Wtrysk bezpośredni w silnikach Diesla__ksiązka

Wydawnictwo INSTALATOR POLSKI PREZES mgr W∏adys∏aw Polesiƒski

REDAKTOR NACZELNY mgr in˝. Krzysztof Trzeciake-mail: [email protected]

SEKRETARZ REDAKCJI mgr in˝. El˝bieta Woêniak e-mail: [email protected]

ADRES REDAKCJI ul. Koniczynowa 11, 03-612 Warszawa tel. 678-64-90, fax 679-71-01www.automotoserwis.com.pl

REKLAMADyrektor ds. Marketingu i Reklamy

Gra˝yna Ka∏u˝yƒskaSpecjalista ds. Reklamy

Magdalena Dyszy tel. 678-37-33e-mail: [email protected]

PRENUMERATA: tel. 678-38-05GRAFIKA I ¸AMANIE: MAT-Andrzej Glanda DRUK: TAURUS, Kazimierów 13 k. Halinowa

Wtrysk bezpoÊredni w silnikach Diesla

● wtrysk z pompà VP44

● wtrysk CDI w samochodach Mercedes-Benz

● diagnozowanie typowych usterek

Krzysztof Trzeciakwspó∏praca:

Jan Zawadzki

03 10-02-05 19:15 Page 3

Spis treÊciWst´p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1. Pompa VP44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71.1. Dwie generacje pomp VP44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .71.2. Zasilanie pompy wtryskowej paliwem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81.3. Budowa i dzia∏anie pompy VP44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91.4. Sterowanie pompà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111.5. Regulowanie poczàtku t∏oczenia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121.6. Uk∏ady recyrkulacji spalin i do∏adowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131.7. Odpowietrzanie pompy wtryskowej VP44 . . . . . . . . . . . . . . . . . .141.8. Wtryskiwacze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141.9. Samodiagnozowanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151.10. Sprawdzanie podzespo∏ów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161.11. Zestawienie samochodów z pompà VP 44 . . . . . . . . . . . . . . . . .21

2. CDI w samochodach Mercedes-Benz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .262.1. Obwód niskiego ciÊnienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282.2. Obwód wysokiego ciÊnienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302.3. Wtryskiwacze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332.4. Uk∏ad sterowania . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362.5. Samodiagnostyka i tryb awaryjny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .382.6. Sprawdzanie czujników i nastawników . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

3. Diagnozowanie typowych usterek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

Od redakcji

Silnik wysokopr´˝ny z wtryskiem bezpoÊrednim i w pe∏ni elektronicznym sterowaniem zosta∏ po raz pierwszy zaprezentowany publicznie na IAA we Frankfurcie w 1989 r. Silnik TDI firmyVolkswagen zapowiada∏ wtedy prawdziwà rewolucj´ w budowie silników wysokopr´˝nych. Jednakmog∏a si´ ona dokonaç tylko dzi´ki temu, ˝e równie˝ inni producenci podj´li produkcj´ takich silników. Wszyscy oni przyczynili si´ do powstania ca∏kiem nowego wizerunku silnikawysokopr´˝nego: kiedyÊ powolny, ha∏aÊliwy i twardo pracujàcy, dziÊ jest ˝wawy, komfortowy i bardzooszcz´dny. Ju˝ dawno przyczynami niedomagaƒ silników nie sà jedynie dotychczas znane usterki,takie jak zawieszajàce si´ i kroplàce po zamknićiu wtryskiwacze, nagle s∏abnàce elektromagnetycznezawory odcinajàce albo zu˝yte spr´˝yny odÊrodkowego przestawiacza wtrysku. Teraz êród∏em problemów sta∏y si´ tak˝e elektroniczne uk∏ady sterujàce zasilaniem. Mo˝na je diagnozowaç korzystajàc z odpowiednich przyrzàdów, oczywiÊcie pod warunkiem, ˝e zna si´ podstawy budowy i dzia∏ania badanego uk∏adu.

W tym Poradniku zostanà przedstawione uk∏ady wtryskowe z pompà VP44 stosowane w samochodach Audi, BMW, Ford, Opel oraz uk∏ady wtryskowe Common Rail w Mercedesach.

Krzysztof TrzeciakNa ok∏adce fot. Bosch Wspó∏praca: Jan Zawadzki

03 10-02-05 19:15 Page 4

Prze∏omem w dziedzinie silników wysoko-pr´˝nych do samochodów osobowych by∏ozastosowanie wtrysku bezpoÊredniego. Jakwiadomo, silniki o wtrysku do komory spa-

lania umieszczonej w t∏oku majà wi´kszà spraw-noÊç i dzi´ki temu sà bardziej ekonomiczne ni˝ sil-niki o wtrysku poÊrednim. Wadà spalania nie w ko-morze wst´pnej jest wy˝szy poziom ha∏asu i pro-blem czystoÊci spalin. Wady te uda∏o si´ usunàç powprowadzeniu wysokich ciÊnieƒ wtrysku, elektro-nicznych uk∏adów regulacji i wtrysku wst´pnego.Po raz pierwszy wtrysk bezpoÊredni pojawi∏ si´w modelu Fiat Croma TDI w 1988 r., jednak wyna-lazek ten rozpropagowa∏ Volkswagen. Pierwszy sil-nik wysokopr´˝ny VW TDI z wtryskiem bezpo-

Êrednim i w pe∏ni elektronicznym sterowaniem zo-sta∏ zaprezentowany publicznie na IAA we Frank-furcie w 1989 r. Silnik TDI zapowiada∏ wtedyprawdziwà rewolucj´ w budowie silników wysoko-pr´˝nych. Mog∏a ona dokonaç si´ jednak tylkodzi´ki temu, ˝e równie˝ inni producenci podj´liprodukcj´ takich silników. Wszyscy oni przyczyni-li si´ do powstania ca∏kiem nowego wizerunku sil-nika wysokopr´˝nego: kiedyÊ powolny, ha∏aÊliwyi twardo pracujàcy - dziÊ jest ˝wawy, komfortowyi bardzo oszcz´dny.

Poczàtkowo, bezpoÊredni wtrysk by∏ realizowa-ny przez pomp´ rozdzielaczowà. Umo˝liwi∏o touzyskanie z turbodiesli wi´kszej mocy (wcià˝ jed-nak przy tej samej pojemnoÊci silniki benzynowe

Wst´p

03 10-02-05 19:15 Page 5

by∏y mocniejsze) i obni˝enie spalania; pozosta∏jednak charakterystyczny dla diesli odg∏os klekota-nia. Prawdziwy prze∏om dokona∏ si´ pod koniec lat90., a to za sprawà nowych technik wtryskowych.W 1990 r. rozpoczà∏ si´ etap przemys∏owego wdra-˝ania uk∏adu Unijet - pierwszej odmiany CommonRail, opracowanego przez Magneti Marelli, Cen-trum Badawcze Fiata i Elasis. Faza ta zakoƒczy∏asi´ w 1994 r., kiedy w Fiat Auto podj´to decyzjó wyborze partnera majàcego najwi´ksze doÊwiad-czenie w dziedzinie uk∏adów wtryskowych do sil-ników Diesla (nie rozwiàzanym problemem by∏ytolerancje wykonania wtryskiwaczy). Patent zosta∏sprzedany firmie Robert Bosch, w celu dokoƒcze-nia prac rozwojowych i wdro˝enia do produkcjiprzemys∏owej. Przejmujàc prawa produkcji Boschnada∏ nowemu rozwiàzaniu, zaczerpni´tà z j´zykaangielskiego, nazw´ Common Rail. Oznacza onawspólnà szyn´, listw´ (rail = szyna). Firmy stosu-jàce to rozwiàzanie nazywajà je ró˝nie, np. Peuge-ot pos∏uguje si´ literami HDi (skrót od „High pres-sure Direct injection”), czyli wysokociÊnieniowesterowanie wtryskiem, a Mercedes - CDI (Com-mon-rail Direct-Injection).

W ten sposób, w dziewi´ç lat od premiery FiataCroma TDI, w paêdzierniku 1997 r. trafi∏ na ryneksamochód Alfa 156 JTD, wyposa˝ony w turbodiesel1.9 JTD 8V Unijet o mocy 105 KM, zapewniajàcyniemo˝liwe dotàd do osiàgnićia rezultaty. Praw-dziwà rewolucjà by∏ zastosowany w nim uk∏ad za-silania typu Common Rail. Dzi´ki licznym zaletomsystem ten szybko zdoby∏ uznanie wi´kszoÊci pro-ducentów samochodów i wkrótce po swojej pre-mierze trafi∏ pod maski innych samochodów (m.in.modeli Mercedes-Benz, Peugeot, Renault, Opel,Ford). Dzisiaj z tego rozwiàzania korzystajà prawiewszyscy producenci samochodów, za wyjàtkiemVolkswagena, który postanowi∏ stworzyç w 1998 r.alternatywny system wtryskowy wyst´pujàcy podnazwà PDS (niem. Pumpe-Düse-System) lub UIS(ang. Unit Injector System). System ten polega natym, ˝e dla ka˝dego cylindra przewidziano oddziel-nà pomp´ wtryskowà zespolonà z wtryskiwaczem.

W tablicy zestawiono wszystkie rodzaje stero-wanych elektronicznie uk∏adów wtryskowych, sto-sowanych w samochodach osobowych do zasila-nia nowoczesnych silników Diesla z wtryskiembezpoÊrednim.

6 Poradnik SERWISOWY

Rodzaj uk∏adu CiÊnienie Dawka Cechy charakterystyczne

wtryskowego maksymalne paliwa

wtrysku, MPa mm3/wtrysk

Rozdzielaczowe pompy wtryskowe

Bosch VP37 125 70 pompa osiowa, poczàtek wtrysku sterowany zaworem elektromagnetycznym zmieniajàcym ciÊnienie dzia∏ajàce na t∏oczekprzestawiacza wtrysku, uk∏ad hydrauliczny przej´ty z pomp typu VE

Bosch VP30 140 70 pompa osiowa, poczàtek i dawka wtrysku sterowane elektromagnetycznym zaworem wysokiego ciÊnienia, wbudowanysterownik PSG5

Bosch VP44 185 85 pompa promieniowa, poczàtek i dawka wtrysku sterowane elektromagnetycznym zaworem wysokiego ciÊnienia, wbudowanysterownik PSG5 lub PSG16

Lucas EPIC 75 poczàtek i dawka wtrysku sterowane zaworami elektromagnetycznymi

Lucas ESR poczàtek i dawka wtrysku sterowane zaworami elektromagnetycznymi

Pompowtryskiwacze (PDS, UIS)

UIS P1 205 60 zawór elektromagnetyczny

Common Rail

CR 1. generacji 135 100 pompa wysokiego ciÊnienia regulowana ciÊnieniem, wtryskiwaczeelektromagnetyczne

CR 2. generacji 160 100 od 2000 r., pompa wysokiego ciÊnienia regulowana wydatkiem,wtryskiwacze elektromagnetyczne

CR 3. generacji 160 100 od 2003 r., pompa wysokiego ciÊnienia regulowana wydatkiem,wtryskiwacze piezoelektryczne

03 10-02-05 19:15 Page 6

Poradnik SERWISOWY 7

1.1. Dwie generacje pomp VP44

Do marki Opel nale˝y palma pierwszeƒstwaw zastosowaniu promieniowej rozdzielaczowejpompy wtryskowej Bosch typ VP44. W 1996 r. bra-my fabryki opuÊci∏a Astra 2.0 DI 16V z pierwszymuk∏adem wtryskowym, który móg∏ podaç do komo-ry spalania paliwo pod ciÊnieniem przekraczajà-cym 1000 bar. Pompy wtryskowe VP44 sà spotyka-ne w samochodach osobowych Audi, Ford, Opeli BMW. Z kolei rozdzielaczowa pompa osiowaVP30 jest stosowana w samochodach Ford: Focus,Mondeo i Transit w wersjach o mniejszej mocy sil-nika. Ostatnim przyk∏adem udanego zastosowaniapompy VP44 jest silnik 2.2 DTI w modelu Signum.Wykaz samochodów z pompami VP44 podanow tablicy (pkt 1.11). W dalszej cz´Êci opisanoczynnoÊci kontrolne dla pompy VP44 stosowanejw samochodzie Audi A6. Ze wzgl´du na podobnàbudow´, procedury badania i parametry mo˝na od-nieÊç do innych silników.

Pompa VP44 nale˝y wraz z pompà VP30 do ro-dziny regulowanych elektronicznie rozdzielaczo-wych pomp wtryskowych firmy Bosch, w których

dawka wtrysku jest sterowana elektromagnetyczn-ym zaworem wysokiego ciÊnienia. Za pomocà tegozaworu sà okreÊlane: poczàtek i koniec t∏oczeniapompy wtryskowej oraz dawka wtrysku. Ró˝nicami´dzy VP44 a VP30 polega na tym, ˝e w VP30 wy-sokie ciÊnienie wytwarza pompa o t∏oczkach osio-wych, a w VP44 - pompa o dwóch lub trzech t∏ocz-kach promieniowych. Za pomocà pompy osiowejmo˝na wytworzyç na wtryskiwaczu ciÊnienie mak-symalnie do 120 MPa, a za pomocà t∏oczków pro-mieniowych - maksymalnie do 180 MPa. Dwukrot-ne za∏àczanie elektromagnetycznego zaworu wyso-kiego ciÊnienia, np. w nowym silniku Ford Mondeooraz w silniku V6-TDI koncernu VW, umo˝liwia re-alizacj´ wtrysku wst´pnego, co przyczynia si´ domi´kkiego przebiegu spalania i zmniejszenia emi-sji NOx.

Pracà pompy VP zarzàdza elektroniczny uk∏adsterowania silnika EDC (Electronic Diesel Control).Pierwsze uk∏ady wymaga∏y dwóch sterowników:sterownika silnika MSG oraz sterownika pompywtryskowej PSG (rys. 1.1). Póêniej zacz´to stoso-waç jeden wspólny sterownik zamontowany bez-poÊrednio na pompie (rys. 1.2).

1. Pompa VP44

Rys. 1.1. Przyk∏ad uk∏adu wtryskowego z pompàBosch VP44 oraz oddzielnymi sterownikami

silnika i pompy, zastosowanego w samochodziedostawczym z silnikiem Diesla o wtrysku

bezpoÊrednim (êród∏o: Bosch): 1 - sterownik silnika MSG

2 - sterownik Êwiec ˝arowych GZS 3 - filtr paliwa

4 - przep∏ywomierz powietrza5 - wtryskiwacz paliwa

6 - Êwieca ˝arowa 7 - pompa wtryskowa VP44

ze sterownikiem pompy PSG5 8 - alternator

9 - czujnik temperatury silnika (w uk∏adzie

ch∏odzenia silnika), 10 - czujnik pr´dkoÊci

obrotowej silnika11 - czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia

03 10-02-05 19:15 Page 7


1.2. Zasilanie pompy wtryskowej paliwem

Paliwo ze zbiornika jest t∏oczone przez filtrpompà zasilajàcà do pompy wtryskowej. Znajdujà-ca si´ w pompie rozdzielaczowej pompa ∏opatko-wa zwi´ksza ciÊnienie maksymalnie do 180-240MPa (18-24 bar). CiÊnienie mo˝na zmierzyç mano-metrem z odpowiednià z∏àczkà (M14x1,5) na Êru-

bie przelewu paliwa. Tak wysokie ciÊnieniew uk∏adzie jest niezb´dne, poniewa˝ paliwo maskomplikowanà drog´ do t∏oczków promieniowych(rys. 1.4).

Pompa VP44 jest smarowana paliwem i nie mo-

˝e pracowaç na sucho, poniewa˝ w przeciwieƒ-stwie do pompy VP30 nie jest pompà samoodpo-wietrzajàcà si´.

Rys. 1.2. Przyk∏ad uk∏adu wtryskowego z pompà Bosch VP44 i jednym sterownikiem PSG16, zastosowanego w samochodzie dostawczym z silnikiem Diesla o wtrysku bezpoÊrednim (êród∏o: Bosch): 1 - pompa wtryskowa ze sterownikiempompy PSG162 - sterownik Êwiec ˝arowych3 - wtryskiwacze paliwa4 - przep∏ywomierz powietrza5 - czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia6 - Êwieca ˝arowa7 - czujnik pr´dkoÊci obrotowej silnika8 - czujnik temperatury silnika9 - filtr paliwa

Rys. 1.3. Rozdzielaczowa pompa wtryskowa Bosch VP44 - S3 z trzema t∏oczkami promieniowymi, zastosowana w samochodzie Audi 2.5 V6 TDI (êród∏o: Audi): 1 - pompa ∏opatkowa2 - czujnik po∏o˝enia kàtowego3 - sterownik pompy4 - t∏oczek promieniowy5 - zawór elektromagnetyczny wysokiego ciÊnienia6 - d∏awik przelewu7 - zawór elektromagnetyczny przestawiacza wtrysku8 - przestawiacz wtrysku9 - pierÊcieƒ krzywkowy

03 10-02-05 19:15 Page 8

Próba uruchomienia silnika, kiedy zbiornik paliwajest pusty, grozi uszkodzeniem pompy wtryskowej!

Wi´kszoÊç producentów zabezpiecza pompyprzed pracà na sucho, tzn. gdy poziom paliwa spad-nie poni˝ej okreÊlonej wartoÊci, w ten sposób, ˝esilnik zatrzymuje si´ sam. Najpierw lampka kontro-lna poziomu paliwa ostrzega kierowc´ o zbyt ni-skim poziomie paliwa, nast´pnie silnik zaczynaszarpaç i jeÊli kierowca nie zareaguje, silnik wy∏à-cza si´, a w pamići diagnostycznej zostanie zareje-strowana usterka. Ponownie mo˝na uruchomiç sil-nik dopiero wówczas, gdy paliwo w zbiorniku zo-stanie uzupe∏nione do minimalnego poziomu.

Po zamontowaniu pomp´ VP44 nale˝y dok∏ad-nie odpowietrzyç w sposób opisany w pkt. 1.7.

W silnikach czterozaworowych Opel 2,0 lub 2,2dm3 przewody odp∏ywu nadmiaru paliwa (przecie-ków) z wtryskiwaczy sà pod∏àczone do obwodu do-prowadzenia paliwa. Zatem nieszczelny przewódodp∏ywu paliwa z wtryskiwacza mo˝e byç przy-czynà zapowietrzenia uk∏adu zasilania. Silnik

szarpie, a nawet nie daje si´ uruchomiç. Zanimwić si´gnie si´ do kontroli elektroniki, najpierwnale˝y sprawdziç szczelnoÊç przewodów odp∏ywupaliwa z wtryskiwaczy.

Ka˝dy nowo zamontowany filtr paliwa musibyç nape∏niony paliwem, aby do pompy nie prze-dosta∏o si´ powietrze. Filtr jest umieszczony naprzewodzie doprowadzajàcym paliwo ze zbiorni-ka. JeÊli samochód jest wyposa˝ony w elektrycznàpomp´ wst´pnego zasilania paliwem, to filtr mo˝-na nape∏niç przez kilkakrotne w∏àczenie i wy∏àcze-nie zap∏onu. JeÊli w samochodzie nie wyst´pujepompa wst´pnego zasilania paliwem, nale˝y za-ssaç paliwo do filtra za pomocà rćznej pompkipodciÊnienia.

1.3. Budowa i dzia∏anie pompy VP44

Promieniowa rozdzielaczowa pompa wtryskowa(rys. 1.3) sk∏ada si´ z ∏opatkowo-komorowej pompyz zaworem regulacyjnym ciÊnienia i przelewowymzaworem d∏awiàcym. Jej zadaniem jest zasysanie


Rys. 1.4. Zasilanie paliwem pompy wtryskowej VP44 (êród∏o: Bosch): 1 - pierÊcieƒ krzywkowy, 2 - doprowadzeniepaliwa z filtra, 3 - zawór regulacyjny ciÊnienia, 4 - przelewowy zawór d∏awiàcy, 5 - elektromagnetyczny zawórwysokiego ciÊnienia, 6 - przelew, 7 - elektromagnetyczny zawór przestawiacza wtrysku, 8 - pierÊcieƒ krzywkowy,9 - t∏oczek wysokiego ciÊnienia, 10 - czujnik kàta obrotu, 11 - przestawiacz wtrysku

03 10-02-05 19:15 Page 9

paliwa, wytworzenie ciÊnienia wewnàtrz akumula-tora hydraulicznego (ok. 2,0 MPa) oraz zasilenie pa-liwem t∏oczkowej pompy promieniowej wysokiegociÊnienia, która wytwarza wysokie ciÊnienieniezb´dne do wtrysku paliwa (do ok. 160 MPa).Wraz z pompà wysokiego ciÊnienia obraca si´ wa∏ekrozdzielacza, doprowadzajàcy paliwo do poszcze-gólnych cylindrów. Zawór elektromagnetyczny wy-sokiego ciÊnienia odpowiada za dawk´ paliwa i jeststerowany sygna∏ami o zmiennej cz´-stotliwoÊci im-pulsów przez umieszczony na pompie sterownik.Otwieranie i zamykanie zaworu okreÊla czas t∏ocze-nia paliwa przez pomp´ wysokiego ciÊnienia. Napodstawie sygna∏ów czujnika kàta obrotu (po∏o˝eniakàtowego wa∏ka) jest ustalane chwilowe wzajemnepo∏o˝enie kàtowe wa∏ka nap´dowego i pierÊcieniakrzywkowego podczas obrotu, obliczana pr´dkoÊçobrotowa pompy wtryskowej oraz (przez porówna-nie z sygna∏ami czujnika wa∏u korbowego) rozpo-znawana pozycja ustawienia przestawiaczawtrysku. Czujnik kàta obrotu jest umieszczony napierÊcieniu obracajàcym si´ synchronicznie z pier-Êcieniem krzywkowym pompy wysokiego ciÊnienia.Z´bata tarcza nadajnika impulsów jest umieszczonana wa∏ku nap´dowym pompy. Miejsca bez z´bówodpowiadajà liczbie cylindrów silnika.

Zawór elektromagnetyczny ustawia po∏o˝enieprzestawiacza wtrysku, który odpowiednio obracapierÊcieniem krzywkowym pompy wysokiego ci-Ênienia. Na rys. 1.4 przedstawiono schematyczniewewn´trznà budow´ promieniowej rozdzielaczo-wej pompy wtryskowej.

Regulacja poczàtku wtrysku polega na porówna-niu sygna∏u z czujnika wzniosu ig∏y rozpylaczaz sygna∏em czujnika kàta obrotu i na ewentualnej,odpowiedniej zmianie po∏o˝enia przestawiaczawtrysku.

Paliwo przedostaje si´ do pompy kana∏em pier-Êcieniowym (9, rys. 1.5) i wp∏ywa przez otwartyzawór (4, rys. 1.5) mi´dzy t∏oczki (1, rys. 1.5). Ci-Ênienie wst´pne powoduje, ˝e t∏oczki sà dociskanedo pierÊcienia krzywkowego.

Pompy promieniowe (radialne) nie majà - w od-ró˝nieniu od pomp osiowych - spr´˝yn odciàgajà-cych t∏oczki. Dlatego, je˝eli pompa promieniowajest sprawna, to w stanie wymontowanym da sióbróciç r´kà. TrudnoÊci podczas obracania wa∏ka

pompy promieniowej Êwiadczà o tym, ˝e jest

uszkodzona mechanicznie.Kiedy wa∏ek rozdzielacza (2, rys. 1.5) obraca si´,

rolki popychacza poruszajà si´ po krzywiznachpierÊcienia krzywkowego. T∏oczki (9, rys. 1.4) sàwtedy wciskane do wewnàtrz i spr´˝ajà paliwo dowysokiego ciÊnienia. Jednak t∏oczenie paliwa podwysokim ciÊnieniem rozpoczyna si´ wtedy, gdy za-wór elektromagnetyczny (4, rys. 1.5) zostaje za-mkni´ty sygna∏em ze sterownika. Wa∏ek rozdziela-cza ustawi si´ przed wylotem spr´˝onego paliwado odpowiedniego cylindra. Teraz paliwo przedo-staje si´ przez zawór zwrotny d∏awiàcy (15) i z∏à-cze (16) przewodem do wtryskiwacza, który za po-Êrednictwem rozpylacza wtryskuje je do komoryspalania. Wtrysk koƒczy si´ wtedy, gdy zawór elek-tromagnetyczny (4) zostanie otwarty.


Rys. 1.5. G∏owica rozdzielcza pompy - faza nape∏niania przestrzeni wysokiego ciÊnienia: 1 - t∏oczek2 - wa∏ek rozdzielacza3 - tulejka sterujàca4 - iglica zaworu5 - przelew paliwa6 - g∏owica7 - elektromagnetyczny zawór wysokiego ciÊnienia8 - kana∏ wysokiego ciÊnienia9 - kana∏ pierÊcieniowy10 - przepona11 - komora12 - dop∏yw paliwa pod niskim ciÊnieniem13 - rozdzia∏ paliwa14 - odp∏yw paliwa pod wysokim ciÊnieniem15 - zwrotny zawór d∏awiàcy16 - króciec przewodu wtryskowego

03 10-02-05 19:15 Page 10

1.4. Sterowanie pompà

Pracà pompy VP44 zarzàdza, jak wiemy, elek-troniczny uk∏ad sterowania silnika EDC. Pierwszepompy VP44 i VP30 wymaga∏y dwóch sterowni-ków: sterownika silnika MSG oraz sterownikapompy wtryskowej PSG (rys. 1.1 i 1.2). W pierw-szej generacji dwa sterowniki pe∏nià wić oddziel-ne funkcje. Sterownik pompy stanowi górnà cz´Êçpompy wtryskowej i s∏u˝y jako stopieƒ koƒcowydla elektromagnetycznego zaworu wysokiego ci-Ênienia (5, rys. 1.4) i elektromagnetycznego zawo-ru przestawiacza wtrysku (7). W pompie wtrysko-wej jest zamontowany czujnik kàta obrotu wa∏kapompy, mierzàcy pr´dkoÊç obrotowà i po∏o˝eniepompy wtryskowej (rys. 1.6). Do dok∏adnegow czasie sterowania zaworu elektromagnetyczneg-o sterownik potrzebuje informacji od czujnika po-∏o˝enia kàtowego. W pompie wtryskowej znajduje


Rys. 1.6. Widok pompy VP44 wymontowanej z silnika: 1 - ko∏nierz mocujàcy pompy wtryskowej, 2 - czujniki kàta obrotu, 3 - sterownik, 4 - elektromagnetyczny zawór wysokiego ciÊnienia, 5 - elektromagnetyczny zawór przestawiacza wtrysku,6 - przestawiacz wtrysku, 7 - Êruba

Rys. 1.7. Sterowanie silnika i elementy uk∏adu

wtryskowego z pompà VP44i ze sterownikiem PSG16

1- czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia2 - czujnik po∏o˝enia

peda∏u sprz´g∏a3 - czujnik po∏o˝enia

peda∏u hamulca4 - dêwignia regulatora

pr´dkoÊci jazdy (tempomatu)5 - stacyjka

6 - czujnik pr´dkoÊci pojazdu

7 - czujnik pr´dkoÊci obrotowej wa∏u korbowego

(indukcyjny)8 - czujnik temperatury

silnika (w uk∏adziech∏odzenia silnika)

9 - czujnik temperatury powietrza w kolektorze dolotowym

10 - czujnik ciÊnienia do∏adowania (jeÊli wyst´puje turbospr´˝arka)

11 - masowy przep∏ywomierz powietrza12 - zestaw wskaêników, 13 - spr´˝arka klimatyzacji

14 - gniazdo diagnostyczne15 - sterownik czasu ˝arzenia Êwiec ˝arowych

16 - nap´d pompy wtryskowej17 - zintegrowany sterownik silnika

i pompy wtryskowej PSG 1618 - pompa wtryskowa VP44

19 - filtr paliwa z zaworem przelewowym20 - zbiornik paliwa z filtrem wst´pnym i pompà zasilajàcà (pompa zasilajàca wyst´puje tylko przy

d∏ugich przewodach i du˝ej ró˝nicy wysokoÊci pomi´dzy zbiornikiem paliwa i pompà wtryskowà)

21- wtryskiwacz z czujnikiem wzniosu ig∏y rozpylacza (tu: cylinder 1)

22 - Êwieca ˝arowa

03 10-02-05 19:15 Page 11

si´ równie˝ czujnik temperatury paliwa, z któregosterownik potrzebuje informacji do obliczeniawtryÊni´tej masy paliwa. Wszystkie inne czujnikiprzesy∏ajà swoje dane pomiarowe do sterownikasilnika (rys. 1.7). Wymiana danych pomi´dzy ste-rownikiem pompy wtryskowej i sterownikiem sil-nika odbywa si´ przez magistral´ danych CAN.

Do obliczenia wtryskiwanej dawki paliwa ste-rownik silnika, oprócz pr´dkoÊci obrotowej odczyty-wanej z czujnika po∏o˝enia wa∏u korbowego, potrze-buje jeszcze informacji o zadawanym przez kierow-c´ obcià˝eniu silnika. Informacj´ t´ uzyskuje z czuj-nika po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia (1, rys. 1.7).

Dopiero gdy kierowca wciÊnie do koƒca peda∏przyspieszenia, zaczyna dzia∏aç ograniczenie mo-mentu obrotowego i dymienia. Uk∏ad ograniczeniamomentu obrotowego zapobiega przecià˝eniuuk∏adu nap´dowego lub jest w∏àczany uk∏ad ASRlub ESP. Ograniczanie dymienia opiera si´ na war-toÊciach dostarczanych przez przep∏ywomierz po-wietrza i obliczaniu dawek paliwa w zale˝noÊci odpr´dkoÊci obrotowej silnika.

1.5. Regulowanie poczàtku t∏oczenia

Poczàtek t∏oczenia jest zapisany jako mapa cha-rakterystyk w funkcji pr´dkoÊci obrotowej silnikaoraz dawki paliwa jako miary obcià˝enia silnika.Jako wspó∏czynniki korygujàce s∏u˝à temperaturysilnika i zasysanego powietrza oraz ciÊnienie oto-czenia. Najwa˝niejszymi czujnikami sà: czujnik

po∏o˝enia wa∏u korbowego oraz czujnik kàta obro-tu w pompie. Na podstawie tego ostatniego sterow-nik okreÊla dok∏adne po∏o˝enie wa∏ka pompyi przestawiacza wtrysku. Obwód regulatora poczàt-ku wtrysku w sterowniku pompy stale porównujerzeczywisty poczàtek wtrysku z ustalonà wartoÊciàznamionowà i w razie wykrycia ró˝nicy - zmieniasygna∏ sterujàcy przesy∏any do zaworu elektroma-gnetycznego. Informacjà o rzeczywistej wartoÊcipoczàtku wtrysku jest sygna∏ czujnika kàta obrotulub sygna∏ czujnika wzniosu ig∏y w obsadzie wtry-skiwacza.

Czujnik wzniosu ig∏y rozpylacza nie jest ko-nieczny. W silnikach Forda i Opla zrezygnowanoz tego czujnika, natomiast wyst´puje on w silni-kach BMW i Audi.

Poczàtek t∏oczenia jest inicjowany przez za-mknićie elektromagnetycznego zaworu wysokie-go ciÊnienia. W przewodzie wtryskowym roÊniewysokie ciÊnienie. Po osiàgnićiu ciÊnienia otwar-cia wtryskiwacza unosi si´ ig∏a rozpylacza i nast´-puje poczàtek wtrysku.

Podczas pracy ciÊnienie paliwa jest regulowa-ne w przestrzeni wewn´trznej pompy zaworemregulacyjnym ciÊnienia, zale˝nie od pr´dkoÊci ob-rotowej. To ciÊnienie paliwa przenosi si´ jako ci-Ênienie sterujàce poprzez d∏awik (14, rys. 1.8) dopierÊcieniowej komory wokó∏ zderzaka hydrau-licznego (13) i przy zamkni´tym zaworze elektro-magne-tycznym przestawiacza wtrysku (15)przesuwa t∏ok sterujàcy (12), przeciwnie do


Rys. 1.8. Schemat dzia∏aniaprzestawiacza wtrysku:

1 - pierÊcieƒ krzywkowy2 - wyst´p pierÊcienia

3 - t∏ok przestawiacza wtrysku4 - kana∏ dolotowy i wylotowy

5 - suwak regulacyjny6 - ∏opatkowa pompa

przet∏aczajàca7 - odp∏yw pompy

(strona t∏oczàca)8 - dop∏yw pompy (strona zasilajàca)

9 - dop∏yw ze zbiornika pal∏wa10 - spr´˝yna t∏oka sterujàcego

11 - spr´˝yna powrotna12 - t∏ok sterujàcy

13 - komora zderzaka hydraulicznego

14 - d∏awik15 - zawór elektromagnetyczny

przestawiacza wtrysku

03 10-02-05 19:15 Page 12

kierunku dzia∏ania si∏y spr´˝yny t∏oka sterujàce-go (10), przyspieszajàc wtrysk (na rys. w prawo).W rezultacie suwak regulacyjny (5), przesuwajàcsi´ w kierunku przyspieszania wtrysku, otwierakana∏ dop∏ywu (4) prowadzàcy do przestrzeni po-∏o˝onej za t∏okiem przestawiacza wtrysku. Dzi´kitemu paliwo mo˝e przep∏ynàç przez ten kana∏i przesunàç t∏ok przestawiacza wtrysku w prawo,w kierunku przyspieszania wtrysku. Osiowy rucht∏oka przestawiacza wtrysku przenosi si´ przezwyst´p (2) na pierÊcieƒ krzywkowy (1) pompywysokiego ciÊnienia, powodujàc jego obrót o pe-wien kàt. Obrót pierÊcienia krzywkowego wzgl´-dem wa∏ka nap´dowego pompy powoduje,w przypadku przestawienia w kierunku przyspie-szania wtrysku, wczeÊniejsze wejÊcie rolek nagarby krzywek pierÊcienia i wczeÊniejszy poczà-tek wtrysku. Mo˝liwe wyprzedzenie mo˝e wyno-siç do 20° kàta obrotu wa∏u rozrzàdu (co odpowia-da 40° obrotu wa∏u korbowego).

Opoênianie wtrysku nast´puje, gdy t∏ok sterujà-cy (12) przemieÊci si´ pod dzia∏aniem si∏y spr´˝y-ny (10) w kierunku opóêniania wtrysku (na rys.w lewo). Ma to miejsce, kiedy zawór elektromagne-tyczny przestawiacza wtrysku (15) otworzy si´ podwp∏ywem sygna∏u sterujàcego ze sterownika pom-py. Wówczas spada ciÊnienie w pierÊcieniowej ko-morze zderzaka hydraulicznego (13). Gdy suwakregulacyjny (5) otworzy otwór prowadzàcy do ka-na∏u odp∏ywowego, paliwo z przestrzeni za t∏o-kiem przestawiacza b´dzie mog∏o odp∏ynàçi umo˝liwiç przesuw t∏oka przestawiacza. Si∏aspr´˝yny (11) oraz moment reakcyjny, dzia∏ajàcena pierÊcieƒ krzywkowy, naciskajàc na t∏ok prze-stawiacza w kierunku opóêniania wtrysku prze-mieszczajà go do po∏o˝enia wyjÊciowego.

Zawór przestawiacza wtrysku mo˝e byç bez-stopniowo otwierany i zamykany za pomocà ste-rownika przez okreÊlanie odpowiedniego wspó∏-czynnika wype∏nienia impulsu. Wi´kszy wspó∏-czynnik oznacza póêniejszy poczàtek t∏oczenia,mniejszy - wczeÊniejszy.

1.6. Uk∏ady recyrkulacji spalin i do∏adowania

Zawór AGR jest otwierany i zamykany za pomo-cà sterownika przez elektropneumatyczny prze-twornik ciÊnienia (4, rys. 1.9). P∏ynnie zmieniajàcesi´ w uk∏adzie podciÊnienie umo˝liwia bezstop-niowe otwieranie zaworu AGR. Zawór AGR jestotwarty na biegu ja∏owym oraz przy obcià˝eniucz´Êciowym do pr´dkoÊci obrotowej ok. 3000obr/min. Przy pe∏nym obcià˝eniu i pr´dkoÊci obro-towej powy˝ej 3000 obr/min zawór AGR jest za-

mkni´ty, w celu uniknićia czarnego dymu z rurywylotowej.

Cz´sto silniki Diesla sà wyposa˝ane w turbo-spr´˝arki o zmiennej geometrii dolotu (tzw. spr´-˝arki VTG). Odznaczajà si´ one du˝ym ciÊnie-niem do∏adowania ju˝ przy ma∏ych pr´dkoÊciachobrotowych oraz szybkà reakcjà na zmiany obcià-˝enia. Takà spr´˝ark´ mo˝na rozpoznaç poumieszczonym ukoÊnie do ∏opatek turbiny si∏ow-niku podciÊnienia. CiÊnienie do∏adowania jest re-gulowane w zale˝noÊci od obcià˝enia, pr´dkoÊciobrotowej silnika oraz ciÊnienia otoczenia wed∏ugzadanej charakterystyki. Na du˝ych wysoko-Êciach nad poziomem morza, zatem przy niskichciÊnieniach otoczenia, ciÊnienie do∏adowania zo-staje obni˝one w celu uniknićia przecià˝eniaturbospr´˝arki.


Rys. 1.9. Uk∏ad recyrkulacji spalin AGR (na przyk∏adzie samochodu Opel Zafira): 1 - elektrozawór regulacji ciÊnienia do∏adowania, 2 - nastawnik ciÊnienia do∏adowania, 3 - pompa podciÊnienia, 4 - elektrozawór AGR, 5 - elektrozawórregulacji zawirowania powietrza, 6 - nastawnik zawirowania powietrza, 7 - nastawnik AGR

Rys. 1.10. Turbospre˝arka typu VTG o zmiennejgeometrii dolotu

03 10-02-05 19:15 Page 13

1.7. Odpowietrzanie pompy wtryskowejVP44

Po zamontowaniu pompy wtryskowej do silnikalub po wlaniu paliwa do zbiornika, kiedy wcze-Êniej dosz∏o do jego ca∏kowitego opró˝nienia, nale-˝y koniecznie nape∏niç pomp´ wtryskowà olejemnap´dowym. Odbywa si´ to za pomocà elektrycz-nej pompki paliwa lub rćznej pompki podwójne-go dzia∏ania. Trzeba przy tym zwróciç uwag´, abyw zbiorniku by∏o co najmniej 5 l paliwa, a wszyst-kie przewody paliwa by∏y prawid∏owo pod∏àczone.Elektrycznà pompk´ paliwa lub rćznà pompk´trzeba pod∏àczyç do z∏àcza przewodu przelewowe-go. WczeÊniej nale˝y wykrćiç przelewowy zawórd∏awiàcy (4, rys. 1.4), do którego jest przykrćonyprzewód przelewowy i w to miejsce wkrćiç Êrub´drà˝onà z nasadzonà z∏àczkà pierÊcieniowà. Do

z∏àczki pod∏àcza si´ przezroczysty przewód ela-styczny, a do jego drugiego koƒca - pompk´ (1, rys.1.11). Pompka powinna byç tak d∏ugo uruchamia-nia, a˝ paliwo wyp∏ywajàce z pompy wtryskowejb´dzie pozbawione pćherzyków powietrza. Na-st´pnie, po usunićiu pompki, nale˝y wkrćiçz powrotem przelewowy zawór d∏awiàcy i próbo-waç uruchomiç silnik. Czas uruchamiania nie po-winien jednak przekraczaç 20 s. Je˝eli silnik nie„zaskoczy” od razu, to kolejnà prób´ uruchomieniapowtarza si´ po odczekaniu przynajmniej 30 s.

1.8. Wtryskiwacze

W uk∏adach wtryskowych z pompà VP44 sà sto-sowane wtryskiwacze z rozpylaczami otworowymistandardowe (z jednà spr´˝ynà) lub dwuspr´˝yno-

we (rys. 1.12). Obydwa rodzaje mogà wyst´powaçw wersji z czujnikiem wzniosu ig∏y (rys. 1.13) lubbez tego czujnika.

We wtryskiwaczu dwuspr´˝ynowym, skonstru-owanym w celu redukcji ha∏asu pracy silnika nabiegu ja∏owym i przy obcià˝eniach cz´Êciowych,sà umieszczone dwie spr´˝yny, jedna nad drugà.Poczàtkowo na ig∏´ rozpylacza dzia∏a tylko jednaspr´˝yna, ustalajàca wst´pne ciÊnienie otwarcia.Druga spr´˝yna opiera si´ o tulejk´ zderzaka. Przy


Rys. 1.11. Nape∏nianie paliwem i odpowietrzaniepompy wtryskowej: 1 - pompa rćzna, 2 - Êrubadrà˝ona z nasadzonà z∏àczkà pierÊcieniowà

Rys. 1.12. Dwuspr´˝ynowy wtryskiwacz paliwa: 1 - króciec paliwa, 2 - kana∏ przelewowy (powrotupaliwa), 3 - kulka pozycjonujàca, 4 - podk∏adkamiedziana, 5 - rozpylacz, 6 - kana∏ zasilania, 7 - skokwst´pny (wtrysku wst´pnej dawki paliwa), 8 - skokg∏ówny (wtrysku g∏ównej dawki paliwa)

Rys. 1.13. Jednospr´˝ynowywtryskiwacz paliwa

z indukcyjnym czujnikiemwzniosu ig∏y: 1 - trzpieƒ

ustawczy, 2 - cewka czujnikawzniosu ig∏y, 3 - popychacz

jako przed∏u˝enie ig∏y rozpylacza, 4 - przewód,

5 - z∏àcze elektryczne

03 10-02-05 19:15 Page 14

skokach wi´kszych od wst´pnego, tulejka zderzakaunosi si´ i na ig∏´ rozpylacza dzia∏ajà obie spr´˝y-ny. Ig∏a wykona wtedy pe∏ny skok i zostaje wtry-Êni´ta pe∏na dawka paliwa.

Umiejscowienie wtryskiwacza dwuspr´˝yno-wego w silniku Opel X20DTL pokazuje rys. 1.14.

1.9. Samodiagnozowanie

Czujniki, elementy wykonawcze oraz z∏àczamagistrali danych CAN pomi´dzy sterownikami sànadzorowane przez sterownik silnika. W przypad-ku wystàpienia niewielkiej usterki, silnik przecho-dzi w tryb pracy awaryjnej, tzn. sterownik prze-twarza sygna∏y na podstawie zawartych w jego pa-mići wartoÊci zast´pczych i dla bezpieczeƒstwazmniejsza dawk´ paliwa. JeÊli wystàpi powa˝nausterka, silnik zostaje zatrzymany, aby uniknàçuszkodzeƒ i mo˝na go ponownie uruchomiç dopie-ro po usunićiu usterki. Takà usterkà jest np.


Rys. 1.14. Umiejscowienie wtryskiwaczadwuspr´˝ynowego w silniku Opel X20DTL: 1 - jarzmomocujàce wtryskiwacz, 2 - przewód przelewowy, 3 - przewód wtryskowy, 4 - wtryskiwacz

Rys. 1.15. Rozmieszczenie g∏ównych podzespo∏ów uk∏adu wtryskowego z pompà VP44 na przyk∏adzie samochodu Opel z silnikiem X20DTL: 1 - czujnik temperatury powietrza dolotowego, 2 - przep∏ywomierz powietrza typu „Hot-Wire”, 3 - czujnik ciÊnienia do∏adowania, 4 - czujnik pr´dkoÊci obrotowej silnika, 5 - czujnik temperatury cieczy ch∏odzàcej, 6 - elektropneumatyczny przetwornik ciÊnienia sterujàcy pracà zaworu AGR, 7 - komputer pok∏adowy ECM, 8 - czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia, 9, 10 - elektrozaworyregulacji zawirowania powietrza, 12 - pompa wtryskowa VP44

03 10-02-05 19:15 Page 15

opró˝niony zbiornik paliwa. Uk∏ad samodiagnozo-wania nadzoruje tylko elektroniczne zespo∏y uk∏a-du wtryskowego. Jest bezradny w przypadku hy-draulicznych usterek uk∏adu wtryskowego lub ste-ruje mechanika w fa∏szywym kierunku, wskazujàcwyst´powanie usterek pojawiajàcych si´ jako na-st´pstwa pierwotnej przyczyny.

JeÊli w pamići diagnostycznej nie zarejestrowa-no usterek, pomimo zg∏aszanych przez klienta nie-pokojàcych objawów, nale˝y najpierw sprawdziçwszystkie zespo∏y nie obj´te samodiagnozowa-niem. Nale˝à do nich uk∏ady mechaniczne silnika.Przede wszystkim trzeba sprawdziç ciÊnienie spr´-˝ania oraz fazy rozrzàdu. Sprawdzenie parame-trów hydraulicznych uk∏adu wtryskowego obejmu-je pomiar niskiego ciÊnienia na przewodzie przele-wowym pompy oraz sprawdzenie wtryskiwaczy.Na poczàtku ka˝dego wykrywania usterek nale˝ysprawdziç, jaki rodzaj paliwa jest w zbiorniku, po-niewa˝ np. omy∏kowe zatankowanie benzyny wy-wiod∏o w pole niejednego mechanika.

W uk∏adzie elektrycznym musi byç zmierzonenapićie zasilania obu sterowników pompy i silni-ka. Pomiar zadymienia spalin podczas swobodne-go przyspieszania nale˝y wykonaç zawsze, gdyu˝ytkownik samochodu zg∏asza s∏abszà moc silni-ka oraz wysokie zadymienie.

Za pomocà odpowiedniego diagnoskopu uzy-skuje si´ w krótkim czasie przeglàd zmierzonychwartoÊci czujników i sygna∏ów za∏àczania nastaw-ników. JeÊli samochód nie by∏ u˝ywany przez d∏u˝-szy czas, wszystkie czujniki temperatury powinnypokazywaç te same wartoÊci. JeÊli któryÊ czujniktemperatury pokazuje wyraênie wy˝szà lub ni˝szàwartoÊç, nale˝y go sprawdziç, wykonujàc dalszepomiary. Na postoju czujnik ciÊnienia do∏adowa-nia i czujnik temperatury otoczenia powinny poka-zywaç takie same wartoÊci. W przypadku nierów-nomiernej pracy silnika warto sprawdziç odchy∏ki

dawki wtrysku poszczególnych cylindrów, którymiregulacja biegu ja∏owego wyrównuje tolerancj´ po-szczególnych cylindrów.

Cylinder nr 3 lub 1 (zale˝nie od modelu samo-chodu) jest cylindrem odniesienia, poniewa˝ wtry-skiwacz tego cylindra ma czujnik wzniosu ig∏y roz-pylacza. JeÊli dla danego cylindra wyst´puje od-chy∏ka wi´ksza ni˝ dopuszczalne 1,5 mg na skok, tonale˝y mierzàc ciÊnienie spr´˝ania lub sprawdzajàcwtryskiwacz stwierdziç, czy usterka le˝y w uk∏a-dzie mechanicznym, czy w obwodzie hydraulicz-nym uk∏adu wtryskowego. JeÊli wszystkie cylindryprzekraczajà dopuszczalnà odchy∏k´ w dó∏, usterkatkwi w cylindrze z czujnikiem wzniosu, który mo-˝e pracowaç tylko z du˝à dawkà wtrysku.

W razie podejrzenia o dokonanie tuningu chipo-wego mo˝na sprawdziç, czy podczas jego wykony-wania nie zmieniono charakterystyk ograniczeniadawki wtrysku. Recyrkulacj´ spalin mo˝na spraw-dziç na podstawie wartoÊci z przep∏ywomierza po-wietrza. JeÊli zassana masa powietrza jest zbyt du˝a,prawdopodobnie jest od∏àczony uk∏ad AGR. Na bie-gu ja∏owym mo˝na go ponownie zaktywowaç, naci-skajàc gwa∏townie peda∏ przyspieszenia. JeÊli zassa-na masa powietrza jest za ma∏a, oznacza to, ˝e albozawór AGR jest zawieszony w po∏o˝eniu otwarcia,albo jest uszkodzony przep∏ywomierz powietrza. Je-Êli silnik nie daje si´ uruchomiç, trzeba sprawdziçpomp´ zasilajàcà i napićie zasilania sterowników.Opró˝niony zbiornik paliwa, uszkodzona pompa za-silajàca, brak napićia zasilania lub uszkodzonapompa wtryskowa dajà si´ szybko wykryç.

1.10. Sprawdzanie podzespo∏ów

Je˝eli po wykonaniu wst´pnej diagnostyki zapomocà testera oraz dymomierza nie zlokalizowa-no usterki, trzeba wykonaç dok∏adniejsze pomiary.

Czujnik po∏o˝enia ZZJest to czujnik indukcyjny, umieszczony w po-

bli˝u ko∏a zamachowego silnika. W chwili mijaniago przez jeden z wyst´pów na kole zamachowym(szeÊciu w przypadku silnika V6) jest wytwarzanenapićie pràdu przemiennego (rys. 1.17). JeÊli na-pićie sygna∏u jest za niskie, nale˝y sprawdziç pra-wid∏owoÊç mocowania czujnika. Za du˝a odleg∏oÊçpowoduje spadek napićia sygna∏u, silnik reagujetrudnym rozruchem. JeÊli nie ma do dyspozycjioscyloskopu, napićie sygna∏u mo˝na zmierzyç zapomocà woltomierza w zakresie AC (pràd prze-mienny). Podczas rozruchu napićie powinno wy-nosiç co najmniej 1,0 V. Rezystancja cewki czujni-ka w Audi wynosi 1,6 ± 0,2 kΩ. Silnik daje si´ uru-chomiç nawet przy uszkodzonym czujniku po∏o˝e-


Rys. 1.16. Obydwa czujniki po∏o˝enia peda∏ów:hamulca i sprz´g∏a sà umocowane do wspornika peda∏ów. Na biegu ja∏owym pozostajà w pozycji otwartej

03 10-02-05 19:15 Page 16

nia ZZ. Sterownik przyjmuje wtedy sygna∏ czujni-ka kàta obrotu jako sygna∏ zast´pczy. Silnik sygna-lizuje jednak t´ usterk´ wyraênie nierównomiernàpracà na biegu ja∏owym.

Czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszeniaCzujnik ten (rys. 1.18) informuje sterownik sil-

nika o zamiarze kierowcy docià˝enia lub odcià˝e-nia silnika. Sk∏ada si´ z potencjometru, zestykubiegu ja∏owego oraz zestyku gwa∏townego wciÊni´-cia peda∏u (kickdown). Czujnik mo˝na szybkosprawdziç za pomocà woltomierza. Dzia∏anie po-tencjometru mo˝na sprawdziç dok∏adniej, przyw∏àczonym zap∏onie, rejestrujàc oscyloskopemprzebieg napićia sygna∏u przy powolnym naciska-niu na peda∏ przyspieszenia. W ten sposób trzebasprawdziç ka˝dy punkt bie˝ni Êlizgowej, czy niema przerwy lub zwarcia do masy.

W przypadku ca∏kowitej awarii potencjometruczujnika, sterownik odczytuje informacj´ tylko z ze-styku biegu ja∏owego. To znaczy, ˝e kierowca mo˝eprowizorycznie przyspieszaç tylko przez ten zestyk.

Przy zwolnionym pedale przyspieszenia zestyk bie-gu ja∏owego podaje do sterownika napićie 5,0 V. PowciÊnićiu peda∏u zestyk zostaje otwarty. W celusprawdzenia, pod∏àcza si´ do zestyku woltomierzlub lampk´ LED. Przy naciskaniu peda∏u napićiemusi „skoczyç” z 0 na 5 V. Gdy peda∏ naciÊnie si´ dooporu, zestyk knickdown zamyka si´. Wtedy napi´-cie musi spaÊç z 5 do 0 V JeÊli na obu zestykach na-pićie wynosi stale 0 V, nale˝y sprawdziç, czy ste-rownik podaje napićie 5 V do czujnika.

Czujnik temperatury cieczy ch∏odzàcejCzujnik ten mo˝e byç sprawdzony przez pomiar

napićia i rezystancji (rys. 1.19). Sprawdzenie za-leca si´ w przypadku problemów z zimnym rozru-


Rys. 1.18. Przyk∏ad czujnika po∏o˝enia peda∏uprzyspieszenia z obrotowym potencjometrem Êlizgowym. Po wymianie peda∏u nale˝y zachowaçustawienie czujnika podane przez producenta.Oznaczenia: 1 - korpus, 2 - trzpieƒ, 3 - potencjometr

Rys. 1.19. Charakterystykaczujnika temperatury

cieczy ch∏odzàcej (Audi V6 2,5 TDI)

Rys. 1.17. Przyk∏ad czujnika po∏o˝enia ZZ i pr´dkoÊciobrotowej wa∏u korbowego: 1, 2, 3 - styki we wtyczce, 4 - pierÊcieƒ przy kole zamachowym, 5 - wycićie w pierÊcieniu

03 10-02-05 19:15 Page 17

chem silnika, bowiem sterownik ustala czas w∏à-czenia Êwiec ˝arowych i dawk´ rozruchowà w za-le˝noÊci od temperatury silnika. JeÊli klient zg∏aszaobjaw w postaci „szarpania przy pr´dkoÊci maksy-malnej”, to powinno si´ sprawdziç czujnik tempe-ratury typu NTC w temperaturze wy˝szej ni˝110°C. Od tej temperatury zaczyna bowiem dzia∏açochrona silnika przed przegrzaniem, która reduku-je dawki paliwa. Ochrona przed przegrzaniem jestaktywowana równie˝ w przypadku innych usterekuk∏adu ch∏odzenia, jak uszkodzenie termostatu lubzanieczyszczenia ch∏odnicy.

Przep∏ywomierz powietrzaMasowy przep∏ywomierz powietrza ma w Audi

V6 z∏àcze 5-pinowe i podaje po jednym sygnaleanalogowym dla zasysanej masy powietrza oraztemperatury zasysanego powietrza (pin 1 - sygna∏temperatury powietrza, pin 2 - napićie zasilania12 V, pin 3 - masa, pin 4 - napićie zasilania 5 V,pin 5 - sygna∏ masy powietrza). W przypadku jegoca∏kowitego uszkodzenia, sterownik rejestrujeusterk´ i dokonuje obliczeƒ przy wartoÊci zast´p-czej 550 mg/skok. Wskutek zmniejszenia dawkiwtrysku spada moc silnika. Zanim w takim przy-padku wymieni si´ przep∏ywomierz, nale˝ysprawdziç napićie zasilania (5 i 12 V). JeÊli na-pićie sygna∏u jest ni˝sze ni˝ zassana masa powie-trza, to sterownik nie rejestruje usterki, jednakz powodu rzekomo mniejszej masy powietrzazmniejsza dawk´ wtrysku, a tym samym moc sil-nika. W tym przypadku nale˝y porównaç napićiesygna∏u przy ró˝nych pr´dkoÊciach obrotowychz wartoÊciami nominalnymi (rys. 1.20). W przy-padku zani˝onych wartoÊci, nale˝y wymieniçprzep∏ywomierz.

Elektromagnetyczny zawór wysokiego ciÊnieniaElektromagnetyczny zawór wysokiego ciÊnienia

jest odpowiedzialny za ustalanie poczàtku t∏ocze-nia pompy wtryskowej. D∏ugoÊç w∏àczenia zaworuokreÊla dawkowanie paliwa. Pomimo tak odpowie-dzialnego zadania, dok∏adne sprawdzanie zaworunie jest celowe, bowiem nie jest on dost´pnyw pompie. W przypadku uszkodzenia zaworu,trzeba wymieniç pomp´, która jest dostarczana ra-zem ze sterownikiem. Mo˝na natomiast na zawo-rze przeprowadziç pomiar, który wyjaÊni, czy przy-czynà problemów z rozruchem silnika nie jest np.instalacja elektryczna lub uk∏ad zasilania. W tymcelu nale˝y za∏o˝yç c´gi pràdowe na przewód elek-tryczny, prowadzàcy od sterownika pompy doelektromagnetycznego zaworu wysokiego ciÊnie-nia. JeÊli na oscyloskopie poka˝e si´ taki sygna∏,jak na rys. 1.21, mo˝na byç pewnym, ˝e uk∏adelektryczny i obydwa sterowniki sà sprawne.

JeÊli na oscyloskopie nie pojawi si´ ˝aden sy-gna∏, oznacza to, ˝e sterownik nie zasila zaworupràdem. Sprawdzenie nale˝y rozpoczàç od odczy-tania kodów usterek immobilizera i uk∏adu wtry-


Rys. 1.20. Zmianynapićia sygna∏u

masowegoprzep∏ywomierza

powietrza przy ró˝nychpr´dkoÊciach obrotowych

(Audi V6 2,5 TDI).Warunki pomiaru: silnik

ciep∏y, silnik i turbospr´˝arka

w dobrym stanie,wy∏àczona

recyrkulacja spalin

Rys. 1.21. Przebieg pràdu elektromagnetycznego zaworu wysokiego ciÊnienia. Pràd przyciàgania wynosiod 17 do 20 A, pràd podtrzymujàcy - 10 A

03 10-02-05 19:15 Page 18

skowego. JeÊli w sterowniku pompy zostanie zare-jestrowana usterka, nale˝y sprawdziç przewodyprowadzàce do sterownika pompy. Od sterownikasilnika do sterownika pompy prowadzi 6 przewo-dów; dwa grubsze przewody s∏u˝à do zasilaniaelektrycznego. Po w∏àczeniu zap∏onu powinnowyst´powaç napićie akumulatora. Dwa nast´pneprzewody s∏u˝à do transmisji sygna∏ów magistraliCAN. Je˝eli sterownik sygnalizuje przerwanyprzewód magistrali CAN, nale˝y sprawdziç prze-wody, czy nie majà przerwy lub zwarcia do masy.Za pomocà oscyloskopu mo˝na ujawniç zak∏óce-nia elektromagnetyczne. Sygna∏ high (wysoki)i low (niski) sà lustrzanymi odbiciami i dajà w su-mie zero. Dwa ostatnie przewody przenoszà sy-gna∏ pr´dkoÊci obrotowej sterownika silnika dosterownika pompy. JeÊli w przewodach i napićiuzasilania nie wykryto usterki, nale˝y zawierzyçpamići diagnostycznej i wymieniç ten element,który zosta∏ uznany za uszkodzony. JeÊli jest toelement pompy wtryskowej, nale˝y wymieniçkompletnà pomp´.

Sprawdzenie poczàtku wtryskuRegulacj´ poczàtku wtrysku mo˝na najszybciej

sprawdziç z pamići usterek. JeÊli dla wszystkichstanów ruchu silnika wartoÊç rzeczywista jest bli-ska wartoÊci nominalnej, oznacza to, ˝e regulacjapoczàtku wtrysku jest prawid∏owa. W przypadkuodchyleƒ nale˝y sprawdziç podstawowe parame-try pompy wtryskowej, ciÊnienie pompy oraz ele-menty uk∏adu regulacji poczàtku wtrysku. Czujnikkàta obrotu w pompie wtryskowej dostarcza sy-gna∏, który nie mo˝e byç zastàpiony innymi w przypadku jego uszkodzenia nie mo˝na uru-chomiç silnika. Dzia∏anie czujnika mo˝na spraw-dziç tylko przez samodiagnozowanie, poniewa˝przy∏àcza czujnika nie sà dost´pne. W przypadkuuszkodzenia czujnika trzeba wymieniç pomp´wtryskowà.

Zawór elektromagnetyczny przestawiacza wtryskuStopieƒ otwarcia zaworu (wspó∏czynnik wype∏-

nienia impulsu) mo˝na sprawdziç za pomocà oscy-loskopu. Wraz ze wzrostem pr´dkoÊci obrotowejwspó∏czynnik wype∏nienia impulsu powinienzmniejszaç si´. JeÊli nie ma napićia, zawór elektro-magnetyczny przestawiacza wtrysku pozostaje za-mkni´ty. Zast´pczo, przy braku dzia∏ania zaworupoczàtek t∏oczenia zostaje przesuni´ty o 20° w kie-runku „wczeÊniejszego wtrysku”, silnik reaguje wy-raênie nierównomiernà pracà. JeÊli zawór elektro-magnetyczny pozostaje trwale otwarty, poczàtekt∏oczenia nie mo˝e byç przestawiany wraz ze wzro-stem pr´dkoÊci obrotowej. Spada moc silnika i przy

du˝ych pr´dkoÊciach obrotowych zwi´ksza si´ za-dymienie. W przypadku uszkodzenia przestawia-cza wtrysku nale˝y wymieniç pomp´ wtryskowà.

Czujnik wzniosu ig∏y rozpylaczaCzujnik wzniosu ig∏y rozpylacza w silnikach

Audi V6 znajduje si´ we wtryskiwaczu cylindra nr3. Napićie sygna∏u mo˝e byç sprawdzane przyu˝yciu oscyloskopu lub pobrane przez skrzynk´z gniazdami wtykowymi, ewentualnie adapterwpi´ty w z∏àcze wtykowe. Ze wzgl´du na ma∏yskok ig∏y rozpylacza dwuspr´˝ynowego napićiesygna∏u na biegu ja∏owym jest niskie. Ró˝nica mi´-dzy wartoÊciami minimalnà i maksymalnà musiwynosiç przynajmniej 0,15 V. Sygna∏ wzrasta wrazze wzrostem pr´dkoÊci obrotowej i wyd∏u˝a si´wraz ze wzrostem obcià˝enia. JeÊli brak jest sygna-∏u, to nale˝y od∏àczyç czujnik wzniosu ig∏y od in-stalacji, roz∏àczajàc z∏àcze wtykowe, i sprawdziçciàg∏oÊç cewki czujnika wzniosu ig∏y (wartoÊç wy-magana: od 80 do 120 Ω) oraz zwarcie do masy. Na-st´pnie nale˝y sprawdziç napićie zasilania czuj-nika; przy w∏àczonym zap∏onie woltomierz powi-nien wskazywaç napićie od 11 do 12 V. Braknapićia Êwiadczy o uszkodzeniu przewodów pro-wadzàcych do sterownika silnika lub o uszkodze-niu sterownika. Przy uszkodzonym czujnikuwzniosu ig∏y sterownik okreÊla poczàtek wtryskuna podstawie sygna∏ów czujnika kàta obrotu i czuj-nika po∏o˝enia ZZ, a kierowca nie zauwa˝a ˝adnejzmiany w pracy silnika.

Sprawdzenie regulacji ciÊnienia do∏adowaniaCiÊnienie do∏adowania jest regulowane w zale˝-

noÊci od obcià˝enia, pr´dkoÊci obrotowej silnikaoraz ciÊnienia otoczenia wed∏ug zadanej charakte-rystyki. Czujnik ciÊnienia atmosferycznego jestumieszczony w sterowniku i jego uszkodzenie po-woduje koniecznoÊç wymiany sterownika. CzujnikciÊnienia do∏adowania jest umieszczony w ch∏od-nicy powietrza do∏adowanego i wytwarza sygna∏napićia o wartoÊci 0,4÷4,8 V. Przy unieruchomio-nym silniku i w∏àczonym zap∏onie wartoÊci wska-zywane przez czujnik ciÊnienia do∏adowaniai czujnik ciÊnienia otoczenia mogà ró˝niç si´ odsiebie maksymalnie o 50 hPa. Przy wi´kszych od-chy∏kach nale˝y sprawdziç za pomocà manometru,który z czujników pracuje niedok∏adnie. Na pracu-jàcym silniku wartoÊç rzeczywista powinna nadà-˝aç za zmianà wartoÊci wymaganej z niewielkimopóênieniem. JeÊli podczas swobodnego przyspie-szania czujnik ciÊnienia do∏adowania nie daje ˝ad-nego napićia sygna∏u, to przed jego wymianà na-le˝y sprawdziç napićie zasilania na obu ze-wn´trznych stykach czujnika (wartoÊç wymagana:


03 10-02-05 19:15 Page 19

5 V). JeÊli przewód doprowadzajàcy sygna∏ do ste-rownika nie jest przerwany, to znaczy, ˝e uszko-dzony jest czujnik. W przypadku zbyt niskiego ci-Ênienia do∏adowania mo˝na zdecydowaç o wymia-nie turbospr´˝arki dopiero po stwierdzeniu napodstawie pomiarów, ˝e wszystkie elementy uk∏a-du regulacji ciÊnienia do∏adowania sà sprawne.

Sprawdzanie zaworu AGRZawór mo˝na sprawdziç na w∏aÊciwe otwieranie

i zamykanie na wiele sposobów. Za pomocà dymo-

mierza przeprowadza si´ najpierw pomiar podczasswobodnego przyspieszania. Nast´pnie otwiera si´zawór AGR przy u˝yciu rćznej pompki podciÊnie-nia i powtarza pomiar zadymienia. Teraz wartoÊcizadymienia i czas wzrostu pr´dkoÊci obrotowej po-winny wyraênie wzrosnàç. Wyd∏u˝ony czas wzro-stu pr´dkoÊci obrotowej wskazuje na to, ˝e sterow-nik rozpozna∏ niedomiar powietrza i zmniejszy∏dawk´ wtrysku. JeÊli podczas pierwszego i drugiegopomiaru wartoÊci zadymienia by∏y niskie, oznaczato, ˝e zawór AGR pozostaje trwale zawieszony


Oznaczenie Model samochodu Moc silnika Okres montowaniasilnika kW/KMAUDI

AFB A4 2.5 TDI 110/150 08.1997 ÷ 06.2000A6 2.5 TDI 110/150 04.1997 ÷ 05.2000A8 2.5 TDI 110/150 06.1997 ÷ 04.2000

AKN A4 2.5 TDI 110/150 11.1997 ÷ 05.2000A6 2.5 TDI 110/150 11.1998 ÷ 06.1999A8 2.5 TDI 110/150 07.1998 ÷ 10.2000

AYM A4 2.5 TDI 114/155 04.2001 ÷ A6 2.5 TDI 114/155 06.2001 ÷ 06.2002

BFC A4 2.5 TDI 120/163 07.2002 ÷ A6 2.5 TDI 120/163 07.2002 ÷ 05.2003

BCZ A6 2.5 TDI 120/163 11.2002 ÷

BMW

20 4 D1 318d 1.9 (E46) 85/115 09.2001 ÷ 03.2003320d 2.0 (E46) 100/136 04.1998 ÷ 09.2001520d 2.0 (E39) 100/136 04.2000 ÷ 07.2003

FORD

D6BA Mondeo II 2.0 TDi/Di 85/115 10.2000 ÷ 08.2002

OPEL

X20DTL Astra II 2.0 DTi 60/82 03.1998 ÷ 08.2000Vectra B 2.0 DTi 60/82 09.1996 ÷ 08.2000Zafira 2.0 DTi 60/82 03.1999 ÷ 08.2000

X20DTH Vectra B 2.0 DTi 74/1000 09.1997 ÷ 08.2000Omega B 2.0 DTi 74/1000 09.1997 ÷ 08.2000

Y20DTL Astra II 2.0 DTi 60/82 09.2000 ÷ 08.2004Y20DTH Astra II 2.0 DTi 74/1000 09.2000 ÷ 08.2004

Vectra B 2.0 DTi 74/1000 09.2000 ÷ 09.2002Vectra C 2.0 DTi 74/1000 04.2002 ÷ 08.2004Zafira 2.0 DTi 74/1000 04.1999 ÷ 08.2004Signum 2.0 DTi 74/1000 05.2003 -

X22DTH Frontera B 2.2 DTi 85/115 09.1998 ÷ 10.2002Sintra 2.2 D Turbo 85/115 09.1997 ÷ 09.1999

Y22DTH Omega B 2.2 DTi 88/120 06.2000 ÷ 2003Frontera B 2.2 DTi 85/115 09.2002 ÷

Y22DTR Vectra B 2.2 DTi 88/120 09.2000 ÷ 09.2002Vectra B 2.2 DTi 92/125 09.2000 ÷ 04.2002Vectra C 2.2 DTi 92/125 04.2000 ÷ 2004Signum 2.2 DTi 92/125 05.2003 -

03 10-02-05 19:15 Page 20

w po∏o˝eniu zamkni´tym i podlega wymianie. JeÊlipodczas pierwszego i drugiego pomiaru wartoÊcizadymienia by∏y wysokie, oznacza to zawieszonytrwale zawór AGR w po∏o˝eniu otwartym i równie˝koniecznoÊç jego wymiany.

Za pomocà woltomierza lub oscyloskopu pod∏à-czonego do wyjÊcia sygna∏u przep∏ywomierza po-wietrza mo˝na sprawdziç, czy po zdjćiu przewo-du podciÊnienia na zaworze AGR sygna∏ roÊnie,a po ponownym na∏o˝eniu przewodu - maleje. Ste-rowanie zaworu AGR sprawdza si´ za pomocà ma-nometru pod∏àczonego do przewodu podciÊnienia.Na biegu ja∏owym i przy cz´Êciowym obcià˝eniudo 3000 obr/min musi wyst´powaç podciÊnienie,przy pr´dkoÊci obrotowej powy˝ej 3000 obr/minlub przy pe∏nym obcià˝eniu - nie mo˝e wyst´po-waç podciÊnienie.

JeÊli pomiar nie przyniesie zadowalajàcych wy-ników, nale˝y sprawdziç sterowanie - podobnie jakdla sterowania ciÊnienia do∏adowania przez po-miar wspó∏czynnika wype∏nienia impulsu prze-twornika EPW. Przy wysokim wspó∏czynniku uk∏adAGR jest w∏àczony, przy niskim 5-10% - uk∏ad AGRnie pracuje. Cewka przetwornika EPW powinnawykazywaç rezystancj´ od 15 do 18 Ω.

1.11. Zestawienie samochodów z pompàVP44

W tablicy zestawiono wszystkie silniki wysoko-pr´˝ne, jakie wyposa˝ano w pomp´ Bosch VP44.W latach 2003-2004 pompa ta zosta∏a wypartaprzez bardziej nowoczesne rozwiàzanie - wtryskCommon Rail. W dalszej cz´Êci zestawiono danetechniczne bardziej popularnych w Polsce samo-chodów osobowych, z pompà Bosch VP44.

Ford Mondeo II 2,0 Di 115 KM

Silnik Duratorq Di D6BA

- pojemnoÊç skokowa 1998 cm3

- moc maksymalna 85 kW (115 KM)- pr´dkoÊç obrotowa 4000 obr/min- moment maksymalny 280 Nm- pr´dkoÊç obrotowa 1900 obr/min- pr´dkoÊç obrotowa maksymalna 4800 obr/min - ciÊnienie spr´˝ania 2,8÷3,4 MPa

Uk∏ad zasilania

➧ Pompa wtryskowa* Bosch VP44- typ VR4/2/70M2250 R 1000- numer katalogowy do 07.2001 0470504024- numer katalogowy od 08.2001 0470504036* w silniku 2.0 Di 90 KM D5BA wyst´puje pom-pa Bosch VP30

➧ KolejnoÊç wtrysku (cylinder nr 1 od strony nap´-du rozrzàdu) 1-3-4-2 ➧ Ustawienie pompy statyczne, za pomocà

specjalnego trzpienia ustawczego➧ CiÊnienie t∏oczenia paliwa 90÷110 MPa➧ Pr´dkoÊç obrotowa biegu ja∏owego (nie regulowana) 900 ± 20 obr/min➧ Zadymienie znamionowe 2,50 m-1

➧ Wtryskiwacze z rozpylaczami szeÊciootworowy-mi, dwuspr´˝ynowe, o nie regulowanym rćznieciÊnieniu otwarcia, nie naprawialne➧ CiÊnienie otwarcia wtryskiwacza:- 1. stopieƒ 22÷23 MPa- 2. stopieƒ 41, 5÷43, 5 MPa➧ Âwiece ˝arowe/palcowe Motorcraft EZD 38- napićie zasilania 12 V- rezystancja 0,55 Ω➧ Zawór elektromagnetyczny przestawiacza wtry-sku - rezystancja 9,24 Ω➧ Sterownik pompy wtryskowej umieszczony napompie, o z∏àczu 9-stykowym, po∏àczony ze ste-rownikiem silnika magistralà danych CAN➧ Czujnik po∏o˝enia i pr´dkoÊci obrotowej wa∏ukorbowego indukcyjny, osiowy, umieszczony z ty-∏u kad∏uba, wspó∏pracujàcy z nadajnikiem impul-sów na kole zamachowym, o z∏àczu 2-stykowym -rezystancja (mi´dzy stykami czujnika) ok. 404 Ω➧ Czujnik temperatury cieczy ch∏odzàcej NTCwkrćony z ty∏u g∏owicy, o z∏àczu 2-stykowym -napićie zasilania 5 V➧ Czujnik temperatury powietrza zasilajàcego zin-tegrowany z przep∏ywomierzem powietrza ➧ Czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia poten-cjometryczny, umieszczony przy pedale przyspie-szenia➧ Czujnik po∏o˝enia peda∏u sprz´g∏a umieszczonyprzy pedale sprz´g∏a o z∏àczu 5-stykowym: - napićie zasilania (mi´dzy stykami „4” i „5” z∏àcza czujnika) 12 V- rezystancja peda∏ wciÊni´ty maks. 0,5 Ω- rezystancja peda∏ swobodny ∞ ➧ Czujnik po∏o˝enia peda∏u hamulca, umieszczonyprzy pedale hamulca:- napićie zasilania (mi´dzy stykiem „3” z∏àczaczujnika i masà) 12 V- rezystancja peda∏ wciÊni´ty maks. 0,5 Ω- rezystancja peda∏ swobodny ∞➧ Zawór pneumatyczny recyrkulacji spalin, zamo-cowany do kolektora ssàcego, sterowany podci-Ênieniem poprzez zawór elektromagnetyczny➧ Czujnik pr´dkoÊci pojazdu, z efektem Halla, za-mocowany do obudowy skrzynki przek∏adniowej,o z∏àczu 3-stykowym: - napićie zasilania (mi´dzy stykami „1” i „3” z∏àcza czujnika) 12 V


03 10-02-05 19:15 Page 21

- amplituda napićia sygna∏u czujnika maks. 9 V➧ Przep∏ywomierz powietrza - w wersji 2.0 Di 90KM wyst´puje czujnik ciÊnienia bezwzgl´dnego➧ Turbospr´˝arka Garrett, o zmiennej geometrii ∏o-patek turbiny➧ Ch∏odnica powietrza do∏adowanego, typu powie-trze-powietrze➧ Wy∏àcznik bezw∏adnoÊciowy, umieszczony we-wnàtrz nadwozia z boku po lewej stronie pod tabli-cà rozdzielczà➧ Sterownik silnika, typ Ford EEC V, umieszczonywewnàtrz nadwozia pod prawym przednim s∏up-kiem nadwozia za schowkiem tablicy rozdzielczej,mikroprocesorowy, programowalny, z mo˝liwoÊciàsamodiagnozowania, o z∏àczu 104-stykowym➧ Z∏àcze diagnostyczne 16-stykowe, umieszczonepo prawej stronie skrzynki bezpieczników (po le-wej stronie kolumny kierownicy pod tablicà roz-dzielczà)➧ Katalizator utleniajàcy w uk∏adzie wydechowym

Opel Vectra B 2,0 Di 16V

Silnik X20DTL


- moc maksymalna 60 kW (82 KM)- pr´dkoÊç obrotowa 4300 obr/min- moment maksymalny 185 Nm- pr´dkoÊç obrotowa 1800 obr/min - stopieƒ spr´˝ania 18,5- ciÊnienie spr´˝ania 1,7÷2,4 MPa

Uk∏ad zasilania

➧ Pompa wtryskowa Bosch VP44, zawierajàca w∏a-sny sterownik (ze z∏àczem 9-stykowym) po∏àczonyze sterownikiem silnika - typ VR4/2/70M2150

R 1000 lub VR4/2/65M2150 R 1000➧ KolejnoÊç wtrysku (cylinder nr 1 od strony nap´-du rozrzàdu) 1-3-4-2➧ Pr´dkoÊç obrotowa biegu ja∏owego

800 ± 50 obr/min(regulowana za pomocà testera Opel Tech 2)

➧ Pr´dkoÊç obrotowa maksymalna (bez obcià˝enia)5000 ± 100 obr/min

(regulowana za pomocà testera Opel Tech 2)➧ Ustawienie pompy wykonane przez wytwórc´pompy na ca∏y okres eksploatacji➧ Wtryskiwacze o wtrysku dwustopniowym, z roz-pylaczami pićiootworowymi➧ Obsady wtryskiwaczy Bosch KBAL 40P 79➧ Rozpylacze Bosch DSLA 147P 535➧ CiÊnienie otwarcia wtryskiwacza:- 1. stopieƒ 18 MPa- 2. stopieƒ 36,5 MPa➧ Âwiece ˝arowe Bosch 0250 202 027- rezystancja

0,4 Ω➧ Przep∏ywomierz powietrza masowy, z tzw. gorà-cym drutem, umieszczony na przewodzie ssàcymza filtrem powietrza:- napićie zasilania 12 V- rezystancja mi´dzy stykami „2” i „3” oraz „3” i „4”-180 kΩ- rezystancja mi´dzy stykami „2” i „4” - 7 kΩ


Rys. 1.22. Pompa VP44 stosowana w silnikuDuratorq samochodów Ford Mondeo 2.0 Di

03 10-02-05 19:16 Page 22

➧ Modu∏ przeciwzak∏óceniowy i stabilizacji napi´-cia pompy wtryskowej, zawierajàcy dwa uzwoje-nia, umieszczony w skrzynce bezpiecznikówi przekaêników w przedziale silnika - rezystancjauzwojeƒ ok. 0,2 Ω➧ Czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia po-tencjometryczny, umieszczony wewnàtrz nadwo-zia przy pedale przyspieszenia - napićie zasila-nia 5 V➧ Czujnik po∏o˝enia i pr´dkoÊci obrotowej wa∏u kor-bowego indukcyjny, wkrćony w kad∏ub i wspó∏pra-cujàcy z szóstym przeciwci´˝arem wa∏u korbowegozawierajàcym cztery wycićia*:- amplituda maksymalna sygna∏u czujnika 12 V- rezystancja 900÷1000 Ω*) gniazdo tego czujnika w kad∏ubie s∏u˝y dowkrćania specjalnego trzpienia Opel KM 929do ustawiania wa∏u korbowego w po∏o˝eniu ZZt∏oka 1. cylindra➧ Czujnik temperatury cieczy ch∏odzàcej typ NTC,umieszczony w g∏owicy - napićie zasilania 5 V➧ Czujnik temperatury zasysanego powietrza typNTC, umieszczony na przewodzie doprowadzeniapowietrza - napićie zasilania 5 V➧ Czujnik temperatury oleju typ NTC, umieszczo-ny w misce olejowej - napićie zasilania 5 V➧ Czujnik ciÊnienia do∏adowania piezorezystancyjny,umieszczony na przewodzie doprowadzenia powie-trza od strony ko∏a zamachowego:- napićie zasilania 5 V- rezystancja mi´dzy stykami 1 i 3 10,5 kΩ- napićie sygna∏u 0÷5 V➧ Czujnik po∏o˝enia wa∏ka pompy wtryskowejumieszczony w pompie, nie demontowalny➧ Elektrozawór wydatku pompy wtryskowejumieszczony na g∏owicy pompy wtryskowej, niedemontowalny➧ Elektrozawór regulacji wyprzedzenia wtryskuumieszczony z boku pompy wtryskowej, nie de-montowalny➧ Elektrozawory pneumatycznego sterowania/trzy,s∏u˝àce do sterowania ciÊnienia do∏adowania,przepustnic zawirowania zasysanego powietrzai recyrkulacji spalin:- napićie zasilania 12 V- rezystancja ok. 5,7 Ω➧ Sterownik silnika Bosch EDC MSA 15.6 (ze z∏à-czem 68-stykowym, umieszczonym wewnàtrz nad-wozia z prawej strony pod schowkiem tablicy roz-dzielczej), sterujàcy wtryskiem paliwa, zawirowa-niem zasysanego powietrza, ciÊnieniem do∏adowa-nia, podgrzewaniem wst´pnym silnika, podgrze-waniem paliwa, recyrkulacjà spalin i funkcjamipomocniczymi, z mo˝liwoÊcià samodiagnozowa-nia, wspó∏pracujàcy z pompà wtryskowà poprzez

modu∏ jej elektronicznego sterowania➧ Katalizator spalin utleniajàcy, podwójnego dzia-∏ania, zespolony z przednià rurà wydechowà➧ Turbospr´˝arka Garrett T15, sterowana elektro-nicznie➧ CiÊnienie do∏adowania (przy 4300 obr/min)84 kPa

Opel Astra II 2,0 Di/DTi 16V

Silniki X20DTL oraz Y20DTL


- moc maksymalna 60 kW (82 KM)- pr´dkoÊç obrotowa 4300 obr/min- moment maksymalny 185 Nm- pr´dkoÊç obrotowa - silnik X20DTL 1800÷2500 obr/min- silnik Y20DTL 1500÷2750 obr/min- stopieƒ spr´˝ania 18,5- ciÊnienie spr´˝ania 2,5÷2,8 MPa

Silnik Y20DTH

(z ch∏odzeniem powietrza do∏adowanego)- pojemnoÊç skokowa 1995 cm3

- moc maksymalna 74 kW (100 KM)- pr´dkoÊç obrotowa 4300 obr/min- moment maksymalny 230 Nm- pr´dkoÊç obrotowa 1500÷2500 obr/min - stopieƒ spr´˝ania 18,5- ciÊnienie spr´˝ania 2,5÷2,8 MPa

Uk∏ad zasilania

➧ Pompa wtryskowa Bosch VP44, zawierajàca w∏a-sny sterownik PSG 5 PI S3 (o z∏àczu 9-stykowym)po∏àczony ze sterownikiem silnika - typ pompy:- silnik X20DTL: VR4/2/70M2150 R 1000

lub VR4/2/65M2150 R- silnik Y20DTL: VR4/2/65M2150 R 1000 - silnik Y20DTH: VR4/2/70M2150 R 1000➧ KolejnoÊç wtrysku (cylinder nr 1 od strony nap´-du rozrzàdu) 1-3-4-2➧ CiÊnienie t∏oczenia 90 MPa➧ Pr´dkoÊç obrotowa biegu ja∏owego

810±50 obr/min(regulowana za pomocà testera Opel Tech 2)

➧ Pr´dkoÊç obrotowa maksymalna (bez obcià˝enia)4900±150 obr/min

(regulowana za pomocà testera Opel Tech 2)➧ Ustawienie pompy wykonane przez wytwórc´pompy na ca∏y okres eksploatacji➧ Wtryskiwacze o wtrysku dwustopniowym, z roz-pylaczami pićiootworowymi➧ CiÊnienie otwarcia wtryskiwacza- silnik X20DTL1. stopieƒ 18 MPa2. stopieƒ 36,5 MPa


03 10-02-05 19:16 Page 23


- silniki Y20DTL oraz Y20DTH1. stopieƒ 22 MPa2. stopieƒ 38 MPa➧ Turbospr´˝arka Garrett (Allied Signal) T15, stero-wana elektronicznie➧ Ch∏odnica powietrza do∏adowanego (tylko silnikY20DTH) typu powietrze-powietrze➧ Sterownik silnika Bosch EDC 15 M, o dwóch z∏à-czach 81-stykowym i 40-stykowym, umieszczonyw przedziale silnika na lewym nadkolu, sterujàcywtryskiem paliwa, zawirowaniem zasysanego po-wietrza, ciÊnieniem do∏adowania, podgrzewaniemwst´pnym silnika, podgrzewaniem paliwa, recyr-kulacjà spalin i funkcjami pomocniczymi, z mo˝li-woÊcià samodiagnozowania, wspó∏pracujàcyz pompà wtryskowà za poÊrednictwem jej elektro-nicznego modu∏u sterowania➧ Przep∏ywomierz powietrza masowy, typ „goràcap∏ytka”, umieszczony na króçcu wyjÊciowym filtrupowietrza- rezystancja mi´dzy stykami „1” i „3” przep∏ywo-mierza 936 Ω- rezystancja mi´dzy stykami „1” i „4”przep∏ywo-mierza 5400 Ω- napićie mi´dzy stykami „1” i „5”; „4” i „5”

oraz „3” i „4” przep∏ywomierza 5 V- napićie zasilania 12 V

➧ Czujnik temperatury powietrza zasilajàcegotyp NTC, umieszczony w przep∏ywomierzu po-wietrza➧ Czujnik po∏o˝enia wa∏ka pompy wtryskowejumieszczony w pompie wtryskowej, nie demonto-walny➧ Elektrozawór regulacji wydatku paliwa pompywtryskowej umieszczony na g∏owicy pompy wtry-skowej, nie demontowalny➧ Elektrozawór regulacji wyprzedzenia wtryskuumieszczony z boku pompy wtryskowej, nie de-montowalny➧ Czujnik temperatury cieczy ch∏odzàcej typ NTC,umieszczony w obudowie termostatu - napićie za-silania 5 V➧ Czujnik temperatury oleju typ NTC, umieszczo-ny w misce olejowej - napićie zasilania 5 V➧ Czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia poten-cjometryczny, umieszczony wewnàtrz nadwoziaprzy pedale przyspieszenia - napićie zasilania 5 V➧ Czujnik po∏o˝enia peda∏u hamulca zintegrowanyz w∏àcznikiem Êwiate∏ hamowania (cz´Êç czujnikapodwójnego), umieszczony przy pedale hamulca➧ Czujnik po∏o˝enia peda∏u sprz´g∏a umieszczonyprzy pedale sprz´g∏a➧ Czujnik po∏o˝enia i pr´dkoÊci obrotowej wa∏ukorbowego - indukcyjny, wkrćony w kad∏ub

Rys. 1.23. Silnik 2.0 DTi z ch∏odzeniem powietrzado∏adowanego stosowany w samochodach Opel

03 10-02-05 19:16 Page 24

i wspó∏pracujàcy z szóstym przeciwci´˝arem wa∏ukorbowego zawierajàcym cztery wycićia*:- napićie sygna∏u mi´dzy stykami „1” i „2”

czujnika 0,2÷3 V- rezystancja mi´dzy stykami „1” i „2” czujnika

800÷1000 Ω* gniazdo tego czujnika w kad∏ubie s∏u˝àce dowkrćania specjalnego trzpienia Opel KM 929,do ustawiania wa∏u korbowego w po∏o˝eniu ZZt∏oka 1. cylindra➧ Czujnik ciÊnienia do∏adowania piezorezystancyj-ny, umieszczony na przewodzie doprowadzeniapowietrza od strony ko∏a zamachowego:- napićie zasilania (mi´dzy stykami „1” i „3”

czujnika) 5 V- rezystancja mi´dzy stykami „1” i „2” czujnika

5320 Ω- rezystancja mi´dzy stykami „2” i „3” czujnika

6530 Ω- napićie sygna∏u 0÷5 V

➧ Elektrozawory pneumatycznego sterowania trzy,s∏u˝àce do sterowania ciÊnienia do∏adowania,przepustnic zawirowania zasysanego powietrzai recyrkulacji spalin:- napićie zasilania 12 V- rezystancja 6 Ω➧ Zawór recyrkulacji spalin zamocowany na górnejcz´Êci kolektora ssàcego, zawierajàcy si∏ownikpodciÊnieniowy, sterowany przez sterownik silni-ka za poÊrednictwem elektrozaworu:- podciÊnienie poczàtku otwarcia zaworu 70 kPa- podciÊnienie pe∏nego otwarcia zaworu 40 kPa➧ Âwiece ˝arowe, Bosch Duraterm 0250 201 039,Bosch Duraterm Chromium 0250 201 045, Cham-pion CH 207, Beru GN 992 lub Hella PO 722

czas podgrzewania wst´pnego 4÷7 s➧ Sterownik Êwiec ˝arowych umieszczony w prze-dziale silnika przy akumulatorze➧ Katalizator spalin dwufunkcyjny, zespolonyz przednià rurà wydechowà


Linia produkcyjna pomp wtryskowych VP44

03 10-02-05 19:16 Page 25

Wsamochodach Mercedes-Benz uk∏adCommon Rail nosi d∏u˝szà nazwĆommon Rail Direct Injection, w skró-cie CDI. Po raz pierwszy uk∏ad ten zo-

sta∏ zastosowany przez firm´ Mercedes-Benzw modelu serii C 220 CDI w 1998 r., chocia˝ pierw-sze przymiarki i porównania wszystkich systemówwtryskowych przeprowadzano ju˝ od 1993 r.. Naten rodzaj zasilania zdecydowano si´ g∏ównie zewzgl´du na niski poziom ha∏asu, jaki towarzyszy

pracy silnika CDI. Technologia ta umo˝liwi∏a pozatym równie˝ wyraênà oszcz´dnoÊç paliwa, si´gajà-cà 15% w porównaniu do wczeÊniejszych silnikówDiesla z komorà wst´pnà. W 2002 r. pojawi∏ siúk∏ad CDI drugiej generacji, który mia∏ swojà pre-mier´ w Klasie E. W 2003 r. Mercedes-Benz wpro-wadzi∏ nowà seri´ czterocylindrowych silnikówCDI do samochodów Klasy C. Silniki CDI drugiejgeneracji zapewniajà mniejsze zu˝ycie paliwa,p∏ynniejszà jazd´ i lepsze osiàgi.

2. CDI w samochodach Mercedes-Benz

Rys. 2.1. Przekrój poprzeczny silnika OM611 montowanego w samochodach Mercedes-BenzC200 CDI oraz C220 CDI

03 10-02-05 19:16 Page 26

Zestawienie modeli Mercedes-Benz wyposa˝onychw uk∏ad Common Rail

Uk∏ady Common Rail pierwszej generacji noszàw samochodach Mercedes-Benz oznaczenie CDI(lub CDI 1) oraz CDI 2, natomiast drugiej generacjiCDI 3. Ogólne ró˝nice mi´dzy Common Railpierwszej i drugiej generacji sà podane w tablicyna str. 6, natomiast podstawowe ró˝nice mi´dzyCDI 2 a CDI 3 na str. 35.

Uk∏ad Common Rail daje nowe mo˝liwoÊci roz-dzielenia funkcji wytwarzania ciÊnienia wtrysku.Paliwo gromadzone jest pod ciÊnieniem we wspól-nym zasobniku i rozdzielane jest do wtryskiwaczy.Dzi´ki zaworom elektromagnetycznym we wtry-skiwaczach mo˝liwe jest precyzyjne ustaleniedawki paliwa i wtryÊnićie jej praktycznie w odpo-wiednim momencie. Elektroniczne sterowanie sil-nika utrzymuje sta∏e ciÊnienie 1350 barów, nieza-


Model Oznaczenie Oznaczenie PojemnoÊç Wersja Moc Znamionowypojazdu handlowe silnika uk∏adu znamionowa moment

wtryskowego kW przy obrotowy Nm obr/min przy obr/min

A 160 CDI 168.006 668.940 1689 CDI 55/3600 160/1500÷2800A 170 CDI 168.009 668.942 1689 CDI 70/4200 180/1600÷3200C 200 CDI 203.004/204 611.962 2148 CDI 2 85/4200 250/1400÷2600

C 220 CDI 203.006/206/706 611.962 2148 CDI 2 105/4200 315/1800÷2600C 270 CDI 203.016/216 612.962 2688 CDI 2 125/4200 400/1600÷2400C 30 AMG 203.018/218/718 612.990 2950 CDI AMG 170/3800 540/2000÷2500

CLK 270 CDI 209.316 612.967 2688 CDI 2 125/4200 400/1800÷2600E 200 CDI 211.006 646.951 2148 CDI 3 90/4200 270/1400÷2800E 220 CDI 211.006 646.961 2148 CDI 3 110/4200 340/1800÷2600

E 270 CDI 211.016 647.961 2688 CDI 3 130/4200 400/1800÷2600E 320 CDI 211.026 648.961 3222 CDI 3 150/4200 500/1800÷2600E 400 CDI 211.028 628.961 3996 CDI V1 184/4000 560/1700÷2600

S 320 CDI 220.026/126 613.960 3222 CDI 2 145/4200 470/1800÷2600S 400 CDI 220.028/128 628.960 3996 CDI V1 184/4000 560/1800÷2600ML 270 CDI 163.113 612.963 2688 CDI 2 120/4200 370/1800÷2400

ML 400 CDI 163.128 628.963 3996 CDI V1 184/4000 560/1700÷2600G 270 CDI 463.322/323 612.965 2688 CDI 2 115/3800 400/1800÷2500G 400 CDI 463.309/332/333 628.962 3996 CDI V1 184/4000 560/1700÷2600

Porównanie parametrów silników OM 611 i OM 612Silnik OM 611 DE 22 LA OM 612 DE 27 LA

Typ - model 611.987 611.981 612.98_

Liczba cylindrów/uk∏ad 4R 5R

Wersja wykonania silnik turbodo∏adowany z ch∏odzeniem powietrza do∏adowanego

Rodzaj uk∏adu wtryskowego wtrysk bezpoÊredni CDI

Liczba zaworów 4 (2 ssàce/2 wydechowe)

Ârednica cylindrów, mm 88,0Skok t∏oków, mm 88,4

PojemnoÊç, cm3 2151 2688

Stopieƒ spr´˝ania, ε 18 : 1

Moc, kW/KM 60/82 80/110 95/130 115/156

Przy obr/min 3800

Moment obrotowy, Nm 200 270 300 330

Przy obr/min 1400÷2600 1400÷2400 1600÷2400 1400÷2400

Masa suchego silnika, kg 187 209

03 10-02-05 19:16 Page 27

le˝nie od pr´dkoÊci obrotowej i obcià˝enia zespo∏unap´dowego. Wysokie ciÊnienie wtrysku, które jestdo dyspozycji równie˝ przy niskich pr´dkoÊciachobrotowych, oraz zmienne sterowanie procesemwtryskiwania powodujà znacznie lepsze przygoto-wanie mieszanki palnej w cylindrach, co w konse-kwencji owocuje bardzo ma∏ym zu˝yciem paliwaoraz niewielkim poziomem emisji spalin.

Schemat ogólny uk∏adu Common Rail pokazanona rys. 2.2.

Dzia∏anie poszczególnych elementów uk∏aduCommon Rail w samochodach Mercedes-Benz jestpodobne, jak w samochodach innych producentów

(szczegó∏owy opis w Poradniku Serwisowym nr4’04, poÊwićonym prezentacji silników HDI). Poni-˝ej zostanà przedstawione szczegó∏y uk∏adów wtry-skowych, charakterystyczne dla poszczególnych sil-ników stosowanych w Mercedesach oraz ró˝nicemi´dzy uk∏adami CDI 2 i CDI 3.

2.1. Obwód niskiego ciÊnienia

Dzia∏anie obwodu niskiego ciÊnienia w uk∏adziewtryskowym CDI 2

Podczas uruchamiania silnika lub jego pracy pa-liwo jest zasysane ze zbiornika pompà z´batà nap´-dzanà przez wa∏ek rozrzàdu silnika i t∏oczoneprzez uk∏ad podgrzewania i filtr do pompy wyso-kiego ciÊnienia (rys. 2.3). W chwili rozruchu ci-Ênienie paliwa podawane przez pomp´ wynosi0,4÷1,5 bar, a na biegu ja∏owym ok. 2,0÷2,5 bar.W czasie pracy silnika ciÊnienie to jest ogranicza-ne wbudowanym w pomp´ zaworem do 3,5±0,5bar. Cz´Êç t∏oczonego paliwa jest wykorzystywanado smarowania pompy wysokiego ciÊnienia. Cz´Êçpaliwa u˝yta do smarowania oraz nadmiar paliwaz zaworu regulacyjnego ciÊnienia i z wtryskiwaczysà odprowadzane przewodem zbiorczym do ch∏od-nicy paliwa i sp∏ywajà z powrotem do zbiornika.Nadmiar paliwa sp∏ywajàcego do zbiornika nap´-dza strumieniowà dysz´ zasysajàcà w lewej komo-rze zbiornika paliwa (rys. 2.4). Niekiedy wyst´pujech∏odnica paliwa (rys. 2.4). Na przelewie jestutrzymywane ciÊnienie 1,3÷1,9 bar, aby nie stuka-∏y wtryskiwacze.


Rys. 2.2. Ogólny schemat poglàdowy uk∏aduCommon Rail (rys. Bosch):1 - przep∏ywomierz powietrza, 2 - sterownik, 3 - pompa wysokiego ciÊnienia, 4 - zasobnik wysokiego ciÊnienia (Rail), 5 - wtryskiwacze, 6 - czujnik po∏o˝enia wa∏u korbowego, 7 - czujniktemperatury p∏ynu ch∏odzàcego, 8 - filtr paliwa, 9 - czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia

Rys. 2.3. Schemat uk∏aduwtryskowego CDI 2:1 - wtryskiwacz2 - czujnik ciÊnienia paliwa3 - zasobnik paliwa 4 - zawór regulacyjny ciÊnienia5 - elektryczny zawór odcinajàcypaliwo6 - z´bata pompa zasilajàca7 - pompa wysokiego ciÊnienia8 - filtr paliwa9 - nagrzewnica paliwa10 - zbiornik paliwaA - ciÊnienie wst´pne (3,0 do 4,0 bar)C - przelew (1,3 do 1,9 bar)D - wysokie ciÊnienie (250 do 1350 bar)F - przewód ssàcy

03 10-02-05 19:16 Page 28

Mi´dzy pompà zasilajàcà a pompà wysokiegociÊnienia znajduje si´ elektryczny zawór odcinajà-cy (5, rys. 2.3). Zadaniem zaworu jest przerywaniedop∏ywu paliwa do pompy wysokiego ciÊnieniaw chwili zatrzymywania silnika. Zapewnia to na-tychmiastowe wy∏àczenie silnika. Zawór ten niewyst´puje w uk∏adach CDI 3.

Uwaga! W silnikach OM628, oprócz z´batej pompy za-

silajàcej, jest stosowana dodatkowo elektryczna

pompa paliwa w zbiorniku paliwa.

Uk∏ad podgrzewania paliwa ma nie dopuÊciç dowytràcenia si´ parafiny w oleju nap´dowym zimà.Dzi´ki temu mo˝liwa jest niezak∏ócona praca silni-ka nawet przy -25°C temperatury zewn´trznej. Sto-suje si´ tutaj trzy systemy podgrzewania:

◗ za pomocà wymiennika ciep∏a umieszczonegow zbiorniku z p∏ynem ch∏odzàcym silnik (rys. 2.6)

◗ mieszanie w filtrze paliwa z paliwem powra-

cajàcym do zbiornika paliwa lub w specjalnym, ze-wn´trznym zaworze podgrzewania wst´pnego

◗ podgrzewanie paliwa w zbiorniku przez stero-wany powrót paliwa (w uk∏adach CDI 3 zawór regu-lacyjny dawkowania nie jest w∏àczany przez 30 s pouruchomieniu silnika)

Ze wzgl´du na to, ˝e wi´ksza cz´Êç paliwa b´dà-cego pod wysokim ciÊnieniem jest odprowadzanado przelewu, paliwo mo˝e tam osiàgnàç tempera-tur´ do 140°C. Z tego powodu modele wyposa˝onew zbiornik paliwa z tworzywa sztucznego muszàmieç ch∏odnic´ paliwa (rys. 2.5), która oddaje swo-


Rys. 2.4. Schemat uk∏aduwtryskowego CDI 2

w silniku OM611 w modeluKlasy C:

1 - zasobnik paliwa Y74 - zawór regulacyjny ciÊnienia

B4/6 - czujnik ciÊnieniaY76 - wtryskiwacz

2 - pompa wysokiego ciÊnieniaY75 - elektryczny zawór

odcinajàcy paliwo3 - z´bata pompa zasilajàca

4 - pompa strumieniowa strony ssàcej

5 - filtr paliwa6 - zbiornik paliwa

7 - ch∏odnica paliwa8 - uk∏ad podgrzewania paliwa

A - ciÊnienie wst´pneC - przelew

D - wysokie ciÊnienie (ok. 1600 bar)

F - przewód ssàcy

Rys. 2.5 Uk∏ad wtryskowy CDI V1 stosowany w silniku

628.960 w Klasie S. Ka˝dy rzàdcylindrów ma osobny zasobnik

ciÊnienia. Oznaczenia, jak na innych rysunkach

Rys. 2.6. Przekrój przezuk∏ad podgrzewaniapaliwa umieszczony w zbiorniku z p∏ynemch∏odzàcym silnik(strza∏ki zielone - zimnepaliwo, strza∏ki czerwone - ogrzane)

03 10-02-05 19:16 Page 29

je ciep∏o do cieczy ch∏odzàcej. Temperatura cieczych∏odzàcej jest obni˝ana w dodatkowej ch∏odnicyniskich temperatur przed wejÊciem do ch∏odnicypaliwa.

Dzia∏anie obwodu niskiego ciÊnienia w uk∏adziewtryskowym CDI 3

W nowszych uk∏adach wtryskowych CDI zasto-sowano elektrycznà pomp´ zasilajàcà zamiast me-chanicznej. Elektryczna pompa zasilajàca paliwa(M3) znajduje si´ wraz z czujnikiem poziomu pali-wa w zbiorniku paliwa. W∏àczenie zap∏onu kluczy-kiem w stacyjce powoduje uruchomienie elek-trycznej pompy zasilajàcej na okres 20÷30 s. Je˝e-li w ciàgu tego czasu nie nastàpi rozruch silnika,pompa wy∏àcza si´. Po uruchomieniu silnika pom-pa ta t∏oczy paliwo pod ciÊnieniem ok. 4,5 bar zezbiornika poprzez filtr paliwa do pompy wysokie-go ciÊnienia. Pobór pràdu przez pomp´ wynosi4÷9 A. Cz´Êç t∏oczonego paliwa jest wykorzysty-wana do smarowania pompy wysokiego ciÊnienia.Cz´Êç paliwa u˝yta do smarowania, przeciek pali-wa z wtryskiwaczy oraz nadmiar paliwa - kierowa-ny w pewnych warunkach z zaworu regulacyjnegociÊnienia - sà odprowadzane przewodem zbior-czym z powrotem do zbiornika. Nadmiar paliwa

sp∏ywajàcego przewodem zbiorczym do zbiornikanap´dza zasysajàcà pomp´ strumieniowà w lewejkomorze zbiornika.

2.2. Obwód wysokiego ciÊnienia

Dzia∏anie obwodu wysokiego ciÊnienia CDI 2Paliwo przygotowane w obwodzie niskiego ci-

Ênienia zostaje spr´˝one w pompie wysokiego ci-Ênienia i zgromadzone w zasobniku paliwa. Pompawysokiego ciÊnienia jest promieniowa trójt∏oczko-wa nie regulowana (rys. 2.8). Paliwo jest przet∏a-czane przewodami paliwa wysokiego ciÊnienia doposzczególnych wtryskiwaczy. Regulacja ciÊnieniapaliwa w zasobniku odbywa si´ przez zmienianiewielkoÊci przekroju odp∏ywu w zaworze regulacjiciÊnienia.

Czujnik ciÊnienia w zasobniku mierzy aktualneciÊnienie w zasobniku paliwa i dostarcza odpo-wiedni sygna∏ napićia do sterownika silnika.W ten sposób sterownik za∏àcza zawór regulacyjnyciÊnienia odpowiednio do wymaganego ciÊnienia.CiÊnienie w zasobniku jest regulowane w zakresiemi´dzy 250 i 1350 bar w zale˝noÊci od punktu pra-cy silnika (˝yczenia kierowcy). Przy du˝ym obcià-˝eniu silnika z zasobnika jest pobierana wi´kszailoÊç paliwa do wtryÊnićia w cylindry. Aby wy-tworzyç wysokie ciÊnienie w zasobniku, zawór re-gulacyjny ciÊnienia zostaje w∏àczony i tym samymprawie zamyka si´. Z uwagi na to, ˝e w trakcie ha-mowania silnikiem nie odbywa si´ wtrysk paliwado cylindrów, a pompa wysokiego ciÊnienia jestw dalszym ciàgu nap´dzana, zawór regulacyjny ci-Ênienia zostaje otwarty, obni˝ajàc ciÊnienie w za-sobniku.

Na biegu ja∏owym przewidziano korekcj´, któraumo˝liwia zredukowanie nierównomiernoÊci pra-cy silnika bez obcià˝enia. Sterownik sprawdza zapoÊrednictwem czujnika po∏o˝enia ZZ wa∏u korbo-wego, czy wszystkie cylindry wykazujà takà samànierównomiernoÊç obrotów w cyklu roboczym.Rozpoznaje, jaki udzia∏ w obrotach silnika ma ka˝-dy cylinder. Je˝eli jakiÊ cylinder wykazuje zbyt ni-ski udzia∏, to sterownik próbuje to zrównowa˝yçwyd∏u˝ajàc przy nast´pnym cyklu czas otwarciawtryskiwacza. W ten sposób cylinder otrzymujezwi´kszonà dawk´ paliwa i podnosi si´ pr´dkoÊçobrotowa. JeÊli wtryÊni´to zbyt du˝o paliwa, toprzy nast´pnym wtrysku dawka zostaje zreduko-wana. Korekcja biegu ja∏owego jest aktywna dopr´dkoÊci obrotowej silnika ok. 1200 obr/min.

W niektórych silnikach (np. 611.980) pompawysokiego ciÊnienia ma od∏àczanie sekcji, jakiejest stosowane przez firmy Fiat i Peugeot. Elemen-tem od∏àczajàcym jest zawór elektromagnetyczny


Rys. 2.7. Schemat uk∏adu wtryskowego CDI 3 w silniku OM648:A - paliwo z pompy zasilajàcej B - paliwo pod wysokim ciÊnieniemC - paliwo powracajàce19 - pompa wysokiego ciÊnienia 21 - zasobnik paliwa70 - g∏ówny filtr paliwa80 - zbiornik paliwa80/4 - pompa zasysajàca strumieniowa80/5 - przegroda t∏umiàca 80/17 - zespó∏ pompy B4/6 - czujnik ciÊnienia w zasobniku paliwaB50 - czujnik temperatury paliwaM3 - elektryczna pompa zasilajàca paliwaY74 - zawór regulacyjny ciÊnieniaY76 - wtryskiwaczY94 - zawór regulacyjny dawkowania

03 10-02-05 19:16 Page 30

(Y73, rys. 2.19). Zawór ten odcina t∏oczenie paliwaprzez jednà sekcj´ pompy podczas pracy silnikaz obcià˝eniem cz´Êciowym. Umo˝liwia to zmniej-szenie zu˝ycia paliwa i optymalnie wp∏ywa natemperatur´ paliwa. Pompy wysokiego ciÊnieniaz od∏àczaniem sekcji t∏oczàcych mo˝na rozpoznaçpo zaworze elektromagnetycznym (z przewodamielektrycznymi) na sekcji t∏oczàcej pompy.

Dzia∏anie obwodu wysokiego ciÊnienia CDI 3Paliwo przygotowane w obwodzie niskiego ci-

Ênienia przep∏ywa przez zawór regulacyjny dawko-wania do pompy wysokiego ciÊnienia. Tam paliwozostaje spr´˝one i przet∏oczone do zasobnika pali-wa, a dalej przewodami paliwa wysokiego ciÊnie-nia do poszczególnych wtryskiwaczy.

Pompa wysokiego ciÊnienia w uk∏adzie wtry-skowym CDI 3 jest regulowana dawkà i ma czujniktemperatury paliwa. Wysokie ciÊnienie jest wytwa-rzane przez pomp´ promieniowà z trzema t∏oczka-mi rozstawionymi pod kàtem 120° (rys. 2.9). Pr´d-koÊç obrotowa nap´dzanej pompy wynosi ok. 1,3-krotnoÊç pr´dkoÊci obrotowej wa∏ka rozrzàdu.

Paliwo t∏oczone pod niskim ciÊnieniem przezpomp´ elektrycznà dochodzi króçcem dolotowym(19/22, rys. 2.10) do ko∏nierza pompy (19/20) i jestdalej kierowane do zaworu regulacyjnego dawko-wania (Y94) oraz do zaworu regulacyjnego ciÊnie-nia paliwa (19/23).

Zawór regulacyjny dawkowania steruje obj´to-Êcià paliwa dostarczanego kana∏em pierÊcienio-wym (19/21) do trzech sekcji t∏oczàcych pompy(kana∏ 19/6). W celu zapewnienia smarowania t∏o-ków pompy przy zamkni´tym zaworze regulacyj-nym dawkowania, kiedy silnik jest w fazie hamo-wania (lub wybiegu), nast´puje doprowadzenieniewielkiej iloÊci paliwa z obwodu zasilania po-przez d∏awik dawkowania zerowego (a) bezpoÊred-nio do kana∏u pierÊcieniowego (19/21). Zawór re-gulacyjny ciÊnienia paliwa ogranicza do ok. 5 barciÊnienie paliwa, które dochodzi do zaworu regula-cyjnego dawkowania. W sytuacji, gdy wartoÊç tazostanie przekroczona, zawór regulacyjny ciÊnie-nia otwiera si´ i kieruje nadmiar paliwa do króçcawylotowego (19/16), którym paliwo powraca dozbiornika.


Rys. 2.8. Pompa wysokiego ciÊnienia jest pompà promieniowà z trzema t∏oczkami rozstawionymi pod kàtem 120°. Na rysunku poni˝ejpokazano widok pompy w wersji z od∏àczaniemsekcji t∏oczàcej: 1 - z´bata pompa paliwa, 2 - pompawysokiego ciÊnienia, 3 - czujnik temperatury paliwa,B66 - czujnik ciÊnienia Rail, Y73 - elektromagnetycznyzawór wy∏àczajàcy sekcj´ t∏oczàcà

Rys. 2.9. Podstawowe elementy uk∏adu wtryskowegoCDI stosowanego w modelu Klasy A (fot. Bosch)

03 10-02-05 19:16 Page 31

Rys. 2.10. Regulacja ciÊnienia paliwa w zasobniku odbywa si´ przez zmienianie wielkoÊciprzekroju otworu w zaworze regulacji dawkowania.W ten sposób zmienia si´ stopieƒ nape∏nienia pompywysokiego ciÊnienia, a tym samym ciÊnienie paliwa w zasobniku. Oznaczenia:19 - pompa wysokiego ciÊnienia 19/6 - dop∏yw paliwa do pompy wysokiego ciÊnienia19/16 - powrót paliwa nadmiarowego19/20 - podstawa pompy19/21 - kana∏ pierÊcieniowy19/22 - dop∏yw paliwa (niskie ciÊnienie)19/23 - zawór nadciÊnieniowy a - kana∏ obwodowy nadmiaru paliwab - kana∏ paliwa o regulowanej iloÊcic - kana∏ paliwa smarujàcego pomp´D - obwód niskiego ciÊnieniaE - obwód regulowanej iloÊci paliwaG - obwód paliwa nadmiarowegoB 50 - czujnik temperatury paliwaY 94 - zawór regulacyjny dawkowania (iloÊci) paliwa

Rys. 2.11. Widok pompy wysokiego ciÊnienia uk∏aduCDI 3 zblokowanej z z´batà pompà paliwa

(fot. Bosch)

Rys. 2.12. Przekrój wtryskiwacza uk∏adu wtryskowego CDI i CDI 2:1 - zespó∏ zaworu elektromagnetycznego2 - dwucz´Êciowa zwora3 - t∏oczek sterujàcy zaworu, 4 - ig∏a rozpylaczaA - dop∏yw paliwa wysokiego ciÊnieniaB - odprowadzenie przecieków i dawki sterujàcej

Rys. 2.13. Przekrój wtryskiwaczauk∏adu wtryskowego CDI 3:1 - zespó∏ zaworu elektromagnetycznego2 - jednocz´Êciowa zwora3 - t∏oczek sterujàcy zaworu4 - ig∏a rozpylaczaA - dop∏yw paliwa wysokiegociÊnieniaB - odprowadzenie przecieków i dawki sterujàcej


03 10-02-05 19:16 Page 32

Ponadto zawór regulacyjny ciÊnienia kierujecz´Êç paliwa do smarowania wa∏ka mimoÊrodowe-go (otwór c). Poprzez ten zawór nast´puje równie˝usunićie z paliwa ewentualnego powietrza, którejest odprowadzane króçcem wylotowym z pompy(otwór b).

Pompa wysokiego ciÊnienia nie ma od∏àczaniasekcji. Korekcja biegu ja∏owego odbywa si´ tak jakw uk∏adzie CDI 2

Oprócz regulacji dawki ma miejsce regulacja ci-Ênienia, która jest wykorzystywana do ogrzania pa-liwa, poniewa˝ brak jest urzàdzenia podgrzewajà-cego paliwo. Kiedy temperatura paliwa wynosi<20°C, zawór regulacyjny dawkowania jest w pe∏niotwarty, tzn. pompa wysokiego ciÊnienia realizujepe∏ny wydatek t∏oczenia. Spr´˝one do wysokiegociÊnienia paliwo powoduje otwarcie zaworu regula-cyjnego ciÊnienia. W ten sposób cz´Êç nagrzanegopaliwa odp∏ywa z zasobnika z powrotem do zbior-nika paliwa, gdzie miesza si´ z zimnym paliwem.

Dzia∏anie regulacyjne w systemie przebiegaanalogicznie, jak w uk∏adzie CR2. Po ok. 30 s oduruchomienia silnika nast´puje dzia∏anie regula-cyjne zaworu regulacyjnego ciÊnienia, niezale˝neod temperatury paliwa. W celu szybkiej redukcjiciÊnienia (podczas hamowania silnikiem), zawórregulacyjny dawkowania zostaje zamkni´ty (fazaregulacji dawki) i ciÊnienie w zasobniku jestzmniejszane przez krótkotrwa∏e otwarcie zaworuregulacji ciÊnienia.

Uwaga! Uszkodzony zawór regulacji ciÊnienia mo˝na

wymieniç tylko jeden raz. Potem ju˝ wymienia si´

ca∏y zasobnik.

2.3. Wtryskiwacze

W uk∏adach wtryskowych CDI 1 i CDI 2 wtry-skiwacze sà przystosowane do ciÊnieƒ maksymal-nych 1350 bar. Majà Rozpylacz 6-otworowy i dwu-cz´Êciowà zwor´.

Dla uk∏adu wtryskowego CDI 3 skonstruowanowtryskiwacze 7-otworowe z jednocz´Êciowà zwo-rà. Ârednica otworów we wtryskiwaczach siedmio-otworowych jest o 20% mniejsza ni˝ we wtryski-waczach szeÊciootworowych. Aby przez mniejszedysze mo˝na by∏o podawaç takà samà dawk´ pali-wa w tym samym czasie, nale˝a∏o zwi´kszyç mak-symalne ciÊnienie wtrysku z 1350 do 1600 bar.Dzi´ki temu paliwo jest jeszcze drobniej rozpylo-ne. W efekcie spaliny zawierajà mniej czàstek sta-∏ych sadzy.

Zasada dzia∏ania systemów CDI 2 oraz CDI 3 jestidentyczna

CiÊnienie paliwa dostarczanego z zasobnika wy-st´puje w komorze sterowania i oddzia∏uje na ig∏´rozpylacza. W komorze sterujàcej czynna po-wierzchnia t∏oczka sterujàcego jest wi´ksza od po-wierzchni ko∏nierza rozpylacza. Powoduje toutrzymywanie ig∏y rozpylacza w stanie zamkni´-tym. Gdy przez cewk´ zaworu elektromagnetycz-nego zaczyna p∏ynàç pràd, zwora unosi si´ ze swo-jego gniazda i paliwo zaczyna odp∏ywaç jako daw-ka sterujàca (przeciek) kana∏em przelewu do zbior-nika. CiÊnienie w komorze sterujàcej maleje, a ci-Ênienie dzia∏ajàce na powierzchni ko∏nierza rozpy-


Rys. 2.14. Zasada dzia∏ania wtryskiwacza. Przebiegpràdu sterowania przy nag∏ym wciÊnićiu peda∏uprzyspieszenia. Oznaczenia:a - doprowadzenie wysokiego ciÊnienia, b - odprowadzenie przecieków paliwa (przelew), c - odprowadzenie przecieków i dawki sterujàcej, A - bez zasilania pràdem, B - zasilane pràdem1 - zawór elektromagnetyczny z gniazdem kulistym, 2 - przestrzeƒ sterowania, 3 - t∏oczek sterujàcy, 4 - spr´˝yna wtryskiwacza, 5 - komora ciÊnienia, 6 - rozpylacz, 7 - wtrysk wst´pny, 8 - wtrysk g∏ówny

03 10-02-05 19:16 Page 33

lacza zaczyna przekraczaç ciÊnienie w komorzesterowania i ig∏a rozpylacza podnosi si´, umo˝li-wiajàc rozpoczćie wtrysku paliwa.

Po zaniku pràdu w cewce zaworu elektromagne-tycznego zwora jest dociskana w dó∏ spr´˝ynà za-woru, ciÊnienie w komorze sterujàcej zwi´ksza si´wywierajàc wi´kszà si∏´ na t∏oczek sterujàcy i na-st´puje zamknićie ig∏y rozpylacza.

Klasyfikacja wtryskiwaczyTolerancje wykonania wtryskiwaczy stwarzajà

koniecznoÊç ich dopasowania do sterownika CDI.W tym celu w sterowniku sà zapisane charaktery-styki, które wywo∏uje si´ nast´pnie aplikacjàSTAR-Diagnose i przypisuje do danego wtryskiwa-cza. Sterownik uwzgl´dnia te ró˝nice tolerancjipodczas obliczania dawek wtrysku. Kod klasyfiku-jàcy (6-miejscowy) jest podany na wtryskiwaczu.Oznaczenie (1, 2, 3) informuje, w jakim oknie tole-rancji znajduje si´ dany wtryskiwacz.

W najnowszych uk∏adach wtryskowych CDI 3nie wyst´puje ju˝ klasyfikacja wtryskiwaczy! Ozna-czenie 4 na wtryskiwaczu (w kó∏ku) informuje, ˝edany wtryskiwacz nie podlega klasyfikacji, którà za-stàpiono przez kompensacj´ dawki wtrysku (IMA).Indywidualna korekcja dawki wtrysku ma miejscedla ca∏ej mapy charakterystyk wtrysku ka˝degowtryskiwacza. Oznaczenie stanowi 6-miejscowy


Rys. 2.15. Widok wtryskiwaczy

drugiej generacji (fot. Bosch)

Rys. 2.16. Wtryskiwacz, Êwieca ˝arowa, rozrzàd i t∏ok w silnikach 611, 612, 613, 628, 646, 647, 648.W silniku 668 nap´d zaworów odbywa si´ poprzezdêwigienki

03 10-02-05 19:16 Page 34

kod na wtryskiwaczu. Podczas wymiany wtryskiwa-cza nale˝y go wprowadziç do sterownika silnika.

W silnikach CDI DaimlerBenz obu generacji za-stosowano tzw. wtrysk pilotowy. Nast´puje on nau∏amek sekundy przed w∏aÊciwym wtryskiemg∏ównym, a jego zadaniem jest wst´pne nagrzanieprzestrzeni spalania. Dzi´ki temu nast´puje szyb-szy zap∏on paliwa, co pociàga za sobà powolniejszywzrost ciÊnienia i temperatury. Wp∏ywa to korzyst-nie na poziom ha∏asu przy spalaniu. Dzi´ki wtry-skowi pilotowemu poziom ha∏asu nowych silnikówCDI kszta∏tuje si´ znacznie poni˝ej wartoÊci dla po-równywalnych silników Diesla z bezpoÊrednimwtryskiem, a nawet poni˝ej wartoÊci dla dzisiej-szych silników z komorà wst´pnà.

W uk∏adzie wtryskowym CDI 2 zastosowanowtrysk wst´pny pojedynczy. Wtrysk wst´pny nieodbywa si´ przy wysokich obrotach i obcià˝eniuoraz hamowaniu silnikiem.

W uk∏adzie wtryskowym CDI 3 zastosowanowtrysk wst´pny podwójny. Dwa wtryski wst´pnesà realizowane w zale˝noÊci od temperatury p∏ynuch∏odzàcego, obrotów i obcià˝enia. W zale˝noÊciod obrotów i obcià˝enia podwójny wtrysk wst´pnyprzechodzi przed jego wy∏àczeniem w pojedynczywtrysk wst´pny (przy pe∏nym obcià˝eniu). Po-dwójny wtrysk wst´pny nie odbywa si´ przy:

◗ zimnym silniku◗ podwy˝szonych obrotach i obcià˝eniu◗ hamowaniu silnikiem

Ró˝nice mi´dzy systemami CDI 2 i CDI 3Uk∏ad wtryskowy CDI 2

◗ z´bata pompa zasilajàca w obwodzie zasysa-nia paliwa

◗ uk∏ad podgrzewania paliwa ◗ ch∏odnica paliwa (typ 220/210)◗ nie regulowana pompa wysokiego ciÊnienia

(pe∏ny wydatek)◗ maks. ciÊnienie w uk∏adzie 1350 bar

◗ wtryskiwacze 6-otworowe◗ zawór regulacyjny ciÊnienia z uszczelnieniem

typu o-ring z pierÊcieniem oporowym od strony za-sobnika paliwa

Uk∏ad wtryskowy CDI 3

◗ elektryczna pompa zasilajàca w obwodzie za-sysania paliwa

◗ brak uk∏adu podgrzewania paliwa ◗ brak ch∏odnicy paliwa◗ czujnik temperatury paliwa ◗ pompa wysokiego ciÊnienia o regulowanym

wydatku ◗ maks. ciÊnienie w uk∏adzie 1600 bar◗ wtryskiwacze 7-otworowe◗ zawór regulacyjny ciÊnienia z uszczelnieniem

kraw´dziowym od strony zasobnika paliwa, z fil-trem siatkowym

Sprawdzanie wtryskiwaczyNajszybszym i najbardziej miarodajnym pomia-

rem jest sprawdzenie pràdu wtryskiwacza za po-mocà szczypiec pràdowych. Pràd mo˝na zmierzyçprzez przewód poÊredni bezpoÊrednio na wtryski-waczu lub na sterowniku. Do pomiaru na sterowni-ku jest potrzebny schemat elektryczny w celu iden-tytikacji przewodów. Na pracujàcym silniku jestwidoczny typowy przebieg pràdu wtrysku sterowa-nego zaworem elektromagnetycznym (rys. 2.14).W pierwszej fazie p∏ynie du˝y pràd przyciàganiaod 19 do 20 A, który powinien spowodowaç szyb-kie otwarcie zaworu elektromagnetycznego. Du˝ypràd przyciàgania jest mo˝liwy dzi´ki roz∏adowa-niu kondensatora ∏adowanego pomi´dzy procesa-mi wtrysku napićiem 70 V. Po up∏ywie ok. 0,4 mskotwica uderza o swoje gniazdo, co uwidacznia si´krótkotrwa∏ym za∏amaniem si´ pràdu (strza∏ka narys. 2,14). Teraz, dzi´ki taktowaniu napićia pok∏a-dowego, pràd jest ograniczony do tzw. pràdu pod-trzymujàcego, wynoszàcego od 11 do 12 A. Mniej-szy pràd podtrzymujàcy u∏atwia szybkie zamkni´-cie zaworu elektromagnetycznego.

Przy wtrysku wst´pnym pràd zostaje od∏àczonypo uderzeniu zaworu. Czas sterowania podczaswtrysku wst´pnego wynoszàcy 0,4 ms jest zawszesta∏y, a podczas wtrysku zasadniczego jest zale˝nyod obcià˝enia silnika. JeÊli poziom trigera oscylo-skopu zejdzie poni˝ej 6 A, mo˝na zobaczyç impul-sy s∏u˝àce na∏adowaniu kondensatora w czasie po-mi´dzy procesami wtrysku. Cewka jest sterowanaimpulsami pràdowymi o wartoÊci 6 A. Pràd ten niewystarcza do otwarcia zaworu elektromagnetyczn-ego. Powstajàce po wy∏àczeniu cewki napićie sa-moindukcji jest wykorzystane do na∏adowaniakondensatora. JeÊli nie dysponuje si´ szczypcamipràdowymi, ocen´, czy wtryskiwacze sà sterowane


Rys. 2.17. Porównanie oznaczeƒ na wtryskiwaczachuk∏adów CDI 2 (A) i CDI 3 (B). Oznaczenie (1, 2 lub 3) na rysunku A informuje, w jakim oknietolerancji znajduje si´ dany wtryskiwacz. Oznaczenie(4) na rysunku B informuje, ˝e dany wtryskiwacz nie podlega klasyfikacji, którà zastàpiono przez kompensacj´ dawki wtrysku (IMA)

03 10-02-05 19:16 Page 35

mo˝e daç równie˝ pomiar napićia. Do zgrubnegosprawdzenia dzia∏ania mo˝na u˝yç lampy kontrol-nej z wyÊwietlaczami LED. Przy uruchamianiu sil-nika diody Êwiecàce lampy kontrolnej muszà mi-gaç na przemian. Nie wolno stosowaç lampy kon-trolnej z ˝arówkami.

JeÊli zastrze˝enia budzi nierównomierna pracasilnika, to oprócz mechanizmów silnika nale˝ysprawdziç wtryskiwacze pod wzgl´dem hydraulicz-nym. Pierwszà metodà jest opisane w pkt. 2.5 od-czytanie korekcji dawek na biegu ja∏owym. Alterna-tywnie mo˝na przeprowadziç pomiar przelewuz wtryskiwacza. W tym celu nale˝y odkrćiç przy∏à-cza przewodów przelewowych i zacisnàç przewód.W miejsce przewodów przelewowych pod∏àczyçprzewody prowadzàce do naczynia pomiarowego.Nast´pnie uruchomiç silnik i pozwoliç mu praco-waç przy pr´dkoÊci obrotowej zg∏oszonej przezu˝ytkownika samochodu. Po kilku minutach pracyporównaç ze sobà wielkoÊci przelewu. Ró˝nice do30% sà normalne, zw∏aszcza na biegu ja∏owym.

2.4. Uk∏ad sterowania

Sterownik sk∏ada si´ z p∏ytki obwodu drukowa-nego, wykonanej w technice wielowarstwowejz obustronnym mocowaniem elementów. P∏ytka

jest zaciÊni´ta mi´dzy dwiema cz´Êciami obudo-wy. Aby osiàgnàç lepszà kompatybilnoÊç elektro-magnetycznà, wiàzki kabli wychodzàce z pićiugniazd zosta∏y podzielone na „zak∏ócajàce” oraz„czu∏e”.

Sterownik CDI steruje, odpowiednio do nap∏y-wajàcych sygna∏ów wejÊciowych (rys. 2.18), nast´-pujàcymi systemami (rys. 2.19):

◗ zasilaniem paliwa◗ regulacjà dawkowania paliwa◗ systemem oczyszczania spalin◗ regulacjà ciÊnienia do∏adowania◗ tempomatem (urzàdzeniem pozwalajàcym

utrzymywaç sta∏à pr´dkoÊç jazdy)◗ wy∏àczaniem kompresora klimatyzacjiSterownik CDI kontroluje wejÊcia i wyjÊcia,

sprawdza poprawnoÊç sygna∏ów i zapisuje w pa-mići wyst´pujàce usterki. W przypadku zanikuktóregoÊ z sygna∏ów, tworzone sà wartoÊci zast´p-cze w celu pracy w trybie awaryjnym.

Sterownik CDI jest po∏àczony szynà CAN z inny-mi sterownikami. Ze sterownika uk∏adu ABS/ETSotrzymuje m.in. informacje z czterech czujnikówpr´dkoÊci obrotowej kó∏, o w∏àczeniu Êwiate∏ hamo-wania oraz o stanie uk∏adu ABS/ETS. Ze sterownikaEGS (uk∏adu elektronicznego sterowania skrzyniàbiegów) otrzymuje dane o zadanym momencie obro-


Rys. 2.18. Czujniki wysy∏ajàce sygna∏y do sterownika o stanie silnika 611.980:A15 - modu∏ Êwiec ˝arowychA53 - sterownik CDIB10 - czujnik olejuB30 - czujnik temperatury paliwaB35 - czujnik ciÊnienia powietrza do∏adowaniaB39 - przep∏ywomierz powietrza z p∏ytkà

B48 - czujnik po∏o˝enia wa∏ka rozrzàduB60 - czujnik temperatury p∏ynu ch∏odzàcegoB63 - czujnik temperatury powietrza zasysanegoB66 - czujnik ciÊnienia paliwa w zasobnikuB71 - czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszeniaB73 - czujnik po∏o˝enia wa∏u korbowego (ZZ)S105 - czujnik przy pedale sprz´g∏a (w∏àcznik)S123 - w∏àcznik Tempematu

03 10-02-05 19:16 Page 36

towym obcià˝enia oraz stanach pracy sterownikaEGS, jak np. pozycja P/N dêwigni wyboru biegów,aktywacja w∏àcznika kickdown, w∏àczony bieg, stansprz´g∏a mostkujàcego przek∏adni´ hydrokinetycz-nà. Z zestawu wskaêników i zespo∏u obs∏ugi klima-tyzacji otrzymuje informacje m.in. o stanie paliwaw zbiorniku, ciÊnieniu ch∏odziwa w uk∏adzie klima-tyzacji oraz stanie pracy kompresora.

Sterownik jest po∏àczony z otoczeniem za po-Êrednictwem pićiu gniazd wtykowych. Gniazdo

wtykowe nr 1 s∏u˝y do zasilania elektrycznego ste-rownika, gniazdo nr 2 stanowi po∏àczenie szynyCAN z innymi sterownikami. Gniazdo nr 3 zapew-nia po∏àczenie z takimi elementami jak: czujnikpo∏o˝enia peda∏u przyspieszenia, czujnik ciÊnieniado∏adowania, przetworniki ciÊnienia uk∏adu recyr-kulacji spalin (AGR), przetworniki ciÊnienia do∏a-dowania oraz si∏ownik wy∏àczania kana∏ów dolo-towych. Gniazdo nr 4 zawiera z∏àcza wtykowewiàzki przewodów m.in. przekaêników; przewody


Rys. 2.19 Elementy wykonawcze odbierajàce sygna∏yod sterownika, silnik 611.980:A15 - modu∏ Êwiec ˝arowychA53 - sterownik CDIK1 - przekaênik rozrusznikaK6 - przekaênik zasilaniaP11 - gniazdo diagnostyczneY20 - 23 - wtryskiwacz

Y73 - zawór wy∏àczajàcy sekcj´ w pompieY74 - zawór regulacji ciÊnienia paliwaY75 - zawór odcinajàcy paliwoY80 - przetwornik ciÊnienia regulacji do∏adowaniaY83 - zawór prze∏àczajàcy, wy∏àczanie kana∏u dolotowegoY84 - przetwornik ciÊnienia, uk∏ad AGR/klapa regulacjiciÊnienia

Rys. 2.20. Przep∏yw sygna∏ów w uk∏adzie sterowania silnika 646.

Oznaczenia, jak na poprzednich rysunkach

03 10-02-05 19:16 Page 37

wtryskiwaczy umieszczono w gnieêdzie nr 5. Du˝eprzekroje przewodów wskazujà, jak du˝e przep∏y-wajà pràdy.

Kiedy sterownik wykona synchronizacj´ chwiliwtrysku przez czujnik po∏o˝enia wa∏ka rozrzàdu,zezwala na wtrysk paliwa. Dawka paliwa wtryski-wanego podczas rozruchu jest regulowana nieza-le˝nie od po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia („gazu”)przy obrotach silnika <600 obr/min. W tym czasienajwa˝niejszà rol´ spe∏nia czujnik temperaturyp∏ynu ch∏odzàcego: im wy˝sza temperatura, tymmniejsza dawka rozruchowa.

2.5. Samodiagnostyka i tryb awaryjny

Uk∏ad Common Rail zapewnia tradycyjny ro-dzaj samodiagnostyki. Sterownik nadzoruje podze-spo∏y elektryczne, czy nie sà uszkodzone, i zapisu-je wynik w pamići. Zale˝nie od wa˝noÊci usterkizmniejszana jest dawka wtrysku lub zatrzymywa-ny silnik. Za pomocà odpowiedniego diagnoskopumo˝na odczytaç zawartoÊç pamići diagnostycznej

i jà skasowaç. Wa˝ne jest ciÊnienie w zasobnikuoraz stopieƒ w∏àczenia zaworu regulacyjnego ci-Ênienia (wspó∏czynnik wype∏nienia impulsu). JeÊliwartoÊci pomiarowe ciÊnienia w zasobniku i stop-nia w∏àczenia nie odpowiadajà sobie wzajemnie,wskazuje to na ewentualnà nieszczelnoÊç uk∏aduwysokiego ciÊnienia. Zewn´trzne miejsca nie-szczelnoÊci mo˝na stwierdziç wzrokowo. Pozostajàwewn´trzne nieszczelnoÊci we wtryskiwaczach,zaworze regulacyjnym ciÊnienia lub pompie wyso-kiego ciÊnienia. Jak ju˝ wspomniano, korekcja bie-gu ja∏owego s∏u˝y wyrównaniu fabrycznych tole-rancji wykonawczych mechanizmów silnika orazhydrauliki wtrysku. Sterownik sprawdza za po-Êrednictwem czujnika po∏o˝enia ZZ, czy wszystkiecylindry wykazujà takà samà nierównomiernoÊçobrotów w cyklu roboczym. JeÊli cylinder wykazu-je odchy∏k´ wi´kszà ni˝ 30% od wartoÊci normal-nej, wyst´puje powa˝na usterka, którà sterownikpróbuje zrównowa˝yç bardziej zwi´kszonà dawkàwtrysku. Kiedy obroty silnika przekroczà 1500obr/min, regulacja równomiernoÊci pracy silnika


Rys. 2.21. WyjÊcia i wejÊcia sygna∏ów do sterownika CR3 uk∏adu wtryskowego CDI 3* tylko w przypadku tempomatu lub automatycznej skrzyni biegów** nie dla Euro 3*** tylko dla Euro 4, grupa 3

03 10-02-05 19:16 Page 38

zostaje wy∏àczona ze wzgl´du na koniecznoÊçprzeprowadzania zbyt wielu obliczeƒ. Problemymechaniczne, takie jak wypalony zawór wylotowy,mo˝na wykluczyç za pomocà pomiaru ciÊnieniaspr´˝ania na podstawie oceny przebiegu pràdurozrusznika. JeÊli nie stwierdzi si´ usterki mecha-nicznej, przyczynà jest wtryskiwacz. W takimprzypadku nale˝y zamieniç sàsiednie wtryskiwa-cze, a jeÊli odchy∏ka dawki „w´druje" z wtryskiwa-czem, nale˝y wymieniç uszkodzony wtryskiwacz.

Praca awaryjna uk∏adu Common RailW przypadku wystàpienia usterek, które nie po-

wodujà niezdolnoÊci uk∏adu wtryskowego do pra-cy, zmniejszana jest dawka pe∏nego obcià˝enia lubzwi´kszana pr´dkoÊç obrotowa biegu ja∏owego. Dotakich usterek nale˝à: uszkodzenie czujnika tem-peratury, zbyt niskie ciÊnienie do∏adowania,uszkodzenie przep∏ywomierza powietrza lub czuj-nika po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia.

Ze wzgl´dów bezpieczeƒstwa albo w celu unik-nićia powa˝niejszego jego uszkodzenia, silnik zo-stanie zatrzymany, gdy:

◗ uszkodzony jest wtryskiwacz lub du˝y jestspadek ciÊnienia w zasobniku

◗ stale otwarty wtryskiwacz powoduje ciÊnieniaszczytowe w komorze spalania wynoszàce do 30MPa, na które silnik po krótkim czasie zareagowa∏-by ca∏kowitym uszkodzeniem. Nie jest mo˝liweporównanie cylindrów przez roz∏àczenie z∏àczawtykowego wtryskiwacza. Po zdjćiu wtyku silnikzatrzyma si´; dla tej metody sprawdzenia potrzeb-ny jest dodatkowy wtryskiwacz, który nale˝y pod-∏àczyç do roz∏àczonego wtyku, wówczas silnik pra-cuje na pozosta∏ych cylindrach

◗ ciÊnienie w zasobniku przekroczy 140 MPa◗ nagle spadnie ciÊnienia paliwa, poniewa˝ nie-

szczelnoÊç mog∏aby spowodowaç po˝ar silnika◗ uszkodzeniu ulegnie zawór regulacyjny ci-

Ênienia i nie mo˝e byç wytworzone ciÊnienie w za-sobniku; silnik nie daje si´ ponownie uruchomiç

◗ sà uszkodzone czujnik po∏o˝enia ZZ na kolezamachowym lub czujnik Halla na wa∏ku rozrzà-du; jeÊli czujnik Halla ulegnie uszkodzeniu pod-czas jazdy, silnik pracuje nadal, ale po zatrzyma-niu nie daje si´ ponownie uruchomiç

JeÊli silnik nie daje si´ uruchomiç, najszybciejmo˝na sprawdziç uk∏ad zasilania paliwem, polu-zowujàc przewody przelewowe na wtryskiwa-czach i uruchamiajàc silnik. Po krótkim rozruchupaliwo musi wyciekaç w ma∏ych iloÊciach. JeÊli taknie jest, nale˝y sprawdziç, czy mamy do czynieniaz usterkà elektrycznà czy hydraulicznà. W przy-padku szarpni´ç i krótkotrwa∏ych przerw w zap∏o-


Rys. 2.22. Schemat zasilania pràdem sterownika CR3uk∏adu wtryskowego CDI 3:CR3 - sterownik uk∏adu wtryskowegoSRB - skrzynka bezpieczników i przekaênikówEKP - elektryczna pompa paliwaK4 - przekaênik zasilania modu∏u CR3K5 - przekaênik rozrusznikaK6 - przekaênik pompy paliwaK8 - przekaênik zacisku 15

03 10-02-05 19:16 Page 39

nie podczas jazdy nale˝y sprawdziç zasilanie na-pićiem oraz po∏àczenia masowe sterownika. JeÊlisà dobre, podejrzany jest czujnik po∏o˝enia peda∏uprzyspieszenia.

2.6. Sprawdzanie czujników i nastawników

Czujniki i nastawniki odpowiadajà w du˝ymstopniu elementom innych nowoczesnych uk∏a-dów wtryskowych silników wysokopr´˝nych i ben-zynowych. Typowymi dla uk∏adu Common Rail sà:czujnik ciÊnienia w zasobniku oraz czujnik Hallana wa∏ku rozrzàdu. Czujnik Halla s∏u˝y do rozpo-znawania cylindrów, bowiem wtryskiwacze muszàbyç sterowane sekwencyjnie, czyli pojedynczoi w odpowiedniej kolejnoÊci. Obok zwyk∏ych na-stawników, takich jak: przetwornik elektropneu-matyczny sterowania AGR, sterowania turbospr´-˝arki i od∏àczania kana∏u dolotowego, typowe dlauk∏adu Common Rail sà nastawniki wtryskiwaczy,zawór regulacyjny ciÊnienia, zawór elektromagne-

tyczny od∏àczania sekcji t∏oczàcych i elektrycznyzawór awaryjnego zatrzymania silnika.

Podczas sprawdzania czujników i nastawnikówmo˝na post´powaç w taki sam sposób. W celusprawdzenia elektrycznego zaleca si´ stosowanieskrzynki wtykowej (adapter-box), która umo˝liwiadokonywanie pomiarów bezpoÊrednio na stykachsterownika.

Czujniki po∏o˝enia wa∏u korbowego i wa∏ka rozrzàdu

Do ustalenia poczàtku wtrysku sterownik po-trzebuje nie tylko po∏o˝enia wa∏u korbowego, alerównie˝ po∏o˝enia wa∏ka rozrzàdu, poniewa˝wtryskiwacze sà w∏àczane indywidualnie. Czuj-nik po∏o˝enia wa∏u korbowego jest czujnikiem in-dukcyjnym. Kszta∏t ko∏a nadajnika impulsów jestznany z uk∏adów wtrysku benzyn Ko∏o to jest osa-


Rys. 2.23. Obraz sygna∏u z czujnika pr´dkoÊci obrotowej i po∏o˝enia wa∏u korbowego (L5, nazywanego tak˝e czujnikiem po∏o˝enia ZZ):a - przednia kraw´dê z´ba, b - tylna kraw´dê z´ba, c - brakujàcy zàb, U - napićie wyjÊciowe z czujnika

Rys. 2.25Lokalizacja czujnika po∏o˝enia wa∏u korbowego i jegoschemat elektryczny

Rys. 2.24. Schemat synchronizacji sygna∏ów pr´dkoÊci obrotowej silnika i po∏o˝enia ZZ:ZZ1÷ZZ4 - zwrot zewn´trzny cylindra 1÷4, α - opóênienie sygna∏u z czujnika po∏o˝enia ZZ w stosunku do punktu ZZ (w silniku 611 opóênienie to wynosi 108°), a - kàt obrotu wa∏u korbowego, b - sygna∏ z czujnikapo∏o˝enia ZZ, c - sygna∏ z czujnika po∏o˝enia wa∏ka rozrzàdu

03 10-02-05 19:16 Page 40

dzone na kole zamachowym i ma 60 minus 2 z´by,tzn. odleg∏oÊç pomi´dzy z´bami wynosi 6° OWK.Przed ZZ pojawia si´ wybranie z dwoma brakujà-cymi z´bami. Odpowiedni jest te˝ sygna∏, którymo˝e byç zarejestrowany na oscyloskopie (rys.2.23). Odst´p mi´dzy sygna∏em dodatnim a ujem-nym odpowiada d∏ugoÊci z´ba. JeÊli brak jest sy-gna∏u, silnik nie da si´ uruchomiç. Wtedy nale˝ysprawdziç rezystancj´ czujnika ZZ. WartoÊç nomi-nalna dla Mercedesa C200CDI wynosi 800 Ω. Sy-gna∏ czujnika mierzy si´ na styku 13 gniazda dia-gnostycznego wzgl´dem masy. JeÊli sygna∏ jest zas∏aby, nale˝y sprawdziç po∏o˝enie za montowaniaczujnika. Zbyt du˝a odleg∏oÊç pomi´dzy czujni-kiem i ko∏em impulsów prowadzi do k∏opotówz uruchomieniem silnika. Odleg∏oÊç ta powinnawynosiç od 1,0 do 1,5 mm.

Do rozpoznania cylindrów sterownik potrzebu-je sygna∏u czujnika wa∏ka rozrzàdu. Nadajnik tenjest czujnikiem Halla i jest umieszczony na wa∏kurozrzàdu zaworów wylotowych w pobli˝u 4. cylin-dra. Czujnik Halla jest zasilany na obu zewn´trz-nych stykach napićiem 5,0 V. Na styku Êrodko-wym przy u˝yciu oscyloskopu mo˝na wzgl´demmasy zapisaç sygna∏ prostokàtny, który pojawia sićo dwa obroty (rys. 2.26). Sygna∏ o V „low” s∏u˝ydo rozpoznania punktu ZZ dla cylindra 1. Sygna∏yz czujników po∏o˝enia wa∏u korbowego i wa∏karozrzàdu s∏u˝à do synchronizacji punktu wtrysku.Dlatego w przypadku braku sygna∏u, silnik nie da-

je si´ uruchomiç (brak synchronizacji). JeÊli czuj-nik Halla ulegnie uszkodzeniu podczas jazdy, sil-nik b´dzie pracowa∏ nadal do chwili najbli˝szegozatrzymania. Odst´p mi´dzy czujnikiem po∏o˝eniawa∏ka rozrzàdu a segmentem na kole wa∏ka niepodlega regulacji!

Czujnik ciÊnienia w zasobnikuCzujnik ciÊnienia w zasobniku jest we wszyst-

kich samochodach mocowany w zasobniku ciÊnie-nia (rys. 2.27) i wytwarza sygna∏ napićia zale˝nyod ciÊnienia. Czujnik jest zbudowany ze stalowejmembrany, na której naniesiono element tensome-tryczny. Oba zewn´trzne styki s∏u˝à do zasilanianapićiem 5,0 V (rys. 2.28). Ârodkowy styk wysy∏asygna∏ napićia 0,3 do 4,5 V. W przypadku uszko-dzenia czujnika sterownik prze∏àcza regulacj´ ci-Ênienia na sterowanie ciÊnienia i zwi´ksza (np. nabiegu ja∏owym) ciÊnienie w zasobniku z 25 do 40MPa. Silnik reaguje na wzrost ciÊnienia twardàpracà. Z uszkodzonym czujnikiem ciÊnienia w za-sobniku silnik mo˝na uruchomiç.

Prostà mo˝liwoÊcià sprawdzenia czujnika jestroz∏àczenie z∏àcza wtykowego przy pracujàcym sil-niku. Silnik pracuje wtedy bardziej twardo. JeÊli poponownym po∏àczeniu z∏àcza pracuje cicho, oz-nacza to, ˝e czujnik ciÊnienia wysy∏a sygna∏.

JeÊli silnik pracuje twardo i nie reaguje na roz-∏àczenie z∏àcza, oznacza to uszkodzenie czujnikaciÊnienia w zasobniku. Przed wymianà czujnika


Rys. 2.26. Zasada dzia∏ania czujnika po∏o˝enia wa∏karozrzàdu (B6/1) i jego schemat elektryczny:h - sygna∏ “high” 11-14 V, g - wyst´py na kole wa∏karozrzàdu

Rys. 2.27. Rozmieszczenie podstawowych elementówuk∏adu Common Rail. W kolorze czerwonym obwódwysokiego ciÊnienia, w zielonym - obwód niskiegociÊnienia. oznaczenia:1 - pompa wysokiego ciÊnienia, 2 - czujnik ciÊnieniapaliwa, 3 - wtryskiwacze, 4 - zawór regulacyjnyciÊnienia, 5 - zasobnik wysokiego ciÊnienia (Rail)

03 10-02-05 19:16 Page 41

nale˝y sprawdziç, czy jest napićie zasilania 5 V.Sprawdzenie w warsztacie, czy czujnik ciÊnieniaw zasobniku wskazuje dok∏adnie jest bardzo trud-ne. Sygna∏ napićia musi jednak osiàgaç okreÊlonewartoÊci w okreÊlonych jednoznacznie stanach ru-chu silnika. JeÊli sygna∏ napićia przy unierucho-mionym silniku, na biegu ja∏owym i podczas swo-bodnego przyspieszania mieÊci si´ w granicach to-lerancji i wspó∏czynnik wype∏nienia impulsu dlazaworu regulacyjnego silnika jest prawid∏owy,mo˝na przyjàç, ˝e czujnik ciÊnienia w zasobnikujest sprawny.

W celu sprawdzenia czujnika nale˝y pod∏àczyçwoltomierz lub oscyloskop wtykiem poÊrednim doprzewodu sygna∏u i w∏àczyç zap∏on. Powinno wy-stàpiç napićie 0,3 do 0,5 V. Na biegu ja∏owym na-pićie sygna∏u musi wynosiç 1,2 do 1,3 V. W celusprawdzenia w zakresie wysokiego ciÊnienia doko-nuje si´ swobodnego przyspieszania. Napićie sy-gna∏u powinno wzrosnàç do wartoÊci szczytowejponad 4 V.

Przep∏ywomierz powietrzaMasowy przep∏ywomierz powietrza jest prze-

p∏ywomierzem typu „z goràcà p∏ytkà” (z termoane-mometrem warstwowym), który s∏u˝y do poÊred-niej kontroli recyrkulacji spalin oraz, zale˝nie odwersji samochodu, do ograniczenia czarnego dy-mienia przy pe∏nym obcià˝eniu. Przep∏ywomierzjest zasilany napićiem 5 V dla uk∏adu elektronicz-nego i napićiem pok∏adowym dla podgrzewania.Przesy∏a on do sterownika sygna∏ napićia, któryw zale˝noÊci od wydatku powietrza waha si´ od1,0 V (dla zatrzymanego silnika) do 4,5 V (przymaksymalnym wydatku powietrza). JeÊli u˝ytkow-nik samochodu zg∏asza spadek mocy, a pami´ç dia-

gnostyczna wykazuje uszkodzenie przep∏ywomie-rza, nale˝y przed jego wymianà sprawdziç zasila-nie napićiem po zdjćiu z∏àcza wtykowego prze-p∏ywomierza. W niektórych przypadkach sygna∏napićia nie odpowiada przep∏ywajàcej masie po-wietrza. Wtedy sà potrzebne dla ró˝nych warun-ków pracy silnika wartoÊci nominalne (podane dlasilnika Mercedes 200 CDI poni˝ej).

Sygna∏ napićia przep∏ywomierza powietrza,Klasa C200 CDI

Pr´dkoÊç obrotowa Sygna∏ napićia [obr/min] [V]

zap∏on w∏àczony, silnik zatrzymany 1,0750 2,0÷2,2 1500 2,7÷2,9 2000 3,0÷3,2 3000 3,3÷3,5 4000 3,6÷3,8

Warunki pomiaru: uk∏ad AGR wy∏àczony, zdj´ty przewódpodciÊnienia zaworu AGR, wy∏àczone odbiorniki pràdu iklimatyzacja, zawór AGR i turbospr´˝arka sprawne.

WartoÊci tych nie mo˝na odnosiç bezpoÊredniodo innych silników, pomimo podobieƒstwa. Przysprawnym masowym przep∏ywomierzu powietrzamo˝na sprawdziç dzia∏anie zaworu AGR. W tymcelu pod∏àcza si´ oscyloskop lub woltomierz dostyku sygna∏u przep∏ywomierza i doprowadza sil-nik do pr´dkoÊci obrotowej ok. 2000 obr/min. Przytej pr´dkoÊci obrotowej zawór AGR jest szerokootwarty. Po zdjćiu przewodu elastycznego z zawo-ru AGR sygna∏ napićia musi skokowo wzrosnàç,bowiem teraz zasysane powietrze nie jest wypiera-ne przez spaliny. JeÊli nie wzrasta wcale lub wzra-sta powoli, oznacza to brak ∏atwoÊci ruchu zaworulub jego nieszczelnoÊç.


Rys. 2.28. Budowa masowego przep∏ywomierzapowietrza (B48): 1 - czujnik warstwowy, 2 - obudowaelementu pomiarowego, RH - rezystor grzewczy, RL - termoanemometr, RS - rezystor czujnika)

Rys. 2.29. Schemat elektryczny przep∏ywomierzapowietrza (B2/5)

03 10-02-05 19:16 Page 42

Czujnik olejuCzujnik oleju (B40) pe∏ni wielorakie funkcje:

mierzy temperatur´ oleju, okreÊla jego stopieƒ ze-starzenia si´ oraz stan w misce olejowej. Czujniksk∏ada si´ z rezystora NTC, dwóch kondensatorów

pomiarowych (rys. 2.30) oraz uk∏adu elektronicz-nego, który wysy∏a trzy sygna∏y modulowane sze-rokoÊcià. Sygna∏y sà wysy∏ane do sterownika CDIoraz szynà CAN do zestawu wskaêników, gdzies∏u˝à do w∏àczania lampki ostrzegawczej ciÊnieniaoleju. Ka˝dy blok wysy∏anych informacji sk∏ada sińast´pujàcych po sobie sygna∏ów prostokàtnych(rys. 2.31). Ka˝demu sygna∏owi A, B, C jest przypi-sana wielkoÊç pomiarowa. Wspó∏czynnik wype∏-nienia impulsu s∏u˝y do oceny wielkoÊci sygna∏u.Je˝eli zostanie rozpoznana z∏a jakoÊç oleju (przezpomiar pojemnoÊci oleju, który jest dielektrykiem),to wartoÊç pomiarowa zwi´ksza si´ nawet 6-krot-nie. Zakres pomiarowy dla poziomu oleju w miscewynosi 80 mm (silnik 611), a dok∏adnoÊç pomiaruok. ±3 mm. Czujnik jest zasilany napićiem 5 V zesterownika CDI. Usterka w czujniku jest rozpozna-wana przez sterownik CDI i zapisywana w pami´-ci. Czujnik jest zamontowany w misce olejoweji dost´pny z zewnàtrz.

Czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia Czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszenia infor-

muje sterownik o ˝yczeniu kierowcy dotyczàcymobcià˝enia silnika. Podwójny, ze wzgl´dów bezpie-czeƒstwa, czujnik Halla znajduje si´ albo w pedaleprzyspieszenia, albo jest sterowany ci´gnemw przedziale silnika. Czujniki Halla sà zasilane odsterownika napićiem 5 V. Oko∏o 10% obrotu czuj-nika jest definiowane jako bieg ja∏owy, natomiastpowy˝ej 55% - oznacza osiàgnićie pe∏nego obcià-˝enia. Czujniki Halla poddaje si´ sprawdzeniu nap∏ynnoÊç wskazaƒ. W tym celu pod∏àcza si´ oscy-


Rys. 2.30. Schemat elektryczny czujnika oleju (B40).Czujnik jest zasilany napićiem 4,7 - 5,3 V:1 - czujnik temperatury oleju, a - pojemnoÊciowy zakres pomiarowy czujnika, A - poczàtek zakresu pomiarowego, B - koniec zakresu pomiarowego

Rys. 2.31. Przyk∏ady sygna∏ów wysy∏anych przez czujnik oleju (B40):sygna∏ 1: wspó∏czynnik wype∏nienia impulsuprawid∏owy (20÷80%)A - temperatura oleju prawid∏owaB - poziom oleju prawid∏owyC - jakoÊç oleju prawid∏owasygna∏ 2: wspó∏czynnik wype∏nienia impulsu >80% A - temperatura oleju >+160°CB - poziom oleju >80 mmC - jakoÊç oleju - dobrasygna∏ 3: wspó∏czynnik wype∏nienia impulsu <20% A - temperatura oleju <-40°CB - poziom oleju <0 mmC - jakoÊç oleju - z∏a

Rys. 2.32. Czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszeniapracuje z dwoma czujnikami Halla. Na rysunkupokazano schemat elektryczny czujnika B71,stosowanego w uk∏adach wtryskowych CDI 2 (np. w silniku 611): b - indukcja magnetyczna, LL - bieg ja∏owy, VL - pe∏ne obcià˝enie, X - elementHalla

03 10-02-05 19:16 Page 43

loskop do wyjÊcia sygna∏u i masy sygna∏u oraz na-ciska powoli do oporu peda∏ przyspieszenia („ga-zu”) przy w∏àczonym zap∏onie. JeÊli spadek napi´-cia jest p∏ynny, czujnik peda∏u przyspieszenia jestsprawny. Sygna∏ napićia czujnika 2 powinien byçdwa razy wi´kszy od sygna∏u napićia czujnika 1.JeÊli krzywe wykazujà nawet niewielkie nieregu-larnoÊci, czujnik nale˝y wymieniç. W innym przy-padku nale˝y oczekiwaç silnych szarpni´ç podczasjazdy. W takich przypadkach samodiagnostyka jestbezradna, poniewa˝ napićie nie przekracza do-puszczalnych wartoÊci granicznych 0,2 lub 4,7 V.Ustalenie usterki na podstawie odczytu danychjest równie˝ trudne, poniewa˝ pr´dkoÊç transmisjidanych jest zbyt ma∏a dla krótkotrwa∏ych przerw.Przy ca∏kowitym uszkodzeniu czujnika jest reje-strowana usterka i pr´dkoÊç obrotowa biegu ja∏o-wego jest zwi´kszana, aby kierowca móg∏ dojechaçdo warsztatu.

Czujniki temperaturyW silnikach z uk∏adem Common Rail sà mierzo-

ne temperatury cieczy ch∏odzàcej, zasysanego po-wietrza i paliwa. Czujniki temperatury sà termopa-rami NTC o znanej charakterystyce (20°C:2200÷2600 Ω, 80°C: 260÷320 Ω). Sterownik usta-la dawk´ rozruchowà i czas ˝arzenia Êwiec ˝aro-wych w zale˝noÊci od temperatury cieczy ch∏odzà-cej. Od ok. 110°C w∏àcza si´ ochrona przed prze-grzaniem. W celu uniknićia uszkodzenia silnikazmniejszana jest dawka wtrysku, a˝ do chwili ob-ni˝enia si´ temperatury poni˝ej wartoÊci granicz-nej. Usterka nie zostaje zapisana w pamići dia-gnostycznej. JeÊli u˝ytkownik samochodu zg∏asza

szarpanie silnika przy d∏ugotrwa∏ym ca∏kowitymwciÊnićiu peda∏u przyspieszenia, nale˝y spraw-dziç równie˝ uk∏ad ch∏odzenia. Czujnik tempera-tury zasysanego powietrza jest umieszczony w ko-lektorze dolotowym i s∏u˝y razem z ciÊnieniem do-∏adowania do obliczenia zassanej iloÊci powietrzaoraz do sterowania turbospr´˝arki. Przy zbyt wyso-kiej temperaturze powietrza do∏adowania jestzmniejszana dawka wtrysku. Silniki Mercedesz uk∏adem CDI 1 i CDI 2 nie majà czujnika tempe-ratury paliwa. Czujniki temperatury paliwaw uk∏adach CDI 3 powodujà, ˝e powy˝ej tempera-tury 110°C jest aktywowane od∏àczanie sekcji t∏o-czàcych w celu obni˝enia temperatury paliwa.

Zawór regulacyjny ciÊnieniaZawór regulacyjny ciÊnienia (Y74) jest wkrćo-

ny z boku zasobnika (rys. 2.27). Sterownik sterujezaworem regulacyjnym ciÊnienia przy ró˝nychstopniach w∏àczenia i w ten sposób reguluje ci-Ênienie w zasobniku. W stanie bezpràdowym, poddzia∏aniem si∏y spr´˝yny mo˝na utrzymywaç ci-Ênienie maksymalnie do ok. 60 bar. W czasie jazdyzawór jest stale otwarty, a podczas rozruchu pozo-staje zamkni´ty do ciÊnienia ok. 120 bar. JeÊli za-wór regulacyjny ciÊnienia nie zostanie w∏àczony,silnik nie uruchomi si´. W przypadku trudnoÊciz rozruchem silnika nale˝y sprawdziç dzia∏anie za-woru regulacyjnego ciÊnienia pod wzgl´dem elek-trycznym i hydraulicznym.


Rys. 2.33. Schemat elektryczny czujnika po∏o˝eniapeda∏u przyspieszenia B37/3, stosowanego w uk∏adach wtryskowych CDI 3. Napićie zasilaniaczujników Halla 1 i 2 wynosi 4,7÷5,3 V.Oznaczenie styków:

czujnik B37/3 wtyk 1 sterownik N3/9pin pin1 czujnik sygna∏u Halla 1 2/254 zasilanie 1+2 2/245 masa 1 2/26 2 masa 2 2/143 czujnik sygna∏u Halla 2 2/13 Rys. 2.34. Schematy elektryczne czujników

temperatury i oznaczenia ich styków:B11 - czujnik temperatury p∏ynu ch∏odzàcegoB50 - czujnik temperatury paliwaB17/9 - czujnik temperatury powietrza zasysanego

03 10-02-05 19:16 Page 44

Pod wzgl´dem elektrycznym zawór regulacyjnyciÊnienia sprawdza si´ przez pomiar rezystancjioraz za pomocà oscyloskopu. Rezystancja cewkipowinna wynosiç od 2,4 do 2,8 Ω, a wzgl´dem ma-

sy - nieskoƒczonoÊç. W celu okreÊlenia, czy zawórregulacyjny ciÊnienia jest w∏àczany elektrycznie,pod∏àcza si´ oscyloskop do obu styków zaworu.Przy zatrzymanym silniku i w∏àczonym zap∏oniewspó∏czynnik wype∏nienia impulsu powinien wy-nosiç 22%, a na biegu ja∏owym - 17±2% (MercedesC220CDI). Wraz ze wzrostem pr´dkoÊci obrotowejstopieƒ w∏àczenia musi si´ zwi´kszaç. JeÊli wspó∏-czynnik wype∏nienia impulsu nie daje si´ zmie-rzyç, nale˝y przez sprawdzenie przewodów pro-wadzàcych do sterownika i odczytanie pamićidiagnostycznej okreÊliç przyczyn´, która mo˝e tk-wiç w uaktywnionym immobilizerze. Sprawdzeniehydrauliczne odbywa si´ przez czujnik ciÊnienia.CiÊnienie w zasobniku i wspó∏czynnik wype∏nie-nia impulsu muszà byç wzgl´dem siebie w okre-Êlonym stosunku. JeÊli na przyk∏ad stosunek ten nabiegu ja∏owym jest za du˝y, mo˝na wnioskowaço nieszczelnoÊci uk∏adu wysokiego ciÊnienia lubuszkodzeniu czujnika ciÊnienia. Nast´pnie nale˝ywykluczaç usterki kolejno po sobie, np. czujnik ci-Ênienia, wtryskiwacze, przez pomiar wielkoÊciprzelewu lub sprawdzenie regulacji równomierno-Êci pracy na biegu ja∏owym.


Rys. 2.35. Zawór regulacyjny ciÊnienia paliwa staregotypu i schemat elektryczny zaworu: 1 - wlot paliwa, 2 - wylot paliwa, 3 - uszczelka typu o-ring, Y74 - zawór

Rys. 2.36. Sterowanie podciÊnieniowe przepustnicami w kolektorze dolotowym. Silnik 611

03 10-02-05 19:16 Page 45

Uwaga!W pierwszych wersjach uk∏adów wtrysko-

wych nie dopuszczano wymiany samego zaworu

regulacyjnego ciÊnienia (Y74), musi byç wymie-

niony razem z pompà wysokiego ciÊnienia. Od li-

stopada 2003 r. istnieje ju˝ mo˝liwoÊç wymiany

samego zaworu. W nowym typie zaworu nie mo˝-

na wymieniaç uszczelki metalowej.

Inne nastawnikiPozosta∏e nastawniki odpowiadajà podzespo-

∏om sterowanych elektronicznie uk∏adów wtrysko-wych. Chodzi tu o zawory elektromagnetyczne,które sà sterowane albo w dwustanowym trybiepracy albo zmiennym stopniem w∏àczenia. Dla za-worów pracujàcych w trybie dwustanowym dosprawdzenia elektrycznego wystarcza multimetr.

Zawór wy∏àczajàcy jest otwarty bez pràdu i pod-czas zatrzymywania silnika jest zasilany napi´-ciem pok∏adowym. Rezystancja cewki powinnawynosiç od 12 do 15 Ω. Wy∏àczanie kana∏ów dolo-towych mo˝na sprawdziç wzrokowo. Umieszczoneponi˝ej kana∏u dolotowego ci´gno musi poruszaçsi´ przy pr´dkoÊci obrotowej 2200 obr/min. Rezy-stancja cewki powinna wynosiç od 28 do 30 Ω.Przetwornik ciÊnienia uk∏adu recyrkulacji spalini regulacji ciÊnienia do∏adowania sà sterowanezmiennymi stopniami w∏àczenia. Dla uk∏adu re-cyrkulacji spalin wystarczà równie˝ ogl´dziny, po-

niewa˝ równolegle z zaworem AGR otwiera sií zamyka przepustnica. Przy Êredniej pr´dkoÊci ob-rotowej przepustnica musi zamykaç si´.

Dla elektrycznego sprawdzenia przetwornika ci-Ênienia AGR pod∏àcza si´ oscyloskop do przewodusygna∏u do sterownika i do masy silnika. Wspó∏-czynnik wype∏nienia impulsu powinien wahaç si´pomi´dzy 5% (AGR wy∏àczony) a 80% (zawór AGRca∏kowicie otwarty).

Rezystancja cewki przetwornika ciÊnienia po-winna wynosiç 13÷15 Ω. Sprawdzenia szczelnoÊcizaworu AGR mo˝na dokonaç, wykorzystujàc prze-p∏ywomierz powietrza lub przyrzàd do pomiaruzadymienia. Podczas swobodnego przyspieszaniaprzy ca∏kowicie otwartym zaworze AGR silnik mu-si reagowaç albo zwi´kszonym zadymieniem, albowyraênie d∏u˝szym czasem osiàgania pr´dkoÊciobrotowej. JeÊli tych oznak nie ma, Êwiadczy too uszkodzeniu zaworu AGR. CiÊnienie do∏adowa-nia jest równie˝ sterowane elektropneumatycznie.JeÊli przetwornik ciÊnienia jest bez pràdu, prze-pustnica upustowa turbospr´˝arki (by-pass) jestotwarta. Zale˝nie od stopnia w∏àczenia przepustni-ca upustowa jest zamykana podciÊnieniem. Dochwili osiàgnićia ˝àdanego ciÊnienia do∏adowa-nia jest sterowany du˝y stopieƒ w∏àczenia. Przyprzekroczeniu ciÊnienia do∏adowania stopieƒ w∏à-czenia maleje. Rezystancja cewki przetwornika ci-Ênienia powinna wynosiç 13÷15 Ω.


Rys. 2.37. Silnik OM 668 CDI do Klasy A

03 10-02-05 19:16 Page 46


Jakie mogà byç przyczyny tego, ˝e silnik wyso-kopr´˝ny z wtryskiem bezpoÊrednim nie roz-wija pe∏nej mocy, szarpie i opad∏y z si∏ trafiado warsztatu? W tym rozdziale, opracowanym

na podstawie doÊwiadczeƒ z praktyki warsztato-wej, przedstawimy sposoby wykrywania usterekzg∏aszanych przez klientów. ZestawiliÊmy 14 przy-padków ró˝nych usterek, charakteryzujàcych si´jednak zbli˝onymi objawami: zbyt ma∏à mocà sil-

nika albo szarpaniami w czasie jego pracy.Przedstawiane objawy usterek nie sà odnoszo-

ne do konkretnej marki samochodu i mogà wyst´-powaç w silnikach dowolnego producenta. Obja-wy te nale˝y zatem traktowaç jedynie przyk∏ado-wo, gdy˝ nie odzwierciedlajà ˝adnych charaktery-stycznych wad okreÊlonego modelu. Z tego wzgl´-du w opisach pomiarów pomini´to wszystkie spe-cyficzne dla konkretnego silnika wartoÊci. Miaro-dajne dla ka˝dorazowej diagnozy sà wartoÊci pro-ducenta (aktualne!). OczywiÊcie zak∏adamy tutaj,˝e uk∏ady mechaniczne silnika sà na tyle sprawne,i˝ mo˝na je wykluczyç jako przyczyn´ zg∏asza-nych niedomagaƒ.

Warto tak˝e pami´taç, ˝e dla skutecznej diagno-zy najwa˝niejsza jest rozmowa pracownika przyj-mujàcego zlecenie z klientem oraz jazda próbna.

Przypadek 1

Objawy

W samochodzie klienta wyst´pujà szarpaniapod obcià˝eniem w obszarze od ni˝szych do Êred-nich pr´dkoÊci obrotowych, g∏ównie na wy˝szychbiegach. Jest to cz´Êciowo powiàzane z pod∏u˝nymko∏ysaniem pojazdu w tych zakresach pr´dkoÊciobrotowych. Ciàg∏e szarpania majà tak˝e miejscepodczas wje˝d˝ania na wzniesienie.

Przyczyna - zanieczyszczone albo uszkodzonewtryskiwacze

Zanieczyszczenie wtryskiwaczy jest spowodo-wane np. zanieczyszczeniem paliwa, zanieczysz-

3. Diagnozowanie typowychusterek

Rys. 3.1. JakoÊç strugi wtryskiwanego paliwa mogàniekorzystnie zak∏óciç bardzo drobnezanieczyszczenia wytràcone np. z nieodpowiednichÊrodków chemicznych u˝ytych do czyszczenia uk∏aduwtryskowego (zastosowanie Êrodków do zwyk∏ych silników wysokopr´˝nych, zamiast Êrodków przeznaczonych do silników CR). Szczególnie wra˝liwe na zanieczyszczenia sà uk∏ady Common Rail.Szarpania pod obcià˝eniem w obszarze od ni˝szychdo Êrednich pr´dkoÊci obrotowych mo˝na przypisaçw∏aÊnie tym mikroskopowo ma∏ym zanieczyszczeniom

03 10-02-05 19:16 Page 47

czeniami uk∏adu wtryskowego, uwolnieniem za-nieczyszczeƒ w wyniku dodania do paliwa Êrodkado czyszczenia uk∏adu wtryskowego. Mechaniczneuszkodzenia wtryskiwaczy sà wynikiem niedosta-tecznego ciÊnienia wtrysku, nieprawid∏owego ksz-ta∏tu strugi czy nieszczelnoÊci.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiJeÊli po jeêdzie próbnej stwierdzi si´, ˝e przy-

czynà problemów nie jest nap´d, a sprawdzanie lu-zów w uk∏adzie przeniesienia nap´du pozwoli wy-kluczyç ich wp∏yw na wyst´powanie zg∏aszanychobjawów (ko∏ysanie pod∏u˝ne mo˝e byç powodo-wane luzami przegubów wa∏ów nap´dowych i pó∏-osi, owalnoÊcià kó∏ itd.) oraz poczàtek t∏oczeniamieÊci si´ w polu tolerancji producenta, to nale˝ysprawdziç wtryskiwacze korzystajàc z próbnika(rys. 3.2) lub stanowiska do sprawdzania wtryski-waczy. Wi´kszoÊç warsztatów, które nie wyspecja-lizowa∏y si´ w naprawach silników wysokopr´˝-nych, mo˝e mieç problemy z silnikami z pompow-tryskiwaczami lub z Common Rail.

Oprócz odpowiedniej jakoÊci rozpylenia i pra-wie jednakowego ciÊnienia wtrysku wszystkichwtryskiwaczy bardzo wa˝nà sprawà jest równie˝mo˝liwie identyczna wielkoÊç dawek paliwa wtry-skiwanych przez poszczególne wtryskiwacze.Sprawdza si´ to zbierajàc wtryskiwane paliwo doszklanych, kalibrowanych cylindrów pomiaro-wych, ka˝dorazowo przez takà samà liczb´ skokówpompy (rys. 3.3). Zanieczyszczenie rozpoznaje si´po postrz´pionym, nieregularnym sto˝ku wtrysku,w którym sà widoczne silne strumienie paliwa. Po-za tym, w miejscu wylotu paliwa wyst´pujà zwy-


Rys. 3.2. Schemat próbnika z obj´toÊciomierzem, na przyk∏adzie EPS 100 firmy Bosch:1 - manometr2 - zawór odcinajàcy3 - komora wyrównawcza4 - wk∏adka do korygowania obj´toÊci5 - wylot oleju pod ciÊnieniem do wtryskiwacza6 - zawór t∏oczàcy7 - zawór ssàcy8 - t∏ok pompy9 - zbiornik10 - dêwignia pompy11 - punkt pomiarowy „S”12 - rowek do wyzerowania t∏oczka kalibracyjnego13 - przy∏àcze czujnika ciÊnienia-manometru

referencyjnego14 - t∏oczek kalibracyjny15 - t∏oczek pomiarowy

Rys. 3.3. Sprawdzanie dawkowania paliwa na stoleprobierczym

03 10-02-05 19:16 Page 48

kle czarne b∏yszczàce miejsca. Sà to osady nagaru.Jest kilka sposobów usunićia usterki powodowa-nej wadliwà pracà wtryskiwaczy: mo˝na zamonto-waç kompletne, wczeÊniej wst´pnie wyregulowanewtryskiwacze regenerowane lub - jeÊli klient ˝yczysobie nieco taƒszej naprawy - w obsadach wtryski-waczy wymieniç rozpylacze, regulujàc równocze-Ênie we w∏asnym zakresie ciÊnienie wtrysku albo,jeÊli dysponuje si´ niezb´dnymi urzàdzeniami,oczyÊciç wtryskiwacze (za pomocà Êrodków che-micznych i myjni ultradêwi´kowej, w podobnysposób jak wtryskiwacze do silników benzyno-wych). Pod terminem „Êrodki chemiczne” nie nale-˝y rozumieç ró˝nych cudownych specyfików, któ-re wcià˝ pojawiajà si´ na rynku i jakoby sà tak do-skona∏e, ˝e potrafià zastàpiç nawet mechanika. Sàto na ogó∏ specjalne Êrodki czyszczàce dodawanedo oleju nap´dowego, a przeznaczone do czyszcze-nia uk∏adu zasilania. Te silnie reagujàce substancjemogà powodowaç niepo˝àdane zak∏ócenia w pracywtryskiwaczy uk∏adów Common Rail - w∏aÊniedlatego, ˝e tak dobrze czyszczà. Uwolnione mikro-skopowo ma∏e czàstki ˝ywic, dostawszy si´ pomi´-dzy powierzchnie ig∏y i gniazdo w korpusie rozpy-lacza, mogà spowalniaç albo nawet chwilowo za-kleszczaç ig∏´ rozpylacza w korpusie. W wy˝szychtemperaturach pracy mo˝e to utrudniaç niezb´dneszybkie zamykanie wtryskiwacza, czego konse-kwencjà b´dzie drastyczne pogorszenie jakoÊciwtrysku. Przed zastosowaniem chemii warsztato-wej, jako Êrodka zapobiegawczego przed wodà kon-densacyjnà i rozwojem grzybów, co zresztà jestuzasadnione tylko w ramach okresowego przeglà-du, nale˝y bezwzgl´dnie upewniç si´ u producen-ta takiego Êrodka, czy mo˝na go bez obaw stosowaçdo okreÊlonych uk∏adów wtryskowych. JeÊli po-jazd ma ju˝ znaczny przebieg, to powinno si´ zale-caç klientowi napraw´ kompletu wtryskiwaczy.

Przypadek 2

Objawy„Mi´kkie” szarpania silnika podczas jazdy ze sta-

∏à pr´dkoÊcià, g´sty, czarny dym podczas przyspie-szania, pojazd nie przeszed∏ badania spalin w SKP.

Przyczyna - wadliwy monta˝ wtryskiwaczyPo wymontowaniu wtryskiwaczy, np. w celu

sprawdzenia ciÊnienia spr´˝ania, i ponownymmonta˝u umieszczono pod jednym albo kilkomawtryskiwaczami wićej ni˝ jednà podk∏adk´ izolu-jàcà termicznie. Ustawiony teraz zbyt wysokowtryskiwacz utrudnia tworzenie w cylindrze opty-malnej mieszanki na skutek nieefektywnego mie-szania si´ paliwa z wirujàcym powietrzem; proces

spalania zostaje zak∏ócony. Spalanie jest niepe∏ne,silnik znacznie dymi podczas ciàg∏ego przyspie-szania, pod obcià˝eniem albo podczas wy˝szychpr´dkoÊci obrotowych.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiTen b∏àd monta˝u nie pozostawia ˝adnych zapi-

sów w pamići usterek sterownika. Mo˝e na niegowskazywaç jedynie zmieniona wartoÊç zadymie-nia, o ile zarejestruje jà dymomierz. JeÊli b∏àd tenzdarzy∏ si´ nie we w∏asnym warsztacie, to w przy-padku wystàpienia opisanych usterek powinno si´wypytaç klienta o towarzyszàce okolicznoÊci, np.„Od kiedy wyst´pujà usterki?”, „Jakie naprawy by-∏y poprzednio wykonywane?” itd.

Po wymontowaniu wszystkich wtryskiwaczywyjmuje si´ niepotrzebne podk∏adki. Podczas po-nownego monta˝u wtryskiwaczy nale˝y stosowaçnowe podk∏adki izolujàce termicznie, przestrzega-jàc instrukcji monta˝u producenta. Powszechnieobowiàzuje zasada, ˝e podk∏adki izolujàce termicz-nie u˝ywa si´ tylko jeden raz!

Przypadek 3

ObjawyW samochodzie klienta wyst´pujà krótkotrwa∏e

zaniki samozap∏onów podczas jazdy na wszystkichzakresach pr´dkoÊci obrotowych, podobne do wy-padania zap∏onów w silniku z zap∏onem iskrowym(dotyczy to zw∏aszcza wczeÊniejszych silnikówprodukowanych do ok. 1995 r., kiedy wprowadzo-no zmiany konstrukcyjne w czujniku wzniosu ig∏yrozpylacza).

Przyczyna - niepewnie pracujàcy czujnik wzniosuig∏y rozpylacza

Czujnik wzniosu ig∏y rozpylacza wysy∏a do ste-rownika silnika sygna∏y, które sà uznawane za nie-wiarygodne. Dlatego sterownik „rozpoznaje” rzeko-mo nadmiernà pr´dkoÊç obrotowà i krótkotrwaleprzerywa wtryskiwanie paliwa (dla ochrony silnika).

Zdiagnozowanie i usunićie usterki Najpierw nale˝y odczytaç pami´ç usterek. Zapi-

sy kodów usterek, wskazujàce na niewiarygodnoÊçsygna∏ów czujnika wzniosu ig∏y rozpylacza, nale˝yinterpretowaç jako uszkodzenie tego czujnika.W praktyce okazuje si´ jednak, ˝e cz´sto w pami´-ci nie jest zapisana ˝adna z ww. usterek!

W takim przypadku nale˝y wykonaç kontrol´dzia∏ania czujnika wzniosu ig∏y rozpylacza: uru-chomiç silnik i na biegu ja∏owym zwi´kszyç pr´d-koÊç obrotowà, do co najmniej 4000 obr/min. Na-st´pnie r´kojeÊcià wkr´taka albo podobnym narz´-


03 10-02-05 19:16 Page 49

dziem stukaç (nie uderzaç!) we wtryskiwaczz czujnikiem wzniosu ig∏y rozpylacza (jest to naogó∏ trzeci cylinder). JeÊli silnik zatrzyma si´ albob´dzie pracowa∏ nierówno, oznacza to, ˝e czujnikjest uszkodzony. Sterownik EDC rozpoznaje bo-wiem ostukiwanie jako nadmierne obroty i dra-stycznie zmniejsza wielkoÊç wtryskiwanych da-wek paliwa. To rćzne „wytwarzanie usterki” mo˝erównie˝ nie zostaç zapisane w pamići usterek.

Jak wiadomo, zadaniem czujnika wzniosu ig∏yrozpylacza jest informowanie sterownika o aktual-nym poczàtku wtrysku, który jest mu potrzebny dooptymalnego sterowania pracà silnika. We wn´trzuzwyk∏ej obsady wtryskiwacza jest umieszczonacewka czujnika wzniosu ig∏y rozpylacza, w którejprzesuwa si´ przed∏u˝ony drà˝ek popychacza (rys.1.13). Ruch ig∏y rozpylacza (proces wtrysku) indu-kuje w cewce sygna∏y napićiowe zale˝ne od pr´d-koÊci ruchu ig∏y, które sà nieproporcjonalne dowielkoÊci wzniosu. Sygna∏y te sà opracowywanebezpoÊrednio przez sterownik. Przekroczeniepr´dkoÊci progowej jest sygna∏em poczàtku wtry-sku. Nadmierne luzy w prowadzeniu drà˝ka popy-chacza, powsta∏e w wyniku zu˝ycia albo zbyt luê-nych tolerancji produkcyjnych, powodujà, ˝e drà-˝ek popychacza przesuwa si´ w cewce czujnikaw sposób niekontrolowany. Wskutek tego liczbawysy∏anych do sterownika sygna∏ów wtrysku jestwi´ksza ni˝ rzeczywista liczba wtrysków. Prowa-dzi to do sporadycznego albo permanentnego zani-ku zap∏onów, co jest objawem opisywanego tuprzypadku usterki. Naprawa czujnika nie jest prze-widziana albo niemo˝liwa za pomocà Êrodkówwarsztatowych.

Mo˝na jeszcze wykonaç badanie wzrokoweprzewodów elektrycznych czujnika wzniosu ig∏yrozpylacza, a zw∏aszcza z∏àcza wtykowego mi´dzywtryskiwaczem a wiàzkà przewodów silnika.Oprócz powszechnie znanych uszkodzeƒ przewo-dów elektrycznych powodowanych przez gryzoniealbo podczas monta˝u (rozgniecenia, zakleszcze-nia, przetarcia), powodem niedostatecznego styku,a zatem i b∏´dnych sygna∏ów, mogà byç zadziorypowsta∏e podczas produkcji albo monta˝u (nie-osiowe dociskanie podczas zatrzaskiwania albolekko wygi´te styki). Zatem sam czujnik wzniosuig∏y nie zawsze musi byç w∏aÊciwym sprawcàusterki!

Przypadek 4

ObjawyChwilowe spadki mocy w ró˝nych obszarach

pracy silnika, po∏àczone z odg∏osami klekotaniapod pod∏ogà pojazdu i g∏oÊnym huczàcym ha∏a-

sem, cz´sto od poczàtku zakresu Êrednich pr´dko-Êci obrotowych.

Przyczyna - d∏awienie wyp∏ywu spalin w katalizatorze

Pod wp∏ywem silnych zmiennych obcià˝eƒ ter-micznych, monolit katalizatora mo˝e w obudowiepoluzowaç si´ lub pop´kaç i utrudniaç od czasu doczasu przep∏yw spalin. Powstajàce na skutek tegonienormalnie wysokie przeciwciÊnienie spalinprowadzi do spadku mocy silnika. Na wyboistejjezdni poluzowanie monolitu ceramicznego dajeo sobie znaç klekotaniem i huczeniem (przy Êred-nim zakresie pr´dkoÊci obrotowych).

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiW tym przypadku pami´ç usterek nie zawiera

z regu∏y kodów. JeÊli usterka nie wystàpi podczasjazdy próbnej, mo˝na wjechaç na podnoÊniki ostukaç katalizator r´kà. Klekotanie we wn´trzub´dzie wtedy wyraênie s∏yszalne. Uwaga: nale˝y

za∏o˝yç r´kawiczki, bowiem istnieje niebezpie-

czeƒstwo poparzenia!

Przypadek 5

ObjawyNag∏y spadek mocy, podczas przyspieszania sil-

nie zmniejsza si´ moc silnika. Silnik przechodziw tryb pracy awaryjnej. Po ponownym rozruchuusterka jest „skasowana” (do nast´pnego manewruprzyspieszania).

Przyczyna - ciÊnienie do∏adowania zbyt wysokiealbo zbyt niskie w wyniku niew∏aÊciwego tuningu

Za poÊrednictwem czujnika ciÊnienia w kolek-torze dolotowym sterownik silnika rozpoznaje zbytwysokie lub zbyt niskie ciÊnienie do∏adowania i -zanim jeszcze zawór do regulacji ciÊnienia do∏ado-wania zdà˝y wyregulowaç ciÊnienie - przechodziw tryb pracy awaryjnej (funkcja ochronna silnika)oraz drastycznie zmniejsza wielkoÊç wtryskiwa-nych dawek paliwa. RównoczeÊnie zostaje zapisa-ne w pamići usterek: „ciÊnienie do∏adowania (al-bo ciÊnienie w kolektorze dolotowym) - granica re-gulacji przekroczona/nie przekroczona”. Wpis tenpozostaje w pamići równie˝ po ponownym rozru-chu silnika.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiUsterka „granica regulacji przekroczona” (tzn.

zbyt wysokie ciÊnienie do∏adowania) mo˝e byç za-pisana w pamići usterek równie˝ z innych powo-dów, np. gdy ∏opatki kierujàce turbiny ci´˝ko poru-szajà si´ lub gdy sà zakleszczone (turbospr´˝arka ze


03 10-02-05 19:16 Page 50


Podstawowe narz´dzia do serwisowania silników Diesla

03 10-02-05 19:16 Page 51

zmiennà geometrià turbiny). Nale˝y wtedy Êcià-gnàç przewód podciÊnienia z króçca si∏ownikapneumatycznego mechanizmu regulacji ustawienia∏opatek turbiny i przy∏àczyç rćznà pomp´ podci-Ênienia. Wytwarzajàc podciÊnienie obserwowaç,czy drà˝ek mechanizmu przesuwa si´ p∏ynnie, bezdrgaƒ. W przypadku turbospr´˝arek z mechani-zmem regulacji ustawienia ∏opatek zabudowanymw korpusie turbospr´˝arki, w celu sprawdzeniap∏ynnoÊci ruchu mechanizmu regulacji, trzeba wy-montowaç turbospr´˝ark´. JeÊli mechanizm jest za-kleszczony albo zaczepia si´ o coÊ, trzeba najcz´-Êciej wymontowaç kolektor wydechowy wrazz kompensatorem. Tylko wtedy mo˝na definitywniestwierdziç, czy kolektor i kompensator nie sà np.skorodowane od wewnàtrz i porywane strumie-niem spalin czàstki rdzy docierajà do wirnika turbi-ny. JeÊli tak jest, to po jakimÊ czasie mechanizmustawienia ∏opatek turbiny ulega uszkodzeniu. Abywykluczyç mo˝liwoÊç ponownych uszkodzeƒ me-chanizmu po naprawie, powinno si´ od razu wy-mieniç turbospr´˝ark´ i kolektor wydechowy.

Innà przyczynà wytwarzania zbyt wysokiego ci-Ênienia do∏adowania mo˝e byç zwi´kszenie mocysilnika (nadmierne albo nieprofesjonalne) za po-Êrednictwem sterownika. Podczas tzw. tuninguchipowego sà „budzone” niewàtpliwie istniejàce,lecz jeszcze drzemiàce, potencja∏y mocy nowocze-snych silników z wtryskiem bezpoÊrednim. Polegato na „dopasowaniu” ciÊnienia do∏adowania i wiel-koÊci dawki na suw. Zapewne powodem tego „sko-ku ciÊnienia” i opisanych objawów jest oddzia∏y-wanie ró˝nych uchybów. JeÊli nie wiadomo, czyzwi´kszenie mocy rzeczywiÊcie zosta∏o dokonane,mo˝na uzyskaç t´ pewnoÊç za pomocà kilku warto-Êci pomiarowych. Wyliczone przez sterownik dlaokreÊlonej pr´dkoÊci kontrolnej i obcià˝enia wiel-koÊci wtryskiwanych dawek paliwa (w mg/skok)nie powinny przekraczaç wartoÊci wymaganychprzez producenta. Oprócz wypadania zap∏onów,nast´pstwem zwi´kszenia mocy mo˝e byç równie˝wysokie zu˝ycie paliwa, cz´sto czarny dym alboszarpania w niektórych zakresach pr´dkoÊci obro-towych i obcià˝eƒ.

JeÊli w pamići usterek jest zapisane „graniceregulacji nie przekroczone”, to jest bardzo prawdo-podobne, ˝e do si∏ownika mechanizmu ustawienia∏opatek turbiny w ogóle nie dochodzi podciÊnieniealbo jest ono zbyt ma∏e. W takim przypadku naj-cz´stszà tego przyczynà nie jest sam zawór do re-gulacji ciÊnienia do∏adowania, lecz za∏amane prze-wody podciÊnienia lub p´kni´te z∏àczki. W celusprawdzenia nale˝y przy∏àczyç rćznà pomp´ pod-ciÊnienia oraz manometr i sprawdziç szczelnoÊçca∏ego obwodu podciÊnienia. JeÊli wszystkie prze-

wody sà w porzàdku, nale˝y sprawdziç jeszczeprzepon´ si∏ownika pneumatycznego. Na koniecnale˝y sprawdziç, czy wszystkie przewody podci-Ênienia sà przy∏àczone do w∏aÊciwych króçców.

JeÊli w wyniku tych sprawdzeƒ nie wykryje si´˝adnych nieprawid∏owoÊci ani uszkodzeƒ, to nale-˝y za∏o˝yç, ˝e za∏amania przewodów wyst´pujàpodczas zmian obcià˝enia silnika, np. na przegro-dzie czo∏owej albo przedniej cz´Êci nadwozia.W takim przypadku przewody nale˝y u∏o˝yç w ta-ki sposób, aby przemieszczenia silnika wzgl´demnadwozia nie powodowa∏y za∏amaƒ przewodówpodciÊnienia.

Wykonujemy równie˝ szybki test wszystkichprzewodów podciÊnienia za pomocà rćznej pom-py podciÊnienia przy∏àczonej do przewodu regula-cji ciÊnienia do∏adowania. PodciÊnienie powinnoutrzymaç si´ przez jakiÊ czas. JeÊli tak nie jest,sprawdziç, czy w przewodach albo ich po∏àcze-niach nie ma nieszczelnoÊci. Powodem tego rodza-ju uszkodzeƒ jest wprowadzana przez producentaoszcz´dnoÊç; podczas ruchów silnika - powodowa-nych zmianami obcià˝enia - zbyt krótkie, a zatemi napr´˝one przewody podciÊnienia ocierajà sió os∏on´ silnika.

Przypadek 6

ObjawyNiedostateczna moc albo stopniowy spadek mo-

cy, szarpania podczas przyspieszania, nie mo˝naosiàgnàç pr´dkoÊci maksymalnej.

Przyczyna - b∏´dne sygna∏y z przep∏ywomierza powietrza

Mg∏a olejowa w zasysanym powietrzu, oparyz uszczelek silikonowych itp. stopniowo osiadajàna powierzchni przepony rezystancyjnej czujnikaw masowym przep∏ywomierzu powietrza. Na sku-tek zanieczyszczenia przepony sygna∏y wysy∏aneprzez przep∏ywomierz powietrza do sterownika sàobarczone coraz wi´kszym b∏´dem. Ten powolnyproces jest cz´sto niezauwa˝alny dla uk∏adu samo-diagnozy i zwykle w pamići usterek brak jest ja-kichkolwiek zapisów na ten temat.

Istniejàca u niektórych producentów faza wy-grzewania koƒcowego przep∏ywomierzy zosta∏apomyÊlana jako sposób na oczyszczenie przeponyrezystancyjnej przez tzw. „wypalanie do czysta” powy∏àczeniu silnika. W praktyce cz´sto dzieje si´jednak ca∏kiem odwrotnie. Wypalanie sprzyja„przypieczeniu” zanieczyszczeƒ. Zostajà one for-malnie zeszklone na powierzchni czujnika! Prowa-dzi to niekiedy do wysy∏ania b∏´dnych informacjido sterownika EDC.


03 10-02-05 19:16 Page 52

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiZe wzgl´du na to, ˝e zmiany nast´pujà powoli,

cz´sto w pamići usterek nie jest zapisana ˝adnausterka, a jeÊli ju˝, to najwy˝ej jako „niewiarogod-ne sygna∏y” przep∏ywomierza powietrza. Dysponu-jàc odpowiednim diagnoskopem i aktualnymi war-toÊciami fabrycznymi mo˝na sprawdziç przep∏y-womierz, porównujàc mas´ rzeczywiÊcie zassane-go pod obcià˝eniem powietrza z wartoÊcià wyma-ganà. W praktyce okazuje si´ jednak, ˝e nawet no-we przep∏ywomierze, zamontowane jako cz´Êç za-mienna, sprawdzone i uznane za dobre, lecz pra-cujàce bardzo blisko dolnego pola tolerancji, sà od-powiedzialne za niedostatecznà moc silnika, cz´-sto w dok∏adnie okreÊlonych zakresach pr´dkoÊciobrotowych lub w pewnych zakresach obcià˝eƒ.W takim przypadku niezb´dnych do oceny pracyprzep∏ywomierza informacji mo˝e dostarczyçoscyloskop. Przewodem pomocniczym wyprowa-dza si´ wychodzàcy z przep∏ywomierza sygna∏ na-pićiowy na oscyloskop. Nast´pnie silnym przy-spieszeniem z obrotów biegu ja∏owego symulujesi´ obcià˝enie silnika i porównuje obraz z oscylo-skopu z obrazem wymaganym. JeÊli przep∏ywo-mierz jest wadliwy, krzywa przebiegu sygna∏u b´-dzie postrz´piona, z wyraênymi za∏amaniamiw kilku miejscach, wskazujàcymi zakresy, w któ-rych klient odczuwa szarpania. Natomiast nie osià-ga si´ pr´dkoÊci maksymalnej wtedy, gdy sygna∏wyjÊciowy do sterownika jest ogólnie zbyt niski.W pojedynczych przypadkach, gdy objawy wcià˝si´ powtarzajà, nale˝y rozwa˝yç celowoÊç natych-miastowego wyeliminowania fazy wygrzewania

koƒcowego, tzn. wypalania do czysta powierzchniczujnika po zatrzymaniu.

Przypadek 7

ObjawyNag∏y spadek mocy podczas deszczu (przewa˝-

nie podczas jazdy w kolumnie), albo po przejecha-niu ka∏u˝y.

Przyczyna - d∏awienie na dolocie z powodu uszkodzenia filtru powietrza

Podczas szybkiej jazdy szosà w deszczu, wzbija-ne przez poprzedzajàcy pojazd strumienie wodymogà zostaç zassane do uk∏adu dolotowego silnika.W ekstremalnym przypadku wk∏ad filtru mo˝e ca∏-kowicie przemoknàç albo napćznieç. Przez takzniszczony filtr woda dociera do przep∏ywomierzapowietrza i powoduje natychmiastowà zmian´ wy-sy∏anych przez niego sygna∏ów. To w∏aÊnie jestprzyczynà spadku mocy w opisanych warunkach(sterownik uaktywnia program pracy awaryjnej).

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiMajàc troch´ szcz´Êcia, znajdzie si´ w pamići

usterek dobrze znany tekst „niewiarogodny sy-gna∏” z masowego przep∏ywomierza powietrza. Je-Êli badaniem wzrokowym wykryje si´ przemoczo-ny wk∏ad filtru powietrza, to tylko wyjàtkowo pa-mi´ta si´ jeszcze o wymianie przep∏ywomierza.Trzeba jednak uwa˝aç równie˝ podczas wymienia-ny filtru powietrza: ze wzgl´du na du˝à po-wierzchni´, gruboÊç i wysokie nat´˝enie przep∏y-wu powietrza powinny byç montowane oryginalnefiltry powietrza, tzn. pochodzàce od sprawdzo-nych producentów! W porównaniu do tanich pod-róbek sà one wyposa˝one w odpowiednie wzmoc-nienia chroniàce przed przedwczesnym zniszcze-niem (objawy rozwarstwiania) wk∏adu filtra. Zapo-biegnićie zasysaniu wody z rozbryzgów jest bar-dzo trudne, poniewa˝ konstrukcja uk∏adu doloto-wego jest narzucona przez producenta samochodu.Mo˝na tylko próbowaç os∏oniç inne otwory wloto-we powietrza znajdujàce si´ w obszarze bezpoÊred-niego nap∏ywu wody, np. uszczelniç otworyi przejÊcia przewodów w nadwoziu na tyle, abybezpoÊrednie zasysanie wody z rozbryzgów nie by-∏o mo˝liwe.

Przypadek 8

ObjawySilnik pracuje tylko na biegu ja∏owym, nie re-

aguje na wciskanie peda∏u przyspieszenia, samo-chód nie chce ruszyç.


Rys. 3.4. Du˝o informacji o dzia∏aniuprzep∏ywomierza powietrza dostarcza obraz z oscyloskopu: wyraêne za∏amania i wystrz´pieniaprzebiegu rzeczywistego (niebieski) w porównaniu z przebiegiem prawid∏owym (czerwony) wskazujà obszary, w których moc silnika jest niedostateczna

03 10-02-05 19:16 Page 53

Przyczyna - elektroniczny peda∏ przyspieszania nie dzia∏a

Przerwane po∏àczenie mi´dzy peda∏em przy-spieszania i czujnikiem po∏o˝enia peda∏u: rozregu-lowane, z∏amane ci´g∏o albo pop´kany krà˝ek linki.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiPrzeprowadza si´ badanie wzrokowe po∏àczenia

peda∏ przyspieszania - czujnik po∏o˝enia peda∏uprzyspieszania. Za pomocà diagnoskopu nale˝y okre-Êliç zmian´ wartoÊci rzeczywistych czujnika po∏o˝e-nia. Przy okazji regulacji albo naprawy nale˝y wyko-naç regulacj´ podstawowà zgodnie z instrukcjà pro-ducenta oraz zabezpieczyç Êrub´ regulacyjnà przedpoluzowaniem (dodatkowe opaski do wiàzania prze-wodów, Êrodek zabezpieczajàcy przed odkrćeniem),uwa˝ajàc, aby zosta∏a zachowana pe∏na swoboda ru-chu peda∏u przyspieszania (przywieranie!).

Przypadek 9

ObjawyZnaczny spadek mocy po manewrze gwa∏tow-

nego przyspieszania, silnik przechodzi w tryb pra-cy awaryjnej (sta∏a pr´dkoÊç obrotowa biegu ja∏o-wego), zanik zap∏onów w pewnych zakresachpr´dkoÊci obrotowej, Êwieci si´ lampka sygnaliza-cji usterek. W pamići usterek mo˝e byç zapisananast´pujàca wada: „Czujnik po∏o˝enia peda∏uprzyspieszania - sygna∏ niewiarogodny” albo po-dobna. Po ponownym uruchomieniu silnik osiàgaznowu pe∏nà moc.

Przyczyna - elektroniczny peda∏ przyspieszaniadzia∏a wadliwie

Zu˝ycie Êcie˝ki przewodzàcej potencjometrupost´puje wraz ze wzrostem przebiegu. W koƒcujest ono ju˝ tak znaczne, ˝e podczas przesuwaniasi´ Êlizgacza dochodzi niekiedy do sporadycznychzaników napićia (co oznacza niewiarogodny sy-gna∏ dla sterownika). W takim przypadku silnikprzechodzi w tryb pracy awaryjnej i utrzymujepr´dkoÊç biegu ja∏owego na poziomie ok. 1500obr/min. Po wy∏àczeniu i ponownym w∏àczeniuzap∏onu usterka jest skasowana, a˝ do ponownegonajechania Êlizgacza na wytarte miejsce Êcie˝kiprzewodzàcej.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiJeÊli treÊç usterki zapisanej w pamići usterek na

to wskazuje, nale˝y wymieniç potencjometr czujni-ka peda∏u przyspieszania. Wykonaç za pomocàoscyloskopu badanie zak∏óceƒ, poniewa˝ pomiarymultimetrem cyfrowym mogà byç niewystarczajàce(bezw∏adnoÊç przyrzàdu pomiarowego).

Przypadek 10

ObjawySilnik czasami êle si´ uruchamia, ma d∏ugie

czasy rozruchu (niezale˝nie od temperatury silni-ka), jest nieskory do przyspieszania w górnym za-kresie pr´dkoÊci obrotowych. Wyst´puje sk∏onnoÊçdo wypadania zap∏onów podczas jazdy ze sta∏àpr´dkoÊcià.

Przyczyna - niedostateczne ciÊnienia w uk∏adziezasilania

„Fa∏szywe” powietrze jest zasysane do uk∏aduzasilania przez nieszczelnoÊci w uk∏adzie (paliwonie musi przez te nieszczelnoÊci wyp∏ywaç). Mo˝eto byç równie˝: zaciÊni´ty przewód paliwa, zatkanyfiltr paliwa, zatankowane niew∏aÊciwe paliwo (nad-mierny dodatek benzyny do oleju nap´dowego,w zimie), utrudniony odp∏yw paliwa do zbiornika,uszkodzona pompa paliwa w zbiorniku, uszkodzo-na rozdzielaczowa pompa wtryskowa lub pompawysokiego ciÊnienia CR. W przypadku uk∏aduCommon Rail mo˝e to byç zbyt niskie ciÊnieniew zasobniku paliwa (czujnik ciÊnienia paliwa w za-sobniku wysy∏a b∏´dne sygna∏y albo w ogóle niedzia∏a). W przypadku uk∏adu wtryskowego z pom-powtryskiwaczami - zawór ograniczajàcy ciÊnieniew pompie tandemowej nie zamyka si´.


Rys. 3.5. Badanie zak∏óceƒ generowanych przez czujnik po∏o˝enia peda∏u przyspieszania. Za∏amaniakrzywej niebieskiej (przebieg rzeczywisty) wskazujàuszkodzone obszary Êcie˝ki przewodzàcej potencjometru. Ze wzgl´du na bezw∏adnoÊç przyrzàdu pomiarowego pomiary za pomocà multimetru cyfrowego mogà byç niewystarczajàce.Oscyloskop nale˝y przy∏àczyç do plusa i do minusasygna∏u. Dzia∏anie wy∏àcznika biegu ja∏owegosprawdza si´ multimetrem mi´dzy pinem 4 i masà. Po uruchomieniu wy∏àcznika napićie musi wzrosnàçgwa∏townie do 5 albo do 12 V

03 10-02-05 19:17 Page 54

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiNale˝y zbadaç wzrokowo szczelnoÊci uk∏adu

paliwowego: przewodów sztywnych i elastycz-nych (∏àcznie z opaskami zaciskowymi przewo-dów elastycznych), filtra paliwa z zaworem pod-grzewania wst´pnego, czujnik poziomu paliwa.Uwaga: nieszczelnoÊci pojawiajà si´ cz´sto po pra-cach serwisowych! Podejrzewajàc nieszczelnoÊcimo˝na osadziç na przewodzie t∏ocznym odcinekprzezroczystego przewodu. Pćherze powietrznenie przekraczajàce wielkoÊci paznokcia nie sà nie-bezpieczne. W celu sprawdzenia szczelnoÊci nale-˝y wytworzyç w uk∏adzie zasilania ciÊnienie, sto-sujàc bezwzgl´dnie ogranicznik ciÊnienia (maks.0,5 bara)! Uk∏ady zasilania nie odpowietrzajàcesi´ samoczynnie nale˝y najpierw odpowietrzyçrćznie (rozdz. 1 pkt 1.7). Filtry i przewody muszàbyç ca∏kowicie nape∏nione paliwem. Spr´˝one po-wietrze wprowadziç przy zbiorniku paliwa przezprzewód doprowadzajàcy paliwo, przewód po-wrotny zaÊlepiç przed zbiornikiem. JeÊli niestwierdzi si´ ˝adnych widocznych przecieków,sprawdziç, czy ciÊnienie utrzymuje si´ przez conajmniej 15 min (niedopuszczalny jest ˝aden spa-dek ciÊnienia).

Nast´pnie sprawdzamy ciÊnienie paliwaw uk∏adzie zasilania: w pompach VE ciÊnieniesprawdza si´ na odp∏ywie paliwa do zbiornika,przy Êrubie „out” (wartoÊç orientacyjna na bieguja∏owym >4,5 bara, w zakresie regulacji maksy-malnej pr´dkoÊci obrotowej wzrost do ok. 8÷9bar). W uk∏adzie wtryskowym z pompowtryski-waczami ciÊnienie w przewodzie wylotowympompy typu tandem musi wynosiç przy ok. 4000obr/min co najmniej 7,5 bara. Gdy jest ono mniej-sze - nale˝y od∏àczyç przewód powrotny. JeÊli te-raz ciÊnienie jest nadal poni˝ej 7,5 bara, to pom-pa tandemowa jest uszkodzona. Natomiast, gdypo od∏àczeniu przewodu powrotnego ciÊnieniejest nie mniejsze ni˝ 7,5 bara, pompa tandemowajest w porzàdku, lecz pompowtryskiwacze sà nie-szczelne wewn´trznie (o-ring uszczelniajàcy do-p∏yw wzgl´dem odp∏ywu). CiÊnienie w zasobni-ku paliwa uk∏adu wtryskowego Common Railsprawdzamy metodà samodiagnozy za poÊred-nictwem wartoÊci pomiarowych albo próbnikiemwysokiego ciÊnienia, po przy∏àczeniu do otworuna czujnik ciÊnienia. Ponadto w obwodzie niskie-go ciÊnienia nale˝y sprawdziç, czy wysokoÊci ci-Ênienia t∏oczenia i ciÊnienia powrotnego sà zgod-ne z wymaganymi (przy∏àczyç zwyk∏y mano-metr).

Benzyna w oleju nap´dowym: zbyt du˝a zawar-toÊç benzyny (np. >10%) prowadzi do tworzeniasi´ pćherzy parowych i w konsekwencji do wypa-

dania zap∏onów, a˝ do ca∏kowitego unieruchomie-nia silnika. Zwykle wtedy jest tak, ˝e do czasuprzybycia pomocy drogowej silnik zdà˝y si´ och∏o-dziç i usterki nie mo˝na stwierdziç. W celu spraw-dzenia nale˝y wykonaç dostatecznie d∏ugà jazd´próbnà.

Przypadek 11

ObjawyPo rozruchu nagrzanego silnika zauwa˝alny jest

nag∏y spadek mocy podczas przyspieszania. Silnikpracuje tak jak wysokopr´˝ny silnik wolnossàcy(bez efektu turbodo∏adowania). Po pierwszymprzekroczeniu pr´dkoÊci „progowej” (ok. 3000obr/min), nagle rozwija znowu pe∏nà moc. Wydajesi´, ˝e usterka jest usuni´ta.

Przyczyna - spadek napićia „og∏upia” sterownikZ powodu uszkodzenia akumulatora albo wadli-

wego styku (z∏y kontakt z masà, luêne koƒcówkiprzewodów na zaciskach akumulatora), napićiew instalacji spada poni˝ej 8 V. Wskutek tego ste-rownik EDC otrzymuje b∏´dne sygna∏y z czujnikawzniosu ig∏y rozpylacza i przechodzi w tryb pracyawaryjnej. Innà mo˝liwà przyczynà jest niefacho-we uruchamianie silnika za pomocà obcego êród∏aenergii i przewodów rozruchowych, bez zabezpie-czenia przed przepićiami (skoki napićia podczasod∏àczania przewodów rozruchowych)!

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiW pamići usterek mogà byç zapisane „niewia-

rygodne sygna∏y” i „sporadycznie” wyst´pujàceusterki ró˝nych czujników (przep∏ywomierza po-wietrza, czujnika pr´dkoÊci obrotowej silnika itd.).Podczas odczytu testerem wartoÊci pomiarowychstwierdza si´ m.in., ˝e wielkoÊç wtryskiwanych da-wek paliwa jest niezmienna. Nale˝y sprawdziç podobcià˝eniem pràd rozruchowy akumulatora (pràdstanu ozi´bienia) i g´stoÊç elektrolitu. Zmierzyçnapićie w trakcie rozruchu. Dodatkowo spraw-dziç alternator za pomocà multimetru i oscylosko-pu. Skoki napićia powstajàce na skutek uszkodze-nia uzwojeƒ albo diod prowadzà do zapisania ró˝-nych usterek w pamići oraz do zak∏óceƒ w pracysilnika podczas jazdy (i mogà te˝ zniszczyç sterow-nik). Poza tym, sprawdziç pewnoÊç mocowaniai czystoÊç wszystkich po∏àczeƒ masowych, w raziepotrzeby doprowadziç do sprawnoÊci. Nale˝y za-chowywaç ostro˝noÊç podczas rozruchu za pomo-cà obcych êróde∏ energii: nieodpowiednie przewo-dy rozruchowe albo prostowniki (bez kondensato-ra ochronnego) powodujà skoki napićia podczasprzy∏àczania i od∏àczania kabli.


03 10-02-05 19:17 Page 55

Przypadek 12

Objawy

Zaniki zap∏onów i zatrzymywanie si´ silnikapodczas jazdy. Ponowne uruchomienie silnika jestniemo˝liwe albo udaje si´ dopiero po jakimÊ cza-sie. Od czasu do czasu nie mo˝na uruchomiç silni-ka. W pamići usterek nie jest zapisana ˝adnausterka.

Przyczyna - wadliwe styki przekaênika zasilanianapićiem

JeÊli mo˝na wykluczyç, ˝e powodem opisanychusterek jest immobilizer (wtedy silnik gaÊnie pook. 2 s), to najcz´Êciej jest uszkodzony przekaênikzasilania sterownika. Usterka mo˝e wyst´powaçtylko sporadycznie albo w zale˝noÊci od tempera-tury. Jest to spowodowane p´knićiami albo „zim-nymi” lutami na p∏ytce drukowanej przekaênika.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiJeÊli usterki wcià˝ si´ powtarzajà, nale˝y pomie-

rzyç przewodnoÊç obwodów p∏ytki drukowanej. Je-˝eli nie ma takiej mo˝liwoÊci, wymieniç na prób´przekaênik, poniewa˝ wady na p∏ytce drukowanejsà bardzo trudno dostrzegalne.

Przypadek 13

ObjawySzarpania i zaniki zap∏onów w dolnym zakresie

pr´dkoÊci obrotowych, czarny dym podczas przy-spieszania.

Przyczyna - recyrkulacja spalinZawór recyrkulacji spalin (zawór AGR) jest po-

kryty nagarem albo zakleszczony. Usterka mo˝etak˝e wyst´powaç w sterowaniu podciÊnieniem(nieszczelnoÊç przewodów podciÊnienia) lubw sterowaniu elektrycznym.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiPrzeprowadzamy szybki test: od∏àczyç przewód

podciÊnienia od zaworu AGR i wykonaç jazd´ prób-nà. JeÊli pojazd jedzie „normalnie”, tzn. bez dymie-nia i spadków mocy, za pomocà rćznej pompypodciÊnienia sprawdziç szczelnoÊç si∏ownikapneumatycznego i przewodów sterowania pneuma-tycznego. Otwieraniu i zamykaniu zaworu za po-mocà podciÊnienia towarzyszy dobrze s∏yszalne„kliknićie”, dêwignia musi poruszaç si´ p∏ynnie,bez zaci´ç. Nale˝y wziàç pod uwag´, ˝e unierucho-mienie na prób´ zaworu AGR mo˝e spowodowaçzapisanie usterki w pamići usterek i uaktywnienietrybu pracy awaryjnej! Inna mo˝liwoÊç to: przy∏à-czyç manometr rurkowy typu U (opis manometruw nr. 12’04 i 1’05 Auto Moto Serwisu) do przewo-du sterujàcego. Do Êrednich pr´dkoÊci obrotowychw przewodzie musi utrzymywaç si´ podciÊnienie;od ok. 3000 obr/min powinno ono równomiernieopadaç, a po ca∏kowitym wciÊnićiu peda∏u przy-spieszania - skokowo opaÊç „do zera”. O to pneuma-tyczne sterowanie troszczy si´ zawór elektromagne-tyczny taktowany przez sterownik. Nale˝y pomie-rzyç: wspó∏czynnik wype∏nienia impulsu, zasilanienapićiem (wartoÊcià wymaganà jest napićie aku-mulatora), stan przewodów elektrycznych (czy niesà uszkodzone przez gryzonie) i z∏àczy wtykowych,rezystancj´ uzwojenia zaworu (ok. 10÷20 Ω). W ce-lu sprawdzenia stanu wewn´trznych elementówzaworu AGR trzeba go wymontowaç. W miar´ mo˝-liwoÊci usunàç ewentualne osady (nagaru olejowe-go i sadzy) i skontrolowaç stron´ nap∏ywu spalin.Montujàc ponownie nie nale˝y zapomnieç o do-k∏adnym uszczelnieniu.

Przypadek 14

ObjawySzarpania, g∏oÊne spalanie (klekotanie) i niedo-

stateczna moc silnika.

Przyczyna - zawór przestawiacza wtryskuElektromagnetyczny zawór przestawiacza wtry-

sku jest zu˝yty albo uszkodzony. Jest on, podobniejak mechaniczny przestawiacz wtrysku, odpowie-dzialny za regulacj´ poczàtku wtrysku w zale˝no-Êci od pr´dkoÊci obrotowej. Równie˝ i tu przesta-wianie odbywa si´ hydraulicznie. Jednak w nowo-


Rys. 3.6. Test alternatora. JeÊli podczas jazdywyst´pujà zak∏ócenia w pracy silnika, a pami´ç usterek jest zape∏niona kodami o „niewiarogodnych”usterkach z powodu skoków albo zaników napićia w instalacji, to nale˝y koniecznie sprawdziç równie˝alternator (zw∏aszcza pod obcià˝eniem). Napićiapowy˝ej 14,8 V sà dla sterownika szkodliwe

03 10-02-05 19:17 Page 56

czesnym rozwiàzaniu zawór jest taktowany przezsterownik EDC. Gdy zawór pozostaje otwarty - po-czàtek wtrysku jest opóêniony, a gdy ca∏kowicie za-mkni´ty (np. uszkodzony) - przyspieszony.

Zdiagnozowanie i usunićie usterkiNale˝y przeprowadziç szybki test w przypadku

szarpaƒ silnika: wyciàgnàç wtyczk´ z zaworu i wy-konaç jazd´ próbnà. Gdyby po od∏àczeniu wtyczkiuruchomienie silnika by∏o niemo˝liwe, po∏àczyçzawór przewodem pomocniczym. Podczas tego te-stu pojawiajà si´ jednak g∏oÊne ha∏asy, powstajàce

na skutek twardego spalania (zamkni´ty zawór =poczàtek wtrysku zbyt wczesny) na biegu ja∏owymoraz podczas niskich pr´dkoÊci obrotowych i mocjest znacznie zredukowana. Poza tym w pamićiusterek sà zapisywane ró˝ne usterki. JeÊli jednakzaniki zap∏onów ju˝ nie wyst´pujà, to wymiana za-woru jest konieczna. Nie mo˝na zapomnieç o ska-sowaniu pamići usterek! Po za∏àczeniu zap∏onunapićie musi dochodziç do zaworu. Taktowanieodbywa si´ po stronie masy i na oscyloskopie uwi-dacznia si´ w postaci sygna∏u prostokàtnego. JeÊliregulacja jest dok∏adna, to wspó∏czynnik wype∏-


Tablica wykrywania usterek

Podzespó∏ Zapis Zg∏oszone objawyusterki w trudnoÊç spadek szarpania niemo˝- pozosta∏epamići z urucho- mocy liwoÊçusterek mieniem urucho-

mienia

Wtryskiwacz brak x x x -

Czujnik wzniosu mo˝liwy - x x -1) twarda praca (klekotanie) podczasig∏y rozpylacza niskich pr´dkoÊci obrotowych.

nierównomierna praca silnika

Czujnik ciÊnienia mo˝liwy - x prawdo- -do∏adowania podobnie

Czujnik ciÊnienia mo˝liwy2 - x - - czarny dym podczas pe∏negow kolektorze dolotowym obcià˝enia

Przep∏ywomierz mo˝liwy2 - x prawdo- - „mi´kkie” szarpania pod powietrza podobnie obcià˝eniem, czarny dym

Katalizator brak - x x -

Turbospr´˝arka VTG tak2 - x - prawdo- sprawdziç, czy nie zosta∏a zwi´kszona podobnie moc, cz´sto jest to powodem szkód

Zawór AGR mo˝liwy x3 x - -3 czarny dym podczas pe∏nego obcià-˝enia, zwi´kszone zu˝ycie paliwa

Czujnik po∏o˝enia tak - x x prawdo- podwy˝szona pr´dkoÊç obrotowapeda∏u podobnie4 biegu ja∏owego (sterownik pracuje przyspieszania w trybie pracy awaryjnej

Wy∏àcznik Êwiate∏ tak - x - - taki sam efekt jak po równoczesnym hamowania przepaleniu si´ obu ˝arówek Êwiate∏

hamowania

Pompa wtryskowa mo˝liwy x x x x 6

Przekaênik zasilania mo˝liwy x x x prawdo- cz´sto usterka wyst´puje tylko napićiem podobnie chwilowo

Czujnik po∏o˝enia ZZ tak x x - prawdo nie mierzy pr´dkoÊci obrotowejpodobnie5

Uk∏ad zasilania brak x x x x

1 W przypadku równoczesnego uszkodzenia czujnika po∏o˝enia ZZ silnik zatrzymuje si´.2 „Ró˝nica regulacji ciÊnienia do∏adowania albo ciÊnienie w kolektorze dolotowym zbyt wysoka/zbyt niska”. Najcz´Êciej bez jednoznacznego wskazania na podzespó∏. Konieczne dalsze poszukiwanie usterki.3 Zablokowany zawór AGR (np. osadami nagaru, uszkodzenie mechaniczne).4 Silnik pracuje w trybie awaryjnym, pojazdem daje si´ jeszcze jechaç.5 W przypadku równoczesnego uszkodzenia czujnika wzniosu ig∏y rozpylacza silnik zatrzymuje si´.6 Sprawdzania wst´pne: fazy rozrzàdu, poczàtek t∏oczenia (co najmniej statycznie, lepiej dynamicznie), spr´˝anie w cylindrach, przewody elektryczne ESP (mo˝liwoÊç uszkodzeƒ), uk∏ad zasilania paliwem, zasilanie napićiem (przekaênik), wielkoÊç wtryskiwanychdawek paliwa (z wartoÊci pomierzonych, tuning chipów).

03 10-02-05 19:17 Page 57


nienia impulsu zmniejsza si´ w miar´ wzrostupr´dkoÊci obrotowej. W samym zaworze elektro-magnetycznym mo˝na sprawdziç rezystancj´ cew-ki (wartoÊç wymagana to ok. 10÷20 Ω).

Podsumowanie

Z pewnoÊcià jest jeszcze wiele innych usterekw otoczeniu nowoczesnych silników z wtryskiembezpoÊrednim. Zawsze b´dà te˝ pojawia∏y siústerki, których przyczyna nie od razu b´dzieoczywista (i przede wszystkim nie zawsze pomo˝etu odczytanie pamići usterek i samodiagnoza!).Dlatego te˝ powinno si´ opanowaç umiej´tnoÊçsystematycznej analizy systemu, jak te˝ technik´wykrywania usterek.

Zawsze nale˝y najpierw odczytaç pami´ç uste-rek. Program pracy awaryjnej jest z regu∏y uaktyw-niany zale˝nie od decyzji sterownika o wa˝noÊciusterki, aby uniknàç uszkodzeƒ silnika. Zwykleodbywa si´ to przez zmniejszenie wielkoÊci wtry-skiwanych dawek paliwa. Ich wielkoÊç mo˝na wy-znaczyç w mg/skok za pomocà pomiarów podczaswymaganej pr´dkoÊci obrotowej (wartoÊç orienta-cyjna dla silnika 4-cylindrowego - 32÷42 mg/skokprzy 4000 obr/min). Nie dysponujàc diagnoskopem

mo˝na pos∏u˝yç si´ dymomierzem i na podstawieprzebiegu zadymienia podczas swobodnego przy-spieszania dokonaç trafnej oceny. Warunkiem jestodpowiednie doÊwiadczenie.

DoÊwiadczenie jest potrzebne równie˝ do w∏a-Êciwej interpretacji zawartoÊci pamići usterek sa-modiagnozy. Nieco za wysoka temperatura silnika,np. z powodu cz´Êciowego zatkania ch∏odnicy albozakleszczenia termostatu, mo˝e poÊrednio dopro-wadziç do spadku mocy, poniewa˝ sterownikzmniejsza wielkoÊç wtryskiwanych dawek paliwaalbo uaktywnia program pracy awaryjnej równie˝wtedy, gdy usterka nie ma bezpoÊredniego zwiàzkuz elektronicznym sterowaniem silnika (EDC)!

Na podstawie symptomów zg∏oszonych przezklienta albo stwierdzonych podczas jazdy próbnejmo˝na cz´sto od razu ustaliç wadliwy podzespó∏.Zamieszczona poni˝ej tablica oraz usterki odczyta-ne w pamići usterek powinny u∏atwiç obraniew∏aÊciwej strategii post´powania podczas póêniej-szego sprawdzania podzespo∏ów. Za pomocà poje-dynczych pomiarów mo˝na jednoznacznie zlokali-zowaç uszkodzonà cz´Êç i oszcz´dziç klientowi wy-miany ca∏ych zespo∏ów. KolejnoÊç podzespo∏óww tablicy jest przypadkowa i nie ma ˝adnego zwiàz-ku z prawdopodobieƒstwem wykrycia usterki.

Rys. 3.7. Badanie pompy wtryskowej VP44 na stole probierczym firmy Bosch typ EPS 815 z przystawkà KMA802. Stanowisko do badania wymontowanych pomp wtryskowych jest niezb´dnym wyposa˝eniem warsztatówspecjalizujàcych si´ w naprawach aparatury wtryskowej silników Diesla

03 10-02-05 19:17 Page 58

Wtrysk bezpośredni w silnikach Diesla__ksiązka

Documents