Z racji tego, że diagnostyka, naprawa i regeneracja układów wtryskowych Diesla to mój tzw. chleb powszedni, chciałbym w następnych moich postach przybliżyć jeden z obecnych układów zasilania Diesla – Common Rail.
Na początek trochę informacji na temat samego układu Common Rail, w następnych postach postaram się opisać jak powinien być diagnozowany, jakie występują usterki i co jest ich przyczyna, oraz jak wygląda profesjonalny przebieg regeneracji wtryskiwacza Bosch.
Premiera układu wtryskowego Common Rail odbyła się w 1997 roku. Common Rail szybko zdobył rynek i w 1999 roku Bosch osiągnął produkcję na poziomie 1 miliona układów wtryskowych. Następnymi firmami oferującymi układy Common Rail było Denso oraz Delphi.
Zasada działania układu Common Rail jest dość prosta, ale wymagała opanowania zaawansowanej technologii produkcji. Pompa wysokiego ciśnienia, która wytwarza ponad tysiąc bar ciśnienia oraz wtryskiwacze, których czas otwarcia wynosi milisekundy wymagają wyrafinowanej konstrukcji oraz ogromnej precyzji produkcji. Całość sterowana jest za pomocą elektronicznego sterownika, który w czasie rzeczywistym oblicza wielkość dawki wtrysku oraz steruje pracą pompy i wtryskiwaczy.
Obecnie w silnikach Diesla stosuje się już wyłącznie systemy zasilania typu Common Rail gdzie rozpoczęcie wtrysku oraz wielkość dawki paliwa regulowane są elektronicznie.
Dzięki precyzji dawki oraz efektywności rozpylenia paliwa w komorze spalania oraz temu że ciśnienie paliwa w zasobniku, który jest wspólny dla wszystkich wtryskiwaczy i jest utrzymywany na stabilnym poziomie, układ ten góruje nad wcześniejszymi rozwiązaniami zasilania silników diesla. Wtryskiwacze w układach Common Rail sterowane są elektrycznie poprzez sterownik silnika, dzięki czemu ich reakcja jest błyskawiczna, co pozwala z wielką dokładnością i praktycznie w każdym zakresie mierzyć ilość wtryskiwanego paliwa według czasu otwarcia wtryskiwacza. Odmierzanie ilości wtryskiwanego paliwa pozwala także dzielić całą jego ilość z jednego cyklu roboczego danego cylindra na bardzo małe dawki wstępne, dawkę główną i ewentualnie następujący po niej tzw. dotrysk. Taka praca wtryskiwaczy umożliwiła wyeliminowanie wad wcześniejszych silników Diesla jak: głośna praca, stosunkowo wysokie zużycie paliwa, zawartości sadzy w spalinach itp.
Systemy Common Rail pierwszej i drugiej generacji posiadają wtryskiwacze sterowane elektromagnetycznie. Iglicę zaworu uruchamia w nich jedno- lub dwuczęściowa zwora elektromagnesu który jest zasilany impulsami elektrycznymi, wysyłanymi przez sterownik silnika.
Wtryskiwacz elektromagnetyczny Bosch zbudowany jest z trzech głównych elementów: rozpylacza otworkowego, kulkowego zaworu otwieranego elektromagnesem i zamy- kanego sprężyną powrotną oraz wspomagającego otwieranie hydraulicznego układu, gdzie funkcję płynu roboczego pełni olej napędowy. Paliwo dostarczane jest z wysoko- ciśnieniowego zbiornika przez króciec przyłączeniowy wtryskiwacza do kanału rozpylacza, oraz przez dodatkowy dławik do hydraulicznej komory sterującej. Drugi dławik – odpływowy – łączy tę komorę z paliwowym przewodem powrotnym.
W momencie kiedy elektromagnes unosi kulkę, odrywa się ona od jej szczelnie dopasowanego gniazda i następuje otwarcie kanału przelewowego. Następstwem jest nagły spadek ciśnienia w komorze sterującej, czego następstwem jest hydrauliczne uniesienie iglicy zaworu głównego i wtrysk paliwa przez rozpylacz.
W trzeciej generacji układów Common Rail stosowane są wtryskiwacze piezoelektryczne, gdzie zastosowane zostało zjawisko odkształcania się kryształów pod wpływem przyłożonego do nich napięcia elektrycznego. Konstrukcja ta pozwala mimo działania w podobnych cyklach jak wtryskiwacz elektromagnetyczny, na szybszą zmianę tych cykli.
