Początek wtrysku paliwa do komory spalania ma znaczny wpływ na rozpoczęcie procesu spalania mieszanki paliwowo-powietrznej i tym samym na wielkość emisji, zużycie paliwa oraz optymalną pracę silnika. Początek wtrysku paliwa zależy od położenia kątowego wału korbowego względem GMP, przy którym otwiera się wtryskiwacz i paliwo jest wtryskiwane do komory spalania. Wartości znamionowe początku wtrysku są określane dla danego silnika i zapamiętane w postaci odpowiedniej charakterystyki. Definiuje ona początki wtrysku w zależności od obciążenia, prędkości obrotowej i temperatury silnika. Dla zadanej mocy uwzględnia się przy tym zużycie paliwa oraz emisję szkodliwych składników spalin i hałasu.
 
Elektromagnetyczny zawór nastawnika kąta wtrysku jest zamontowany w dolnej części korpusu pompy wtryskowej. Wskutek modulacji szerokości impulsu sygnał ze sterownika EDC powoduje zmianę ciśnienia sterującego w nastawniku kąta wtrysku, który stanowi integralną część pompy wtryskowej. Ciśnienie wewnętrzne pompy wtryskowej poprzez kalibrowany otwór działa na tłoczek przestawiacza kąta wtrysku. Pokonując siłę sprężyny zwrotnej, tłok przesuwa się w jedno ze skrajnych położeń, ustalając wczesny kąt wtrysku. W wyniku wysterowania cewki elektrozaworu otwiera się kanał obejściowy upuszczający ciśnienie z nad tłoka przestawiacza, co powoduje opóźnienie kąta wtrysku. Poprzez płynną zmianę współczynnika wypełnienia impulsów sterujących można bezstopniowo regulować jego położenie a więc i kąt wtrysku. Zawór elektromagnetyczny jest zasilany napięciem z instalacji pojazdu. Sterowanie odbywa się poprzez kluczowanie cewki zaworu zmiennym sygnałem masy metodą PWM przy jego stałej częstotliwości. Sterowanie od strony masy potocznie określa się jako „masowanie”. Do obliczenia wartości sygnału sterującego zaworem elektromagnetycznym wykorzystywany jest sygnał z czujnika ruchu iglicy wtryskiwacza informujący sterownik o rzeczywistym początku wtrysku. Brak sygnału sterującego, uszkodzenie cewki zaworu lub wtryskiwacza z czujnikiem ruchu iglicy NBF powoduje maksymalnie wyprzedzenie początku wtrysku pompy. Charakteryzuje się to twardą i głośną pracą silnika na biegu jałowym. Rezystancja zaworu elektromagnetycznego wynosi 14…18 Ω.
W przypadku nieprawidłowej pracy nastawnika kąta wtrysku następuje uaktywnienie trybu awaryjnego, co wiąże się z wyłączeniem regulacji początku wtrysku. Jednocześnie ogranicza się ciśnienie doładowania oraz redukuje się dawkę wtryskiwanego paliwa.

•Warunki przeprowadzenia pomiarów nastawnika kąta wtrysku pompy typu VE
–Zapiąć krokodylki - czerwony na klemę plusową a czarny na klemę minusową akumulatora.
-Podłączyć żółtą końcówkę pomiarową kanału CH1 do styku sygnałowego na złączu elektrycznym zaworu lub na odpo-wiedni styk na wtyczce sterownika silnika.
-Podłączyć niebieską końcówkę pomiarową kanału CH1 do masy pojazdu.



Schemat połączeń do pomiaru elektrozaworu na-stawnika kąta wtrysku pompy typu VE

•Algorytm wyboru funkcji pomiarowej
Z menu diagnoskopu wybrać funkcję pomiarową w kolejnych krokach:
FSA 720/740/750 → Oscyloskop → Uniwersalny oscyloskop

•Przykładowy schemat elektryczny układu zawierającego badany element



Sch. 1. Schemat elektryczny z elektrozaworem nastawnika kąta wtrysku pompy typu VE - pojazd oznaczony w ESI[tronic] poprzez Klucz RB: AUD 365

Legenda
Y4 – zawór elektromagnetyczny nastawnika kąta wtrysku.
Pin 1 – zasilanie zaworu.
Pin 2 – sterowanie zaworem.
X1 – złącze sterownika EDC.
Pin 10 – sterowanie zaworem.

•Opis przeprowadzonych badań wraz z interpretacją wyników pomiarów



Wyk. 1. Przebieg sygnału z elektrozaworu nastawnika kąta wtrysku pompy typu VE po włączeniu stacyjki

Do badania sygnału sterującego zaworem nastawnika kąta wtrysku można posłużyć się funkcją Uniwersalny oscyloskop. Przed przystąpieniem do pomiaru sygnału z nastawnika, należy odpowiednio skonfigurować ustawienia uniwersalnego oscyloskopu. Do wykonania tego badania wystarczy jeden kanał oscyloskopu, którego włączenie odbywa się przez uaktywnienie w lewym górnym rogu ekranu przycisku z napisem CH1. Aby obraz nie zawierał zbędnych informacji, za pomocą przycisku z napisem CH2 umieszczonego w prawym górnym rogu ekranu można wyłączyć drugi kanał oscyloskopu.
Pozostałe ustawienia oscyloskopu:
Sygnał pomiarowy CH1 – U-CH1
Odchylenie X – 100%
Odchylenie Y – Napięcie CH1 – 20 V
AC/DC – DC
Źródło wyzwalania – CH1 auto
Tryb wyzwalania – Poziom auto
Zbocze wyzwalania – negatywny
Powyższe ustawienia można skorygować tak, aby uzyskać stabilny i przejrzysty obraz przebiegu oscyloskopowego. W celu powiększenia pola obserwacji przebiegu za pomocą przycisku F6 / Większy można zrezygnować z wyświetlania górnej tablicy zawierającej menu ustawień oscyloskopu.



Wyk. 2. Przebieg sygnału z elektrozaworu nastawnika kąta wtrysku pompy typu VE podczas wolnych obrotów

Po uruchomieniu silnika sygnał ten ulega zasadniczej zmianie, co przedstawiono na wykresie 2. Sygnał PWM dostosowuje się do wartości zapisanych w mapie silnika, uwzględniając przy tym korekcję wynikającą z procesów regulacyjnych. Sygnał ten na bieżąco jest korygowany przez ujemne sprzężenie zwrotne przy udziale sygnału z czujnika położenia iglicy wtryskiwacza NBF. Dlatego podczas pomiarów oscyloskopowych nie można opierać się na żadnych wartościach katalogowych. Dla diagnosty istotny jest wpływ różnych czynników zewnętrznych na pracę nastawnika kąta wtrysku, takich jak: prędkość obrotowa, obciążenie czy temperatura silnika. Symulując zmianę tych parametrów można spodziewać się odpowiedniej zmiany współczynnika wypełnienia impulsu sygnału sterującego kątem wtrysku. Jeżeli ciśnienie wewnętrzne pompy wtryskowej jest prawidłowe, pompa została właściwie ustawiona na samochodzie i ciśnienie otwarcia wtryskiwaczy jest poprawne, to wartość tego współczynnika powinna zawierać się w przedziale 30…70%. Jeżeli początek tłoczenia jest zbyt wczesny, to wartość współczynnika dochodzi do 95%, natomiast przy zbyt późnym przyjmuje on wartość 5%. Wartość tego współczynnika może wskazać prawidłowe ustawienie początku tłoczenia, w pewnym sensie zastępując „dynamiczną kontrolę kąta wtrysku”. Należy pamiętać, że ten pomiar warto wykonać po wymianie paska rozrządu w samochodzie, dla którego program diagnostyczny testera nie zawiera funkcji do dynamicznego sprawdzenia początku tłoczenia i w którym nie przewiduje się pomiarów z użyciem lampy stroboskopowej.


Autorzy

Inż. Jerzy Gładysek
Mgr inż. Michał Gładysek

GŁADYSEK BOSCH SERVICE
Kraków

© Wszystkie prawa zastrzeżone