Интернет магазин запчастей: +7 (495) 984 3220

Автор Тема: Нарушение режима работы пьезо-форсунок на дизеле N47  (Прочитано 151 раз)

PLTD MADI

  • Administrator
  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 268
  • Karma: +3/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
    • madi-auto.ru
На BMW X3 (F25) с четырехцилиндровым дизельным двигателем N47 наблюдали  необычную неисправность – в случае работы с высокой нагрузкой при выходе на среднюю частоту вращения двигатель быстро начинал терять мощность, ощущалась повышенная неравномерность работы – один или два цилиндра прекращали работу. При снижении нагрузки работа двигателя нормализовыва млась. Неисправность появилась после того, как на автомобиле был проведен  SWAP. Однотурбинный  N47 заменили на двухтурбинный  с автомобиля X5 (F15). В процессе установки была заменена моторная коса и другая периферия двигателя.
При помощи штатного Rheingold  удавалось выяснить, в каких цилиндрах нарушался рабочий процесс, но причину этих нарушений была не ясна. При перестановке форсунок из отключающихся цилиндров в те, которые работали нормально, неисправность перемещалась за форсунками. При установке всех форсунок с заведомо исправного мотора, работа двигателя оставалась неизменной – под нагрузкой один или два цилиндра отключались.
Для  анализа того, как происходит нарушение работы и выяснения причин нарушения к автомобилю был подключен Мобильный диагностический комплекс. Регистрировались сигналы датчиков коленчатого и распределительного валов, датчика давления в Rail, а также активирующие импульсы форсунок.
Для анализа был выбран режим стоп-теста, так как нарушение работы двигателя наблюдалось на этом режиме с хорошей повторяемостью.
На рисунке 1 представлен фрагмент, когда все цилиндры двигателя работают нормально, с одинаковой эффективностью. Изменение углового ускорения и частоты вращения коленчатого вала, как результата рабочего процесса, близки для каждого цилиндра двигателя. Давление в Rail после каждого впрыскивания падает на одинаковую для всех цилиндров величину. Этот фрагмент зарегистрирован через 1 – 2 секунды после начала стоп-теста.

Рис. 1. Фрагмент, отражающий нормальную работу двигателя

На этом двигателе установлены пьезоэлектрические форсунки, активируемые напряжением порядка 120 В. Для управления форсунками используется один общий верхний электронный ключ и четыре индивидуальных нижних электронных ключа. Когда блок управления активирует какую-либо форсунку, он открывает общий верхний ключ и, соответствующий форсунке, нижний. На рисунке 2 представлена схема подключения диагностического комплекса к топливным форсункам. В модуле, обозначенном, как «блок адаптации сигналов управления топливными форсунками» на рисунке изображено 2 делителя, на самом деле их 8, а задействуется столько, сколько топливных форсунок в диагностируемом двигателе. При открытии верхнего ключа, 120 В подается на вход всех четырех делителей, если нижний ключ закрыт, то в точке «а» будут те же 120 В. Если нижний ключ открывается и коммутирует отрицательную клемму форсунки на «массу», то в точке «а» будет половина – 60 В. Этим объясняется, почему напряжение, регистрируемое на активируемой форсунке в два раза ниже, чем на других, не работающих в этом цикле. 

Рис. 2. Схема подключения диагностического комплекса к топливным форсункам для регистрации сигналов активации
   
На рисунке 3 представлен фрагмент работы двигателя, отражающий начало снижения эффективности работы первого цилиндра. Результатом рабочего процесса в первом цилиндре является снижение частоты вращения коленчатого вала. Следует также отметить уменьшенное снижение давления в Rail после активации форсунки первого цилиндра. Из этого можно сделать вывод, что снижение эффективности рабочего процесса в первом цилиндре вызвано сокращением количества подаваемого в него топлива. При анализе импульса, активирующего форсунку первого цилиндра, выясняется, что его продолжительность на 5 – 7 % больше, чем в других цилиндрах то есть блок управления «видит», что первый цилиндр работает с худшей эффективностью и увеличением продолжительности активирующего импульса пытается это компенсировать. 

   Рис. 3. Фрагмент, отражающий снижение эффективности работы первого цилиндра
   
На рисунке 4 представлен фрагмент работы двигателя со значительным снижением эффективности работы первого цилиндра. За период, соответствующий работе этого цилиндра, частота вращения коленчатого вала снижается приблизительно на 160 мин-1, что говорит об отсутствии сгорания в первом цилиндре.
Тот факт, что при подходе к ВМТ первого цилиндра угловое ускорение (замедление) коленчатого вала не отличается от ускорения при подходе к ВМТ других цилиндров, свидетельствует о том, что замедление коленчатого вала от сжатия во всех цилиндрах одинаковое, то есть потерь рабочего тела нет – компрессия не снижена. Анализ изменения давления топлива в Rail – отсутствие снижения давления после активации форсунки первого цилиндра – наводит на мысль, что, не смотря на увеличение продолжительности впрыскивания, топливо в первый цилиндр практически не подается.
   Получается, что за 0,4 секунды или 20 оборотов коленчатого вала – разница между регистрацией первого и третьего фрагментов – работа форсунки первого цилиндра изменилась от нормальной до полного прекращения подачи топлива. Причем эти изменения оказываются обратимыми! Какой-то неучтенный фактор приводит к нарушению режима работы форсунки.

Рис. 4. Фрагмент, отражающий прекращение рабочего процесса в первом цилиндре
   
После консультации с коллегами, мы пришли к выводу, что возможной причиной прекращения работы форсунок может быть слишком низкое давление в магистрали, отводящей топливо из управляющей камеры форсунки. Для нормальной работы таких форсунок в сливной магистрали должно быть давление порядка давления подкачки (около 6 бар). При меньшем давлении перемещения элементов управления форсунки приводят к нарушению сплошности топлива – его кавитационному закипанию.
То, что нарушение работы происходит не во всех цилиндрах, а только в некоторых, свидетельствует не о исправности или неисправности части форсунок, а о том, что в одних форсунках кавитация наступает раньше, в других позже.
Как выяснилось, при замене двигателя топливопроводы также были подвергнуты некоторой доработке, и слив с форсунок был организован непосредственно в топливный бак, а должен быть подключен к магистрали предварительного давления. 
 Из положения вышли установив клапан - регулятор давления слива от какого то лендровера, что   полностью нормализовало работу двигателя. 

                                                                                                        Авторы: Александров А.В. Конюшков Д. Долгов И. Душкин П.





« Последнее редактирование: Апреля 12, 2018, 01:54:28 pm от PLTD MADI »
Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.
Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490
Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464

PLTD MADI

  • Administrator
  • Профессионал
  • *****
  • Сообщений: 268
  • Karma: +3/-0
  • BMW
    • Просмотр профиля
    • madi-auto.ru
Вот еще один случай из этой же оперы. Наблюдали аналогичный дизель, в котором все сигналы управления есть, давление топлива есть, но не заводится, или заводится и почти сразу глохнет. Причина оказалась в забитом (стружкой разрушившегося ТНВД) дросселе в трубке слива управляющего давления пъезофорсунок. Слишком высокое давление в сливной магистрали  управляющего давления привело к, аналогичному первому случаю, нарушению управления форсунками.
Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.
Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490
Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464

 





2005-2011 © Madi-AUTO
Все права защищены

Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.


Интернет магазин запчастей +7(495) 984-3220

Сервис и обслуживание БМВ +7(495) 507-0490

Кузовной ремонт БМВ +7(926) 602-2464


ICQ:
e-mail магазина запчастей: zakaz@madi-auto.ru

Rambler's Top100

TopList

Оплата через Qiwi кошелек