13) Údržba, kontrola a seřízení elektr. řízené vysokotlaké části pal.soustavy vznětových motorů

Údržba, kontrola a seřizování elektronicky řízené vysokotlaké části palivové soustavy Během vývoje palivových soustav vznětových motorů se objevilo mnoho variant řešení. Mezi nejvýznamější varianty, které se provozně uplatnily, patří, kromě palivové soustavy s řadovým vstřikovacím čerpadlem také : • Palivová soustava se samostatnými jednoválcovými vstřikovacími čerpadly s cizím pohonem od vačkového hřídele motoru. Principem své funkce, způsobem údržby a kontroly se neliší od soustavy s řadovým vstřikovacím čerpadlem. Lze si je představit jako řadové vstřikovací čerpadlo rozdělené na samostatné výtlačné jednotky. • Palivová soustava se sdruženou vstřikovací jednotkou PDE ( Pumpe Düse Einheiten ), kde čerpadlo a tryska tvoří jeden celek pro každý válec • Palivová soustava s rotačním vstřikovacím čerpadlem s axiálním pístem • Palivová soustava s rotačním vstřikovacím čerpadlem s radiálními písty • Palivová soustava Common Rail s vysokotlakým čerpadlem. Posledním vývojovým stupněm je v současnosti systém Common Rail, který už nemá ( nemůže mít ) mechanicky řízenou alternativu. Vývoj však jde také směrem, který reprezentuje systém PDE, který má od samého počátku pouze elektronické řízení. Spolehlivě odhadnout směr dalšího vývoje však v současnosti ještě nelze. Sdružená vstřikovací jednotka PDE je namontována v hlavě každého válce. Pohon je buď přímo vačkovým hřídelem motoru, nebo je mezi vačkovým hřídelem a jednotkou PDE krátké vahadlo. Tímto řešením je zcela odstraněno vysokotlaké potrubí, a proto je objem paliva mezi pístem vstřikovacího čerpadla a tryskou podstatně menší. To umožňuje použít podstatně vyšší tlaky až 200 MPa, tj. 2000 barů ), při kterých se již projevuje stlačitelnost paliva a elastické deformace vysokotlakých trubek. Vysoké vstřikovací tlaky jsou výhodné z hlediska tvorby směsi a dokonalosti spalování. Řízení dávky a předvstřiku je elektronické. Údržba a kontrola této soustavy se řídí stejnými obecnými zásadami jako soustavy s mechanickým řízením, tj. především je nutné dbát na těsnost, čistotu paliva, na dobré připojení vodičů. Diagnostika se provádí nepřímo, oscilografickou metodou průběhu napětí na jednotce PDE nebo kontrolou výfukových plynů. Rotační vstřikovací čerpadla s axiálním pístem mají jednu výtlačnou jednotku společnou pro všechny válce motoru. Tato jednotka dodává vysokotlaké palivo do rozdělovače, z kterého je palivo vedeno vysokotlakými trubkami ke vstřikovačům jednotlivých válců. Vstřikovače jsou obdobné jako v soustavě s řadovým vstřikovacím čerpadlem. Regulace otáček je mechanická nebo elektronická. Konstrukce umožňuje vysoké vstřikovací tlaky ( až 140 MPa, tj.1400 barů ) a až 4500 ot/min motoru. V tělese čerpadla jsou soustředěny všechny obvyklé funkce, tj. nízkotlaké podávací čerpadlo, rozdělovač paliva, regulátor otáček, přesuvník vstřiku, zvětšení předvstřiku při studeném startu, a navíc proti řadovým čerpadlům také elektromagnetický uzavírací ventil, který uzavírá přívod paliva k vysokotlakému čerpadlu, a umožňuje tak zastavit motor v případě poruchy ovládání nebo regulátoru otáček. Konstrukce čerpadla je univerzální a umožňuje jeho přizpůsobení ( nastavení dodávkové charakteristiky ) pro konkrétní požadavky ( pro různé typy motorů ).Přizpůsobení je možné pro atmosférické i přeplňované motory, v závislosti na různých veličinách ( atmosférický tlak, zatížení motoru, teplota motoru, recirkulace spalin ). Elektronická varianta má vlastní řídící jednotku, která umožňuje řadu dalších funkcí : slouží pro snížení emisí, pro sledování činnosti ( vnitřní diagnostika ), pro nouzový stav v případě selhání některých funkcí, popř. pro imobilizér. Údržba a kontrola této soustavy se opět řídí stejnými obecnými zásadami jako soustavy s mechanickým řízením, tj. především je nutné dbát na těsnost, čistotu paliva, na dobré připojení vodičů. Toto vstřikovací čerpadlo nemá olejovou náplň ani není připojeno na mazací soustavu motoru. Mazání jednotlivých součástí je palivem ( naftou ), které vyplňuje všechny vnitřní prostory čerpadla. Diagnostika se provádí nepřímo, oscilografickou metodou kontroly průběhu napětí nebo kontrolou výfukových plynů. Elektronická varianta má zabudovanou vnitřní diagnostiku, která sleduje stav snímačů ( jejich signálů ). Opravy mechanických částí připadají v úvahu pouze na patřičně vybavených pracovištích. Spočívají v demontáži, přímé kontrole a výměně poškozených součástí, montáži a seřízení. K tomu jsou nezbytné jednoúčelové přípravky i technické údaje a technologické předpisy výrobce. V důsledku to znamená, že žádný zásah do vstřikovacího čerpadla není možný mimo značkový servis nebo výrobní pracoviště. Rotační vstřikovací čerpadla s radiálními písty jsou z hlediska své konstrukce variantou řadových čerpadel, jako celek jsou však kompaktnější a rozměrově menší. V počátcích svého používání měla mechanickou regulaci, v současnosti jsou řízena elektronicky, samostatnou řídící jednotkou spolupracující s řídící jednotkou motoru. Konstrukce umožňuje vysoký vstřikovací tlak ( až 170 MPa, tj. 1700 barů ) a až 4500 ot/min motoru. V tělese čerpadla jsou soutředěny všechny obvyklé funkce, stejné jako u axiálního čerpadla. S těmito čerpadly se používají vstřikovače obvyklé konstrukce nebo dvoupružinové vstřikovače. Při vstřikování se zdvihne jehla ( proti síle první pružiny ) nejprve na úvodní zdvih, při kterém je vstřikováno pouze malé množství paliva. Stoupá – li tlak nadále, otevře se jehla trysky na plný zdvih ( proti síle obou pružin ) a je vstřikována hlavní dávka paliva. Tím je dosaženo dvoustupňového vstrikování, s měkčím chodem motoru. Pro čerpadla s elektronickým řízením je jeden ze vstřikovačů navíc vybaven snímačem pohybu jehly. Začátek pohybu jehly signalizuje začátek vstřiku. Tento signál používá řídící jednotka pro řízení předvstřiku v závislosti na otáčkách motoru nebo na recirkulaci spalin. Údržba a kontrola této soustavy je stejná jako u soustavy s rotačním vstřikovacím čerpadlem s axiálním pístem. Palivová soustava Common Rail má oddělené vytváření vysokého tlaku a vstřikování. Vstřikovací tlak je vytvářen vysokotlakým čerpadlem, které dodává palivo pod vysokým tlakem ( až 140 MPa ) do vysokotlakého zásobníku ( „Railu“ ). Z tlakového zásobníku je přes omezovače průtoku palivo vedeno krátkým vysokotlakým potrubím ke vstřikovačům. Vstřikovač je řízen hydraulickým servosystemem, který je ovládán prostřednictvím elektromagnetického ventilu signály řídící jednotky. Konstrukce soustavy Common Rail je celkově jednodušší něž u systemů se vstřikovacím čerpadlem. Nižší je také její příkon. Motor s touto palivovou soustavou může dosahovat až 5000 ot/min. V nízkotlaké části soustavy Common Rail je palivo z nádrže dopravováno samostatným elektrickým čerpadlem ( válečkovým lamelovým nebo zubovým ) přes palivový filtr s odlučovačem vody k vysokotlakému čerpadlu. Vysokotlaké čerpadlo je radiální rotační čerpadlo ( třípístové ), jehož dopravní výkon může být v případě potřeby snížen odpojením jednoho pístu. Ve vysokotlaké části je regulační ventil tlaku, který udržuje vysoký tlak na stálé hodnotě, která však může být proměnlivá ( v rozmezí 100 až 140 MPa ) a je řízena řídící jednotkou. Vysokotlaký zásobník akumuluje palivo pod vysokým tlakem. Zásoba stlačeného paliva tlumí tlakové kmity vzniklé cyklickým čerpáním vysokotlakého čerpadla a vstřikováním. Na vysokotlakém zásobníku je snímač tlaku, jehož signál potřebuje řídící jednotka pro výpočet doby otevření vstřikovače. Omezovače průtoku propouštějí palivo z vysokotlakého zásobníku do krátkého vysokotlakého potrubí ke vstřikovačům. Zároveň mají pojistnou funkci, která spočívá v trvalém ( do příštího startu motoru ) uzavření vývodu v případě, že dojde k překročení maximálního přípustného odběru. K tomu by mohlo dojít např. při trvalém otevření vstřikovače. Vstřikovače soustavy Common Rail umožńují řídit počátek vstřiku a vstřikované množství. Otvírání a zavírání trysky je řízeno hydraulickým servosystémem, který je ovládán elektromagnetickým ventilem. Trysky jsou otvorové, obvykle ( pro snížení emisí ) jsou s otvory do sedla. Údržba a kontrola této soustavy je stejná jako u soustavy s rotačním vstřikovacím čerpadlem s axiálním pístem.