Vše o vstřikovačích paliva: běžné mylné představy a co byste rozhodně neměli dělat

Vstřikovač (z anglického „force-pump“ - vstřikovací čerpadlo), nazývaný také vstřikovač, se používá ve spalovacích motorech k dodávání paliva do spalovací komory. Vstřikování se provádí v krátkých pulzech pod tlakem. Atomizované palivo se lépe mísí se vzduchem a dokonalejší spalování a přesnější dávkování zvyšují výkon, účinnost a zlepšují ekologické vlastnosti auto.


Vstřikovače jsou hlavním akčním členem, jakýmsi „srdcem“ vstřikovacích systémů a díky své rychlosti umožňují přesné řízení dodávky paliva. U motorů se vstřikováním je zachováno optimální složení směsi vzduch-palivo ve všech provozních režimech. Kombinace těchto předností spolu se spolehlivostí a životností umožnila zcela nahradit karburátory z dopravníků automobilových závodů.

Hlavní prvky trysky

Vstřikovač paliva může obsahovat více než 20 dílů v závislosti na typu. Ve všech případech jsou hlavními prvky:

• ✅ Odolné a uzavřené pouzdro
  
• ✅ Kanál průtoku paliva
  
• ✅ Vstupní filtr
  
• ✅ Uzavírací ventil
  
• ✅ Atomizér
  

Palivo vstupuje do vstupu vstřikovače z palivového potrubí pod tlakem, pro který je k dispozici samostatné čerpadlo. Palivový filtr na vstupu, vyrobený ve formě jemné síťky, čistí palivo od mechanických nečistot. Proud tekutiny pak dosáhne zpětného ventilu, který se otevírá a zavírá buď elektromagneticky nebo mechanicky. U elektrických vstřikovačů je to signál z řídicí jednotky a u mechanických vstřikovačů je to tlak kapaliny. Palivo prochází atomizérem, který přemění proud na distribuovanou jemnou suspenzi a poté vstupuje do motoru. Čím vyšší je tlak paliva a čím menší je velikost výstupů trysky, tím dokonaleji hoří směs vzduchu a paliva.



Umístění vstřikovačů na motoru je takové, že vstupy jsou v palivovém potrubí a atomizér je v sacím potrubí nebo přímo ve spalovacím prostoru, podle typu vstřikovačů. Je velmi důležité zajistit těsnost spojů. Únik paliva je plný požáru a únik vzduchu přes těsnění povede k nestabilnímu provozu motoru.

Typy trysek

Vstřikovače se vyznačují mnoha funkcemi, ale hlavními jsou design zařízení a umístění na motoru.
Při použití jedné trysky, která je umístěna ve středu sacího potrubí a napájí všechny válce motoru, se takový systém nazývá jediné vstřikování s centrálním umístěním vstřikovače.

U víceportových vstřikovacích systémů je za přívod paliva do každého válce zodpovědná samostatná tryska, která také dodává palivo do sacího potrubí, ale je umístěna nad sacím ventilem jeho válce. Ve schématu přímého vstřikování dodávají vstřikovače palivo přímo do spalovací komory válce a obcházejí sací ventil. V souladu s tím jsou takové vstřikovače namontovány v hlavě válce tak, že výstup je umístěn nad horní úvratí zdvihu pístu. Kolik válců, tolik vstřikovačů.



U některých modelů automobilů se používá kombinované vstřikování paliva, kdy vstřikovače distribuovaného vstřikování pracují v některých režimech, v jiných přímo a v jiných oba společně. V tomto případě je každý válec obsluhován dvěma tryskami.

Stále častěji se používají plynové trysky, které se používají v HBO čtvrté generace a vyšší. A v tomto případě jsou na válec dvě trysky – jedna plynová a jedna benzínová. Takový systém se nazývá dual-fuel – plyn plus benzín.
Podle konstrukce existuje několik typů trysek:

• ✅ Mechanické
  
• ✅ Elektrohydraulické
  
• ✅ Elektromagnetické
  
• ✅Elektromagnetický plyn
  
• ✅ Piezoelektrika
  

Zásadní rozdíl mezi nimi, kromě tlaku paliva a dalších, spočívá v typu pohonu uzavíracího ventilu. Každý z nich vyžaduje svůj vlastní řídicí systém.
Mechanické trysky

Design není nijak zvlášť náročný. Uzavírací ventil se otevře působením tlaku kapaliny a zavírá se pružinou, když tlak klesne na určitou hodnotu. Mechanické trysky se díky své jednoduchosti vyznačují spolehlivostí a nenáročností. V moderních motorech se prakticky nepoužívají, protože se neliší vysokou rychlostí. Kromě toho je v systémech distribuovaného vstřikování vyžadován mechanický dávkovač-rozdělovač, což je zařízení, které se velmi obtížně vyrábí a udržuje.

Elektrohydraulické trysky

Používají se především u dieselových motorů, jsou považovány za další vývoj mechanických vstřikovačů. Elektrohydraulické vstřikovače mohou pracovat s jednotlivými vysokotlakými palivovými čerpadly, takové dvojice se nazývají čerpadlo-vstřikovače, stejně jako v systémech common rail se společnou palivovou kolejnicí. Palivo vstupuje do dvou komor současně, mezi nimiž je aretační jehla s pružinou. Tlak v komorách je na stejné úrovni. Po přijetí elektrického signálu se otevře elektromagnetický vypouštěcí ventil, tlak v nádobce nad jehlou klesne. Po otevření trysky, ke kterému dochází působením pružiny, se vypouštěcí ventil opět uzavře, tlak v komorách se vyrovná, tryska přejde do uzavřeného stavu.

Elektromagnetické vstřikovače

Používají se v benzínových motorech s distribuovaným vstřikováním paliva a také při instalaci LPG, protože nejsou určeny pro vysoké tlaky typické pro dieselové motory a systémy přímého vstřikování benzínu.
Elektronická řídicí jednotka vyšle signál do elektrického vinutí a vytvoří se magnetické pole. Při svém působení kotva pohybuje uzavírací jehlou, která zase otevírá uzavírací ventil. Když je signál vypnutý, pružina uzavře trysku.



Plynové trysky pracující na stejném principu se vyznačují zvětšeným průměrem výstupních otvorů a také nižším pracovním tlakem. Je to dáno nutností přečerpávat velký objem plynné látky a přitom přesně dávkovat průtok.

Piezoelektrické trysky

Piezo trysky se používají ve všech typech spalovacích motorů. Poskytujte nejvyšší rychlost, která je schopna odolat značnému tlaku paliva. Jehla je posouvána piezoelektrickým prvkem z odolné keramiky. Pod vlivem elektrického impulsu dodávaného elektronickou řídicí jednotkou se keramický prvek roztáhne a vytlačí jehlu ven. Po vypnutí signálu se vše vrátí do původního stavu. Proces je extrémně rychlý, díky čemuž jsou piezo vstřikovače schopny poskytnout vícenásobné, vrstvené vstřikování během jednoho cyklu.

Je nutné provádět údržbu vstřikovačů?

Trysky pracují ve velmi náročných podmínkách. Tlak paliva může dosáhnout stovek a někdy i tisíců atmosfér, díky čemuž se provádí jemné rozprášení. Doba trvání vstřikovacího impulzu je až jedna desetitisícina sekundy - umožňuje provést až sto "vstřiků" v jednom sacím cyklu. Teplota ve spalovací komoře může dosáhnout 2 ºС.



V sacím potrubí jsou podmínky méně závažné, ale dochází ke kontaktu s horkými plyny. Přidáme-li chemicky aktivní médium, je jasné, že v takových podmínkách mohou bezchybně a spolehlivě fungovat pouze dokonalé, odolné produkty, jako jsou trysky, které vydrží až miliardu operací.



Provedení je spolehlivé, nerozebíratelné, není tam potřeba nic mazat a nastavovat. Selhání před vyčerpáním zdroje je extrémně vzácné. Při jízdě ve městě, při častých krátkých jízdách, vstřikovače koksují rychleji než při dlouhé nepřetržité jízdě. V tomto režimu si benzín, který je sám o sobě rozpouštědlem, v určité fázi nedokáže poradit s usazeninami, které vznikají, když se zbytky benzínu často vypařují uvnitř horké trysky u tlumeného, ​​ale ještě nevychlazeného motoru. Během hlavního provozu, kdy motor běží delší dobu, má benzín, jinými slovy, dostatek času na odstranění usazenin. Je jasné, že nekvalitní palivo okamžitě ucpe systém bez ohledu na provozní podmínky.

Jak vyčistit trysky?

Nejprve je nutné rozhodnout o otázce proplachování trysek profylakticky nebo dle potřeby. Z velké části je to otázka ceny. Preventivní mytí rozhodně neuškodí, pokud se nepoužijí agresivní činidla. Celkově by se však trysky měly umýt, jakmile se zašpiní, když se produktivita sníží, kvalita postřiku se zhorší a dojde k nerovnoměrnému provozu válců. To musí být provedeno dříve, než proces zašel příliš daleko, když se objeví první příznaky. K obnovení původní charakteristiky v naprosté většině případů stačí kvalitní spláchnutí.



Okamžitě bych chtěl varovat před amatérským výkonem v této věci. Proplachovací trysky je odpovědná činnost, která vyžaduje kvalifikaci a zkušenosti. Musíte mít speciální vybavení. I když je možné trysky vyjmout a umýt je řemeslným způsobem, vymýšlením nejrůznějších zařízení, výsledek lze posoudit pouze podle vedlejších znaků. Třeba jestli to auto jede lépe nebo ne. O samovyplachování v garážových podmínkách přímého vstřikování nebo dieselových vstřikovačů, kde je vyžadován vysoký tlak, není o čem ani uvažovat.



Preventivně je možné nalít čističe paliva do plynové nádrže pouze s čistým palivovým systémem. V opačném případě budou při působení čističe usazeniny na stěnách plynové nádrže, palivové potrubí spolu s benzínem čerpány přes trysky a filtr zatím jen pomůže. Filtrační vložka se nejprve ucpe a poté pod tlakem jednoduše praskne. Výsledkem je v lepším případě propláchnutí vstřikovačů a v horším případě, pokud vše zašlo příliš daleko, výměna. Katalyzátory mohou být nepříznivě ovlivněny některými typy čisticích prostředků, které obsahují výplachové páry.

Profesionální metody čištění

Existují dva způsoby propláchnutí vstřikovačů: s demontáží a na motoru. V druhém případě je k palivovému systému připojena nádrž s proplachovací kapalinou. Motor se nechá běžet určitou dobu, dostatečnou k odstranění usazenin.
Výhodou tohoto přístupu je, že kromě trysek se od karbonových usazenin čistí i písty a ventily. Chybí ale vizuální kontrola, některé závady mohou zůstat bez povšimnutí. Trysky by měly být propláchnuty bez demontáže v rámci další údržby. V opačném případě budete muset po vyčištění znovu vyměnit zapalovací svíčky a motorový olej. Jejich stav je negativně ovlivněn splachovací kapalinou. Otevřená zůstává otázka katalyzátoru, lambda sond.



Při demontáži se trysky omývají buď na stojanu nebo v ultrazvukové lázni. Pokaždé je nutné měnit těsnicí kroužky, jinak je při montáži na motor porušena těsnost. Existuje několik výhod:

• ✅ Možnost měřit výkon každé trysky zvlášť
  
• ✅ Vizuální kontrola, která umožňuje odhalit nestabilitu hořáku, nedostatek stříkání ("tryska" trysky)
  
• ✅ Snadná detekce úniku uzavíracího ventilu
  

Ultrazvuková lázeň díky své vysoké účinnosti umožňuje odstranit ty nejstarší usazeniny. Někdy se ale stane, že po takovém nárazu začne prosakovat uzavřená tryska. Ve většině případů se to děje u silně ucpaných trysek, kdy je část materiálu odstraněna spolu s nánosem.

Servisní náklady na vstřikovače

Cena proplachovacích trysek se značně liší a závisí na typu, oblasti a způsobu proplachování. Ultrazvuková lázeň může stát od 350 rublů. pro jednu trysku začíná proplachování bez demontáže od 2 tisíc rublů. Za mytí na stánku se nazývají různé ceny od 600 rublů. pro vozidla VAZ, a to bez nákladů na stěhovací práce. Horní hranice může být několikanásobně vyšší, zejména u vstřikovačů s přímým vstřikováním. Rozhodující přitom zůstává kvalita pravidelně používaného paliva. Pokud je majitel v dodavatelích vybíravý a tankuje jen na čerpacích stanicích s vysokou reputací, celý tento příběh se vstřikovači ho ani po deseti letech vlastnictví jednoho auta nijak neovlivní.