Ремонт пьезофорсунок BOSCH
Пьезоэлектрические форсунки начали массово выпускаться с 2008 года для двигателей оборудованных системой впрыска Common Rail. На сегодняшний день форсунка такого типа является самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива в цилиндр дизельного двигателя. Основное преимущество пьезофорсунки - быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана) позволило реализовать наиболее эффективную схему впрыска, где за один рабочий этап форсунки, подаваемое топливо разделяется на максимально возможное количество микропорций. В отличие от форсунок системы Common Rail с электромагнитным клапаном, где топливо разделяется только на предварительную и основную дозы, это позволяет повысить точность дозировки топлива, снизить шумность работы, а также повысить рабочее давление форсунки. Само-собой, за счёт более точного контроля процесса впрыска топлива улучшаются экологические показатели двигателя.
Перед тем, как перейти к обзору типовых неисправностей, коротко рассмотрим строение и принципы работы пьезоэлектрических форсунок.
Схематичное изображение пьезофорсунки в разрезе:
  1. слив­ная магис­траль;
  2. элек­три­ческий разъем;
  3. пьезо­элемент;
  4. канал высокого давления;
  5. гидрав­ли­ческий цилиндр;
  6. сопря­женные поршни;
  7. пере­клю­чающий клапан (мульти­пли­катор);
  8. дрос­сель­ная пластина;
  9. игла расп­ыли­теля;
  10. над­иголь­ная камера;
  11. выпуск­ной дроссель.
Пьезоэлектрическую форсунку можно условно разделить на три части: управляющая, гидравлическая и исполнительная часть. Вверху находится пьезоэлемент. Посредине – гидравлический цилиндр и переключающий клапан. А внизу расположен распылитель и дроссельная пластина (проставка).
Пьезофорсунка BOSCH в сборе:
Рассмотрим подробнее узлы форсунки.
- Пьезоэлемент:
Пьезоэлемент, это скомпонованный пьезокристалл (длиной 30-40 мм), который состоит из спаянных между собой керамических пластинок. При подаче на него электрического импульса он способен за 0,1 мс расширяться на 80 мкм. Этого вполне достаточно, чтобы воздействовать на иглу распылителя форсунки с усилием в 6300 Н. Для усиления эффективности в его структуру добавляют палладиум и цирконий. Интересно то, что потребляет он электроэнергию только при подаче напряжения. А при выключении электрического напряжения он регенерирует эту энергию.
- Гидравлический цилиндр и переключающий клапан (мультипликатор):
Корпус гидравлического цилиндра находится внутри амортизирующей пружины. В корпусе цилиндра расположены два сопряженных (зависимых друг от друга) поршня. Пространство между ними заполнено топливом, которое благодаря клапану в сливной магистрали, находится под давлением до 10 bar. Топливо здесь выполняет функцию амортизатора давления. Гидравлический цилиндр является посредником между пьезоэлементом и переключающим клапаном.

Переключающий клапан (мультипликатор) – это клапан, который является переключателем между областями низкого давления (в полости форсунки вокруг гидравлического цилиндра) и высокого давления, которая находится над дроссельной пластиной и связана с надигольной камерой.
- Распылитель и дроссельная пластина:
Распылитель несколько отличается от классического варианта. Но принцип его работы аналогичен распылителю электромагнитной форсунки – топливо под высоким давлением нагнетается одновременно с верхней и нижней стороны иглы. Это позволяет удерживать форсунку в закрытом положении. Над распылителем расположена дроссельная пластина. Она оснащена отверстиями, через которые происходит сообщение топлива между каналом высокого давления, распылителем и камерой переключающего клапана.
Принцип работы пьезофорсунки:
В состоянии покоя игла распылителя, под действием высокого давления одновременно с двух сторон, находится в закрытом положении. При подаче электрического импульса на пьезоэлемент происходит его расширение. Пьезокристалл, расширяясь, толкает элементы гидравлического цилиндра.
Гидравлический цилиндр, в свою очередь, воздействует на переключающий клапан и открывает канал выпускного дросселя, через который топливо под давлением вытекает из надигольной камеры. При этом давление над иглой падает, а топливо в подигольной камере, которое находится под высоким давлением, поднимает иголку распылителя, и производится впрыск.
Основное преимущество пьезофорсунок в том, что происходит вся эта череда процессов с очень большой скоростью.
Достоинства пьезофорсунок:
  • Скорость и частота срабатывания
  • Количество впрысков за один рабочий цикл форсунки
  • Точность дозировки топлива
  • Снижение шумной работы двигателя
  • Работа форсунки на больших давлениях
  • Экологичность
Как было упомянуто выше, быстродействие пьезофорсунки позволяет разделять подачу топлива на большое количество микродоз: вначале происходит несколько подготовительных впрысков, потом идет основной и уже после него так называемые послевпрыски.
Впрыск топлива происходит таким образом, что в цилиндр попадает небольшое количество топлива – пилотный впрыск (около 1,5 мл). Оно обогащает и прогревает топливно-воздушную смесь, плавно подготавливая систему к основной подаче топлива. При этом достигается равномерное распределение давления в камере сгорания. Чем больше таких предвпрысков, тем мягче протекает горение, и соответственно, тише работает двигатель.
После этого подается большая доза топлива, которая выполняет основную роль в создании топливно-воздушной смеси. В конце цикла сгорания при помощи послевпрысков дожигаются остатки топлива. Это понижает токсичность отработанных газов. Также топливо, подаваемое таким образом в конце цикла работы форсунки, способствует очистке и регенерации сажевого фильтра.
После краткого обзора строения и принципа работы пьезофорсунок можно рассмотреть типовые неисправности дизельного двигателя, вызванного поломками пьезофорсунок.
Пьезофорсунка не держит давление – повреждена прецизионная часть переключающего клапана. В результате машина плохо заводится. Также может глохнуть в режиме нагрузки.
Замыкание форсунки на массу – поврежден изоляционный слой пьезоэлемента. В таком случае машина не заводится вообще, или заводится и через короткий промежуток времени глохнет прямо на холостом ходу. Иногда при такой поломке машина глохнет в только в нагрузке.
Выход из строя распылителя - тут в принципе два варианта: либо распылитель льет, либо клинит в закрытом положении. В первом случае слабо льющий распылитель дает светлый дым на холостом ходу, который при нагрузке полностью пропадает. Проявляется он на нерабочих распылителях после удаления сажевого фильтра.
  • Если распылитель сильно льет (открытый клин), то при этом дыма будет больше. Также появляется черный дым в нагрузке, который сопровождается стуком. Но такой дефект пока что наблюдали очень редко.
  • При закрытом клине распылителя автомобиль троит на холостом ходу (клин больше ощущается при небольшом давлении в системе).
Разгерметизация сливной магистрали – механические повреждения элементов сливной магистрали, выход из строя обратного клапана этой магистрали. Машина при такой поломке заводится, работает, но при небольшой нагрузке глохнет.
Недостаточная емкость пьезоэлемента ( или слабое сопротивление) – вышел из строя пьезокерамический элемент. Если это произошло на одной форсунке, то машина троит. Если пьезоэлемент теряет емкость на нескольких форсунках, то в таком случае автомобиль может потерять тягу.
Современная пьезоэлектрическая форсунка это сложный и высокоточный механизм. Стоимость форсунки такого типа значительно выше стоимости обычной электромагнитной. Вместе стем преимущества от применения форсунок такого типа вполне компенсируют их более высокую стоимость. Однако, следует заметить, что несмотря на высокую надёжность и большой ходовой ресурс рано или поздно, как впрочем и любой другой механизм, в силу каких-либо причин (например, некачественное топливо, и т.п.) пьезофорсунка может выйти из строя и тогда возникает закономерный вопрос:
Возможно ли отремонтировать такое сложное, точное и дорогое устройство или придётся приобретать весь узел в сборе?
Разумеется отремонтировать пьезофорсунку можно. Однако, в большинстве автосервисов вы скорее всего получите отрицательный ответ. Вам просто предложать заменить ваши форсунки на новые, что будет затратным для вас, но выгодней для автосервиса, поскольку заменить деталь целиком проще и быстрее, чем заниматься ремонтом, а также добиться необходимого качества работы отремонтированной форсунки. Кроме того, далеко не в каждом автосервисе есть мастера обладающие знаниями, квалификацией и, что самое важное, практическим опытом для выполнения работ такого рода. Ну и разумеется далеко не в каждом автосервисе имеется оборудование необходимое для качественного ремонта пьезофорсунок.
Менеджеры автосервиса будут весьма убедительны аргументирую необходимость именно замены, а не ремонта!
В нашем автосервисе вам предложат именно ОТРЕМОНТИРОВАТЬ вышедшую из строя пьезофорсунку! И Вам не придётся переплачивать за замену исправных запчатсей, которые могут прослужить ещё долгое время.
Cпециалисты нашего автосервиса предоставят высококачественные ремонт на современном оборудовании с использованием оригинальных запчастей.
Вам даже не обязательно везти неисправные пьезофорсунки нам лично. Вы можете отправить их по почте или транспортной компанией. Мы проведём необходимую диагностику, а после согласования с Вами и процедуру ремонта.
Яндекс.Метрика