Moottorin suuttimet: toimintaperiaate ja usein esiintyvät toimintahäiriöt

Ruiskutussuutin on pienikokoinen laite, joka on kaikissa nykyaikaisissa polttomoottoreissa. Siksi polttoaineen ruiskutussuuttimet ovat moottorin kriittinen osa, jota ilman se ei pysty toimimaan. Vialliset injektorit johtavat välittömästi tehon laskuun ja polttoaineen kulutuksen kasvuun, jolloin käynnistyy toimintahäiriöiden ketjureaktio, jossa on näköpiirissä kalliita korjauksia. Selvitetään, miksi näin tapahtuu ja miten vältät ongelmat.

Mikä on injektori

Suutin eli injektori on polttomoottorin ruiskutus- (injektori-) virransyöttöjärjestelmän tärkein osa, joka sumuttaa bensiiniä tai dieselpolttoainetta paineen alaisena imusarjaan tai suoraan moottorin sylinteriin. Juuri ruiskutussuuttimet huolehtivat polttoaineen tasaisesta syötöstä ja tarkasta annostelusta sekä sen tehokkaasta sekoittumisesta ilmaan. Näin ollen ne vaikuttavat ratkaisevasti käyttösekoituksen muodostumiseen ja siten polttomoottorin tärkeimpiin ominaisuuksiin.

Miten monta injektoria moottorissa on

Tämä riippuu moottorin rakenteesta ja tyypistä. Esimerkiksi XX vuosisadan lopulla autonvalmistajat käyttivät niin sanottua monoruiskutusta. Tällaisessa voimajärjestelmässä yksi ruiskutuslaite korvasi itse asiassa kaasuttimen, joka ruiskutti polttoainetta kaikkien sylintereiden yhteiseen jakeluputkeen. Nykyaikaisissa moottoreissa, joissa on hajautettu tai suora polttoaineen ruiskutus, ruiskutussuuttimien määrä on kuitenkin yleensä yhtä suuri kuin sylintereiden määrä. Poikkeus – yhdistelmäversiot, jolloin polttoainetta polttomoottorissa voidaan syöttää suoraan sylintereihin ja imusarjaan. Tällaisessa monimutkaisessa järjestelmässä ruiskutussuuttimien määrä kaksinkertaistuu.

Miten injektorit on järjestetty

Kaavamaisesti jokainen ruiskutuslaite koostuu suljetusta metallikotelosta, verkkosuodattimesta, jousella varustetusta sulkuneulasta ja sumuttimesta. Mallien tärkeimmät suunnitteluerot riippuvat pääsääntöisesti niissä olevasta käyttöpaineesta. Hajautetulla ruiskutuksella varustetuissa bensiinimoottoreissa se on suhteellisen pieni, mutta nykyaikaisissa dieselmoottoreissa se nousee 2000-2200 baariin. Toinen tärkeä suunnittelukohta on ruiskutuksen ohjausperiaate. Se voi olla mekaaninen, sähkömagneettinen tai pietsosähköinen. Lisäksi on olemassa pumppusuuttimia, jotka paitsi sumuttavat polttoaineen, myös esipuristavat sen tarvittavaan paineeseen.

Nykyään autonvalmistajat käyttävät usein sähkömagneettisia ruiskutussuuttimia. Tällöin polttoaineen syöttöä ohjaa magneettisähkömagneetti, joka oikealla hetkellä nostaa neulaa ja avaa suuttimet. Kun induktiokelan käämien jännite katoaa, jousi painaa neulan alas – ruiskutuslaite lukittuu ja polttoaineen ruiskutus lakkaa.

Joskus sähkömagneettia käytetään vain säätämään polttoaineen painetta erityisessä kammiossa, joka auttaa neulaa avaamaan tai sulkemaan sumuttimen. Tällaisia laitteita kutsutaan sähköhydraulisiksi, ja ne asennetaan yleensä dieseleihin.

Miten injektori toimii

Ruiskuttimen päätehtävänä ei ole vain kaataa tietty määrä polttoainetta sylintereihin tai imusarjaan, vaan tehdä se tarkasti määritettynä ajankohtana, oikeassa määrässä ja oikeassa paineessa, jotta polttoaine kirjaimellisesti muuttuu aerosoliksi ja sekoittuu tehokkaasti ilmaan. Vain tällä tavoin moottori voi toimia oikein ja antaa nimikilven mukaiset ominaisuudet.

Nykyaikaisissa moottoreissa ruiskutussuuttimia ohjataan siksi elektronisella yksiköllä. Ja mitä täydellisempi tehojärjestelmä on, sitä monimutkaisempia ovat sen ohjelmalliset algoritmit. Nykyään ei ole harvinaista, että kukin injektori tekee useita tarkasti annosteltuja ruiskutuksia yhden syklin aikana. Se, kuinka paljon kuljettaja painaa kaasupoljinta, ajonopeus, jäähdytysnesteen lämpötila, kampiakselin nopeus – mikroprosessori ottaa huomioon monia tekijöitä.

Mitä tapahtuu, jos injektori hajoaa

Huollettavan ruiskutussuuttimen pitäisi olla apteekkitarkka ja reagoida salamannopeasti. Ja kun laitteen tehdasparametreja rikotaan jostain syystä, moottori alkaa käydä epätasaisesti, käynnistyy vaikeasti tai savuaa.

Kokematon kuljettaja ei huomaa ensimmäisiä merkkejä toimintahäiriöstä, mutta niitä seuraavat varmasti suuremmat ongelmat. Polttoaineen syöttökatkokset vaikuttavat nimittäin suoraan sytytys-, kaasunjakelu- ja päästöjenvalvontajärjestelmien kuntoon. Vakavimmissa tapauksissa viallinen ruiskutuslaite voi huuhtoa sylinterin “peilistä” suojaavan öljykalvon pois, mikä lisää naarmuuntumisriskiä ja sen seurauksena moottorin peruskorjausta tai täydellistä vaihtoa. Diagnostiikkaa ja korjausta ei siis missään nimessä kannata viivyttää.

Tyypillisiä vikoja injektoreissa

Injektoreiden ongelmat voidaan jakaa kahteen perinteiseen ryhmään. Harvemmin elektroniset ja sähköiset komponentit vikaantuvat. On tietenkin mahdotonta sulkea täysin pois esimerkiksi injektorin solenoidin kelan oikosulkua, mutta useammin ongelmat johtuvat ulkoisista vaikutuksista – esimerkiksi rikkoutuneista johdoista tai moottorinohjausjärjestelmän koskettimien hapettumisesta.

Toinen, yleisempi mahdollisten toimintahäiriöiden luokka liittyy injektorin tarkkaan mekaniikkaan. Venäjän olosuhteissa se ei yleensä kärsi niinkään fyysisestä kulumisesta kuin huonolaatuisesta polttoaineesta. Polttoaineen haitalliset epäpuhtaudet ja lisäaineet johtavat usein tiivisteiden nopeutuneeseen hajoamiseen, tukkeutumiseen ja kerrostumien muodostumiseen. Edistää tätä ja rikkomuksia auton toiminnassa – ylikuumeneminen, polttoainesuodattimen ennenaikainen vaihtaminen, jopa pitkäaikainen tyhjäkäynti voi vahingoittaa ruiskutussuuttimia.

Tämän seurauksena injektori alkaa “kaataa”, eli toimittaa bensiiniä tai polttoainetta liiallisina annoksina (eikä ajoissa) vuotavan sulkuneulan vuoksi. Tai päinvastoin, tukkeutuneet mikroaukot sumuttimesta menettävät kykynsä järjestää polttoainesäiliö oikein. Toinen vaihtoehto – kuluneet tiivisteet lakkaavat pitämästä asetettua painetta syöttöjärjestelmässä. Ja vaarallisin toimintahäiriö on, kun ruiskutuslaite ei sulkeudu, vaikka moottori sammutetaan. Tämä uhkaa sitä, että sylintereissä pitkän pysäköinnin aikana sylintereihin virtaa polttoainetta, mikä moottorin seuraavalla käynnistyksellä aiheuttaa hydrostroke ja johtaa suureen peruskorjaukseen.

Suuttimien diagnostiikka

Nykyaikaisen polttoainejärjestelmän tarkastaminen vaatii erityisiä taitoja ja kokemusta sekä varovaisuutta, erityisesti dieselmoottoreissa, joiden syöttöpiirissä on korkea paine. Siksi keskivertokäyttäjä joutuu pääsääntöisesti keskittymään toimintahäiriöiden seurauksiin. Lisäksi on yksinkertaisesti mahdotonta olla huomaamatta niitä: moottorin epävakaata toimintaa täydentää yleensä Check Engine -varoitusvalo kojelaudassa.

Tosin on olemassa myös epäsuoria merkkejä toimintahäiriöistä. Esimerkiksi vakava ruiskuvuoto johtaa yleensä moottorin kampikammion öljytason nousuun pysäköinnin jälkeen. Ylimääräinen polttoaine valuu sylinterin seinämiä pitkin, voiteluaine nesteytyy, ja mittatikusta alkaa erittyä tyypillistä polttoaineen makua.

Joka tapauksessa sinun ei pidä viivyttää käyntiä teknisessä keskuksessa. Ei ole poissuljettua, että nopealla puuttumisella asia osoittautuu ruiskutussuuttimien puhdistamiseksi, ei niiden kalliiksi vaihtamiseksi. Plus, nämä laitteet harvoin epäonnistuvat yksi kerrallaan, joten on parempi valmistautua etukäteen injektorien sarjan täydelliseen uusimiseen, varsinkin jos autosi ei ole ensimmäinen tuoreus, ja kilometrimäärä on lähempänä 150-200 tuhatta kilometriä.

Suuttimien puhdistus: huuhtelu ja ultraääni

Merkittävä osa polttoainelaitteiden ongelmista liittyy tarkkuuskanavien ja -reikien saastumiseen, joka joskus injektorissa ei ole paksumpi kuin ihmisen hius. Siksi korjaajat suosittelevat perinteisesti järjestelmän osien puhdistamista haitallisista saostumista ensimmäisenä pelastustoimenpiteenä.

Yleensä tarjoavat valinnan kahdesta tavasta: halvempi, purkamatta ruiskutussuuttimia moottorista, tai kalliimpi – osien irrottaminen ja pesu erityisellä penkillä. Ensimmäisessä tapauksessa aktiivisia lisäaineita voidaan kaataa suoraan polttoainesäiliöön, ja toisessa käytetään yleensä ultraääntä, joka poistaa kaikki talletukset metallista. Tämä menetelmä on paljon tehokkaampi.

On kuitenkin tärkeää ymmärtää, että tällainen menettely ei ole tae ongelmien poistamisesta. On mahdollista, että viallinen tai liian kulunut suutin on edelleen vaihdettava. Asiantuntijat eivät myöskään suosittele puhdistusta ennaltaehkäiseviin tarkoituksiin, koska aggressiiviset kemialliset koostumukset itsessään eivät ole liian hyödyllisiä korkean tarkkuuden komponenteille. Siksi ennen huuhteluun suostumista on varmistettava, että muut järjestelmät ovat kunnossa – ennen kaikkea sytytys. Ehkä moottorin epävakaasta toiminnasta syynä ovat huonokuntoiset tulpat tai vaikkapa epäonnistuneet anturit.

Kun injektori pitää vaihtaa

Kun injektori ei anna tehdasparametreja (ne tarkistetaan myös erityisellä mittauspenkillä), eikä puhdistus auta. Puolitoimenpiteet eivät tässä tapauksessa ole tarkoituksenmukaisia: mitä voimakkaampi laitteen kuluminen tai saastuminen on, sitä huonommin moottori toimii, sitä nopeammin muut järjestelmät vaativat huomiota ja taloudellisia investointeja. Siksi on kuljettajan edun mukaista pitää silmällä polttoainelaitteiden kuntoa. Eikä ainakaan altistaa sitä tarpeettomalle riskille tankkaamalla epäilyttävillä huoltoasemilla.

Summat

1. Suuttimia tarvitaan, jotta tarkasti määritelty annos polttoainetta voidaan toimittaa ajallaan imusarjaan tai suoraan sylinteriin.
2. Dieselin ruiskutussuuttimet kestävät kertaluokkaa enemmän painetta verrattuna bensiinimoottoreiden osiin. Ja ne maksavat huomattavasti enemmän.
3. Suuttimien määrä vastaa yleensä moottorin sylintereiden määrää.
4. Tänään käytetään useimmiten sähkömagneettisia ruiskutussuuttimia, joissa on elektroninen ohjaus.
5. Vialliset injektorit johtavat moottorin epätasaiseen toimintaan, tehon vähenemiseen ja polttoaineen kulutuksen kasvuun.
6. Suuttimien ongelmien syynä ei useinkaan ole fyysinen kuluminen, vaan järjestelmän saastuminen.
7. Tässä tapauksessa voi auttaa polttoainelaitteiden huuhtelu. Se on toivottavaa – erityisellä jalustalla, jossa ruiskut poistetaan.
8. Jos puhdistuksen jälkeen injektori ei tuota haluttuja parametreja, se on vaihdettava.
9. Riskivyöhykkeellä – vanhat laitteet, joiden ajokilometrit ovat yli 150 000 km: tässä tapauksessa kaikki moottorin injektorit voidaan joutua päivittämään.