Еще не так давно пьезофорсунки считались чуть ли не верхом совершенства, но потом от них отказалось большинство производителей, за исключением VDO. При этом пьезофорсунки VDO сегодня устанавливаются примерно на 20% всех новых автомобилей. У этих форсунок есть свои плюсы, но есть и важные нюансы в обслуживании, какие именно – нам рассказали представители компании Distehnika.
О том, что почти все современные легковые дизельные автомобили оснащены топливной системой Сommon Rail, сегодня знает любой автовладелец. Разница только в конструкции этих систем, используемых разными конкурирующими производителями. Но совершенно очевидно только то, что эти системы становятся все более и более сложными в изготовлении, а особенно в ремонте. Мы уже писали о принципах кодировки, впервые примененными производителем Delphi.. Следующим этапом развития было применение пьезоэлемента в качестве актуатора форсунки.
Что такое «пьезо»
Мы часто используем в речи термин «пьезоэлемент», но, наверное, не каждый сразу сможет объяснить, что это такое. Например, очень распространены зажигалки с пьезоэлементом: как они работают? Есть такая штука, как пьезокристаллы. По-простому говоря, при изменении формы они производят электричество. В зажигалке нажали на кнопку, надавили на цепь пьезокристаллов – они дали искру. Это – пьезоэффект. Существует и обратный пьезоэффект: если к пьезокристаллу подвести электричество – он изменит форму. Один кристалл не сильно изменится в размерах, но если кристаллов несколько, то изменение будет заметнее. Опять же, говоря упрощенно, меняя форму, цепочка кристаллов давит на шток, и форсунка открывается / закрывается.
Теоретически применение пьезоэлементов давало большие преимущества, начиная от стоимости изготовления, простоты регулировки и заканчивая точностью режимов работы и управления форсункой. Современные дизели должны отвечать строгим экологическим нормам. Для этого в них применяется так называемый «послойный» впрыск – за один рабочий ход форсунка подает топливо малыми порциями несколько раз.
Форсунки управляются электроникой, и скорость электроимпульса – очень высокая. Главное – чтобы за ней успевала управляющая форсункой механика. И вот тут пьезолемент показал себя хорошо: форсунка с таким актуатором способна впрыскивать топливо несколько раз в секунду. А поскольку пьезоэлемент обладает очень малой инерцией, то впрыск получается очень точным. Что касается стоимости изготовления, то пьезокристаллы на первый взгляд, проще, чем электромагнитные соленоиды.
Реалии
Технология выглядела многообещающей, и практически все производители попробовали использовать пьезо в своих форсунках. Но в реальности все оказалось сложнее – как в производстве, так и в ремонте. Большинство производителей сочли пьезофорсунки слишком сложным и затратным направлением, и отказались от этой темы.
Исключением является VDO.
VDO. Куда девался Siemens?
С названиями VDO и Siemens сегодня иногда наблюдается путаница. Кто есть кто? На самом деле все просто. Компания VDO была основана в 1923-м году во Франкфурте. За короткий период эта компания стала крупнейшим поставщиком тахометров и других приборов для автомобильной промышленности. В 1991…1994-х годах концерн Mannesmann приобрел VDO, и с 1997 года стал именоваться Mannesmann VDO AG. В 2000-м году концерн Siemens AG приобрёл Mannesmann VDO, и в результате объединения с активами Siemens Automotive AG в апреле 2001 года было организовано подразделение Siemens VDO Automotive AG. В 2007 году Siemens AG продал подразделение, относящиеся к автомобильной продукции. Таким образом Siemens VDO Automotive AG перешёл к Continental AG, и был реорганизован в Continental Automotive GmbH.
Серьезные теоретические и технологические разработки, начатые еще компанией Siemens, позволили сохранить конкурентное преимущество от использования пьезоэлемента. Это оценили и автопроизводители. В результате сегодня форсунками производства VDO комплектуется более 20% всех сходящих с конвейера автомобилей самых разных марок: VW, Audi, Seat, Škoda, Citroen, Renault, Dacia, Nissan, Ford, Jaguar, Land rover, Mazda, Mercedes-Benz, Suzuki, Toyota, Volvo.
Но автовладельца вряд ли интересуют проблемы производителей. Интересует экономичность собственного автомобиля, приемистость, малошумность и долговечность. А в случае ремонта, который рано или поздно случается – ремонтопригодность. По-простому говоря, пьезокристаллы меняют свои свойства от высокой температуры, а, кроме того, существует механический износ форсунок. То есть пьезофорсунки (как, впрочем, и любые другие) со временем надо калибровать. И это оказывается не так легко.
Суть вопроса
Сложности возникают из-за высокой точности, которую невозможно достичь при настройке параметров пьезофорсунки в кустарных условиях. А главное – VDO строго засекретил параметры своих форсунок. Да, многие мастерские пользуются тест-планами, полученными путем сравнительного тестирования новых форсунок, но эти тест-планы далеки от совершенства.
Политика секретности VDO – очень жесткая. Например, компания Distehnika является авторизованным дизельным центром VDO, но параметров настройки все равно не имеет. Как в таком случае производится настройка? Форсунки тестируются на специальном стенде, имеющем онлайн-подключение к серверу VDO, и регулируются в зависимости от технических параметров каждой конкретной форсунки.
На компьютере стенда виден только зеленый индикатор, если тест пройден, и красный – если не пройден. И никаких цифр. Эксперимента ради, специалисты компании Distehnika провели множество тестов пьезофорсунок на неоригинальном оборудовании. Результаты оказались абсолютно парадоксальными. Неоригинальное оборудование не понимает логику параметров VDO, и считает годными те форсунки, которые на онлайн-стенде VDO не проходят тест.
Что это значит для автовладельца? Реставрированная кустарным способом пьезофорсунка возможно и будет работать, другой вопрос – как? И как это в результате отразится на экономичности, шумности, ресурсе сажевого фильтра, чистоте выхлопа, которую меряют на техосмотре, а главное – на ресурсе двигателя в целом.
Да, пьезофорсунки – штука не простая, и при некорректном обслуживании способны доставить массу проблем, как, впрочем, и любая современная технология. Но, как показывает практика, при грамотном подходе плюсы пьезофорсунок проявляются в полной мере.
pexels.com