Trysky v motoru: princip činnosti a časté poruchy

Vstřikovač je zařízení malých rozměrů, které je v každém moderním spalovacím motoru. Proto jsou vstřikovače paliva kritickou součástí motoru, bez které není schopen pracovat. Vadné vstřikovače okamžitě vedou k poklesu výkonu a zvýšení spotřeby paliva, čímž se spustí řetězová reakce poruch s vyhlídkou na nákladné opravy. Pojďme zjistit, proč k tomu dochází a jak se potížím vyhnout.

Co je to vstřikovač

Tryska neboli vstřikovač je nejdůležitější prvek systému napájení vstřikování (injektoru) spalovacího motoru, který rozprašuje benzín nebo naftu pod tlakem do sacího potrubí nebo přímo do válce motoru. Právě vstřikovače zajišťují rovnoměrný přísun a přesné dávkování paliva a jeho účinné promíchání se vzduchem. A v důsledku toho mají klíčový vliv na tvorbu pracovní směsi, a tedy na hlavní charakteristiky spalovacího motoru.

Kolik vstřikovačů je v motoru

To závisí na konstrukci a typu motoru. Například na konci dvacátého století používali výrobci automobilů takzvané jednovstřikování. V takovém pohonném systému jediný vstřikovač v podstatě nahradil karburátor a vstřikoval palivo do společného rozvodu pro všechny válce. V moderních motorech s rozděleným nebo přímým vstřikováním paliva se však počet vstřikovačů obvykle rovná počtu válců. Výjimka – kombinované verze, kdy lze palivo ve spalovacím motoru přivádět přímo do válců a do sacího potrubí. U takového složitého schématu je počet vstřikovačů dvojnásobný.

Jak jsou uspořádány vstřikovače

Schematicky se každý vstřikovač skládá z uzavřeného kovového pouzdra, síťového filtru, uzavírací jehly s pružinou a rozprašovače. Hlavní konstrukční rozdíly modelů zpravidla závisí na pracovním tlaku v nich. U benzinových motorů s rozděleným vstřikováním je poměrně malý, ale u moderních dieselů dosahuje 2000-2200 barů. Druhým důležitým bodem konstrukce je princip ovládání vstřikovače. Ten může být mechanický, elektromagnetický nebo piezoelektrický. V neposlední řadě existují čerpadla-trysky, která palivo nejen rozprašují, ale také předstlačují na požadovaný tlak.

Výrobci automobilů dnes často používají elektromagnetické vstřikovače. V tomto případě je přívod paliva řízen elektromagnetem, který ve správný okamžik zvedne jehlu a otevře trysky rozprašovače. Když napětí z vinutí indukční cívky zmizí, pružina stlačí jehlu dolů – vstřikovač se zablokuje a vstřikování paliva se zastaví.

Někdy se elektromagnet používá pouze k regulaci tlaku paliva ve speciální komoře, která pomáhá jehle otevírat nebo zavírat rozprašovač. Taková zařízení se nazývají elektrohydraulická a obvykle se dávají do dieselů.

Jak funguje vstřikovač

Hlavním úkolem vstřikovače není jen nalít určité množství paliva do válců nebo sacího potrubí, ale udělat to v přesně definovaném časovém okamžiku, ve správném množství a pod správným tlakem tak, aby se palivo doslova proměnilo v aerosol a účinně se smísilo se vzduchem. Jen tak bude motor schopen správně pracovat a podávat štítkové charakteristiky.

Proto jsou u moderních motorů vstřikovače řízeny elektronickou jednotkou. A čím dokonalejší je pohonný systém, tím složitější jsou jeho programové algoritmy. Dnes není neobvyklé, že každý vstřikovač provede během jednoho cyklu několik přísně dávkovaných vstřiků. Míra sešlápnutí plynového pedálu řidičem, rychlost jízdy, teplota chladicí kapaliny, otáčky klikového hřídele – mikroprocesor bere v úvahu mnoho faktorů.

Co se stane, když se vstřikovač porouchá

Servisní vstřikovač by měl mít apotékovou přesnost a bleskurychlé reakce. A když jsou tovární parametry zařízení z jakéhokoli důvodu porušeny, motor začne běžet nerovnoměrně, startuje s obtížemi nebo kouří.

První příznaky poruchy nejsou pro nezkušeného řidiče příliš patrné, ale určitě po nich budou následovat větší potíže. Vždyť přerušení dodávky paliva přímo ovlivňuje stav zapalování, rozvodu plynu a systémů řízení emisí. V nejzávažnějších případech může vadný vstřikovač smýt ochranný olejový film ze “zrcadla“ válce, což zvyšuje riziko zadření a v důsledku toho generální opravy nebo kompletní výměny motoru. S diagnostikou a opravou se tedy rozhodně nevyplatí otálet.

Typické závady vstřikovačů

Problémy vstřikovačů lze rozdělit do dvou obvyklých skupin. Méně často selhávají elektronické a elektrické součásti. Samozřejmě nelze zcela vyloučit například zkratování cívky elektromagnetu vstřikovače, ale častěji problémy vznikají v důsledku vnějších vlivů – například přetržených vodičů nebo oxidace kontaktů v systému řízení motoru.

Druhá, častější kategorie možných poruch souvisí s přesnou mechanikou vstřikovače. V ruských podmínkách obvykle netrpí ani tak fyzickým opotřebením, jako spíše nekvalitním palivem. Škodlivé nečistoty a aditiva v palivu často vedou ke zrychlené degradaci těsnění, ucpávání a tvorbě usazenin. Přispívají k tomu i prohřešky v provozu vozu – přehřívání, předčasná výměna palivového filtru, vstřikovače může poškodit i dlouhodobý volnoběh.

Výsledkem je, že vstřikovač začne “nalévat“, tj. dodávat benzín nebo palivo v nadměrných dávkách (a ne včas) v důsledku netěsné uzavírací jehly. Nebo naopak ucpané mikrootvory rozprašovače ztrácejí schopnost správně organizovat palivový hořák. Další možnost – opotřebovaná těsnění přestávají držet nastavený tlak v přívodním systému. A nejnebezpečnější závada je, když se vstřikovač neuzavře ani po vypnutí motoru. To hrozí tím, že při dlouhém stání ve válcích proudí palivo do válců, což při dalším spuštění motoru způsobí hydrostroke a vede k velkému generálnímu opravě.

Diagnostika vstřikovačů

Kontrola moderního palivového systému vyžaduje specifické dovednosti a zkušenosti a také opatrnost, zejména v případě vznětových motorů s vysokým tlakem v přívodním okruhu. Běžnému uživateli proto zpravidla nezbývá než se soustředit na následky poruch. Navíc je jednoduše nemožné si jich nevšimnout: nestabilní chod motoru bývá doplněn výstražnou kontrolkou Check Engine na přístrojové desce.

I když existují i nepřímé příznaky poruch. Například závažná netěsnost vstřikovačů obvykle vede ke zvýšení hladiny oleje v klikové skříni motoru po zaparkování. Přebytečné palivo stéká po stěnách válců, mazivo zkapalní a měrka začne vydávat charakteristickou příchuť paliva.

V každém případě byste neměli otálet s návštěvou technického střediska. Není vyloučeno, že se při rychlém zásahu ukáže, že jde o vyčištění vstřikovačů, nikoliv o jejich nákladnou výměnu. Navíc tato zařízení zřídka selhávají po jednom, takže je lepší se předem připravit na kompletní obnovu sady vstřikovačů, zejména pokud váš vůz není první čerstvosti a nájezd se blíží 150-200 tisícům kilometrů.

Čištění vstřikovačů: proplachování a ultrazvuk

Značná část problémů s palivovým zařízením je spojena se znečištěním přesných kanálků a otvorů, které někdy u vstřikovače není silnější než lidský vlas. Proto opraváři tradičně doporučují jako první záchranné opatření vyčištění součástí systému od škodlivých usazenin.

Obvykle nabízejí na výběr dva způsoby: levnější, bez demontáže vstřikovačů z motoru, nebo dražší – s demontáží dílů a mytím na speciální stolici. V prvním případě lze aktivní přísady nalít přímo do palivové nádrže, ve druhém se obvykle používá ultrazvuk, který odstraní všechny usazeniny z kovu. Tato metoda je mnohem účinnější.

Je však důležité si uvědomit, že takový postup není zárukou zbavení se problémů. Je možné, že vadnou nebo příliš opotřebovanou trysku bude třeba ještě vyměnit. Kromě toho odborníci nedoporučují čištění pro preventivní účely, protože samotné agresivní chemické složení není pro vysoce přesné součásti příliš užitečné. Proto než přistoupíte na proplachování, je třeba se ujistit, že ostatní systémy jsou v pořádku – především zapalování. Možná, že za nestabilní chod motoru mohou nekvalitní svíčky nebo třeba nefunkční snímače.

Kdy je třeba vyměnit vstřikovač

Když vstřikovač nedává tovární parametry (kontrolují se i na speciálních měřících stolicích) a nepomáhá ani čištění. Polovičatá opatření jsou v tomto případě nevhodná: čím silnější je opotřebení nebo znečištění zařízení, tím hůře bude motor pracovat, tím rychleji si o pozornost a finanční investice řeknou další systémy. Proto je v zájmu řidiče, aby stav palivového zařízení sledoval. A přinejmenším ho nevystavovat zbytečnému riziku tankováním u pochybných čerpacích stanic.

Součty

1. Vstřikovač je potřebný pro včasné dodání přesně definované dávky paliva do sacího potrubí nebo přímo do válce.
2. Vstřikovače pro dieselové motory odolávají řádově vyššímu tlaku ve srovnání s díly pro benzinové motory. A stojí podstatně více.
3. Počet vstřikovačů obvykle odpovídá počtu válců motoru.
4. Dnes se nejčastěji používají elektromagnetické vstřikovače s elektronickým řízením.
5. Výpadky vstřikovačů vedou k nerovnoměrnému chodu motoru, snížení výkonu, zvýšení spotřeby paliva.
6. Příčinou problémů se vstřikovači často není fyzické opotřebení, ale znečištění systému.
7. V tomto případě může pomoci proplachování palivového zařízení. Je žádoucí – na speciálním stojanu s vyjmutím vstřikovačů.
8. Pokud po vyčištění vstřikovač nevytváří požadované parametry, bude jej nutné vyměnit.
9. V rizikové zóně – stará zařízení s počtem najetých kilometrů nad 150 000 km: v tomto případě může být nutné aktualizovat všechny vstřikovače motoru.