Üdvözlöm. a technikai áttekintőnkben a. Common Rail Rendszerekről

Átírás

1 Üdvözlöm a technikai áttekintőnkben a Common Rail Rendszerekről

2

3 A Common Rail előnyei: Igény szerint elérhető üzemanyagnyomás Nagyobb befecskendezési nyomás és jobb porlasztás A befecskendezési nyomás független a motor fordulatszámától Hengerenként többszörös befecskendezés is lehetséges. További előnyök: A károsanyag-kibocsátás csökkentése Kevesebb zajszennyezés Kevesebb egyéb szennyezés Fejlett üzemanyag használat Nagyobb teljesítmény

4 Néhány általánosabb CR rendszer maximális üzemanyagnyomásának bemutatása: Bosch: Denso: Delphi 1.generáció: akár 1350 Bar (19845 psi). Unijet 2.generáció: akár 1600 Bar (23520 psi) EDC 16 3.generáció: akár 2000 Bar + (29400 psi) 1.generáció: akár 1450 Bar (21315 psi) ECD-U2P 2.generáció: 1800 Bar + (26460 psi) HP3/HP4 Multec: 2000 Bar Közvetlenül működő CR rendszer esetén: akár 2000 Bar Néhányuk ugyan eltérhet kinézetre a többitől, esetleg a felhasznált anyagok terén, de mindegyik hasonló elven működik. Bosch EDC16 Denso ECD-U2P

5 Az üzemanyag rendszerek 3 egységre bonthatók: Kis nyomású tápáramkör Magas nyomású tápáramkör Kis nyomású tápáramkör Magas nyomású tápáramkör Üzemanyag visszafolyás Példa: Bosch EDC16 Üzemanyag visszafolyás

6 Részeinek áttekintése (példa: Bosch EDC 16) Magas nyomású üzemanyagpumpa Üzemanyag adagoló Üzemanyag nyomócső szabályozó szelep Nyomócső ny.érzékelő Üzemanyag szűrő Üzemanyag -szivattyú Kis nyomású Magas nyomású Visszafolyás Injektorok

7 Magasnyomású üzemanyag szivattyú A magasnyomású üzemanyag szivattyú a magas és az alacsony nyomású részek között megtalálható illesztőegység. Bosch CP3 Fő funkciója: Bosch CP1 Denso HP4 Denso HP3 Feladata biztosítani, hogy megfelelő nyomású és kellő mennyiségű gázolaj érkezzen a motorba annak működése során, ez magába foglalja a kellő mennyiséget a motor elindításához és a kellő mennyiséget a nyomás növekedéséhez a rendszerben.

8 Magasnyomású üzemanyag szivattyú Befecskendező Visszatérő gázolaj Üzemanyag adagoló (szolenoid) Példa: Bosch CP3 Excentrikus kamrájú szivattyútengely Nagy nyomású kimenet Üzemanyagtápszivattyú Poligon gyűrű Nyomószelep Szívószelep A szivattyúnak több kamrája is van

9 Magasnyomású üzemanyag szivattyú Szivattyú kamra 1 (Piros) Tápszivattyú 1: Nyomószelep 2: Szívószelep 3: Kis nyomás (sárga) 4: Magas nyomás

10 Magasnyomású üzemanyag szivattyú Adagolószelep Üzemanyagtápszivattyú A tápszivattyú üzemanyagot szállít a tankból a magasnyomású szivattyú kamráiba Az adagoló szelep szabályozza a magasnyomású szivattyú kamráiba beáramló gázolaj mennyiségét.

11 Magasnyomású üzemanyag szivattyú Szivattyú tengely Poligon gyűrű Szivattyúdugattyú Excentrikus kamra 3 szivattyúdugattyút működtet az excentrikus kamrán található polygon gyűrű.

12 Magasnyomású üzemanyag szivattyú Szivattyú tengely Poligon gyűrű Szivattyúdugattyú Excentrikus kamra A polygon gyűrű körkörös mozgást végezve működteti a szivattyúdugattyút.

13 Tápszivattyú Üzemanyag beömlőnyílás Üzemanyag kiömlőnyílás Fogaskerekes típusú (Bosch CP3) Trochoidális típusú (Denso HP3) Esetenként egy elektromos előtápszivattyút használnak a tankban egy tápszivattyú helyett. Néhány rendszer pedig a táp és az elektromos szivattyú kombinációját alkalmazza.

14 Üzemanyag adagoló szelep Példa: Bosch CP3 Bemenet Kimenet A magasnyomású szivattyú hátulján található. A szivattyúba beáramló gázolaj mértékét szabályozza. Az áramellátását a motorvezérlő-egység biztosítja. Impulzusszélesség-moduláció által működtetett. Működési frekvencia: körülbelül 180Hz.

15 Üzemanyag adagoló szelep Bemenet Kimenet Amikor a szolenoid nincs áram alatt, a szelep nyitva van = KIS mennyiségű gázolajat kell továbbítani. Amikor a szolenoid áram alatt van, a szelep zárva van = NAGY mennyiségű gázolajat kell továbbítani. A befecskendezett üzemanyag mennyisége a következők szerint van szabályozva

16 Üzemanyag mennyiségének szabályozása Szivattyúdugattyú 2. Nyomószelep 3. Közös nyomócső 4. Szívószelep 5. Vissza 6. Biztonsági szelep 7. Adagoló szelep 8. Fogaskerék szivattyú 9. Üzemanyag adagoló 10. Gáz furat 11. Vezérlődugattyú 12. Kenőolaj furat 13. Magasnyomású szivattyú Szelep NYITVA,nincs áram alatt Több 8 9 gázolaj kerül vissza a tankba KIS mennyiségű gázolajat kell szivattyúzni

17 Üzemanyag mennyiségének szabályozása Szivattyúdugattyú 2 Nyomószelep 3 Közös nyomócső 4 Szívószelep 5 Vissza 6 Biztonsági szelep 7 Adagoló szelep 8 Fogaskerék szivattyú 9 Üzemanyag adagoló 10 Gáz furat 11 Vezérlődugattyú 12 Kenőolaj furat 13 Magasnyomású szivattyú Szelep ZÁRVA áram alatt. 9 Kevesebb megy a tankba Nagyobb mennyiséget kell továbbítani

18 Az üzemanyag mennyiség szabályozásának előnyei: Csak a szükséges mennyiségű üzemanyag kerül a nagynyomású szivattyúból a közös nyomócsőbe. A csökkentett üzemanyag-áramlás a rendszerben azt eredményezi, hogy a visszatérő üzemanyag hőmérseklete is alacsonyabb. Kis mennyiség Nagy mennyiség

19 Üzemanyag adagoló hibajelek és vizsgálatuk A szolenoid áramkört a motorvezérlőegység felügyeli. Nyílt áramkört vagy rövidzárlatot diagnosztizált: A motor megáll vagy el sem indul. Diagnosztikai hibakód mentése, hibajelző lámpa felvillan. Az üzemanyag adagoló szelep meghibásodása nem minden esetben gátolja meg a motor indítását.

20 Nagynyomású szabályozó szelep A rendszer része. A nagynyomású szivattyú hátulján található. Feladata: az üzemanyag eljuttatása a közös nyomócsőbe. Gázolaj eljuttatása a közös nyomócsőbe A felesleges gázolaj visszakerül a tankba. Az üzemanyag hűtő szükséges a tartályba visszakerülő üzemanyag lehűtésére. Vissza folyás Nagynyomású szabályozó szelep Üzemanyag beömlő /a tank felől/

21 Nagynyomású tároló (common rail) Az üzemanyag nagy nyomáson kerül átszállításra a nagynyomású szivattyúból. A cső eltárolja az üzemanyagot, majd elosztja egyenként a különböző injektorok között. Ezek mellett tompítja a nagynyomás miatt keletkező nyomásvibrációkat is. Tipikusan tárolt üzemanyag mennyisége: 16 20cm³.

22 Nagynyomású tároló (common rail) Tipikus nyomócső nyomás/ alapjárat és üzemi hőmérséklet esetén/ : Bar ( psi) Maximális nyomócső nyomás: Bar között ( psi)

23 Nagynyomású tároló (common rail) Tipikus nyomócső nyomás/ alapjárat és üzemi hőmérséklet esetén/ : Bar ( psi) Egészség és biztonság A rendszerben lévő magas nyomás miatt SOHA ne próbáljunk eltávolítani komponenseket, míg a motor jár és nagy nyomás található a rendszerben! Maximális nyomócső nyomás: Bar között ( psi)

24 Nyomócső nyomásérzékelő Üzemanyag nyomás szenzor A nyomócső nyomásérzékelő az üzemanyagnyomócsőn található.

25 Nyomócső nyomásérzékelő A közös nyomócsövekben áramlő üzemanyag nyomását ellenőrzi. 3 részből áll: 5 Volt áramellátás. Földelés. A jel hasznosítása: Jelfeszültség. Ahhoz, hogy a motorvezérlő-egység meg tudja állapítani, hogy mekkora az üzemanyag-nyomócső nyomása

26 Nyomócső nyomásérzékelő 5 V áramellátás/ecm / Jelfeszültség (0-5V) Földelés (<0.2 Volt) Piezo kristály szenzor Nyomás A motorvezérlő-egység 5 Voltnyi feszültséget biztosít az üzemanyagnyomás érzékelő fő vezetékének számára A szenzor ellenállási értéke a feszültség megváltozását idézi elő a fő vezetékben a nyomócső nyomásához képest.

27 Nyomócső nyomásérzékelő 5 V áramellátás/ecm / Jelfeszültség (0-5V) Földelés (<0.2 Volt) Piezo kristály szenzor Nyomás Tipikus feszültség értékek: Álló motor esetén: körülbelül 0.5 volt. Alapjárat esetén: körülbelül 1.32 volt. Hirtelen gyorsítás esetén: körülbelül 3.77 volt.

28 Nyomásszabályzó szelep Néhány rendszernél megtalálható egy mechanikus nyomásszabályzó szelep is, mely az üzemanyagnyomócső végénél helyezkedik el. Nyomásszabályzó szelep (mechanikus) Funkciója a nyomás megnövekedése esetén annak visszaállítása a normális szintre.

29 Nyomásszabályzó szelep Amennyiben túlnyomás keletkezik, kinyílik a visszaömlő szelep. Visszaömlő Nyomásszabályzó szelep (mechanikus) A felesleges üzemanyag visszakerül a tankba.

30 Nyomásszabályzó szelep Az üzemanyag visszakerül a tankba Például: A nyomásszabályzó szelep üzemi értéke (Denso HP3 rendszer): A szelep 230 MPa nyomásnál nyit (2300 Bar) és 50 MPa nyomásnál pedig zár. (500 Bar)

31 Nyomócső nyomásirányító szolenoid szelep A nyomócső nyomásszabályzó szelepe a közös nyomócsőben található meg néhány esetben. Visszaömlő Nyomócső nyomásszabályozó szelep (szolenoid) A szelep a visszaömlő szelep kinyitásával és bezárásával szabályozza az üzemanyagnyomást a csőben. A felesleges üzemanyag visszakerül a tankba.

32 Nyomócső nyomásirányító szolenoid szelep A motorvezérlő egység biztosítja az áramellátását. A negatív impulzusszélesség-moduláció által. Működési frekvencia: körülbelül 1000Hz

33 Nyomócső nyomásszabályozó nincs áram alatt Több gázolaj kerül vissza a tankba. 0 A max. A nyomás csökken motorvezérlő-egység Nyomócső nyomás Visszaáramlás

34 Nyomócső nyomásszabályozó áram alatt Kevesebb gázolaj kerül vissza a tankba. 0 A max. A nyomás megnő motorvezérlő-egység Nyomócső nyomás Visszaáramlás

35 Nyomócső nyomásszabályozó hibájának tünete és diagnosztikája: A legvalószínűbb következménye: A motor megáll vagy el sem indul. A szolenoid áramkört a motorvezérlőegység felügyeli. Nyílt áramkört vagy rövidzárlatot diagnosztizált: Diagnosztikai hibakód mentve, a hibajelző lámpa ég. Minimális szintű üzemanyag nyomás szükséges a motor indításához. Tipikus érték: Bar közötti érték

36 Nyomócső nyomásszabályozó hibájának tünete és diagnosztikája: A legvalószínűbb következménye: A motor megáll vagy el sem indul. A szolenoid áramkört a motorvezérlőegység felügyeli. Nyílt áramkört vagy rövidzárlatot diagnosztizált: Diagnosztikai hibakód mentve, a hibajelző lámpa ég. Mechanikus hiba: Szelep nyitva marad = Alacsony a nyomás a csőben. Szelep zárva marad = Magas a nyomás a csőben.

37 Nyomócső nyomásszabályozó szelep tesztje Multiméter: A szolenoid belső ellenállását méri. Tipikus érték: körülbelül 3.6 Ohm. Diagnosztikai eszközök: Diagnosztikai hibakódok és nyomás mérő programok. Oszcilloszkóp: Felméri a motorvezérlő-egység energia leadását és a megfelelő földelést is.

38 A nyomásszabályozó szelep hullámformája: motori alapjáratnál Zöld = % munkaciklus Kék = nyomócső nyomás Piros = jelenlegi ábra

39 A nyomásszabályozó szelep hullámformája: hirtelen gázadás esetén Zöld = % munkaciklus Kék = nyomócső nyomás Piros = jelenlegi ábra

40 A nyomásszabályozó szelep hullámformája Fontos: A motor megáll vagy el sem indul ha a üzemanyagnyomás szelep meghibásodik!

41 Injektorok Az injektorok vagy egy szolenoid vagy piezo szerkezet által működnek. A motorvezérlő-egység működteti őket felváltva. A motorvezérlő-egység folyamatosan árammal látja el az injektorokat és földelést is biztosít számukra. Hengerenkénti többszörös befecskendezés is lehetséges.

42 Injektorok Visszaáramlás Szolenoid szerkezet Injektor szelep Elektromos kapcsolat Szelep dugattyú Szívócső Nagy nyomású befecskendező Gáz mű Szeleptű

43 Az üzemanyag-befecskendezők működése Az üzemanyagnyomás adagolásra kerül a fúvókatűbe... Visszaáramlás Nagy nyomású befecskendező Injecktor szelep Bemenet Dugattyú és a dugattyú felett található kamrába a bemeneti nyíláson keresztül. Fúvókatű

44 Az üzemanyagbefecskendezők működése Amint a szolenoid áram alá kerül, a befecskendező szelep kinyílik. Visszaáramlás Nagy nyomású befecskendező A szelep nyílik Dugattyú Az üzemanyagnyomás felszabadul a dugattyú felett és visszatér az üzemanyagtartályba a visszaáramló szelepen keresztül. Fúvókatű

45 Az üzemanyagbefecskendezők működése Visszaáramlás Ez a folyamat nyomás eltérést eredményez a dugattyú fölött és alatt. Nagy nyomású befecskendező Dugattyú A tűt a rá ható üzemanyagnyomás emeli fel. Fúvókatű

46 Az üzemanyag-befecskendezők működése A gázolaj most már a hengerbe kerül. Résolaj csatlakozás Nagy nyomású befecskendező Dugattyú Maximális szelep emelkedés: körülbelül 50 mikrométer (0.05 mm). Fúvókatű

47 Piezo injektor Bemenet Visszafolyás Piezo rész Dugattyú Injektor szelep Fúvókatű Fő előnye: Négyszer gyorsabb válaszidő, mint a mágnestekercs által irányított injektoroknál. Tulajdonságai: A Piezo rész több száz hajszálvékony piezo kristályból áll. Amint feszültség éri,a piezo rész kitágul és kinyílik a befecskendező szelep Működési elve hasonlít a szolenoid injektor működési elvéhez.

48 Injektor kódok Az injektor kódok a motorvezérlő-egységbe vannak programozva. Bosch injector 2. generáció IMA kód, mely megadja az átfolyás sebességét. Denso injector QR (Quick Response) kód A kód kapcsolatban van az injektor becsült átfolyási sebességével. Elérhetővé teszi a motorvezérlő-egység számára, hogy korrigálja a befecskendezés mennyiségét.

49 Oszcilloszkóp hullámforma: Szolenoid injektor, nincs áram alatt Kék = switched + Piros = switched - Zöld = jelenlegi ábra

50 Oszcilloszkóp hullámforma: Szolenoid injektor áram alatt Kék = switched + Piros = switched - Zöld = jelenlegi ábra

51 Oszcilloszkóp hullámforma: Piezo injektor, nincs áram alatt Kék = switched + Piros = switched - Zöld = jelenlegi ábra

52 Oszcilloszkóp hullámforma: Piezo injektor áram alatt Kék = switched + Piros = switched - Zöld = jelenlegi rajz

53 A zártkörű motorvezérlés ellenőrző funkciói: Nyomócső nyomás számítása Álló motor Nyomás számítása (előértékek) Motor indít Example: Bosch EDC16 (2 pontos kontroll) Összehasonl ítás: Aktuális érték az előre megadottal. % Munkaciklus: Az üzemanyag és a nyomócső irányítja a szolenoidot Zárt rendszer felügyelet Nyomócső nyomás szabályzó szelep

54 A zártkörű motorvezérlés ellenőrző funkciói: Nyomócső nyomás számítása APP Példa: Bosch EDC16 (2 pontos vezérlés) CKP ECM ECT B+ DPF

55 Az üzemanyagrendszer ellenőrzése A Common Rail rendszerek zártkörűek. A rendszer komplex számításokat végez annak érdekében, hogy megfelelő legyen a befecskendezés ideje és a befecskendezett üzemanyag mennyisége. Széles választék áll a rendelkezésünkre eszközökből, melyek segítenek karbantartani a CR rendszereket. A következőkben néhány általános diagnosztikát mutatunk be.

56 Az üzemanyagrendszer ellenőrzése Először néhány általános szempont: Elegendő-e a tankban lévő gázolaj? Üzemanyag szennyezettség (pl. olaj). Szivárgó üzemanyag, egyéb részek sérülése. Akkumulátor töltöttségi állapota? Megfelelően alacsony nyomású a tankból érkező üzemanyag? Elindul-e a motor vagy csak az indító? Látunk-e bármilyen fehér elszíneződést a kipufugógázban? (Nem mindig könnyű észrevenni, a hengerbe jutó üzemanyagra utal). Van bármilyen diagnosztikai hibakód a motorvezérlő-egységben?

57 Az üzemanyagrendszer ellenőrzése Képes-e a rendszer, hogy elegendő üzemanyagnyomást hozzon létre? Általános minimum nyomási érték, mely a motor indítása közben jön létre: körülbelül 200 és 300 Bar között. A mindennapokban azonban mégis azt tapasztalhatjuk, hogy a jó rendszer előjele, ha ezeknél az értékeknél magasabb nyomást mérünk.

58 Az üzemanyagrendszer ellenőrzése Injektor visszafolyás teszt A műanyag tárolókba még a legkisebb mennyiségben sem kerülhet gázolaj a motor indítása közben. Példa a megengedett visszafolyás mértékére alapjáraton üzemelő motornál: körülbelül 20ml/injekter/2 perc.

59 Az üzemanyagrendszer ellenőrzése Maximális üzemanyagnyomás Motor alapjáraton (kb. 362 Bar) Hirtelen gázadás (kb Bar) Motor indítás (kb. 500 Bar)

60 Köszönöm a figyelmet!