autoExpert


autoExpert » СТАТЬИ » Организация работы СТО » К идеальным форсункам – без эталонов

К идеальным форсункам – без эталонов

В предыдущей статье, посвященной кодированию дизельных инжекторов, мы в общих чертах описали причины его необходимости. Во втором материале директор компании Open System Александр Ляпун рассказывает более детально о роли кодирования в обеспечении эффективной работы современных дизельных двигателей. А также о различных вариантах кодирования - оригинальном заводском и фирменном от Open System в применении к инжекторам Delphi.

К идеальным форсункам – без эталонов

Современные не «те» дизели
Одной из причин появления кодируемых инжекторов стало изменение принципа работы современных дизельных двигателей относительно того, каким его установил великий Рудольф Дизель. Тогда все было просто: в цилиндр подавалось дизтопливо, смешивалось с горячим от предварительного сжатия воздухом, затем данная смесь сжималась поршнем до момента взрыва. При конструировании таких классических дизелей производились математические расчеты момента детонации топлива, возврата поршня в исходное положение и пр. при помощи вполне конкретных формул. На основании этих расчетов раз и навсегда для конкретного двигателя определялись пропорции топливно-воздушной смеси и оптимальный момент впрыска топлива.

Пока не началась борьба за экологию и экономию, дизель оставался «детонационным» по принципу своей работы.

А следовательно - шумным и тяжелым. Шумным - потому, что вибрацию от десятков взрывов в секунду нельзя погасить никакими ухищрениями. А тяжелым - потому что такой принцип работы, основанный на детонации и высокой компрессии, создавал огромные нагрузки на все компоненты поршневой группы: от клапанов и колец до шатунов и коленвала. Тем более, что надо было предусмотреть возможность несвоевременной детонации, создающей дополнительную нагрузку. Естественно, производителям дизельных ДВС приходилось закладывать большой запас прочности всех элементов, что увеличивало стоимость производства ДВС и общую массу двигателя, а также не позволяло достичь потенциально возможной экономичности ввиду больших потерь энергии на проворачивание самого двигателя.

Очевидно, что автопроизводители хотели избавить дизельный двигатель от врожденных недостатков, и по характеру работы ЦПГ приблизить его к бензиновым ДВС. Это позволяет уменьшить размеры и запасы прочности с одновременным увеличением удельной мощности, а также сделать двигатель тише. Все это в сумме делало дизель более приемлемым для легковых автомобилей, в том числе и обычных «городских» моделей. Однако для этого требовалось снизить компрессию и, по возможности, уйти от чисто детонационного принципа работы. С этой целью для обеспечения воспламенения топливно-воздушной смеси стали использовать предвпрыск.

В современных дизельных двигателях не взрывается одномоментно вся порция топлива, рассчитанная на один рабочий ход поршня. Вместо этого в момент создания в камере сгорания достаточного для воспламенения давления осуществляется предвпрыск (в некоторых ДВС используется два предвпрыска), а основная порция смеси подается уже при движении поршня вниз, и процесс горения продолжается. Это значительно уменьшает как уровень шума, так и нагрузку на поршневую группу ДВС за счет того, что нужное давление для движения поршня производится не детонацией, а воспламенением топливной смеси, как в бензиновых ДВС. Само собой, и компрессия в таких дизельных моторах значительно ниже.

Именно такой режим работы неразрывно связан с необходимостью обеспечения высокоточного дозированного впрыска электронным бортовым компьютером, который, в свою очередь, должен «знать» абсолютные параметры форсунок (инжекторов) для каждого в отдельности цилиндра. Кодирование инжекторов - это получение рабочих характеристик и преобразование их в цифровой код. Код инжектора позволяет обеспечить высокую точность момента предвпрыска и подаваемой им порции топлива, что имеет критично важное значение для устойчивой работы ДВС. Если раньше достаточно было просто подать в цилиндр на такте сжатия определенную порцию топлива, которое потом само взорвется, когда будет достигнуто достаточное сжатие, теперь нельзя ни опередить, ни пропустить момент предвпрыска. И также важно подать достаточную порцию топлива.

Особенности кодируемых инжекторов Delphi
Первой начала использовать кодирование инжекторов компания Delphi. Дело в том, что в отличие от инжекторов, к примеру, Bosch - с регулируемыми путем подбора шайб параметрами, конструкция инжектора Delphi не позволяла изменять характеристики инжекторов путем изменения зазоров между подвижными элементами изделия. Таким образом, для коррекции расброса параметров изготовленных инжекторов, которые из-за особенностей производства и строгости современных требований не могут быть абсолютно идентичными, а также в виду невозможности регулировки инжекторов механическим путем, было решено изменять время управляющих сигналов для каждого инжектора, чтобы производительность каждого изделия соответствовала требуемым параметрам.

К идеальным форсункам – без эталонов
У компании Delphi, так же, как и у DENSO, нет собственного производства диагностических стендов для инжекторов и ТНВД. Стенды производит британская Hartridge, но обеспечение создается совместно с разработчиками топливных систем.
К идеальным форсункам – без эталонов
Легковой инжектор производства Delphi отличается весьма простой конструкцией в сравнении с инжекторами других производителей. Этим обеспечивается его надежность, однако невозможность регулировки привела к необходимости кодирования.

Код - это информация для блока управления двигателем по управлению инжектором. Основное содержание кода Delphi - это ширина управляющего импульса в привязке к рабочему давлению (помимо этого в код заложена еще некоторая информация). Поскольку инжекторы Delphi не имеют элементов для регулировки, их производительность определяется физическими параметрами, заложенными при изготовлении. При испытании изготовленных форсунок под разным давлением, подавая на них разный по длительности электрический сигнал определяется изначальная характеристика инжектора - это пролив (количество жидкости, прошедшее через инжектор за 1000 циклов впрыска). Исправить разброс этих характеристик без многократного удорожания производства - практически невозможно. Именно этот разброс и компенсируется присвоением форсунке индивидуального кода.

Один из важных параметров - время срабатывания форсунки (response time) - это время от момента подачи на форсунку электрического сигнала до непосредственного впрыска топлива из распылителя в цилиндр (или измерительную систему). Только имея значения времени отклика каждой форсунки бортовой компьютер автомобиля может рассчитать, на какую форсунку подавать сигнал с опережением для наиболее эффективной работы ДВС в конкретной фазе, для разных режимов работы двигателя.

Варианты кодирования инжекторов Delphi
Кодируемые инжекторы Delphi делятся на две группы: C2i и C3i. Функциональное отличие между ними следующее. Характеристика форсунки C2i получается после прохождения испытательного цикла по 150 точкам, и линеаризуется по двум крайним точкам. В инжекторах C3i вся рабочая характеристика разделена на 3 диапазона, например, форсунки испытываются давлением 400, 800, 1200 кг, и по каждому диапазону строится отдельная линеаризация по 150 точек, то есть в сумме получается уже 450 точек. Таким образом, в коде C3i более точно прописывается характеристика форсунки.

Значение кода форсунки определяет еще одну особенность работы двигателя это - сброс давления в системе Common Rail. Например, если во время движения происходило продолжительное нажатие на педаль газа, а затем резко прекратилось, либо произошла какая-то критическая ошибка, требующая сброса давления - системе управления необходимо все создавшееся давление снять. В некоторых автомобилях это делается при помощи регулятора давления или давление может быть сброшено через «обратку» форсунок. Данную «обратку» в C2i образно можно назвать принудительной. Для этого бортовой компьютер посылает на дозирующий клапан инжектора такой минимальный электрический сигнал, который создает дисбаланс давления путем слива в «обратку», но величина этого дисбаланса не формирует такое давление под иглой распылителя, которое необходимо для ее поднятия и, соответственно, впрыска топлива в цилиндр. Проще говоря, давление открытия «обратки» ниже, чем давление открытия иглы распылителя, и в инжекторах Delphi это значение (минимального сигнала для открытия «обратки») высчитывается из кода форсунки.

Если в коде C2i используется шест-надцатеричная система счисления (в качестве цифр этой системы счисления обычно используются цифры от 0 до 9 и латинские буквы от A до F), то в C3i - ISO 7-bit (G-код) - этот код шире, т.к. характеристика форсунки C3i разбивается на 3 диапазона, и каждый из них кодируется отдельно.

Визуально коды форсунок отличаются друг от друга очень сильно, но зная, что число-буква А - это код 1010, а число-буква В - это 1011, можно понять, что отличие А и В это всего один разряд младших значений и в шестнадцатеричной системе эти числа отличаются друг от друга на 6%.

Оригинальное кодирование
Оригинальное оборудование, необходимое для получения авторизации Delphi, производит компания Hartridge. Однако она делает только сами стенды, а программное обеспечение к ним для работы с инжекторами Delphi производит компания IRIS. Данное ПО доступно исключительно для авторизованных автомастерских сети Delphi и устанавливается на испытательные стенды Hartridge для выполнения «авторизованной» диагностики и ремонта.

В форсунках Delphi C2i кодируются не абсолютные, а относительные значения от базового. Возвращаясь к кодированию значения response time - Delphi совместно с Hartridge и IRIS придумали систему, которая позволяет не обременять себя какими-то эталонными данными для каждого стенда, т.к. стенды в любом случае немного отличаются - у каждого есть своя погрешность измерения в ту или иную сторону. Поэтому значения для разных типов форсунок изначально в стенды Hartridge не закладываются.

Для каждой группы форсунок есть идеальное значение времени включения для конкретного двигателя. Но форсунки с конвейера сходят разные по своим характеристикам. Во время тестирования только произведенной на заводе форсунки считывается разница между идеальным значением времени включения и фактическим. При ее программировании эта разность значений (дельта - значение разницы от идеального до реального) закладывается в коде форсунки. После такого программирования форсунки на заводе ее значения считаются идеальными.

Для получения данных для последующих работ, связанных с кодированием определенного типа инжекторов, диагностом дизельного центра берется абсолютно новая форсунка, в которой уже прописан корректный (заводской), именно для нее сгенерированный код. Такой новый инжектор устанавливается на стенд и прогоняется по всем параметрам (тестируется по более чем 150 точкам кодирования в C2i). Только после этого система «разворачивает» код, заложенный в форсунке, в котором хранятся те самые дельты (изменения). Отнимая эти дельты от текущего значения, система получает target - ноль абсолютных значений форсунки, которое является основанием для кодирования других форсунок. В результате между абсолютным значением (с завода) и значением target (после прокатки на стенде) есть погрешность, но она не значительна и постоянна на длительное время для конкретного стенда. После выполнения описанной операции получения данных с нового инжектора на стенде Hartridge, этот стенд получает базовые значения для данного типа форсунок.

В целом, это довольно удачное решение для авторизованных сервисов, имеющих доступ к новым инжекторам. Даже несмотря на то, что измерительная система стенда может иметь определенную погрешность, при помощи этих заложенных в коде каждой форсунки дельт эта погрешность нивелируется. При последующих программированиях форсунок этого типа система стенда будет отталкиваться не от заводского эталонного значения, а от полученного при первом проливе значения target и отнимать дельты новой форсунки уже от него.

Таким образом, для кодирования инжекторов Delphi требуется регулярная поверка измерительных блоков с помощью эталонных инжекторов. Для того, чтобы программа, присваивающая код изделию, и учитывала погрешности измерителей конкретного стенда, на котором она установлена. Без регулярного проведения данных процедур вы не сможете закодировать инжектор на дилерском стенде. Он просто откажется это делать. Естественно, у неавторизованных сервисов, не имеющих возможности брать со склада новые инжекторы всех типов, в этой связи возникают трудности.

К идеальным форсункам – без эталоновНезависимые СТО пытаются обходить необходимость кодирования инжекторов разными методами. Например, если из 2000 форсунок выбрать 4 примерно одинаковых и установить их на автомобиль - бортовой компьютер адаптируется довольно быстро. Для некоторых автомобилей используют «режим полной нагрузки»: полтонны груза в багажник, «газ в пол» и под гору - в режиме максимальной нагрузки ДВС бортовой компьютер быстрее адаптируется. Естественно, такая «процедура» не даст оптимальных показателей работы ДВС в соответствии с последними экологическими нормами, но потребитель этого не заметит.

Есть отличия в математике бортовых компьютеров европейских и американских автомобилей - они по-разному принимают код. Это связано с экологическими нормами. Европейские автомобили менее восприимчивы к не совсем корректному коду (response time не правильно замерен или вакуума не было). У этих автомобилей (Renault, Citroen) широкий диапазон коррекции адаптации. У «американцев» (Ford, …) этот диапазон меньше, поэтому проблем с ними возникает больше. Экологические нормы в США очень требовательны к соотношению воздуха и солярки в смеси. Но в любом случае инжекторы нужно кодировать, и делать это корректно, что дает не только соответствие нормам, но и максимальную производительность при минимальном расходе топлива.

Обойтись без эталонаК идеальным форсункам – без эталонов
Директор компании Open System Александр Ляпун рассказал нам, как эта проблема решается на оборудовании, разработанном его фирмой.

«Мы не пошли по пути, проторенному для авторизованных сервисов. Ведь если стенд еще не запрограммирован для кодирования определенного типа форсунок, а такую форсунку нужно протестировать, а затем кодировать - то без новой форсунки такого типа (а ее может и не оказаться на сервисе) получить target не получится. Будучи уверены в надежности нашей электроники, мы вычисляем фиксированные значения target для конкретных форсунок и даем эти значения сервисам.

Мы исходим из потребностей нашего рынка и пытаемся предоставить людям максимальные возможности для работы. Когда становится вопрос о получении target для какой-то новой форсунки, то проще самостоятельно его сделать и разослать сервисам, имеющим наше оборудование. Мы уверены в отсутствии каких либо погрешностей, т.к. и систе ма управления форсункой и система измерения наших стендов CR JET проверены семью годами эксплуатации. И доказано, что в течение как минимум этого времени их параметры не изменяются. В наших стендах нет каких-то механических частей, которые могли бы износиться. Если же изменение в работе стенда и происходят, то это может быть вызвано проблемами в электрической части. Пользователям достаточно хранить у себя образцовую форсунку, пролив которую, неисправность локализуется и далее устраняется.

Еще одна особенность форсунок Delphi в том, что «обратка» у них создается вакуумом. Во многих стендах значение вакуума варьируется. Экспе-риментальным путем мы пришли к выводу, что на наших стендах значение вакуума от 0,2 до 1 бар отражается на проливе форсунки в пределах 1-2%, а в коде форсунки заложена погрешность около 3%. То есть погрешность за счет вакуума не влияет на работу форсунки. Вакуум для тестирования форсунок Delphi в стенде необходим. Форсунка может и закодироваться без обеспечения вакуума, если измеренные характеристики попадут в допустимый диапазон значения кода. Но существует высокая вероятность, что на автомобиле данная форсунка будет работать не корректно.


К идеальным форсункам – без эталоновК идеальным форсункам – без эталонов
Уникальная система, разработанная и реализованная в стендах компанией Open System, позволяет точно измерять каждый впрыск отдельно от другого, что дает мгновенные значения – наиболее точную характеристику работы форсунки. Эта система измерения проверена семью годами успешной эксплуатации стендов CR-JET.

Нужно понимать, что код может получиться на многих стендах, но как он будет работать на автомобиле - вопрос другой. Математика получения кода берется из измерительной системы стенда, и если в такой измерительной системе есть погрешность, она сказывается на содержании кода. Здесь очень важна точность измерения абсолютных значений каждого впрыска. Например, в стендах Bosch количество топлива измеряется потоковым методом - это обычная механическая вертушка. Прецизионная, высокоточная, но вертушка. Это косвенный метод, ведь для того, чтобы получить минимальные проливы, ее нужно долго крутить. В Hartridge используется объемный метод с выведением среднего значения. Мы же сделали так, что измеряется каждый впрыск отдельно. Таким образом, мы получаем мгновенные значения, которые дают гораздо более точную характеристику работы форсунки, нежели любые поточные или объемные методы».

Подготовил Иван Савельев

Опубликовано в журнале autoExpert №1`2017. Использование материалов возможно только со ссылкой на источник.



К идеальным форсункам – без эталоновOpen System, г. Хмельницкий
тел./факс: (0382 )777-428(9), 789-684(5)
e-mail: opensys@opensys.com.ua
, opensys.com.ua


Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
 (голосов: 0)


Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.

Спецвыпуски

Календарь

«    Июль 2018    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 

Опрос

Направление вашего бизнеса

Продажа автомобилей
Автосервис
Оптовая торговля автокомпонентами
Автомагазин
Автоперевозки
Другое


Архив

Июль 2018 (18)
Июнь 2018 (13)
Май 2018 (21)
Апрель 2018 (26)
Март 2018 (26)
Февраль 2018 (21)


Для размещения рекламы обращайтесь в рекламный
отдел по телефону:

+38 (067) 537-82-42