Układ paliwowy w pojeździe silnikowym – budowa, działanie, diagnostyka i naprawa
Najważniejsze informacje w skrócie
- Układ doprowadzania paliwa jako system kompletny:
układ paliwowy magazynuje, filtruje i tłoczy paliwo oraz, w zależności od rodzaju układu wtryskowego, dostarcza pod ciśnieniem niezbędnym do regulowanego wtrysku. - Układy niskiego i wysokiego ciśnienia współpracują ze sobą:
w silnikach benzynowych z bezpośrednim wtryskiem oraz silnikach wysokoprężnych z układem Common Rail elektryczna pompa paliwa zasila obieg niskiego ciśnienia, podczas gdy pompa wysokiego ciśnienia wytwarza wymagane ciśnienie wtrysku. - Błędy wpływają na całą sekwencję funkcji:
problemy z uruchomieniem, spadek mocy lub wahania ciśnienia mogą być spowodowane przez pompy, filtry, przewody, układy regulacji ciśnienia, czujniki lub wtryskiwacze i należy je systematycznie lokalizować. - Kod błędu nie oznacza automatycznie usterki podzespołu:
w przypadku zbyt niskiego ciśnienia paliwa najpierw należy sprawdzić ciśnienie zasilania i natężenie przepływu po stronie niskiego ciśnienia, a dopiero potem przejść do oceny pompy wysokiego ciśnienia, układu regulacji ciśnienia i czujników. - Precyzyjne łączenie metod diagnostycznych:
pamięć błędów, dane w czasie rzeczywistym, testy urządzeń wykonawczych i pomiary elektryczne należy połączyć z kontrolami ciśnienia i działania, aby zawęzić zakres przyczyn usterek i uniknąć niepotrzebnej wymiany podzespołów.
Ważna informacja dotycząca bezpieczeństwa
Poniższe informacje i porady praktyczne zostały przygotowane przez firmę HELLA w celu zapewnienia profesjonalnego wsparcia dla warsztatów samochodowych. Informacje udostępnione na tej stronie internetowej powinny być wykorzystywane tylko przez odpowiednio wykwalifikowany personel.
Podstawy i przegląd systemu
Układ paliwowy zapewnia dostarczanie wymaganej ilości paliwa do silnika spalinowego. W tym celu paliwo jest magazynowane w zbiorniku, filtrowane, doprowadzane do silnika i, w zależności od danego układu wtryskowego, dostarczane pod odpowiednim ciśnieniem. Następujący po tym wtrysk jest regulowany przez sterownik silnika zgodnie z aktualnym stanem roboczym.
Nowoczesne układy paliwowe składają się z komponentów mechanicznych, hydraulicznych oraz elektronicznych. Elektrycznie sterowane pompy paliwowe, czujniki ciśnienia paliwa, czujniki poziomu paliwa w zbiorniku oraz układy wysokiego ciśnienia są zintegrowane z systemem diagnostycznym pojazdu. Dzięki temu odchylenia często można wykryć już na podstawie pamięci błędów lub wartości pomiarów sterownika silnika.
Budowa układu paliwowego
Zasadniczo układ paliwowy można podzielić na dwa obszary: tłoczenie paliwa i przygotowanie paliwa. Doprowadzanie paliwa zaczyna się w zbiorniku paliwa. Elektryczna pompa paliwa tłoczy paliwo do silnika przez filtry i przewody. W silnikach benzynowych z wtryskiem bezpośrednim oraz silnikach wysokoprężnych z układem Common Rail do tego obwodu niskiego ciśnienia jest podłączony układ wysokiego ciśnienia.
Zadania związane z pompowaniem paliwa:
- bezpieczne magazynowanie paliwa i jego dostarczanie zgodnie z zapotrzebowaniem
- filtrowanie zanieczyszczeń
- równomierne zasilanie pompy paliwa
- rejestrowanie pojemności zbiornika
Układ przygotowania paliwa obejmuje wytwarzanie ciśnienia odpowiednio do zapotrzebowania, dozowanie i wtrysk. W tym celu sterownik silnika oblicza moment wtrysku oraz ilość wtryskiwanego paliwa na podstawie danych z różnych czujników.
Zadania związane z przygotowaniem paliwa:
- wytworzenie wymaganego ciśnienia paliwa
- magazynowanie i rozdzielanie paliwa w systemie Rail
- określanie ilości oraz momentu wtrysku
- regulacja ciśnienia i monitorowanie za pomocą czujników i urządzeń sterujących
Pompowanie paliwa
Układ pompowania paliwa obejmuje w szczególności zbiornik paliwa, zespół zasilania paliwem, elektryczną pompę paliwa, zbiornik wyrównawczy, przewody paliwowe, filtr paliwa oraz czujnik poziomu paliwa.
Przygotowanie paliwa
Przygotowanie paliwa oznacza przygotowanie go do optymalnego spalania wewnątrz silnika. W procesie tym paliwo jest dozowane, mieszane z powietrzem i dostarczane do silnika w odpowiedniej ilości oraz we właściwym momencie.
Silnik benzynowy – wtrysk do kolektora dolotowego i wtrysk bezpośredni
W przypadku wtrysku do kolektora dolotowego paliwo jest wtryskiwane do kolektora dolotowego przed zaworem wlotowym. Wymagane ciśnienie paliwa jest zapewniane przez elektryczny układ doprowadzania paliwa.
W przypadku bezpośredniego wtrysku benzyny paliwo trafia bezpośrednio do komory spalania. Oprócz układu niskiego ciśnienia jest wymagana pompa wysokiego ciśnienia z napędem mechanicznym. W zależności od konstrukcji silnika i stanu pracy nowoczesne systemy działają z ciśnieniem rzędu kilkuset barów.
Pompy wysokiego ciśnienia i wtryskiwacze
Pompa wysokiego ciśnienia zapewnia ciśnienie niezbędne do bezpośredniego wtrysku paliwa. Następnie wtryskiwacze dozują odpowiednią ilość paliwa pojedynczo do każdego cylindra.
Wtryski wielokrotne umożliwiają na przykład wtrysk wstępny, główny i końcowy. Pozwala to na precyzyjną regulację przebiegu spalania, poziom hałasu oraz emisji.
Czujniki i sterownik silnika
Sterownik silnika reguluje ciśnienie paliwa oraz ilość wtryskiwanego paliwa na podstawie danych z różnych czujników. Dane te obejmują między innymi takie informacje jak ciśnienie paliwa, masa powietrza lub ciśnienie w kolektorze dolotowym, położenie wału korbowego i wałka rozrządu, temperatura silnika oraz wartości z sond lambda.
Nieprawidłowe sygnały wejściowe mogą wpływać na regulację dopływu paliwa, mimo że pompa lub wtryskiwacze pod względem technicznym działają prawidłowo. Sprawdzanie wartości z czujników stanowi zatem element systematycznej diagnostyki.
Rodzaje paliw i wymagania
Poszczególne elementy układu paliwowego muszą być dostosowane do danego rodzaju paliwa. Dotyczy to w szczególności uszczelek, pomp, filtrów, przewodów i komponentów układu wtryskowego. Benzyna i olej napędowy różnią się pod względem właściwości zapłonowych, smarności i właściwości parowania, a także pod względem oddziaływania chemicznego na elastomery. Również dodatki, takie jak etanol lub biogeniczne składniki paliw, wpływają na wymagania w zakresie stosowanych materiałów.
Z tego powodu należy stosować wyłącznie paliwa zatwierdzone przez producenta pojazdu do danego modelu. Tankowanie niewłaściwego paliwa lub stosowanie niedozwolonych paliw może spowodować uszkodzenie pomp, wtryskiwaczy i innych komponentów układu wtryskowego.
Diagnostyka, konserwacja i naprawy
Wnioski
Układ paliwowy nowoczesnych pojazdów łączy magazynowanie paliwa, regulowane doprowadzanie paliwa oraz precyzyjną technologię wtrysku, tworząc złożony, zintegrowany system. Dla warsztatu istotne znaczenie ma przede wszystkim współdziałanie elektrycznej pompy paliwowej, jednostki tłoczącej, czujnika poziomu paliwa, układu regulacji ciśnienia oraz sterownika silnika.
Skuteczne wyszukiwanie błędu nie opiera się zatem wyłącznie na testach mechanicznych. Pamięć błędów, dane w czasie rzeczywistym, testy urządzeń wykonawczych oraz pomiary elektryczne należy połączyć z próbami ciśnieniowymi i funkcjonalnymi. Dzięki temu można precyzyjnie zawęzić zakres przyczyn usterek i uniknąć niepotrzebnej wymiany części.
Wskazówka!
Przedstawione informacje, parametry techniczne i procedury kontrolne mają charakter ogólnych wskazówek technicznych i nie mogą zastąpić informacji dotyczących naprawy dla konkretnego pojazdu. Budowa układu, ciśnienia robocze, funkcje diagnostyczne i procedury naprawcze mogą się różnić w zależności od producenta pojazdu, modelu, silnika i roku produkcji.
Podczas prac diagnostycznych, konserwacyjnych i naprawczych zawsze należy przestrzegać wytycznych dotyczących konkretnego pojazdu, informacji dotyczących bezpieczeństwa oraz obowiązujących przepisów prawnych. Prace przy układach paliwowych i układach wysokiego ciśnienia mogą być wykonywane wyłącznie przy użyciu odpowiedniego wyposażenia warsztatowego oraz przez odpowiednio wykwalifikowany personel.
Najczęściej zadawane pytania – przygotowanie paliwa
Z uwagi na fakt, że niewystarczające doprowadzanie wstępne może spowodować, że pompa wysokiego ciśnienia nie otrzyma wystarczającej ilości paliwa i w związku z tym nie będzie w stanie wytworzyć wymaganego ciśnienia w szynie paliwowej; dopiero przy prawidłowym ciśnieniu doprowadzania i wystarczającym natężeniu przepływu zalecana jest szczegółowa ocena układu wysokiego ciśnienia.
Odchylenia ciśnienia mogą być spowodowane również przez zatkany filtr paliwa, słabą pompę wstępną, problemy z przewodami, wadliwą regulację ciśnienia, odchylenia czujników lub nieszczelne wtryskiwacze, dlatego zawsze należy sprawdzić cały układ.
Zapotrzebowanie na paliwo znacznie wzrasta pod obciążeniem, a ograniczona wydajność tłoczenia, spowodowana na przykład zatkanym filtrem lub zużytą pompą, może doprowadzić do znacznego odchylenia między wartością zadaną a rzeczywistą ciśnienia dopiero przy wyższym natężeniu przepływu.
Zbyt niskie napięcie zasilania lub zwiększona rezystancja styku mogą spowodować spadek prędkości obrotowej pompy i wydajności, mimo że pod względem mechanicznym pompa paliwa jest sprawna; dlatego należy sprawdzić zasilanie, połączenie do masy oraz wysterowanie w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych.
W przypadku niewystarczającego napełnienia zbiornika przelewowego podczas pokonywania zakrętów, przyspieszania lub hamowania pompa paliwa może na krótko zasysać powietrze, co może spowodować spadek ciśnienia i natężenia przepływu paliwa oraz sporadyczne przerwy w pracy silnika.
Test nastawnika potwierdza początkowo jedynie, że pompa jest wysterowana i zasadniczo reaguje; to, czy w danych warunkach roboczych osiąga wymagane ciśnienie i niezbędną wydajność, należy ocenić na podstawie dodatkowych kontroli wartości pomiarów i kontroli funkcjonalnych.
Sterownik silnika wykorzystuje wartości z czujników jako wielkości regulacyjne dla ciśnienia paliwa i wtrysku, przez co błędne sygnały wejściowe mogą prowadzić do nieprawidłowego wysterowania pomp, zaworów regulacyjnych lub wtryskiwaczy, mimo że dane elementy wykonawcze są sprawne pod względem technicznym.
Osadzone cząstki stałe lub powietrze w układzie paliwowym mogą zakłócać regulację ciśnienia, obciążać wrażliwe komponenty wysokiego ciśnienia oraz powodować problemy z rozruchem lub wahania ciśnienia bezpośrednio po naprawie; dlatego też, zwłaszcza w przypadku układów Common Rail, kluczowe znaczenie ma zachowanie czystości podczas pracy.
Czy ten artykuł jest dla Ciebie pomocny?
Zostaniesz zapisany do newslettera dopiero po kliknięciu na link potwierdzający w e-mailu z powiadomieniem, który otrzymasz wkrótce!
Sukces
Sukces
Sukces
Sukces
Błąd
Prosimy o informację, co się Państwu nie podobało.
Dziękujemy za opinię!
Nieprawidłowy kod Captcha
Coś poszło nie tak
Więcej informacji technicznych


To może cię również zainteresować

