulturę pracy silnika, a także powoduje mniejsze zużycie paliwa.

Wtryskiwacze Common Rail są drogie z powodu skomplikowanej konstrukcji, małych elementów, które są dokładnie wykonane za pomocą wysokiej jakości materiałów. Trzeba zaznaczyć, że wtryski Diesla są bardzo wrażliwe na paliwo kiepskiej jakości i z tego powodu mogą zacząć źle funkcjonować.

2. Wtryskiwacze benzynowe

Dostępnych jest wiele rodzajów wtryskiwaczy benzynowych: jednopunktowy wtryskiwacz pośredni, wielopunktowy wtryskiwacz pośredni, wtryskiwacz bezpośredni, wtryskiwacz dwusystemowy.

Jednopunktowy wtryskiwacz pośredni
Jest to starsze i tańsze rozwiązanie. W układzie znajduje się tylko jeden wtryskiwacz, który znajduje się na wlocie kolektora ssącego. Dostarczane paliwo ma ciśnienie 1 bara. Tego rodzaju wtrysków nie można znaleźć w nowoczesnych samochodach, tylko w starych modelach aut.
Wielopunktowy wtryskiwacz pośredni
Jest to udoskonalenie jednopunktowego wtryskiwacza. To rozwiązanie ma już osobne wtryskiwacze na każdy cylinder, które znajdują się blisko zaworów ssących. Wtryskiwacze i cylindry znajdują się bliżej siebie. Paliwo jest podawane pod ciśnieniem od 2 do 4 barów.
Bezpośredni wtryskiwacz benzyny
W tym rozwiązaniu końcówka wtryskiwacza znajduje się cylindrze, dzięki czemu paliwo jest podawane bezpośrednio do komory spalania, Stąd też wzięła się nazwa, od angielskiego GDI (Gasoline Direct Injection) – bezpośredni wtrysk benzyny. Ciśnienie wtrysku bezpośredniego jest też dużo większe niż we wtryskiwaczach pośrednich — sięga ok.200 barów. Działa podobnie do układu wtryskowego Common Rail: zanim paliwo dotrze do wtryskiwaczy, trafia do szyny (listwy). W przeciwieństwie do Common Rail zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej nadal jest wykonywany za pomocą iskry ze świecy zapłonowej. Możliwe jest spalanie ubogich mieszanek paliwowo-powietrznych, co jednak z czasem może prowadzić do osadzania się nagaru w kanałach dolotowych.
Wtryskiwacz dwusystemowy
To rozwiązanie wykorzystuje zalety wtrysków pośrednich i bezpośrednich. Wtryskiwacze bezpośrednie pracują, kiedy silnik jest zimny, dzięki czemu mieszanka paliwowo-powietrzna nieskrapla się. Wielopunktowy wtrysk pośredni działa, kiedy silnik jest rozgrzany i jego obciążenie jest niewielkie. Dzięki temu na zaworach ssących nie powstaje nagar, ponieważ są one obmywane mieszanką paliwowo-powietrzną. W tym czasie wtryskiem bezpośrednie nie pracują i nie zużywają się. Wracają do pracy tylko wtedy, kiedy silnik pracuje przy dużym obciążeniu, dzięki czemu do cylindrów bardzo szybko trafia paliwo. Taka praktyka ma swoje zalety, przede wszystkim precyzyjne dawkowanie paliwa i silnik jest zasilany w każdych warunkach pracy, ale jest to bardzo kosztowne i skomplikowane rozwiązanie.

Objawy uszkodzenia wtryskiwaczy

Nierówna praca silnika na biegu jałowym
Spalanie stukowe
Problemy z rozruchem silnika (zwłaszcza w przypadku wtryskiwaczy benzynowych)
Spadek mocy silnika
Zwiększone zużycie paliwa
Zła jakość spalin
Uszkodzenie katalizatora lub filtra cząstek stałych (przy poważnym zaniedbaniu)
Awarie mechaniczne: lejący wtryskiwacz, urwany wtryskiwacz.

Jak sprawdzić wtryskiwacze Common Rail?

W nowszych systemach z systemem Common Rail trudno jest wykryć awarię wtryskiwaczy. Nawet jeśli jeden lub dwa wtryskiwacze Common Rail są uszkodzone, to reszta sprawnych wtryskiwaczy zakamufluje niedomagania i zacznie pracować tak, aby emisja spalin mieściła się w dopuszczalnej normie dla danego samochodu. Jest to duży plus dla środowiska, ale to utrudnia wczesne rozpoznanie usterki wtryskiwacza, a nawet całego układu paliwowego. Najlepiej udać się do mechanika, który może potwierdzić awarie wtryskiwaczy. Trudno też jest sprawdzić wtryskiwacze benzyny: objawy awarii wtrysków są podobne do awarii zapłonów. W przypadku lejących wtryskiwaczy Common Rail można przeprowadzić test przelewowy, który pomoże zidentyfikować uszkodzony wtryskiwacz.

Przyczyny uszkodzenia wtryskiwaczy:

Stosowanie paliwa niskiej jakości (wtryskiwacze Common Rail)
Zapchanie wtryskiwaczy
Niezakodowane wtryskiwacze Common Rail (może zacząć szwankować cały układ Common Rail)
Korozja obsady wtryskiwacza
Wyeksploatowanie.

Wymiana czy regeneracja wtryskiwaczy?

Uszkodzone wtryskiwacze można wymienić na nowe, zregenerowane lub używane. Szerszy wybór na rynku mają właściciele samochodów z silnikiem Diesla; w ich przypadku też łatwiej jest znaleźć warsztat specjalizujący się w regeneracji wtryskiwaczy Common Rail. Takiego szczęścia nie mają posiadacze wtryskiwaczy benzynowych: ich części rzadko kiedy są poddawane regeneracji, ale już trochę łatwiej można kupić zestaw używanych wtryskiwaczy. Pamiętaj, aby nie kupować części niewiadomego pochodzenia!

Jak dbać o wtryskiwacze?

Kierowców ucieszy fakt, że wtryskiwacze są odporne na niewłaściwą eksploatację auta, tj. Dynamiczne jazdy. Oczywiście to nie znaczy, że kierowca nie musi zmieniać swoich złych nawyków — inne podzespoły w samochodzie niestety nie są aż takie odporne. Wtryskiwacze zwykle wytrzymują 200-250 tysięcy kilometrów, co zależy od jakości części i rodzaju wtryskiwaczy. Wtryskiwacze benzynowe są o wiele bardziej wytrzymałe niż wtryskiwacze Common Rail. Aby przedłużyć żywotność tych podzespołów, pomocne jest czyszczenie wtryskiwaczy, zapobiegawcze oraz doraźne. Kierowca musi kontrolować stan wtryskiwaczy i wykonać taki zabieg w momencie pojawienia się pierwszych zabrudzeń. Uważaj, ponieważ jeśli nie masz odpowiednich umiejętności, to bardzo łatwo możesz zapowietrzyć układ paliwowy, więc w razie wątpliwości skorzystaj z pomocy fachowca. Taki zabieg jednak nic nie da, kiedy wtryskiwacze są uszkodzone lub zepsute. Wtryskiwacze Common Rail są szczególnie narażone na nawet najdrobniejsze zanieczyszczenia; dlatego też stosuj paliwo tylko wysokiej jakości. Nie ignoruj żadnych usterek, które mogą sugerować uszkodzenie wtryskiwaczy — regeneracja wtryskiwacza jest tańsza niż regeneracja akumulatora, czy też rozrusznika. Zawsze tankuj paliwo dobrej jakości i regularnie wymieniaj filtr paliwa.

Den

uśmiechnięty mechanik z masą doświadczenia w występowaniu w filmikach instruktażowych AUTODOC Nigdy nie widziany bez swoich gogli ochronnych jeździ BMW X5 E53 marzy o otrzymaniu Gold Play Button, dzięki 1 000 000 subskrypcji na YouTubie