DCI 700 to nowy stół probierczy do wtryskiwaczy Common Rail zaprezentowany przez Boscha na targach Automechanika 2018, który właśnie został wprowadzony do produkcji seryjnej i sprzedaży.

Dzięki nowemu systemowi pomiarowemu, stół ma możliwość testowania wszystkich typów wtryskiwaczy Common Rail – zarówno Boscha, jak i innych producentów, także tych z funkcjami VCC, NCC czy ze wzmacniaczem hydraulicznym.

Potrzeba opracowania nowego urządzenia

W ciągu ostatnich kilku lat problem zmniejszenia emisji szkodliwych substancji do środowiska wyznaczał kierunek rozwoju silników wysokoprężnych. W celu spełnienia norm emisji spalin Euro 5, 6, 6d coraz bardziej istotna staje się kwestia właściwego serwisowania jeszcze bardziej precyzyjnych układów zasilania silników Diesla. Jednym z ważniejszych elementów serwisowania jest szczegółowe badanie bardzo dokładnych, pracujących przy ciśnieniu dochodzącym do 2700 barów wtryskiwaczy CR montowanych w nowoczesnych silnikach Diesla. Im większa dokładność pomiaru dawki, tym precyzyjniej można sprawdzić i/lub naprawić i wyregulować wtryskiwacz. Przekłada się to na jakość procesu spalania i tym samym na zmniejszenie ilości szkodliwych składników emitowanych w trakcie tego procesu. Biorąc pod uwagę dynamiczny rozwój technologii i funkcji stosowanych w nowych wtryskiwaczach oraz ograniczenia występujące w obecnie dostępnych stołach probierczych, konieczne stało się opracowanie i włączenie do oferty wyposażenia diagnostycznego Boscha nowego urządzenia DCI 700.

Szybki system pomiaru i mocowania – krótszy czas testowania

DCI 700 jest przystosowany do testowania maksymalnie czterech wtryskiwaczy, dlatego system pomiarowy wyposażono aż w osiem przepływomierzy, z których pierwsze cztery przeznaczone są do pomiaru dawki głównej, a kolejne cztery do pomiaru dawki przelewu. Takie rozwiązanie znacznie skraca czas badania, który dla standardowego zestawu czterech wtryskiwaczy wynosi średnio tylko ok. 12 minut. Dodając do tego bardzo szybki system mocowania wtryskiwaczy, w którym zredukowano liczbę przewodów hydraulicznych i elektrycznych, otrzymamy łączny czas badania oraz montażu i demontażu około 20 minut.

Tak znaczne skrócenie czasu testowania nie wpływa jednak negatywnie na jego jakość, ponieważ precyzyjny system pomiaru zapewnia dokładną kalibrację i adaptację wtryskiwacza, jednocześnie znacząco zwiększając wydajność pracy.

Specjalna konstrukcja elektronicznej płyty sterującej pozwala na wprowadzenie odwracalnej polaryzacji zasilania elektrycznego wtryskiwaczy. Umożliwia to, przy badaniu wtryskiwaczy piezo Bosch i Siemens/Conti, użycie tych samych przewodów elektrycznych.

Brak dodatkowych przewodów wysokiego ciśnienia, które w starszych urządzeniach przy częstym odkręcaniu i dokręcaniu ulegały zużyciu i wymagały wymiany, znacznie obniża koszt przyszłej eksploatacji.

Warto zaznaczyć, że przy testowaniu wtryskiwaczy CRIN można korzystać z tych samych adapterów zasilających, które stosowane są wraz z zestawem CRI/N 848 H na EPS815/708. W przypadku CRIN wyeliminowano także konieczność stosowania znanych płytek lub uchwytów mocujących.

W stole probierczym DCI 700 do wytworzenia wysokiego ciśnienia zastosowano dwusekcyjną pompę CP4-25, którą napędza silnik elektryczny o mocy 6 kW.

Ergonomiczna konstrukcja stołu DCI 700

Poza ulepszeniem systemu pomiarowego postawiono także na wygodę użytkowania – efektywną i ergonomiczną pracę oraz intuicyjną obsługę. Podczas korzystania ze stołu użytkownik może utrzymywać wyprostowaną sylwetkę, nawet montaż i demontaż wtryskiwaczy nie wymagają pochylania się czy dłuższej pracy w niewygodnej pozycji.

Stół ma pochyloną, antyrefleksyjną szybę oraz dotykowy ekran, z możliwością regulacji wysokości monitora oraz jego obrotu w dwóch osiach. Dla użytkowników preferujących tradycyjne rozwiązania przewidziano możliwość obsługi systemu za pomocą klawiatury i myszy.

Ergonomia i intuicyjna obsługa obejmuje również oprogramowanie „DCI 900” działające w systemie Windows 10, przystosowane do stołu DCI 700, co sprawia, że czas zaznajomienia się z programem jest bardzo krótki. Dodatkowo wszystkie aktualizacje oprogramowania będą dostępne online przez przewód LAN.

Jedno urządzenie – możliwość testowania wszystkich wtryskiwaczy Common Rail

W odróżnieniu od innych urządzeń stół umożliwia testowanie najnowszych typów wtryskiwaczy Boscha, takich jak na przykład elektromagnetyczne zrównoważone ciśnieniowo (z zaworem krawędziowym), stosowane w samochodach osobowych CRI2.18 i 2.2x wyposażone w nowe funkcje VCC i NCC, wtryskiwacze piezo CRI3.2x, wtryskiwacze stosowane w samochodach ciężarowych CRIN3.2x oraz CRIN4 HADI, jak również najnowsze wtryskiwacze innych producentów. Umożliwia także testowanie wszystkich dotychczasowych komponentów.

Możliwości adaptacji – kodowanie wtryskiwaczy

W tym artykule pojawiło się kilka nowych oznaczeń poza znanym dotychczas kodowaniem IMA/ISA. Są to nowe funkcje systemów sterowania silników Diesla umożliwiające kontrolowanie rzeczywistego momentu zamknięcia iglicy, a tym samym przepływu paliwa przez otwory rozpylacza. Te funkcje to VCC i NCC stosowane w systemach z nowymi wtryskiwaczami elektromagnetycznymi.

VCC (Valve Close Control)

To funkcja pośredniej kontroli momentu zamknięcia iglicy wtryskiwacza poprzez analizę napięcia i przepływu prądu przy odłączeniu sterowania cewki wtryskiwacza, aż do fizycznego mechaniczno-hydraulicznego zamknięcia zaworu sterującego. Jeżeli zamknie się zawór sterujący, to za chwilę zamknie się iglica rozpylacza. Czas zamknięcia zaworu zmienia się w trakcie eksploatacji wtryskiwacza, gdyż następuje zużycie gniazda i wzrost skoku zaworka. Dlatego sterownik analizuje ten przebieg podczas pracy silnika i robi adaptacje w stosunku do wartości korekty VCC wprowadzonej dla nowego wtryskiwacza.

W celu określenia prawidłowej wartości VCC, charakterystycznej dla danego wtryskiwacza, nowe oprogramowanie DCI 700 musi wykonać specjalistyczne procesy odpowiadające procesom występującym w sterowniku silnika. Tak jak wspomniano, VCC jest wartością charakterystyczną dla danego wtryskiwacza i po jej określeniu jest umieszczana w zapisie kodu IMA/ISA.

Funkcja NCC (Needle Closing Control)

To funkcja bezpośredniej kontroli momentu zamknięcia iglicy wtryskiwacza poprzez zastosowanie dodatkowego czujnika NCS (Needle Close Sensor) umieszczonego w cewce wtryskiwacza. W czasie trwania wtrysku czujnik mierzy nacisk trzpienia prowadzącego zawór wynikający z oddziaływania wysokiego ciśnienia panującego w komorze ciśnieniowej zaworka sterującego. W momencie, kiedy wtryskiwacz jest zamknięty, ciśnienie w komorze jest wysokie, a w momencie załączenia i otwarcia zaworka spada. Po wyłączeniu wtryskiwacza i zamknięciu zaworka z powrotem narasta. Kiedy ciśnienie osiągnie wartość maksymalną, odpowiadającą ciśnieniu w systemie, następuje zamknięcie iglicy rozpylacza. W ten sposób na podstawie pośrednio mierzonych wartości ciśnienia sterującego sterownik silnika jest w stanie na bieżąco określić jego rzeczywiste zachowanie, tj. czas trwania wtrysku. Budowa wtryskiwacza z czujnikiem NCS została zaprezentowana na rys. 5.

Realizacja funkcji NCC jest możliwa w systemach, w których zastosowano wtryskiwacze elektromagnetyczne mające iglicę rozpylacza zespawaną wraz z trzpieniem zaworu. Ze względu na dodatkowy czujnik złącze elektryczne tych wtryskiwaczy ma trzy piny: dwa sterujące i jeden sygnałowy z czujnika.

Zalety DCI 700:

• DCI 700 otwiera przed serwisem możliwości testowania nowych typów wtryskiwaczy, których nie da się obecnie naprawić.
• W przypadku wtryskiwaczy obecnie naprawialnych zwiększa potencjał testowania poprzez odciążenie obecnie posiadanych maszyn.
• Maszyna pozwala zwiększyć opłacalność samego testowania wtryskiwaczy dzięki znacznemu skróceniu czasu testowania kompletu czterech wtryskiwaczy (nawet o ok. 70%).
• Umożliwia wyznaczanie ważnych kalibracji i adaptacji wtryskiwaczy takich jak IMA/ISA/VCC/NCC.

Badane podzespoły:

• wtryskiwacze Boscha:
• elektromagnetyczne kulkowe CRI1.13-2.16/CRIN1.x-3.22
• elektromagnetyczne zrównoważone ciśnieniowo CRI2.18-2.22 z funkcjami VCC i NCC i bez nich
• elektromagnetyczne CRIN4 HADI (ze wzmacniaczem hydraulicznym)
• wtryskiwacze piezoelektryczne CRI3.16-3.25, w przyszłości z NCC
• wtryskiwacze elektromagnetyczne CRI/CRIN innych producentów: Delphi, Denso, Caterpillar, Stanadyne, wtryskiwacze CRI piezo Conti (VDO/Siemens)

Autorzy: Marcin Stępień, Zbigniew Pilewski, Bosch Autospec Nr 4/70