Dyzelinio Kuro Purkštukai: Veikimo Principas, Tipai, Gedimai ir Priežiūra

Daugumoje XX a. devintajame dešimtmetyje ir vėliau pagamintų automobilių įtaisyta pažangi elektroninė degalų įpurškimo sistema (pakeitusi karbiuratorių), kurios svarbiausia dalis yra degalų purkštukai. Kuro purkštukai (įpurškimo purkštukai) yra gyvybiškai svarbūs šiuolaikinių vidaus degimo variklių komponentai, atliekantys esminį vaidmenį degalų tiekimo sistemoje. Jų pagrindinė funkcija - tiksliai, reikiamu momentu ir tinkamu kampu įpurkšti smulkiai išpurkštą degalų dulksną (aerozolį) į variklio degimo kamerą. Šis procesas yra kritiškai svarbus efektyviam ir pilnaverčiam degimui, kuris tiesiogiai lemia variklio galią, našumą, degalų sąnaudas ir išmetamųjų dujų sudėtį.

Gedimas bent viename purkštuke gali sutrikdyti visos sistemos pusiausvyrą, sukelti grandininę reakciją ir lemti brangius variklio remontus. Ignoruojant pirmuosius įspėjamuosius ženklus, purkštukų problemos gali peraugti į rimtesnius pažeidimus, paveikiančius kitus brangius komponentus, tokius kaip turbokompresorius ar katalizatorius. Todėl gebėjimas laiku atpažinti purkštukų gedimus yra ne tik patogumo, bet ir finansinio bei techninio saugumo klausimas.

Dyzelinių Purkštukų Veikimo Principas

Svarbiausia degalų purkštuko funkcija yra tiekti varikliui degalus. Purkštukas per antgalį išpurškia (įpurškia) degalus į variklio cilindrą, kad galėtų prasidėti vidaus degimo procesas. Kuro purkštukai užtikrina, kad į variklį patektų tik reikiamas kuro kiekis, todėl variklis veikia efektyviai ir taupo degalus. Elektroninis variklio valdymo blokas (ECU) yra bet kurios transporto priemonės „centrinis kompiuteris“ arba „smegenys“ - jis valdo daugelį atskirų komponentų, tarp jų ir degalų purkštukus. Transporto priemonės degalų siurblys degalų tiekimo linijomis pumpuoja dyzeliną iš degalų bako į degalų purkštukus.

Common Rail Technologija

„Common Rail“ purkštukų sistemoje purškimas kontroliuojamas elektroniniu būdu ir vyksta dėl labai didelio slėgio (virš 2 000 Mpa). Naujausios kartos „Common Rail“ purkštukai veikia 7 atskirais kuro įpurškimo etapais, dėl kurių vidaus degimas vyksta itin tiksliai. Šiuo būdu degalai paskirstomi itin ekonomiškai, pagerinami ir transporto priemonės ekologiniai parametrai. Taip automobilis išmeta mažiau žalingų medžiagų, tokių kaip azoto oksidai ar vidaus degimo proceso metu susidarantys šalutiniai produktai ir užtikrina švaresnį variklio vidų (pašalina anglies monoksido sankaupas).

Dyzelinių Kuro Purkštukų Tipai

Nors dyzeliniams varikliams yra įvairių kuro purkštukų tipų, visi jie susiduria su panašiomis problemomis. Dažniausiai skiriami elektromagnetiniai „Common Rail“ pirmos ir antros kartos purkštukai bei „Piezo“ (pjezoelektriniai) purkštukai. Technologijų pažanga lėmė ir didesnius slėgius: šių dienų nauji automobiliai dirba prie 2500-2700 barų slėgio, kai tuo tarpu senesnių automobilių dyzelinės purkštukų sistemos dirbdavo prie 1300 barų.

Dažniausi Purkštukų Gedimai ir Jų Priežastys

Nors kuro purkštukai nėra amžini, teoriškai jie turėtų sėkmingai veikti bent 150-250 tūkst. kilometrų, tačiau dažnai pasitaiko gedimų ir anksčiau.

Pagrindinės Gedimų Priežastys

Purkštukų gedimai retai atsiranda be priežasties. Dažniausiai tai yra ilgalaikės prastos priežiūros arba nepalankių sąlygų pasekmė, kuri gali sukelti rimtų ilgalaikių problemų kitose variklio sistemose. Pagrindinės priežastys yra šios:

• Prastos kokybės kuras. Tai yra viena pagrindinių purkštukų gedimo priežasčių. Kuro sistemos yra itin jautrios priemaišoms, esančioms degaluose. Prastos kokybės dyzelinas gali turėti vandens, kuris sukelia koroziją purkštukuose, o kiti teršalai ar netinkami priedai gali užkimšti smulkias purkštukų angas. Dyzelinio kuro sistema naudoja kurą kaip tepimo priemonę vidinėms purkštuko dalims.
• Anglies nuosėdos ir užsikimšimai. Laikui bėgant, ant purkštukų antgalių neišvengiamai kaupiasi anglies nuosėdos. Šios nuosėdos iškraipo degalų purškimo kampą ir srovę - vietoje tolygios dulksnos purkštuvas purškia netikslia srove. Dėl to degimas tampa neefektyvus, o nuosėdų kiekis tik didėja.
• Mechaninis nusidėvėjimas. Purkštukai veikia esant dideliam slėgiui ir temperatūrai, todėl jų mechaninės dalys, pavyzdžiui, solenoidai, susidėvi natūraliai bėgant laikui. Purkštukai taip pat gali nustoti dirbti dėl besilupančių aukšto slėgio siurblio sluoksnių.
• Problemiškas kuro siurblys. Ankstyvi kuro purkštukų gedimai gali kilti ir dėl problematiškai veikiančio kuro siurblio. Jei siurblys nesukuria pakankamo slėgio, purkštukai negali tiekti reikiamo degalų kiekio variklio cilindrams. Tai gali sukelti sisteminius variklio darbo defektus ir prisidėti prie suodžių kaupimosi degalų tiekimo sistemoje bei purkštukų užsikimšimo.
• Neefektyvus filtravimas. Tai yra viena didžiausių „Common Rail“ purkštukų gedimo priežasčių.

Nuosėdų Tipai

Yra dviejų tipų nuosėdos: ant purkštuko antgalio (vadinamos coking) ir vidinės dyzelinio purkštuko nuosėdos (IDID). Nuosėdos keičia kuro purškimo raštą, sumažina antgalio srauto efektyvumą ir pablogina kuro atomizaciją degimo kameroje. Jei purkštukai užsikimšę, kuro atomizacija pablogėja, dėl to degimas vėluoja arba vyksta nevisiškai, palikdamas nuosėdas ir nesudegusį kurą išmetimo sistemoje. Purškimo raštas turėtų priminti smulkų rūką, kad kiekviena kuro dalelė degtų laiku.

Dažniausi Gedimų Simptomai

Sugedus vienam ar keliems degalų purkštukams, jūsų automobilio variklis negalės veikti taip, kaip turėtų. Sugedęs degalų purkštukas arba apskritai neįpurškš degalų į variklį, arba purkš degalus netvarkingais intervalais. Simptomus galima suskirstyti į kelias kategorijas:

Variklio Darbo Sutrikimai

• Netolygi tuščioji eiga arba gęstantis variklis. Kadangi jūsų automobilis negauna pakankamai degalų arba gauna nevienodą jų kiekį, varikliui veikiant tuščiąja eiga sūkiai krenta žemiau optimalaus lygio, ir dėl to variklis veikia netolygiai ar net šiurkščiai. Variklio gali trūkčioti ar „kalenti“.
• Variklio vibracija. Dėl sugedusio degalų purkštuko degalų mišinys atitinkamame cilindre neužsidega arba dega netolygiai, sukeldamas vibraciją.
• Variklio uždegimo pertrūkiai. Jeigu dėl užsikimšusio degalų purkštuko į cilindrą neįpurškiama pakankamai degalų, važiuojant pasireikš uždegimo pertrūkiai. Tai reiškia, kad kils problemų norint pagreitinti automobilį arba paspaudus akceleratoriaus pedalą susidarys pauzė.
• Sunkus variklio užvedimas. Dėl kuro purkštukų gedimų, varikliui negaunant tinkamo kiekio kuro, jis sunkiai užsiveda, ypač šaltu oru.
• Variklio „bangavimas“. Jeigu degalų purkštukas į variklio cilindrą purškia per daug degalų, tai sukelia variklio „bangavimą“, ir automobilis greitėja ne taip sparčiai.
• Variklio galios sumažėjimas. Juntamas variklio galios sumažėjimas ir lėtesnis įsibėgėjimas. Vairuotojas gali jausti, kad automobiliui trūksta traukos.
• Variklio „kalimas“, variklio kratymasis užvedant, variklio išsijungimas važiuojant. Šie simptomai taip pat gali rodyti purkštukų gedimą.

Kuro ir Tepalo Suvartojimo Pokyčiai

• Didelės degalų sąnaudos. Dėl sugedusio arba pratekančio degalų purkštuko dyzelinas gali degti netolygiai arba sudegti nevisiškai. Taip pat variklio valdymo kompiuteris (ECU) gali bandyti kompensuoti, paduodamas daugiau kuro.
• Degalų protėkis. Jeigu jūsų automobilio degalų purkštukas iš tiesų sugedęs arba įtrūkęs dėl pažeidimų ar nusidėvėjimo, pro jį pradės pratekėti dyzelinas. Tai reiškia, kad degalai nepasieks purkštuko antgalio, tačiau prasiskverbs pro jo korpusą.
• Degalų kvapas. Šis požymis pasireiškia lygiagrečiai su degalų protėkiu, tačiau degalų kvapą galite jausti ir tada, kai dėl pažeisto purkštuko dyzelinas nesudega, arba purkštukas užstringa ir neužsidaro.

Vizualiniai ir Garsiniai Požymiai

• „Check Engine“ lemputė. Akivaizdžiausias problemos požymis - prietaisų skydelyje šviečiantis indikatorius „Patikrinkite variklį“. Kiekvieną kartą, kai purkštukas paduoda mažiau degalų, nei reikia (arba, kai kuriais atvejais, paduoda jų per daug), variklio veiksmingumas sumažėja, ir gali įsižiebti šis indikatorius.
• Triukšmingas pačių purkštukų darbas. Dažnai girdimas pasikartojantis „tiksėjimas“ ar „kalenimas“ gali kilti dėl sugedusio purkštuko solenoido.
• Daugiau išmetamųjų teršalų. Dėl sugedusio arba pratekančio degalų purkštuko dyzelinas gali degti netolygiai arba sudegti nevisiškai, o tai gali lemti didesnį išmetamųjų teršalų kiekį.

Išmetamųjų Dūmų Spalva

Išmetamųjų dūmų spalva yra vienas iš pirminių vizualių diagnostikos įrankių, galinčių padėti atpažinti variklio problemas. Kiekviena spalva turi savo unikalią prasmę:

• Juodi dūmai. Tai reiškia, kad variklis dirba su pernelyg sodriu degalų-oro mišiniu, t. y., gauna per daug kuro arba per mažai oro. Dyzeliniuose varikliuose tai dažniausiai atsitinka, kai purkštukai užsikimšę arba sugedę ir purškia perteklinį degalų kiekį.
• Mėlyni dūmai. Mėlynos spalvos dūmai paprastai signalizuoja, kad variklis degina alyvą. Jei purkštukas purškia per daug degalų, tai gali „nuplauti“ tepalo plėvelę nuo cilindro sienelių, leisdama alyvai patekti į degimo kamerą ir sudegti.
• Balti dūmai. Šaltuoju metų laiku, ypač užvedus šaltą variklį, balti dūmai yra normalus reiškinys, rodantis kondensato garavimą iš išmetimo sistemos. Tačiau, jei balti dūmai yra tiršti, nuolatiniai ir nedingsta varikliui įšilus, tai gali signalizuoti apie rimtą gedimą, pavyzdžiui, aušinimo skysčio patekimą į degimo kamerą arba netinkamą degalų įpurškimą, dėl kurio dalis kuro ne sudega, o tiesiog išgaruoja.

Gedimų Pasekmes: Domino Efektas

Ignoruojant purkštukų gedimą, gali atsirasti „domino efektas“, kai viena problema sukelia kitą, brangesnę. Jei purkštukai neveiks, degalai nebus tiekiami į vidaus degimo kamerą ir užvesti variklį gali būti tiesiog nebeįmanoma (priklausomai nuo sugadintų purkštukų kiekio). Atviras purkštukas gadins oro ir degalų mišinio proporcijas, todėl bus pažeistas degalų degimo proceso tikslumas. Dėl šios priežasties išaugs išmetamųjų dujų kiekis ir smarkiai padaugės anglies monoksido sankaupų ant stūmoklio ir įsiurbimo vožtuvo sistemos.

Netinkamas oro-degalų mišinys dažniausiai gali būti įvertinamas matuojant su lambda zondu, kuris sugedus purkštukui gali rodyti pakitusius matavimo rodiklius. Šis fenomenas neginčijamai paliks pėdsaką ECU atmintyje, kuri gali nurodyti klaidą, susijusią su lambda zondo panaudojimu.

• Katalizatoriaus pažeidimas. Kai purkštukas neveikia tinkamai ir tiekia per daug kuro, nesudegę degalai patenka į išmetimo sistemą ir pasiekia katalizatorių. Dėl to katalizatorius gali perkaisti, o jo vidinės dalys gali išsilydyti ir jį sugadinti. Tai yra vienas iš brangiausių variklio gedimų, kurio kaina gali siekti tūkstančius eurų.
• Turbokompresoriaus gedimai. Neefektyvus degimas dėl sugedusių purkštukų priverčia variklį dirbti sunkiau, kad išlaikytų galią, ir padidina apkrovą turbinai. Taip pat, neteisingas degalų mišinys gali sukelti anglies apnašų kaupimąsi turbinoje, kas gali pakenkti jos guoliams ir ašelei.

Dyzelinių Purkštukų Diagnostika ir Remontas

Nustačius pirminius gedimo požymius, svarbu atlikti išsamią diagnostiką, kad būtų galima parinkti tinkamą remonto būdą.

Patikra ir Diagnostika

Nors rimtą diagnostiką turėtų atlikti specialistai, vairuotojas gali atlikti kelis paprastus patikrinimus: vizualinę apžiūrą, ieškant matomų kuro nuotėkių, ir garsinę diagnostiką, naudojant ilgą atsuktuvą ar specialų stetoskopą. Jei vieno purkštuko garsas skiriasi nuo kitų, tai gali reikšti gedimą.

Profesionalus servisas naudoja diagnostinę įrangą, kuri nuskaito gedimų kodus iš variklio valdymo kompiuterio. Atnaujinti purkštukai yra patikrinami naudojant testavimo stendus, tikrinant sandarumą, kuro dozavimą, įpurškto kuro slėgį, veikimo trukmę, purškimo būdą ir daugybę kitų parametrų. Gauti rezultatai turėtų būti palyginti su standartiniais gamykliniais parametrais. Atnaujintiems kuro purkštukams yra suteikiamas vadinamasis „IMA kodas“, kuris įvedamas po to, kai jie yra įstatomi į variklį. Jeigu tai nėra padaryta, ECU gali nesugebėti valdyti purkštukų savarankiškai, o tai gali sukelti variklio sutrikimus arba sutrikdyti jo užvedimo procesą. Šiuolaikinė įranga leidžia atlikti purkštukų kalibravimą ir suteikti naujus kalibracijos kodus tiek naujiems, tiek ir restauruotiems purkštukams, kompensuojant gamybinius nuokrypius.

Dažniausi Diagnostikos Kodai (DTC)

Štai keli dažniausi DTC, susiję su purkštukais ir degalų sistema:

Remonto Metodai

Valymas

Jei purkštukai tik užsikimšę, gali užtekti juos išvalyti. Valymas ultragarsu yra efektyvus būdas pašalinti anglies nuosėdas ir atkurti tinkamą purškimo modelį. Šis metodas ypač tinkamas, kai purkštukai nėra fiziškai pažeisti, o tiesiog užsikimšę. Specializuoti servisai siūlo purkštukų valymo paslaugas, kurių kaina gali siekti apie 15-20 eurų už vienetą. Be to, degalų purkštukų valiklio butelis, kainuojantis 10-20 eurų, yra gera ir gana nebrangi profilaktinės priežiūros priemonė. Daugelį degalų purkštukų problemų galima pašalinti kruopščiai juos išvalius arba pakeitus nesandarius žiedinius tarpiklius.

Restauravimas (Regeneravimas) ir Keitimas

Jei tai yra elektromagnetiniai „Common Rail“ pirmos ir antros kartos purkštukai, galima juos regeneruoti, jeigu visi būtini komponentai jau pakeisti naujais. Pjezoelektriniai purkštukai (teoriškai) yra nerestauruojami ir turi būti pakeisti naujais - išskyrus „Bosch“ firmos purkštukus, kurie atnaujinami gamintojo gamyklose, tačiau ši procedūra nėra plačiai paplitusi.

Jei purkštukas yra mechaniškai pažeistas, praleidžia kurą arba jo elektronika sugedusi, jį reikia keisti. Remonto kaina priklauso nuo automobilio markės, modelio ir gedimo sudėtingumo. Preliminarios vieno purkštuko remonto ar keitimo kainos gali svyruoti nuo 100 iki 400 Eur, o visų purkštukų keitimas gali kainuoti nuo 500 iki 2000 Eur ar daugiau. Keičiant sugedusius purkštukus, dažnai rekomenduojama keisti visus, net ir nesugedusius, siekiant užtikrinti tolygų sistemos veikimą.

Purkštukų Šalinimas ir Montavimas

Bandant pašalinti pačius purkštukus, gali pasirodyti, kad jie yra „prikepę“ po purvo sluoksniu ir nuimti juos rankomis bus neįmanoma. Tokiu atveju reikėtų naudoti specialius hidraulinius trauktuvus. Kai visi pagrindiniai demontavimo metodai neduoda rezultatų, lieka būdas, kurį taikant pažeidžiamas visas purkštukas - jis išardomas ir iškalamas specialiu rankiniu arba hidrauliniu atbuliniu plaktuku.

Kiekvienam purkštukui montuoti būtina naudoti specialią montavimo pastą - tinka tik keraminė pasta (kitos pastos, pvz., vario, sukelia aliuminio galvutės koroziją). Taip pat svarbu nuorinti sistemą pagal gamintojo nurodymus, priešingu atveju nauji (arba regeneruoti) purkštukai gali būti sugadinti.

Dyzelinio kuro purkštuko tarpiklio storis turi didelę įtaką variklio veikimui. Jei degalų purkštuko tarpiklis yra per storas, purkštukas gali būti sumontuotas per arti cilindro galvutės plokštumos, o atstumas tarp purkštuko ir degimo kameros yra gana didelis, todėl degusis mišinys susimaišys netolygiai ir degs nevisiškai, dėl to variklis gali skleisti juodus dūmus ir sumažinti galią. Kita vertus, jei degalų purkštuko tarpiklis yra per plonas, montuojant kuro purkštuką atstumas tarp purkštuko ir cilindro galvutės plokštumos bus didesnis, o atstumas tarp purkštuko ir degimo kameros bus mažesnis. Degiojo mišinio susidarymas bus gana anksti, o degimo metu detonacijos atsiradimo galimybė bus didesnė. Purkštuko tarpiklio storio pasikeitimas pakeis purkštuko padėtį degimo kameroje, tiesiogiai paveiks kuro purslų kritimo taško padėtį, purškimo kokybę ir mišinio susidarymą, taip pat turės didelę įtaką visai degalų įpurškimo sistemai ir bendram našumui.

Purkštukų Skaičius Variklyje

Įprastame lengvojo dyzelinio automobilio variklyje montuojami bent 4 kuro purkštukai. Galingesniuose modeliuose ar didesniuose automobiliuose (mikroautobusuose, pikapuose) dažniau sutinkami 6 purkštukai. Sunkvežimiuose, sportiniuose ar itin didelės galios automobiliuose gali būti montuojami 8 ar daugiau purkštukų. Tikslus purkštukų skaičius priklauso nuo dyzelinio variklio cilindrų skaičiaus - kiekvienam cilindrui reikalingas atskiras purkštukas. Taip pat svarbūs individualūs konstrukciniai variklio sprendimai, transporto priemonės paskirtis ir variklio galia.

Prevencija ir Priežiūra: Kaip Prailginti Purkštukų Tarnavimo Laiką

Geriausias būdas išvengti brangių remontų - prevencija ir tinkama automobilio priežiūra. Ilgesnis purkštukų tarnavimo laikas pasiekiamas naudojant aukštos kokybės degalus su mažesniu kuro priemaišų kiekiu.

• Reguliari techninė priežiūra. Ypač svarbu reguliariai keisti kuro filtrą, kuris sulaiko nešvarumus ir vandenį, taip apsaugodamas purkštukus nuo užsikimšimo ir korozijos. Filtras turi sugerti visus nešvarumus, bet tuo pačiu metu būti tinkamo tūrio, kad netrukdytų variklio darbui.
• Kuro kokybė. Visada rekomenduojama pilti kurą tik iš patikimų degalinių, kad būtų išvengta kuro sistemos užterštumo vandeniu ar kitomis priemaišomis. Jei pastebėjote teršalus kuro filtro viduje, o ypač smulkias drožles, būtina išvalyti kuro baką ir visą kuro tiekimo sistemą, be to, patikrinti reikia ne tik purkštukus, bet ir aukšto slėgio kuro siurblį.
• Kuro priedai. Specializuoti kuro priedai gali būti naudinga prevencinė priemonė, padedanti valyti purkštukus ir apsauganti nuo nuosėdų susidarymo. Tačiau svarbu juos naudoti reguliariai, kaip prevencinę priemonę, o ne kaip vienkartinį sprendimą jau atsiradus gedimui.
• Profesionalios patikros. Rekomenduojama bent kartą per metus atlikti pilną variklio diagnostiką, įskaitant kompresijos matavimą, siekiant laiku pastebėti ankstyvus nusidėvėjimo požymius. Profilaktiškai pasitikrinti automobilio degalų tiekimo sistemą verta nuvažiavus maždaug 50 tūkst. kilometrų.
• Vairavimo įpročiai. Patariama vengti automobilio vairavimo beveik tuščiu degalų baku, nes tai didina riziką, kad į kuro sistemą pateks nešvarumų ir oro srautų. Taip pat rekomenduojama po intensyvaus važiavimo neskubėti iš karto išjungti variklio, kad temperatūra variklio sistemoje sumažėtų tolygiai ir dyzelinių kuro purkštukų mazgai nepatirtų perteklinės temperatūrinės apkrovos. Rekomenduojama žiemą automobiliu važiuoti bent 20 minučių, kad automobilis pasiektų reikiamą darbinę temperatūrą.

Švarūs purkštukai pasižymi tikslia purškimo struktūra, todėl užtikrina tinkamą oro ir degalų mišinį, visišką degalų sudeginimą - taip automobilis ne tik išmeta mažiau žalingų medžiagų ir tausoją aplinką, užtikrina švaresnį variklio vidų, bet ir lemia sklandų variklio darbą bei mažesnes degalų sąnaudas.

tags: #purkstukas #dyzeliniam #auto

Populiarūs įrašai:

• Išsami informacija apie vairavimo egzaminus
• atstumai nuo sklypo ribos įrengiant stovėjimo vietas
• darbo pasiūlymai valytojams Vilniuje
• išsamiau apie Opel Zafira borto kompiuterio galimybes
• Rankinio stabdžio gedimas: vienas ratas traukia