PARTNERZY PORTALU
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl
  • partner portalu farmer.pl

Co szkodzi wtryskowi common rail?

Autor: Grzegorz Szularz, Wojciech Denisiuk

Dodano: 21-01-2017 07:33

Tagi:

W poprzedniej części pisaliśmy o podstawach budowy układów common rail. Tym razem chcielibyśmy skupić się na przyczynach ich przedwczesnego zużycia, a także podpowiedzieć, jak tego uniknąć, a tym samym bardzo wysokich wydatków napraw.



Z artykułu opublikowanego w poprzednim numerze "Farmera" (12/2016) wiemy już, dlaczego układy CR zyskały dominującą pozycję, jeżeli chodzi o zasilanie silników wysokoprężnych. Jednakże często bywa tak, że wyższy stopień zaawansowania technicznego (m.in. precyzji wykonania, obciążeń) pociąga za sobą pogorszenie trwałości i większą podatność na usterki. Dotyczy to również nowoczesnych układów wtryskowych common rail, które na dobre zagościły już w zdecydowanej większości silników stosowanych w maszynach rolniczych. Czy dla użytkowników oznacza to częstsze kłopoty i wydatki?

KOSZTOWNA PRECYZJA

Nie ma co ukrywać, że układ wtryskowy CR jest bardziej podatny na uszkodzenia niż tradycyjne systemy oparte na klasycznych rotacyjnych lub rzędowych pompach wtryskowych. To efekt m.in. stosowania w nich znacznie większych ciśnień, a jednocześnie większej precyzji wykonania. To, na co w tradycyjnym układzie wtryskowym mogliśmy przymknąć oko, "bo motor to przetrawi", w nowoczesnym common railu jest niedopuszczalne - to cena za wysoką sprawność, ekonomikę, moc i ekologię.

Problem jest o tyle poważny, że koszty napraw układu wtryskowego common rail stosowanego w silnikach maszyn rolniczych bywają naprawdę wysokie. Na ogół cena nowego wtryskiwacza CR waha się od 1,5 do 2 tys. zł, ale w niektórych przypadkach może być znacznie wyższa - dużo zależy od producenta tego układu. Drugim bardzo kosztownym podzespołem jest pompa wysokiego ciśnienia (często zintegrowana z zębatą pompą wstępną) - za nią zapłacimy na ogół od 4 tys. zł do nawet kilkunastu tys. zł! Tak więc łatwo sobie wyobrazić, ile może kosztować naprawa silnika, w którym uszkodzeniu uległy zarówno wtryskiwacze, jak i pompa, a takie przypadki nierzadko się zdarzają. Dla 6-cylindrowego motoru koszt wymiany elementów może wynieść od ok. 20 do nawet 40 tys. z ł. Czy można tego uniknąć?

DLACZEGO COMMON RAIL SIĘ PSUJE?

Zużycia wtryskiwaczy CR nie można uniknąć, ale można sprawić, że będzie ono postępowało powoli, w tempie zgodnym z założeniami konstruktorów. Ile optymalnie powinien wytrzymać taki układ? Producenci oficjalnie nie podają konkretnych liczb, ale na podstawie nieoficjalnych informacji należy przyjąć, że przy prawidłowej obsłudze i stosowaniu odpowiedniego paliwa układ CR powinien utrzymać dobre parametry pracy przynajmniej przez pierwsze 8-10 tys. godzin pracy. Z pewnością wielu rolników ma już bogate doświadczenia z eksploatacją samochodów osobowych z ukła-dami wtryskowymi common rail, w których awarie często zdarzały się już w stosunkowo nowych egzemplarzach. Na szczęście dla rolników systemy stosowane w maszynach rolniczych są już bardziej dopracowane, a często też ze względów gabarytowych mniej podatne na uszkodzenia.

Przejdźmy jednak do sedna. Dlaczego common rail może ulegać awariom? Najbardziej liczący się producenci komponentów układów CR tacy, jak Bosch, Denso, Delphi czy Siemens, wymieniają cztery podstawowe zagrożenia dla nowoczesnych układów common rail, a są to: zanieczyszczenia stałe w paliwie, zła jakość paliwa (m.in. obecność wody), stosowanie filtrów paliwowych o nieodpowiednich parametrach i brak ich systematycznej wymiany, a także zastosowanie niefabrycznych części do napraw.

Warto czynniki te podzielić na dwie grupy - na takie, na które użytkownik maszyny rolniczej nie ma wpływu (przynajmniej do pewnego stopnia), i na takie, o których może decydować. Do pierwszej grupy należy jakość paliwa. Ma ona kluczowe znaczenie dla trwałości układów wtryskowych i w głównym stopniu zależy od solidności dostawcy. Warto więc kupować tylko od sprawdzonych dostawców, którzy nie zawsze są może najtańsi, ale gwarantują stabilną jakość. Co należy rozumieć przez dobrą jakość? Chodzi o zgodny z normą skład chemiczny i brak zanieczyszczeń stałych. Na temat produkowanych w Polsce paliw krąży wiele różnych opinii, które często mówią o tym, że są one gorsze niż np. w zachodniej Europie. Według ekspertów paliwo produkowane w polskich rafineriach jest wysokiej jakości, ale problemem jest to, że zanim trafi do końcowego odbiorcy, przechodzi przez łańcuch pośredników. To na tym etapie może dochodzić do pogorszenia jakości. Przyczyny są różne, np. niechlujstwo, postępowanie niezgodne z normami podczas przechowywania i transportu paliw, zanieczyszczone zbiorniki, ale zdarzają się również oszuści, którzy celowo zwiększają objętość paliwa różnymi dodatkami, np. wodą.

JAKOŚĆ PALIWA ZALEŻY RÓWNIEŻ OD ROLNIKA

Jakość paliwa zależy od rzetelności dostawcy, ale też od tego, w czym i jak długo rolnik przechowuje paliwo. Największe gospodarstwa coraz częściej posiadają profesjonalne zbiorniki na paliwo, które pozwalają utrzymać jego wysoką jakość, ale też mają bardzo dokładne systemy filtracji paliwa przed zatankowaniem go do maszyny. Niestety, w wielu gospodarstwach do przechowywania paliwa używa się tego, co można na to zaadoptować. Często są to zbiorniki z tworzyw sztucznych, z których korzysta m.in. przemysł spożywczy (popularne mauzery), ale też różne pojemniki po chemii lub stare metalowe beczki.

Co w tym złego? Dużo zależy od ich czystości i szczelności. Olej napędowy jest płynem higroskopijnym i wchłania wilgoć z powietrza. Jeśli paliwo trzymamy długo z np. niedokręconym korkiem (bo akurat poprowadziliśmy tamtędy wąż), zawartość wody w paliwie rośnie. Problem zbierania się wody w paliwie może dotyczyć również zbiorników w samych maszynach. Dzieje się tak, jeśli odpowietrznik zbiornika paliwa nie działa poprawnie, a wilgoć ma do niego swobodny dostęp. Nadmiar wody w paliwie ma zgubne działanie dla układu wtryskowego, gdyż takie paliwo traci właściwości smarne i we wszystkich elementach układu wtryskowego pojawia się zwiększone tarcie i tego efekty - opiłki. W wyniku długiego przechowywania paliwa rozwijają się w nim również bakterie, które przybierając postać osadów, mogą przyczyniać się do zapychania filtrów. To efekt stosowania biododatków w produkcji paliw.

USTERKI I NAJCZĘSTSZE OBJAWY

Jak już wyjaśniliśmy, woda jest przyczyną powstawania mikroopiłków i miejscowych zatarć. Skutkiem tego może być przyspieszone zużycie elementów układu wtryskowego lub w niektórych przypadkach bardzo szybkie ich unieruchomienie - czasami już po kilku godzinach pracy na takim paliwie. Czasami wiąże się to z unieruchomieniem jednego wtryskiwacza, który np. przestaje podawać paliwo. Gorzej, jeśli zatnie się on w pozycji otwartej iglicy i podaje paliwo w sposób ciągły - grozi to nawet wypaleniem tłoka. Niestety, nawet jeśli tylko w pompie wysokiego ciśnienia powstają zatarcia, to opiłki trafiają do całego układu łącznie ze zbiornikiem paliwa. Podczas naprawy trzeba o tym pamiętać i wyczyścić koniecznie cały układ paliwowy, łącznie ze zbiornikiem paliwa.

Nadmiar wody wpływa również na przyspieszenie korozji wewnętrznych elementów układu wtryskowego CR, przyczynia się do tego również niewłaściwy skład chemiczny paliwa, np. zbyt duże zasiarczenie i powstające w ten sposób dość kwaśnie środowisko. Wtryskiwacze CR są niezwykle precyzyjnie wykonane i mają dokładne pasowanie. W wyniku wewnętrznej korozji tracą szczelność, co zakłóca pracę całego układu. W szczególności korozja zakłóca pracę zaworu sterującego uchyleniem iglicy. Bardzo często w wyniku korozji tego zaworu zbyt dużo paliwa uchodzi na przelew, przez co opóźnia się moment otwarcia iglicy (wymaga on odpowiedniego ciśnienia), a tym samym wtrysku. Takie zużycie objawia się m.in. opóźnionym rozruchem silnika, np. dopiero po kilku sekundach kręcenia. To efekt tego, że układowi trudniej uzyskać wysokie ciśnienie. Taki układ musi się "bardziej starać", by je uzyskać, przez co jego elementy są jeszcze bardziej obciążone, a zużycie przyspieszone. Warto dodać, że średnica otworu w tym zaworze ma ok. 1 mm, a zatem powierzchnia przylegania zaworu jest niezwykle mała i każdy, nawet najmniejszy jej uszczerbek ma duży wpływ na szczelność połączenia, zwłaszcza że nieustannie działa tu wysokie ciśnienie, takie jakie panuje w akumulatorze paliwa, a więc nawet ponad 2000 barów.

Erozja dysz wtryskiwacza to kolejny, dość częsty, problem związany z układami CR. Średnice i rozłożenie otworów w rozpylaczu mają ogromne znaczenie, paliwo jest dzięki temu równomiernie rozprowadzone, a kąt, pod jakim uderza ono o ścianki komory, powoduje korzystne zawirowanie i wymieszanie się z powietrzem. Jeżeli dysze są skorodowane, kropelki paliwa będą podawane w sposób losowy, nierównomierny, a zatem również mieszanie się z powietrzem będzie niewłaściwe. W przypadku powiększenia się średnic dysz zwiększy się także średnica kropli, a to również niesie za sobą niekorzystne implikacje. Objawem będzie zwiększone zapotrzebowanie na paliwo oraz siny (białoniebieskawy) dym wydobywający się z układu wylotowego podczas postoju na obrotach biegu jałowego. Warto przypomnieć, że wtryskiwacze podlegają fabrycznej kalibracji, dzięki czemu komputer sterujący wie, na jaki czas otworzyć wtryskiwacz, by wtrysnąć odpowiednią ilość paliwa. Pod wpływem erozji końcówki wtryskiwacza sterownik traci kontrolę nad rzeczywistymi dawkami, w efekcie czego mogą: rosnąć zużycie paliwa, pogarszać się kultura pracy i przede wszystkim niekorzystnie zmieniać się skład spalin. Ta ostatnia zmiana może mieć bardzo zły wpływ na trwałość nowoczesnych elementów układu oczyszczania spalin (katalizatory, filtry cząstek stałych).

Duże znaczenie ma również wysoka temperatura pracy, która wpływa na wypalanie się iglicy. W przypadku, gdy skład mieszanki jest odpowiedni, proces zużycia termicznego zachodzi stosunkowo wolno. Jednakże gdy w wyniku zatankowania paliwa złej jakości lub stosowania filtrów niezgodnych z zalecanymi na końcówce wtryskiwacza zaczną osadzać się nagary powodujące, że do komory spalania będzie podawana zbyt mała ilość paliwa, proces spalania będzie uboższy (dużo powietrza, mało tlenu).

WYSOKIE CIŚNIENIE TO NIE TYLKO ZALETA

Praca z dużo większymi ciśnieniami niż w układach zasilanych pompami sprawia, że pojawiają się dogodne warunki dla kawitacji. To niekorzystne z punktu widzenia instalacji hydraulicznych zjawisko objawia się gwałtownym przejściem cieczy z fazy ciekłej w gazową podczas gwałtownej zmiany ciśnienia - takiej, jaka towarzyszy np. otwieraniu zaworu, który przecież jest pewnego rodzaju przewężeniem. Pęcherzyki gazu "przyklejają" się do ścianek i przemieszczając się razem z przepływającym paliwem, w końcu implodują (zapadają się), co może powodować mikroubytki. Zjawisko to nosi nazwę pittingu kawitacyjnego, jego następstwem jest łuszczenie się zwłaszcza powierzchni zaworów i ścianek w miejscach kontaktu. Niestety, jest to nierozerwalny element towarzyszący pracy takich układów i składający się n a normalne zużywanie się zaworów.

JAK CHRONIĆ UKŁAD CR?

Czy możemy, oprócz zakupu paliwa w pewnym źródle i właściwego jego przechowywania, zrobić coś jeszcze dla zwiększenia żywotności układu wtryskowego CR? Oczywiście. Kluczowe dla jego trwałości są filtry stosowane przy silniku, a także ich regularna wymiana zgodna z zaleceniami producenta. Odpowiedniej jakości, czyli mający zalecane właściwości oczyszczające, filtr to element, na którym nie można oszczędzać. Niestety, to też część, o której na ogół mało wiemy i przy zakupie możemy sugerować się tylko ceną. Dlatego warto stosować takie podzespoły, które rekomenduje producent maszyny (silnika). Na pozór takie same filtry mają zupełnie inne wkłady, które nie zawsze w równym stopniu zabezpieczają układ wtryskowy przed ciałami stałymi. Pamiętajmy też o tym, że dobry filtr działa dłużej.

Co się stanie, gdy nawet dobry filtr jest eksploatowany zbyt długo? Przedłużanie okresu międzyserwisowego jest niebezpieczne z kilku powodów. Po pierwsze, brudny filtr działa jak dławik i powoduje większe obciążenia na pompie wstępnej (nawet dwukrotnie), a to przyspiesza znacznie jej zużycie. Po drugie, podczas tłoczenia paliwa przez brudny filtr może dojść do przerwania jego wkładu i cząstki stałe trafią bez przeszkód do pompy wysokiego ciśnienia i dalej.

W kolejnym wydaniu "Farmera" podpowiemy, jak naprawiać nowoczesne układy common rail - które elementy można regenerować, a które trzeba kupić nowe, kto powinien to zrobić i ile kosztują naprawy.

 

Artykuł ukazał się w styczniowym (01/2017) numerze miesięcznika "Farmer"

Podobał się artykuł? Podziel się!
×

WSZYSTKIE KOMENTARZE (7)

  • rusek 2017-01-22 12:45:19
    Co do ilosci mth to rzeczywiscie zachodnie kreca je szybciej i kazdy traktorzysta socjalista to wie
  • Adaś 2017-01-22 00:03:34
    Najlepszy to jest koń, owsa, siana i żyta i już jedziesz :)
  • rolas 2017-01-21 17:35:14
    @Niezawodny To że jakieś rozwiązanie ma wyższe wymagania nie oznacza, że jest ujowe. Paliwo w czasach początku MF w PRL a paliwo dzisiejsze to niebo a ziemia i dziś żadna maszyna z rotacyjną nie ma problemu z pracą na naszym paliwe i co powiesz, że taki MF albo JD z lat 80-90 to guano? Kilka razy objedzie w mth twoją 60tkę robiąc 5 x tyle roboty. Ile litrów pojemności i ile cylindrów musiałaby mieć taka "60" w wersji 150 KM i ile by chlała "byleczego" na godzinę pracy w porządnym pługu.

    A Abrams ma turbinę gazową, która do poprawnej pracy potrzebuje filtra powietrza wielkości całego 6 cyl. silnika z MF serii 6000, wymienianego i czyszczonego co parę godzin inaczej kaplica... i co z tego że w baku może być koktajl paliw, skoro chla dwa razy tyle co porównywalny diesel? Każde rozwiązanie ma swoje + i -, a jak się spojrzy nieco dalej to także swoje wymagania i warunki, które trzeba spełnić, żeby w ogóle z tych plusów skorzystać
  • dmd 2017-01-21 11:09:03
    awaryjnosc to byc albo nie byc dla zakladow oraz serwisow nowoczesnych ciagnikow po zakonczeniu dotowania UE
  • Niezawodny 2017-01-21 10:55:13
    Kiedys jak ursus rozpoczał produkcje fergusonow tez oficjalnie mowili ze na naszym paliwie to ich papy rotacyjne nie dadza rady a 30 i 60 nic sobie z tego nie robiły wniosek taki ze jak jest badziew to wine na paliwo najłatwiej zwalic , w abramsach jest taki silnik ze na wszystkim co ma weglowodory odpali moze byc ropa z benzyna na zmiane albo olej z frytek
  • U-R-S-U-S 2017-01-21 10:43:49
    Moja 360 to filtry jakies 20 lat temu widziała i sie wtryskiwaczom nic nie dzieje a zreszta koncowka do tej maszyny to jakies 70 złoty kosztuje .
  • Hektor 2017-01-21 10:29:06
    A moja białoruśka na rzepakowym i kutrowym jedzie.
ZOBACZ WSZYSTKIE KOMENTARZE

PISZESZ DO NAS Z ADRESU IP: 54.81.102.236
Dodając komentarz, oświadczasz, że akceptujesz regulamin serwisu

Drodzy Użytkownicy!

W związku z odwiedzaniem naszych serwisów internetowych przetwarzamy Twój adres IP, pliki cookies i podobne dane nt. aktywności lub urządzeń użytkownika. Jeżeli dane te pozwalają zidentyfikować Twoją tożsamość, wówczas będą traktowane jako dane osobowe zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady 2016/679 (RODO).

Administratora tych danych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz w Polityce Prywatności pod tym linkiem.

Jeżeli korzystasz także z innych usług dostępnych za pośrednictwem naszych serwisów, przetwarzamy też Twoje dane osobowe podane przy zakładaniu konta, rejestracji na eventy, zamawianiu prenumeraty, newslettera, alertów oraz usług online (w tym Strefy Premium, raportów, rankingów lub licencji na przedruki).

Administratorów tych danych osobowych, cele i podstawy przetwarzania oraz inne informacje wymagane przez RODO znajdziesz również w Polityce Prywatności pod tym linkiem. Dane zbierane na potrzeby różnych usług mogą być przetwarzane w różnych celach, na różnych podstawach oraz przez różnych administratorów danych.

Pamiętaj, że w związku z przetwarzaniem danych osobowych przysługuje Ci szereg gwarancji i praw, a przede wszystkim prawo do sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych. Prawa te będą przez nas bezwzględnie przestrzegane. Jeżeli więc nie zgadzasz się z naszą oceną niezbędności przetwarzania Twoich danych lub masz inne zastrzeżenia w tym zakresie, koniecznie zgłoś sprzeciw lub prześlij nam swoje zastrzeżenia pod adres odo@ptwp.pl.

Zarząd PTWP-ONLINE Sp. z o.o.

Zgłoś swoje propozycje zmian!


Dziękujemy za współpracę!