Niemal wszystkie współczesne samochody wyposażone są w układ wtryskowy. Przeważnie jest on bezpośredni, chociaż ciągle spotkać można także silniki z pośrednim wtryskiem wielopunktowym. Gaźnik został wyparty całkowicie już pod koniec XX wieku, a jednopunktowy wtrysk paliwa do niedawna był stosowany w najtańszych autach. Rozwój systemów zasilania nastąpił także w przypadku diesla, który od ćwierćwiecza projektowany jest z wysokociśnieniowym układem common rail. Wszystkie rozwiązania są złożone i podatne na uszkodzenia. Co oznacza awaria systemu wtrysku oraz jak rozpoznać i naprawić usterki?
Pierwsze układy wtryskowe zaprojektowano jeszcze w XIX wieku. Na początku następnego stulecia znalazły one zastosowanie w silnikach wysokoprężnych i w rozwijającym się lotnictwie, gdzie gaźnik nie sprawdzał się ze względu na duże przechyły. Przed II wojną światową we wtrysk wyposażano auta sportowe i luksusowe, było to jednak rozwiązanie niezwykle drogie. Przez kolejne dekady w samochodach królowało zasilanie gaźnikowe, prostsze, ale mniej wydajne i precyzyjne. Dużym przełomem okazały się lata 70. Na rynku pojawił się mechaniczny układ wtryskowy Bosch K-Jetronic, stosowany w samochodach klasy średniej i wyższej lub w sportowych odmianach tańszych modeli (np. VW Golf I GTI).
W latach 70. pojawił się także pierwszy elektroniczny system wtryskowy, który można było spotkać w Porsche 914 i wyposażonym w bliźniaczy silnik Volkswagenie 412. Lata 80. to czas, w którym standardem stały się topowe auta wyposażone we wtrysk elektroniczny lub mechaniczny. Te z klasy średniej zwykle oferowane były z gaźnikami lub wtryskiem mechanicznym, a tanie auta wyposażane były w gaźniki. W latach 90. gaźniki zaczęły być wypierane przez wtrysk jednopunktowy, a wtrysk mechaniczny niemal zniknął z silników benzynowych. Tak dotarliśmy do samochodów współczesnych. Co musisz wiedzieć o systemie wtrysku i jego awariach?
Z tego tekstu dowiesz się między innymi:
- Jak działa wtrysk paliwa do silnika?
- Dlaczego dochodzi do awarii systemu wtrysku?
- Co zrobić, gdy uszkodzony zostanie system wtrysku i jak go naprawić?
Jak działa układ wtryskowy silnika spalinowego?
Układ zasilania, którego odmianą są systemy wtrysku, ma za zadanie dostarczenie do cylindrów silnika mieszanki paliwowo-powietrznej. W układach gaźnikowych i jednopunktowym wtrysku benzyny paliwo było rozpylane w jednym miejscu, na początku układu dolotowego. Tam pęd powietrza zabierał ze sobą drobiny paliwa, które trafiały do głowicy i przez otwarty zawór dolotowy do cylindra.
Systemy wielopunktowe pracują nieco inaczej. Wtryskiwacze umieszczane są w głowicy lub na samym końcu układu dolotowego. Paliwo jest rozpylane wprost na zawór i miesza się z powietrzem, gdy jest zaciągane do cylindra. Jest to rozwiązanie o wiele bardziej precyzyjne i pozwalające na uzyskanie większej mocy, niższego spalania. A to wszystko przy ograniczonej emisji zanieczyszczeń. Łatwiejsze (w układzie wielowtryskowym) jest przede wszystkim sterowanie dawką paliwa, która nie musi przebywać dość długiej drogi przez cały kolektor dolotowy.
Jeszcze innym rozwiązaniem jest wtrysk bezpośredni. Jest on podstawowym sposobem zasilania w silnikach wysokoprężnych, ale spotykany był już dawniej także w silnikach benzynowych (np. silniki VW o oznaczeniu TFSI czy silniki GDI, montowane w samochodach Mitsubishi od początku lat 90.), obecnie, w nowych autach, jest to system stosowany już powszechnie. W jednostkach tego rodzaju wtryskiwacz znajduje się w głowicy, a jego końcówka jest wprowadzona do komory cylindrowej. Rozpyla on paliwo wewnątrz niej, gdzie dzięki ukształtowaniu głowicy i komory spalania w tłoku, miesza się z paliwem dostarczonym przez otwarty zawór dolotowy. W silnikach diesla mieszanka zapala się pod wpływem wzrostu ciśnienia i temperatury (samoczynnie, stąd też można spotkać się z określeniem silników wysokoprężnych jako te z zapłonem samoczynnym). Natomiast w autach benzynowych za zapłon odpowiadają świece.
Sterowanie układem wtryskowym
W systemach wtrysku najważniejszym elementem jest sterowanie. Wtryskiwacz powinien być otwarty w określonym momencie, przez określony czas, i podać w nim odpowiednią dawkę paliwa. Oznacza to, że musi być ono podane pod właściwym ciśnieniem. W układach mechanicznych za sterowanie wtryskiem odpowiadała pompa. Ciśnienie generowane przez nią otwierało wtryskiwacz.
Systemy elektroniczne są o wiele sprawniejsze. Opierają swoją pracę o dane pobierane z wielu czujników. Na podstawie tych parametrów ustalana jest dawka paliwa, a więc moment i czas otwarcia wtryskiwacza. Przeważnie dzieje się to za pośrednictwem elektromagnesów lub układów piezoelektrycznych wewnątrz wtryskiwaczy. Sygnał sterujący jest podawany przez jednostkę centralną silnika (ECU – Engine Control Unit).
Przy ustalaniu czasu i dawki brane są pod uwagę takie parametry jak:
- otwarcie przepustnicy (ilość powietrza, mierzona przez przepływomierz);
- prędkość obrotowa silnika;
- położenie wału korbowego i wałka rozrządu;
- temperatura silnika;
- dane o emisji spalin (sondy lambda);
- sygnały z systemów bezpieczeństwa (ASR czy ESP).
Po zintegrowaniu wszystkich danych, komputer, którym jest ECU, określa ile paliwa i w jakim momencie potrzebne jest każdemu z cylindrów.
Awaria systemu wtrysku – dlaczego jest tak częsta?
Z powyższego opisu widać, jak wiele czujników i elementów wpływa na działanie układu wtryskowego. Usterka każdego z nich, może prowadzić do tego, że silnik nie będzie pracował poprawnie, a na desce rozdzielczej zapali się kontrolka awarii systemu wtrysku. Czyli żółty lub pomarańczowy piktogram przedstawiający silnik, niekiedy z napisem „check” lub „check engine” (w niektórych samochodach zamiast piktogramu jest wyłącznie napis).
Dodając do tego same wtryskiwacze, które są bardzo precyzyjnymi i dość delikatnymi urządzeniami i dodatkowe systemy powiązane z zasilaniem silnika (takie jak doładowanie czy układy recyrkulacji spalin), jest niezwykle wiele „miejsc”, gdzie może objawić się awaria systemu wtrysku. Co to znaczy dla Ciebie jako kierowcy? Zwykle niemały problem. Na etapie, na którym pojawia się kontrolka „awaria systemu wtrysku”, ciężko jest stwierdzić, gdzie wystąpił problem i jaka jest dokładnie jego natura.
Awaria systemu wtrysku – czy można jechać dalej?
Trudno jest odpowiedzieć jednoznacznie na to pytanie, tak jak niełatwo jest stwierdzić, co dokładnie uległo awarii. W nowoczesnych samochodach zapalenie się kontrolki zwykle oznacza wprowadzenie ECU w tryb awaryjny. Sterownik ogranicza moc silnika i obciążenia, aby ewentualne uszkodzenia związane z awarią były jak najmniejsze.
Jazda w trybie awaryjnym jest uciążliwa. Jeżeli nie masz jednak możliwości od razu udać się do mechanika, możesz dojechać do celu. Warunkiem jest, że zrobisz to stosunkowo wolno. Jeżeli w takim układzie będziesz próbować utrzymać normalną prędkość, zadziałasz na przekór „oczekiwaniom” sterownika, możesz łatwo przegrzać lub nawet zniszczyć silnik. Spokojna jazda z prędkością około 40-50 km/h, powinna być możliwa, nawet na większym dystansie.
Awaria systemu wtrysku – jak naprawić?
Wejście sterownika w tryb awaryjny może być wywołane też jego wewnętrznym błędem. Jak wie niemal każdy, komputery nie są „nieomylne” i niekiedy błędnie interpretują informacje. Dlatego w przypadku gdy zapali się kontrolka awarii systemu wtrysku, warto spróbować „zresetować” ECU. By to zrobić, należy zgasić i ponownie uruchomić silnik. Jeżeli to nie pomoże, awaria jest poważniejsza i konieczna będzie naprawa.
Jeśli sytuacja z pojawieniem się kontrolki, która gaśnie po ponownym uruchomieniu auta, będzie się powtarzać, warto także sprawdzić auto w warsztacie oferującym diagnostykę komputerową. Może to oznaczać, że konieczne będzie wymienienie jakiegoś czujnika lub zresetowanie ECU przez urządzenie diagnostyczne.
Gdy wystąpi awaria systemu wtrysku, niemal każda naprawa musi rozpocząć się od diagnostyki komputerowej. Samochody mające mniej niż 20 lat są wyposażone w standardowe złącze OBD II, połączone z magistralą CAN. To układ autodiagnozy, przez który można odczytać, w którym miejscu pojawiają się usterki. Chociaż błędy podane przez system wskazują bezpośrednio na pewne części, interpretacja i odpowiednie rozpoznanie problemu na ich podstawie, wymaga wiedzy i doświadczenia.
Ekspert Inter Cars wskazuje, że nie każdy błąd oznacza awarię danej części. „Błąd wskazujący na nieprawidłową pracę wtryskiwacza może pojawić się z powodu różnorodnych usterek. Niemal każda awaria systemu zasilania czy sterowania nim będzie prowadziła do pojawienia się tego błędu. Nie należy jednak od razu wymieniać wtryskiwaczy. Należy wśród kodów usterek wyszukać, jaka jest przyczyna nieprawidłowej pracy układu zasilania. Zwykle jest to element mniejszy, tańszy i łatwiejszy do wymiany niż wtryskiwacze.
Przeważnie awaria systemu wtrysku bierze się z uszkodzenia przepływomierza, sondy lambda lub któregoś z czujników pracy silnika. To od tych elementów należy zacząć sprawdzanie. Jeżeli będą one uszkodzone, to nawet jeżeli faktycznie wystąpiła usterka wtryskiwacza, system wtrysku nie będzie działać poprawnie po jego wymianie – mówi ekspert Inter Cars.
Awaria systemu wtrysku – co to znaczy? Podsumowanie
Świecąca się kontrolka „awaria systemu wtrysku”, popularnie zwana „check engine”, to jeden z najbardziej niejednoznacznych komunikatów, jaki może wyświetlić się na desce rozdzielczej. Może ona oznaczać zarówno drobną usterkę, jak i bardzo poważną awarię. Gdy się pojawia, należy jak najszybciej udać się na diagnostykę do mechanika, nawet jeżeli gaśnie zaraz po ponownym uruchomieniu auta.
Długotrwałe, nieprawidłowe parametry zasilania paliwem, czyli awaria systemu wtrysku, może prowadzić do poważnych konsekwencji, z zatarciem lub zniszczeniem silnika włącznie. Nieprawidłowa mieszanka może prowadzić do dużego wzrostu temperatury w cylindrze czy do spalania stukowego. Obie te okoliczności mogą być przyczyną przepalenia się tłoka czy zaworów. W takim wypadku niezbędny jest już remont jednostki napędowej.
Większość awarii wtrysku łatwo jest naprawić, wymieniając jeden z czujników czy części sterujących. Wszystkie z nich znajdziesz w sklepie Inter Cars. Sprawdź już teraz ofertę części zamiennych od renomowanych producentów w atrakcyjnych cenach!
