Miten dieselsuuttimet toimivat? Mitä kaikkea ne tekevät? Entä mitä tarkoittaa suuttimien koodaus?
Modernissa, oikein toimivassa dieselmoottorissa on todella korkea hyötysuhde. Tämän lisäksi moottori on polttoainetaloudellinen ja luotettava. Dieselmoottorin toiminnan kannalta merkittävässä roolissa ovat polttoainesuuttimet, jotka mahdollistavat tehokkaan ruiskutuksen hallinnan. Käsittelemme tässä artikkelissa dieselsuuttimia osana CR-järjestelmää ja niiden koodausta. Delphi on yksi Kahan merkittävimpiä dieselsuuttimien toimittajia.
Common Rail -dieselsuuttimet vaativat äärimmäistä tarkkuutta
Nykyaikaisessa Euro 6 -luokan dieselmoottorissa käytetään yli 2500 bar ruiskutuspainetta, mikä mahdollistaa äärimmäisen pienet päästöt, hyvän tehon sekä moottorin tasaisen käynnin. Nämä ominaisuudet vaativat kuitenkin polttoainejärjestelmältä sekä moottorinohjaukselta tarkkoja säätöjä ja ruiskutuksen hallintaa. Tietyissä järjestelmän osissa toleranssit voivat olla niin pieniä kuin 1–2 mikronia, eli tuhannesosamillimetriä. Esimerkiksi ihmisen hius on noin 80 mikronia paksu.
Kun dieselsuutin vaihdetaan, monet uskovat yksinkertaisesti, että moottorinohjaus säätää suuttimen suorituskyvyn automaattisesti takaisin OEM-standardeihin, koska järjestelmä on “itseoppiva”. Tämä on osittain totta, mutta on syytä muistaa, että OE-testeissä voi hyvinkin olla yli 400 mittauspistettä, jotka määrittävät suuttimen tarkat, yksilölliset suorituskykyominaisuudet. Siksi voidaan todeta, että on olemassa todella suuri todennäköisyys poikkeamalle juuri kriittisessä mittauspisteessä, mikä voi vaikuttaa ratkaisevasti moottorin toimintaan.
Kahdenlaisia Common Rail -suuttimia
Common Rail -dieselsuuttimia on käytännössä kahdenlaisia. Suutintyyppi riippuu siitä, miten suuttimen avautuminen toteutetaan:
- Solenoidisuuttimet: käyttöjännite 10-50V, Kahalla Delphi, Bosch ja Denso
- Piezosuuttimet: käyttöjännite 50-200V, Kahalla Continental, Bosch ja Denso
Mitä parametreja suuttimissa voidaan säätää ja miksi?
Ruiskutuspaine: Järjestelmän nimen mukaisesti kaikilla suuttimilla on yhteinen korkeapaineputki (common rail). Kun suutin aukeaa, laskee paine putkessa. Jotta tätä ei tapahtuisi, pitää korkeapainepumppu paineen vakiona.
Ruiskutusaika: Mitä pidempään piezolle tai solenoidille annetaan ohjausvirtaa, eli mitä pidempi ohjauspulssi on, sitä pidempään ruiskutus kestää.
Ruiskutusmäärä: Mitä suurempi paine ja/tai mitä pidempi ruiskutusaika, sitä suurempi on ruiskutusmäärä. Nykyaikainen common rail -suutin voi tehdä jopa seitsemän ruiskutusta tahtia kohden, mikä tarkoittaa 50 ruiskutustapahtumaa sekunnissa.
Jokaisella suuttimella on yksilöllinen suutinkoodi
Common Rail -suuttimissa on yli 400 säätöpistettä, muuttuva paine ja virta, tuhannesosamillimetrien toleranssit ja jopa 50 ruiskutustapahtumaa sekunnissa, joten muuttujia on paljon ja erot ovat äärettömän pieniä. Siksi kaikki suuttimet ovat yksilöllisiä, vaikka komponentit niissä olisivatkin samat. Valmistusprosessi on erittäin tarkka ja säädelty, mutta samoissa komponenteissa voi silti esiintyä mikroskooppisia eroja, jotka vaikuttavat suuttimen toimintaan ja suorituskykyyn.
Tätä taustaa vasten onkin loogista, että jokaisen suuttimen yksilölliset ominaisuudet tulee huomioida. Siksi valmistajat ovat luoneet kullekin suuttimelle oman koodin, jonka avulla moottorin ohjainlaitteelle kerrotaan kunkin suuttimen toimintaan vaikuttavat parametrit, jotta se voi ottaa ne huomioon ohjatessaan moottorin toimintaa.
Delphi-dieselsuuttimien koodit
Esimerkkejä Delphi-suutintyypeistä:
- C2i: Delphin suutin Euro 3 ja 4 järjestelmät
- C3i: Delphin suutin Euro 5 ja 6 järjestelmät
- C4i: Delphin suutin Euro 6d ja uudemmat järjestelmät
Suuttimien koodeihin liittyvät lyhenteet ja nimet
IMA: ”Injektor-MassAnpassung” = Injector Quantity Adjustment, eli ruiskutusmäärä.
ISA: “Injektor-SpannungsAnpassung” = Injector Voltage Adjustment, eli kynnysjännitteen opetus ja säätö. Asiantuntevan dieselkorjaamon testipenkissä tietyille Bosch-piezosuuttimille suoritettava testi, joka vaikuttaa suutinkoodiin.
IQA -/ kalibrointi- / kompensaatiokoodi: ECU:lle kerrottava yksilöllinen suutinkoodi. Eli tämä koodi tulee syöttää diagnostiikkatesterillä suuttimen vaihdon yhteydessä.
Missä suutinkoodit ovat ja miltä ne näyttävät?
Delphi-suuttimissa koodi löytyy yleensä suuttimen päältä ja on muotoa:
- Delphi C2i: 16 merkkiä (kirjaimia ja numeroita)
- Delphi C3i / C4i: 20 merkkiä (kirjaimia ja numeroita), oheisessa kuvassa esitettynä
Suuttimessa olevista numerosarjoista on myös saatavilla muuta tietoa, esimerkkinä tuo samainen, kuvassa oleva Delphin-suutin:
1219001443871:
- 12: valmistusvuosi 2012
- 190: valmistuspäivä, eli vuoden 190. päivä
- 01443: suutinrungon tilausnumero valmistuspäivänä
- 8: valmistuspaikka, tässä tapauksessa Ranska
- 71: testilinja
VINKKI! Vielä helpompi tapa saada Delphin suuttimesta sekä perustiedot että koodaukseen tarvittava yksilöllinen koodi, on skannata suuttimessa näkyvä QR-koodi puhelimella.
Muuta dieselsuuttimien käsittelyssä huomioitavaa?
Koodauksen lisäksi dieselsuuttimien vaihdossa tulee olla tarkkana myös muutamasta muusta asiasta:
- Puhtaus. Kuten aikaisemmin totesimme, toleranssit dieselosissa ovat äärimmäisen pienet, vain joitain mikroneja. Siksi polttoainesuodattimen kuntoa ja puhtaita työskentelytapoja ei voi painottaa tarpeeksi. Suurin vikojen aiheuttaja nykyaikaisessa dieseljärjestelmässä ovat syystä tai toisesta järjestelmään päässeet epäpuhtaudet. Toinen ongelmia aiheuttava aihe on vesi, mikäli suodatinta ei vaihdeta ajoissa. Muista siis tarkistaa suodattimen vaihtotarve ja suojaa kaikki avoimet liitokset polttoainejärjestelmässä työskentelyn ajan. Käytä uusia, puhtaita suojatulppia.
- Ilmaus. Suutinvaihdon, tai minkä tahansa dieseljärjestelmässä tehdyn korjauksen, jälkeen on tärkeää muistaa ilmata järjestelmä ennen moottorin käynnistämistä. Sen lisäksi, että moottorin käynnistäminen saattaa olla hankalaa tai mahdotonta ilman ilmauksen suorittamista, on myös olemassa vaara, että suuttimet vaurioituvat, jos ne eivät saa polttoainetta. Polttoaineella on voiteleva ominaisuus, joka on nykyaikaisissa suuttimissa todella tärkeä. Ilmaustapa on valmistajakohtainen ja toteutustapoja on monia, joten tarkista oikea menettelytapa aina autonvalmistajan ohjeista.
- Polttoaineputkien vaihto. Vanhoja putkiliitoksia avattaessa ja kiristettäessä kierteen välistä voi irrota likaa tai hapettumia, jotka pahimmillaan päätyvät polttoaineen joukkoon ja suuttimien sisuksiin. Joka kerta kun korkeapainepuolen polttoaineputket irrotetaan, on myös olemassa riski, että ne muuttavat sisäläpimitaltaan muotoaan, kun ne kiristetään takaisin kiinni. Tällöin myös polttoaineen virtaus pienenee. Tästä syystä Delphi suosittelee aina myös putkien vaihtoa, jos ne joudutaan irrottamaan.
Ajoneuvokohtaisesti sopivat dieselsuuttimet löytyvät Autoluettelon rekisterinumerohaun avulla.
Tutustu myös Liqui Molyn uuteen DEF Anti Crystal -lisäaineeseen, joka ehkäisee dieselajoneuvojen AdBlue-säiliön tukkeutumista.
