Diagnostyka wtryskiwaczy Common Rail w trakcie pracy

Diagnostyka wtryskiwaczy Common Rail w trakcie pracy DeltaTech Electronics

System Common Rail, mimo że od wielu lat obecny w coraz większej liczbie pojazdów z silnikami o zapłonie samoczynnym, dla znacznej części osób pracujących w serwisach samochodowych ciągle stanowi spore wyzwanie. Problemy z diagnostyką niejednokrotnie prowadzą do napraw metodą prób i błędów. Wymieniane są różne (często sprawne) elementy, podczas gdy przyczyna pozostaje niewykryta. Takie sytuacje skutkują tylko niezadowoleniem klienta i podważeniem wiarygodności warsztatu.

Co jest standardem w diagnostyce wtryskiwaczy Common Rail? Najczęściej auto trafiające do warsztatu na wstępie może liczyć na odczyt kodów błędów i parametrów, takich jak korekty dawek czy wartość ciśnienia na szynie w trakcie pracy. Do kanonu należy również prosty i niedrogi pomiar przelewów wtryskiwaczy.

Jeżeli podejrzenie pada na wtryskiwacze i uda się wykluczyć inne czynniki, w końcu przychodzi czas na ich demontaż i sprawdzenie na stole probierczym. Następnie, w zależności od rodzaju wtryskiwacza i możliwości finansowych właściciela, można wykonać szereg czynności od rozmaitych zabiegów „czyszczenia”, poprzez fachową regenerację, aż po wymianę kompletu wtryskiwaczy na nowe. Teoretycznie ten ostatni zabieg, najdroższy z wymienionych, powinien gwarantować sukces. Niestety nie zawsze gwarantuje. Tak się nie stanie, jeśli uszkodzenie wtryskiwaczy było tylko skutkiem pierwotnej usterki na przykład pompy wysokiego ciśnienia, a która nie została odpowiednio zdiagnozowana.

Pamiętajmy, że średni wiek samochodów w Polsce wynosi ok. 15 lat, a rzeczywisty przebieg auta jest czasem dużo większy niż pokazuje licznik. Wszystko to sprawia, że procedury napraw proponowane przez producentów oraz koszty oryginalnych części w zderzeniu z realiami rynku decydują o szukaniu alternatywnych rozwiązań.

Ograniczenia diagnostyki pokładowej

Mechanizmy diagnostyki pokładowej obecne są już od wielu lat, jednak dopiero standard OBD-II/EOBD przyniósł prawdziwą rewolucję. Dziś odczyt danych ze sterownika stał się codziennym elementem pracy w serwisie. Jednak same kody są często niewystarczające do ustalenia przyczyn awarii. Dzieje się tak dlatego, że sterownik rejestruje jedynie przekroczenia dopuszczalnych wartości zmiennych (zarówno mierzonych bezpośrednio, jak i obliczanych) i dlatego błąd związany np. z nieprawidłową wartością ciśnienia na szynie może dotyczyć wadliwego działania wielu elementów układu: od czujnika ciśnienia, przez zawory regulacyjne aż po wtryskiwacze. Mając tylko taką informację, do naprawy jeszcze długa droga. A co zrobić, jeśli sterownik nie zarejestruje kodów błędów? Albo sam jest uszkodzony? A może został celowo zmodyfikowany, aby ukryć usunięcie filtra DPF lub inne wady pojazdu? Praktyka pokazuje, że w znacznie prostszych przypadkach, jak np. problemy z okablowaniem, a szczególnie połączeniem mas w pojeździe, diagnostyka tylko w oparciu o dane ze sterownika może być bardzo trudna.

Widzieć więcej

Diagnozowanie wtryskiwaczy w trakcie pracy niesie wiele korzyści. Po pierwsze – unikamy ingerencji w układ i tym samym ryzyka powstania dodatkowych uszkodzeń. Po drugie, zdobywamy dodatkowe informacje, które po zestawieniu z dotychczasowymi pozwolą uzyskać pełniejszy obraz problemu. Mogą się także przydać przy diagnostyce innych elementów silnika. Dzięki dokładniejszej diagnozie mamy szanse uniknąć wymiany sprawnych części. W ten sposób jesteśmy w stanie oszczędzić czas i pieniądze.

Przykładem narzędzia do niezależnej diagnostyki systemu Common Rail w trakcie pracy jest EDIA-PRO. Urządzenie to pozwala na rejestrację sygnałów zmian prądu wtryskiwaczy dzięki niewielkim, nieinwazyjnym sondom zakładanym na przewody wtryskiwaczy. Dodatkowo rejestrowane jest ciśnienie na szynie poprzez równoległe podłączenie do czujnika ciśnienia. Podłączenie do samochodu jest całkowicie bezpieczne i trwa kilka minut. Następnie możemy wykonać szereg pomiarów i zapisać je na komputerze. W ten sposób szybko pozyskujemy dane, które mogą okazać się niezwykle cenne, a które często na skutek braku sprzętu i wiedzy w ogóle nie są zbierane.

Praktyczny przykład

Taki oto przykład: silnik 2.8 JTD pracuje nierówno, choć mechanicznie został już dość dokładnie sprawdzony. Wartości ciśnienia sprężania są w normie. Kody błędów nie są rejestrowane. Podejrzane są oczywiście wtryskiwacze, a pojazd właśnie odwiedza kolejny warsztat (do tej pory nie usunięto usterki). Wykonano pomiar przy pomocy EDIA-PRO. Silnik rzeczywiście pracuje nierównomiernie, ale zwraca uwagę już sam przebieg mierzonych sygnałów (ilustracja 1a).

1a. Przebiegi sterowania wtryskiwaczy w silniku 2,8 JTD. Na czerwono zaznaczono przebieg odbiegający od standardowego kształtu. © DeltaTech Electronics

Kształt przebiegu wtryskiwacza 3 (czerwony) wyraźnie różni się od pierwszego (zielony). Okazuje się, że problem ma naturę elektryczną. W takiej sytuacji winne mogą być zabrudzone styki, uszkodzone okablowanie, cewki wtryskiwaczy bądź sterownik. Parametry elektryczne wtryskiwaczy najwygodniej porównać ręcznym testerem bez ich demontażu (np. urządzeniem SIT-12). W tym przypadku po kilku prostych sprawdzeniach sytuacja była jasna – winny okazał się sterownik, a dokładniej jego niefachowa naprawa. Dzięki temu udało się w ogóle pominąć etap demontażu wtryskiwaczy.

Czasem działa, czasem nie

Kolejny przykład: silnik Mercedesa C 220 CDI ma trudności z uruchomieniem, czasami szarpie w trakcie pracy, ale objawy występują tylko w pewnych warunkach. Wykonano pomiar właśnie w takiej sytuacji (ilustracja 1b).

1b. Przebiegi sterowania wtryskiwaczy w silniku Mercedesa C 220 CDI. Na czerwono zaznaczono przebieg odbiegający od standardowego kształtu. © DeltaTech Electronics

Wtrysk na wtryskiwaczu nr 2 zapoczątkował dłuższy spadek ciśnienia, które powróciło do wartości początkowej dopiero po chwili. Takie zdarzenie dawało się sporadycznie zarejestrować, zawsze spadek ciśnienia był poprzedzony wtryskiem na tym wtryskiwaczu. Element był oczywiście niesprawny – co jakiś czas nie domykał się po wtrysku, powodując zwiększony wypływ paliwa z szyny. Takie usterki występujące np. tylko w pewnym zakresie temperatury albo ciśnienia wtrysku są dość kłopotliwe i mogą pozostać niewykryte na stole probierczym. Standardowo wtryskiwacz jest sprawdzany tylko w kilku arbitralnie przyjętych punktach pracy, podczas gdy zmiana parametrów i warunków w samochodzie odbywa się płynnie i obejmuje znacznie większy zakres zmienności. Sytuacje, kiedy wtryskiwacz przechodzi test na stanowisku, ale w silniku pracuje nieprawidłowo, niestety nie należą do rzadkości. Przyczyn może być więcej, jednak zawsze, obserwując rzeczywistą pracę elementu, mamy większą szansę zauważyć nieprawidłowości.

Regenerowane (prawie) jak nowe

Inna sytuacja: po zamontowaniu w Fordzie 1.8 TDCi kompletu regenerowanych wtryskiwaczy silnika nie udaje się uruchomić. Próba rozruchu została zarejestrowana. Tabela prezentuje automatycznie wyznaczone przez program EDIA-PRO parametry związane z pracą wtryskiwaczy (ilustracja 1c).

1c. Na ilustracji zaprezentowano parametry wtryskiwaczy odczytane w czasie pracy. © DeltaTech Electronics

Z daleka rzuca się w oczy ogromna różnica między drugim wtryskiwaczem a pozostałymi. O ile długość trwania impulsów dla wszystkich wtryskiwaczy wynosi ok. 2000 µs i jest to wartość typowa dla rozruchu, w zasadzie tylko jeden z nich (nr 2) podejmuje pracę. Widoczny na samym dole parametr „odchyłka czasu cyklu” przedstawia skalę problemu. Dodatnie wartości pokazują zwalnianie silnika w danym cyklu pracy względem średniej. Niestety, w tym przypadku regeneracja się nie powiodła.

Dodatkowe możliwości

Diagnozowanie systemu Common Rail, a w szczególności wtryskiwaczy, warto rozpocząć od testu w trakcie pracy. Przeprowadzenie wstępnego testu nie trwa długo, a może znacznie przyspieszyć ustalenie przyczyny usterki. Oczywiście nie wyeliminujemy całkiem konieczności badania komponentów poza pojazdem, ale zmniejszymy liczbę takich operacji do niezbędnego minimum. Biorąc pod uwagę stopniowe wypieranie innych technologii wtrysku i coraz częstszą obecność systemu Common Rail zarówno w pojazdach, jak i maszynach, inwestycja w znajomość zasad jego pracy z pewnością się opłaci. Nie wiemy, jak będzie wyglądać dostęp do danych serwisowych w przyszłości, czy rozwijająca się dynamicznie telematyka nie zostanie na którymś etapie wykorzystana przez producentów do ograniczenia dostępu do danych dla niezależnych serwisów. A mając dodatkowe narzędzia i wiedzę, można już dziś osiągnąć więcej, optymalizując proces napraw zarówno tych typowych, jak i tych znacznie trudniejszych czy nietypowych przypadków.

Tagi artykułu

autoExpert 05 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę