Co je injektor: zařízení, čištění a kontrola

Vstřikovače automobilových motorů jsou jedním z hlavních prvků systému vstřikování a výkonu vznětového motoru. Během provozu se trysky ucpávají, proudí, selhávají. Přečtěte si další podrobnosti.

Co je to tryska

Tryska je nedílnou součástí palivového systému motoru, který dodává palivo do válců v určitém čase v určitém množství. Vstřikovače paliva se používají v dieselových, vstřikovacích i monovstřikovacích pohonných jednotkách. K dnešnímu dni existuje několik typů trysek, které se od sebe zásadně liší. 

Umístění a pracovní princip

Podle typu palivového systému může být vstřikovač umístěn na několika místech, a to:

• centrální vstřikování je monoinjektor, což znamená, že v palivovém systému je použita pouze jedna tryska, namontovaná na sacím potrubí, bezprostředně před škrticí klapkou. Jde o mezičlánek mezi karburátorem a plnohodnotným vstřikovačem;
• distribuované vstřikování - injektor. Tryska je instalována v sacím potrubí, smíchaná se vzduchem vstupujícím do válce. Vyznačuje se stabilním provozem, vzhledem k tomu, že palivo omývá sací ventil, je méně náchylný k zanášení uhlíkem;
• přímé vstřikování - trysky jsou namontovány přímo v hlavě válců. Dříve byl systém používán pouze u dieselových motorů a v 90. letech minulého století začali automobiloví inženýři testovat přímé vstřikování na vstřikovač pomocí vysokotlakého palivového čerpadla (vysokotlaké palivové čerpadlo), což umožnilo zvýšit výkon a účinnost vzhledem k distribuovanému vstřikování. Přímé vstřikování je dnes hojně využíváno zejména u přeplňovaných motorů.

Účel a typy trysek

Vstřikovač je část, která vstřikuje palivo do spalovací komory. Konstrukčně je to solenoidový ventil, který je řízen elektronickou řídicí jednotkou motoru. V palivové mapě ECU jsou hodnoty nastaveny v závislosti na stupni zatížení motoru, době otevření, době, po kterou zůstává jehla vstřikovače otevřená, a množství vstřikovaného paliva. 

Mechanické trysky

Mechanické vstřikovače se používaly výhradně na vznětových motorech, právě s nimi začala éra klasického vznětového spalovacího motoru. Konstrukce takové trysky je jednoduchá, stejně jako princip činnosti: při dosažení určitého tlaku se jehla otevře.

„Nafta“ se dodává z palivové nádrže do vstřikovacího čerpadla. V palivovém čerpadle se vytváří tlak a motorová nafta se distribuuje po potrubí, poté část „nafty“ pod tlakem vstupuje do spalovací komory tryskou, poté, co poklesne tlak na jehlu trysky, zavře se. 

Konstrukce trysky je banálně jednoduchá: tělo, uvnitř kterého je namontována jehla s rozprašovačem, dvě pružiny.

Elektromagnetické vstřikovače

Takové vstřikovače se ve vstřikovacích motorech používají již více než 30 let. V závislosti na modifikaci je vstřikování paliva prováděno bodově nebo distribuováno po válci. Konstrukce je docela jednoduchá:

• pouzdro s konektorem pro připojení k elektrickému obvodu;
• budicí vinutí ventilu;
• kotva elektromagnetu;
• zajišťovací pružina;
• jehla, s rozprašovačem a tryskou;
• pečetní prsten;
• filtrační síť.

Princip činnosti: ECU vysílá napětí do budicího vinutí motoru a vytváří elektromagnetické pole, které působí na jehlu. V tomto okamžiku je síla pružiny oslabena, kotva je zatažena, jehla stoupá a uvolňuje trysku. Otevře se regulační ventil a palivo vstupuje do motoru pod určitým tlakem. ECU nastavuje otevírací moment, čas, kdy ventil zůstává otevřený, a okamžik, kdy se jehla zavře. Tento proces opakuje celou činnost spalovacího motoru, minimálně 200 cyklů za minutu.

Elektrohydraulické trysky

Použití těchto vstřikovačů se provádí u vznětových motorů s klasickým systémem (vstřikovací čerpadlo) a systémem Common Rail. Elektrohydraulická tryska se skládá z následujících součástí:

• tryska s uzavírací jehlou;
• pružina s pístem;
• ovládací komora se sacím plynem;
• vypouštěcí tlumivka;
• budicí vinutí s konektorem;
• armatura přívodu paliva;
• vypouštěcí kanál (zpět).

Schéma práce: cyklus trysek začíná uzavřeným ventilem. V kontrolní komoře je píst, na který působí tlak paliva, zatímco uzavírací jehla těsně „sedí“ na sedadle. ECU dodává napětí do budicího vinutí a palivo do injektoru. 

Piezoelektrické trysky

Používá se výhradně na naftové jednotky. Dnes je design nejprogresivnější, protože piezo tryska poskytuje nejpřesnější dávkování, úhel stříkání, rychlou odezvu i vícenásobné stříkání v jednom cyklu. Tryska se skládá ze stejných částí jako elektrohydraulická, pouze má navíc následující prvky:

• piezoelektrický prvek;
• dva písty (přepínací ventil s pružinou a posunovačem);
• ventil;
• škrticí klapka.

Princip činnosti se provádí změnou délky piezoelektrického prvku, když je na něj přivedeno napětí. Když je aplikován impuls, piezoelektrický prvek, který mění svou délku, působí na píst tlačného zařízení, zapne se přepínací ventil a palivo se přivádí do odtoku. Množství vstřikované motorové nafty je určeno dobou napájení z ECU.

Problémy a poruchy vstřikovačů motoru        

Aby motor fungoval stabilně a časem nebral více benzínu se zhoršující se dynamikou, je nutné periodicky čistit atomizér. Mnoho odborníků doporučuje provést takový preventivní postup po 20-30 tisících kilometrech. I když tato regulace je silně ovlivněna počtem hodin a kvalitou použitého paliva.

V autě, které se často používá v městských oblastech, jezdí po karamelu a doplňuje palivo, kdekoli narazí, je třeba trysky čistit častěji - po asi 15 tisících kilometrech.

Bez ohledu na typ trysky je jejím nejbolestivějším místem tvorba plaku na vnitřní straně dílu. K tomu často dochází při použití nekvalitního paliva. Kvůli tomuto plaku přestává atomizér vstřikovače distribuovat palivo rovnoměrně po celém válci. Občas se stane, že palivo jen stříká. Z tohoto důvodu se špatně mísí se vzduchem.

Díky tomu velké množství paliva neshoří, ale je vyhozeno do výfukového systému. Protože směs vzduchu a paliva během spalování neuvolňuje dostatek energie, ztrácí motor svoji dynamiku. Z tohoto důvodu musí řidič silněji sešlápnout plynový pedál, což vede k nadměrné spotřebě paliva a dynamika přepravy stále klesá.

Zde je několik známek, které mohou naznačovat problémy s injektorem:

1. Obtížný start motoru;
2. Spotřeba paliva se zvýšila;
3. Ztráta dynamiky;
4. Výfukový systém vydává černý kouř a zápach nespáleného paliva;
5. Plovoucí nebo nestabilní volnoběh (v některých případech se motor zcela zastaví na XX).

Důvody ucpání trysek

Hlavní příčiny ucpání vstřikovačů paliva jsou:

• Špatná kvalita paliva (vysoký obsah síry);
• Zničení vnitřních stěn dílu v důsledku koroze;
• Přirozené opotřebení součásti;
• Předčasná výměna palivového filtru (kvůli ucpanému filtračnímu prvku může v systému dojít k podtlaku, který rozbije prvek a palivo začne proudit špinavé);
• Porušení při instalaci trysky;
• Přehřát;
• Do trysky se dostala vlhkost (to se může stát u dieselových motorů, pokud majitel vozu neodstraní kondenzát z jímky palivového filtru).

Zvláštní pozornost si zaslouží otázka nekvalitního paliva. Na rozdíl od všeobecného přesvědčení, že malá zrnka písku mohou ucpat trysku vstřikovače v benzínu, se to stává velmi zřídka. Důvodem je, že všechny nečistoty, i ty nejmenší frakce, jsou pečlivě filtrovány v palivovém systému, zatímco je palivo dodáváno do trysky.

V podstatě je tryska ucpaná sedimentem z těžké frakce benzínu. Nejčastěji se tvoří uvnitř trysky poté, co řidič vypne motor. Za chodu motoru je blok válců chlazen chladicím systémem a samotná tryska je chlazena nasáváním chladného paliva.

Když motor přestane pracovat, u většiny modelů automobilů přestane cirkulovat chladicí kapalina (čerpadlo je pevně spojeno s klikovým hřídelem přes rozvodový řemen). Z tohoto důvodu zůstává po určitou dobu ve válcích vysoká teplota, ale zároveň nedosahuje prahu vznícení benzínu.

Když motor běží, všechny frakce benzínu jsou zcela spáleny. Když ale přestane fungovat, malé frakce se vlivem vysoké teploty rozpustí. Těžké frakce benzinu nebo motorové nafty se však kvůli nedostatečné teplotě nemohou rozpustit, takže zůstávají na stěnách trysky.

Tento plak sice není tlustý, ale stačí změnit průřez ventilku v trysce. Časem se nemusí správně zavřít a při odpojení mohou některé částice vniknout do atomizéru a změnit tvar spreje.

Těžké frakce benzínu se často tvoří při použití určitých přísad, například těch, které zvyšují jeho oktanové číslo. To se také může stát, pokud jsou porušena pravidla pro přepravu nebo skladování paliva ve velkých nádržích.

K zanášení vstřikovačů paliva samozřejmě dochází pozvolna, což ztěžuje řidiči zaznamenat mírné zvýšení obžerství motoru nebo snížení dynamiky vozidla. Mnohem častěji se problém se vstřikovači projevuje ostře při nestabilních otáčkách motoru nebo obtížných startech agregátu. Tyto znaky jsou však také charakteristické pro jiné poruchy v autě.

Před zahájením čištění vstřikovačů se ale majitel vozu musí ujistit, že špatný výkon motoru nesouvisí s jinými systémy, jako jsou poruchy zapalování nebo palivového systému. Pozornost je třeba věnovat tryskám až po kontrole ostatních systémů, jejichž poruchy mají podobné příznaky jako ucpaný vstřikovač.

Metody čištění injektorů

Vstřikovače paliva se během provozu ucpávají. Je to způsobeno nekvalitním palivem a předčasnou výměnou jemného a hrubého palivového filtru. Následně výkon trysky klesá a to je spojeno se zvýšením teploty ve spalovací komoře, což znamená, že se píst brzy opotřebuje. 

Nejjednodušší způsob propláchnutí distribuovaných vstřikovacích trysek, protože je snazší je demontovat pro vysoce kvalitní čištění na stojanu, přičemž je možné vyrovnat průchod a úhel stříkání. 

Čištění mycím prostředkem typu Wynns na stojanu. Trysky jsou instalovány na stojanu, do nádrže se nalije kapalina, nejméně 0.5 litru, tryska každé trysky je ponořena do baněk s dělením v ml, což vám umožní kontrolovat výkon trysek. Čištění v průměru trvá 30-45 minut, poté se O-kroužky na tryskách vymění a namontují na své místo. Četnost čištění závisí na kvalitě paliva a rozsahu výměny palivového filtru, v průměru každých 50 000 km. 

Tekuté čištění bez demontáže. K rozdělovači paliva je připojen kapalinový systém. Hadice, kterou bude přiváděna čisticí kapalina, je připojena k rozdělovači paliva. Směs se přivádí pod tlakem 3 až 6 atmosfér, motor na ní běží asi 30 minut. Metoda je také účinná, ale neexistuje možnost úpravy úhlu postřiku a produktivity. 

Čištění přísadou paliva. Metoda je často kritizována, protože účinnost smíchání detergentu s palivem je sporná. Ve skutečnosti to funguje, pokud trysky ještě nejsou ucpané, jako preventivní opatření - vynikající nástroj. Spolu s tryskami se čistí palivové čerpadlo, malé částice se protlačují palivovým potrubím. 

Ultrazvukové čištění. Metoda funguje pouze při demontáži vstřikovačů. Speciální stojan je vybaven ultrazvukovým zařízením, jehož účinnost byla prokázána. Po vyčištění jsou odstraněny usazeniny dehtu, které nebudou odplaveny žádnou prací kapalinou. Hlavní věcí je nezapomenout na výměnu sítka filtru, pokud jsou vaše trysky naftové nebo s přímým vstřikováním. 

Nezapomeňte, že po vyčištění vstřikovačů je vhodné vyměnit palivový filtr a hrubý filtr nainstalovaný na benzínovém čerpadle. 

Ultrazvukové čištění trysek

Tato metoda je nejsložitější a používá se v nejvíce opomíjených případech. V procesu provádění tohoto postupu jsou všechny trysky odstraněny z motoru a instalovány na speciálním stojanu. Před čištěním zkontroluje obrazec spreje a po vyčištění porovná výsledek.

Takový stojan napodobuje činnost vstřikovacího systému automobilu, ale místo benzinu nebo nafty prochází tryskou speciální čisticí prostředek. V tomto okamžiku tvoří proplachovací kapalina malé bublinky (kavitace) jako výsledek kmitání ventilu v trysce. Ničí plak vytvořený v kanálu součásti. Na stejném stanovišti se kontroluje výkon vstřikovačů a zjišťuje se, zda má smysl je dále používat, nebo je nutné vstřikovače vyměnit.

I když je ultrazvukové čištění jednou z nejúčinnějších metod, je také nejdražší. Další nevýhodou ultrazvukového čištění je, že tento postup kompetentně provede odborník. V opačném případě majitel vozu jednoduše vyhodí peníze.

Výhody a nevýhody vstřikovačů

Všechny moderní motory jsou vybaveny vstřikovacím palivovým systémem, protože ve srovnání s karburátorem má několik významných výhod:

1. Díky lepší atomizaci směs vzduchu a paliva zcela shoří. To vyžaduje menší množství paliva a uvolňuje se více energie, než když je BTS tvořena karburátorem.
2. Při nižší spotřebě paliva (srovnáme-li shodné motory s karburátorem a vstřikovačem) je výkon pohonné jednotky výrazně vyšší.
3. Při správné činnosti vstřikovačů se motor snadno nastartuje za jakýchkoli povětrnostních podmínek.
4. Není potřeba často provádět údržbu vstřikovačů paliva.

Ale každá moderní technologie má několik vážných nevýhod:

1. Přítomnost velkého počtu dílů v mechanismu zvyšuje potenciální zóny rozbití.
2. Vstřikovače paliva jsou citlivé na špatnou kvalitu paliva.
3. V případě poruchy nebo potřeby čištění, výměny nebo propláchnutí vstřikovače je v mnoha případech nákladné.

Video k tématu

Zde je krátké video o tom, jak propláchnout vstřikovače paliva doma:

Levné super proplachovací trysky DIY a efektivně

Otázky a odpovědi:

Co jsou vstřikovače motoru? Jedná se o konstrukční prvek palivového systému vozidla, který zajišťuje měřenou dodávku paliva do sacího potrubí nebo přímo do válce.

Jaké typy trysek existují? Vstřikovače v závislosti na typu motoru a elektronickém systému mohou být mechanické, elektromagnetické, piezoelektrické, hydraulické.

Kde jsou v autě trysky? Záleží na typu palivového systému. V distribuovaném palivovém systému jsou instalovány v sacím potrubí. U přímého vstřikování jsou instalovány v hlavě válců.