Wtrysk - ale jaki?

Wtrysk benzyny w pierwszych rozwiązaniach odbywał się poprzez układ mechaniczny. Stosowano go w jednostkach iskrowych od 1945 roku. Rozwiązanie to zostało ulepszone ponad dwadzieścia lat później, kiedy do seryjnej produkcji trafił pierwszy elektrycznie sterowany układ wtryskowy. W 1976 roku doszedł czujnik tlenu, czyli powszechnie obecnie stosowana sonda lambda. Trzy lata później, za pośrednictwem firmy Bosch, do produkcji trafił mikroprocesorowy układ Motronic, który łączył dwie funkcje: sterowania wtryskiem paliwa i zapłonu. Jednak dopiero w 1996 roku opatentowano pierwszy układ wtrysku paliwa bezpośrednio do komory spalania (stosowany dotąd wyłącznie w silnikach wysokoprężnych). Protoplastę tego rozwiązania przedstawiła firma Mitsubishi, montując go w silniku GDI.

Na cztery sposoby

Obecnie w silnikach benzynowych możemy spotkać kilka różnych rozwiązań wtrysku bezpośredniego paliwa do komory spalania. Dwa spośród nich – „wall- guided” i „spray-guided”, są stosowane najczęściej. W pierwszym z wymienionych rozwiązań, wtryskiwacz jest zlokalizowany z boku komory spalania, zaś za właściwy kierunek wtryskiwanego strumienia paliwa odpowiada geometria tłoka. Z kolei w rozwiązaniu określanym mianem „spray-guided”, struga wtryskiwanego paliwa jest uzależniona od częstotliwości otwarcia samego wtryskiwacza, który jest zlokalizowany w komorze spalania. Poza tymi najczęściej stosowanymi rozwiązaniami wtrysku bezpośredniego paliwa do komory spalania, można spotkać jeszcze dwa inne warianty. Pierwszym z nich jest „air-guided”: podobnie jak w rozwiązaniu „wall-guided”, wtryskiwacz zlokalizowany jest z boku komory spalania. W tym jednak rozwiązaniu, strumień wtryskiwanego paliwa odchyla odpowiednio ukierunkowana struga powietrza w przewodzie dolotowym. W silnikach benzynowych możemy ponadto spotkać się z wielopunktowym wtryskiem paliwa, który jest kierowany bezpośrednio do kanału dolotowego.

Co się psuje?                                            

Najczęstsze problemy z prawidłowym funkcjonowaniem wtryskiwaczy mogą być związane z ich zużyciem, uszkodzeniem lub zanieczyszczeniem. Wbrew pozorom, to właśnie ten ostatni czynnik determinuje wiele ich potencjalnych usterek. Zabrudzenia może bowiem powodować niska jakość stosowanego paliwa lub brak wymiany filtra paliwa w przewidzianym dla niego terminie. W konsekwencji zanieczyszczenia wtryskiwacza, może wystąpić nierównomierna praca silnika lub wyczuwalne ograniczenie jego mocy. Ponadto mogą pojawić się problemy z uruchamianiem zimnej jednostki napędowej. Ta ostatnia będzie zużywała również nadmierną ilość paliwa.

Jak diagnozować?

Przed przystąpieniem do analizy działania wtryskiwacza należy upewnić się, czy winę za nieprawidłowo pracujący silnik nie ponoszą inne elementy układu paliwowego. W tym przypadku chodzi przede wszystkim o skontrolowanie działania pompy paliwowej (przede wszystkim pod kątem prawidłowej wartości ciśnienia tłoczonego paliwa), jak również zaworu zwrotnego w przewodzie paliwowym i ewentualnie regulatora ciśnienia. Jeśli analiza tych elementów nie przyniesie oczekiwanych rezultatów, wtedy należy skierować uwagę na szczegółową diagnostykę wtryskiwacza. W takich przypadkach najczęściej analizie poddaje się jego szczelność, poprzez sprawdzenie prawidłowego współdziałania gniazda z iglicą, a także jakości i powtarzalności funkcji rozpylania strumienia paliwa. Kolejny krok, to test reakcji dynamicznych wtryskiwacza. O co chodzi? Na stanowisku pomiarowym (stole probierczym) odwzorowuje się różne etapy pracy silnika, np. przyspieszanie i tym sposobem sprawdza się działanie wtryskiwacza. Zabrudzone wtryskiwacze są czyszczone przy użyciu tzw. myjki ultradźwiękowej. Zabieg ten polega na zanurzeniu wtryskiwacza w gorącej kąpieli, przy jednoczesnym wytwarzaniu ultradźwięków.