Wtryskiwacze: wydatek, impedancja, złącza, kalibracja

Wtryskiwacz dawkuje paliwo, a o tym, czy dawkuje je dobrze, decydują cztery rzeczy: wydatek, impedancja, kształt i złącze oraz dane wpisane w sterowniku. Ten poradnik wyjaśnia, jak czytać wydatek w cc/min i lb/h, jak przybliżyć potrzebny rozmiar do mocy silnika, czym różni się wtryskiwacz wysoko- od niskooporowego, co oznaczają EV1, EV6 i USCAR oraz po co sterownikowi czas martwy.

Bezpieczeństwo i przepisy. Układ paliwowy pracuje pod ciśnieniem, a wyciek paliwa przy gorących elementach grozi pożarem, dlatego montaż zalecamy w warsztacie. Zmiana wtryskiwaczy zmienia dawkowanie paliwa, więc może wpływać na skład spalin, pracę silnika i warunki gwarancji producenta pojazdu; odpowiedzialność za zgodność z przepisami i dokumentami pojazdu ponosi użytkownik, a w sporcie motorowym obowiązuje regulamin imprezy. Zobacz też Wtryskiwacze.

Jak to działa

Wtryskiwacz kolektorowy jest zaworem sterowanym elektrycznie: igła otwiera się, gdy sterownik poda napięcie, i zamyka, gdy je zdejmie. Ilość paliwa zależy więc od tego, jak długo wtryskiwacz jest otwarty, i od tego, ile paliwa przepuszcza w jednostce czasu. Ten drugi parametr to wydatek. Poradnik dotyczy wtryskiwaczy dolotowych; wtrysk bezpośredni pracuje przy wielokrotnie wyższym ciśnieniu (rzędu 20-35 MPa, zależnie od konstrukcji) i jest osobną klasą części.

Nie cały czas z sygnału jest czasem wtrysku. Wtryskiwacz potrzebuje chwili, żeby się otworzyć, i ta zwłoka to czas martwy. Im niższe napięcie zasilania, tym zwykle jest dłuższa. Udział czasu otwarcia w czasie jednego cyklu pracy silnika to wypełnienie (duty cycle).

Wydatek: cc/min i lb/h

Wydatek podaje się w centymetrach sześciennych na minutę (cc/min) albo w funtach na godzinę (lb/h), zależnie od producenta i rynku. Są to ten sam parametr w różnych jednostkach. Dla benzyny przelicza się go w przybliżeniu przez pomnożenie lb/h przez 10,5. Przykład z rynku: wtryskiwacz opisany jako 440 cc/min bywa podawany także jako 42 lb/h. Przelicznik zależy od gęstości paliwa, więc jest przybliżeniem.

Wydatek jest zawsze podany dla określonego ciśnienia paliwa, przy którym wtryskiwacz mierzono, najczęściej 3 bar. Przy innym ciśnieniu w listwie ten sam wtryskiwacz przepuści inną ilość paliwa, dlatego porównuj wartości z tych samych warunków pomiaru. Sprawdź je w opisie produktu.

Dobór do mocy

Przybliżony wydatek jednego wtryskiwacza w lb/h to moc silnika razy BSFC, podzielona przez iloczyn liczby wtryskiwaczy i wypełnienia. BSFC to jednostkowe zużycie paliwa, czyli ile paliwa silnik zużywa na jednostkę mocy i godzinę. Dla benzyny wolnossącej przyjmuje się zwykle ok. 0,5 lb/(KM·h), dla doładowanej wyżej, zwykle 0,55-0,65. Wypełnienie przy pełnym obciążeniu zakłada się zwykle na poziomie ok. 80%, żeby wtryskiwacz miał zapas i nie pracował bez przerwy.

Przykład obliczeniowy, a nie zalecenie: cztery wtryskiwacze, moc 300 KM, BSFC 0,6 i wypełnienie 0,8 dają 300 × 0,6 / (4 × 0,8), czyli ok. 56 lb/h na wtryskiwacz, a to w przybliżeniu 590 cc/min. Wynik zaokrągla się w górę do dostępnego rozmiaru. Paliwa alkoholowe, takie jak E85, wymagają objętościowo wyraźnie więcej paliwa niż benzyna, rzędu półtora raza, więc ten sam silnik potrzebuje większych wtryskiwaczy. Zbyt duży wydatek utrudnia z kolei precyzyjne dawkowanie na biegu jałowym, dlatego nie dobiera się wtryskiwaczy z dużym nadmiarem. Wzór jest orientacyjny, a nie obietnicą rezultatu: o doborze dla konkretnego silnika decyduje tuner z pomiarem.

Impedancja i sterowanie

Impedancja to opór cewki wtryskiwacza. Wtryskiwacze wysokooporowe mają zwykle 12-16 Ω i pracują z prostym sterowaniem nasycanym, przy niewielkim prądzie. Niskooporowe mają zwykle do kilku omów (do ok. 5 Ω) i wymagają sterowania peak and hold: sterownik podaje większy prąd na otwarcie, a potem obniża go na czas podtrzymania. Wtryskiwacze niskooporowe z peak and hold dzięki większemu prądowi otwarcia bywają szybsze, choć zależy to od konstrukcji konkretnego modelu, dlatego stosuje się je w mocnych, torowych zestawach.

Najważniejsza zasada: nie podłączaj wtryskiwacza niskooporowego do sterownika, który ma tylko sterowanie nasycane, chyba że przewidziano rezystory. Zbyt duży prąd może przegrzać stopień wyjściowy sterownika. Przy wymianie na inną impedancję sprawdź w dokumentacji sterownika, jakie wtryskiwacze obsługuje.

Złącza, korpus i wymiary

EV1, EV6 i EV14 to oznaczenia generacji korpusu wtryskiwacza, a nie wydatku ani osiągów. Złącze elektryczne to osobna sprawa: Jetronic (typowe dla EV1) ma szeroką, prostokątną obudowę i blokuje się stalowym zatrzaskiem sprężynowym, a USCAR (spotykane w EV6 i EV14) jest niemal kwadratowe i blokuje się plastikowym zaczepem. EV6 i EV14 występują zwykle z USCAR, ale bywają też z Jetronic, więc wtyczkę rozpoznaj po sposobie blokady, a nie po oznaczeniu wtryskiwacza.

Kształt i długość korpusu oraz średnica uszczelek wpływają na to, czy wtryskiwacz wejdzie w listwę i w głowicę lub kolektor. W katalogu długość bywa podana w milimetrach w nazwie produktu. Porównaj ją z dotychczasowym wtryskiwaczem i listwą. Gdy złącza się różnią, stosuje się przejściówki.

Kalibracja w sterowniku

Po zmianie wtryskiwaczy trzeba skorygować ustawienia sterownika. Wpisuje się wydatek, a także czas martwy w funkcji napięcia, bo wtryskiwacz otwiera się wolniej przy niższym napięciu. Błędny czas martwy najbardziej psuje dawkowanie przy krótkich impulsach, czyli na biegu jałowym i przy niskim obciążeniu. Producent wtryskiwaczy zwykle udostępnia dane czasu martwego, a poprawność ustawień sprawdza się na hamowni lub w jeździe z miernikiem składu mieszanki. To praca dla tunera.

Rodzaje: co wybrać

Jak dobrać

• Moc i paliwo. Zacznij od mocy docelowej i rodzaju paliwa, a dopiero potem wybieraj wydatek.
• Sterownik. Sprawdź, czy obsługuje impedancję wtryskiwacza i czy da się wpisać czas martwy.
• Zapas układu. Pompa, regulator i przewody muszą nadążyć za większym przepływem.
• Wymiary. Porównaj korpus, uszczelki i złącze z dotychczasowymi.
• Dane producenta. Szukaj czasu martwego i ciśnienia, przy którym podano wydatek.

Montaż i typowe błędy

Wymianę wtryskiwaczy zalecamy w warsztacie; nie podajemy tu instrukcji krok po kroku.

• Niskooporowy do sterownika nasycanego bez rezystorów. Ryzyko przegrzania stopnia wyjściowego.
• Zmiana wydatku bez zmiany ustawień sterownika. Mieszanka będzie błędna.
• Wtryskiwacze o zbyt dużym nadmiarze. Trudne dawkowanie na biegu jałowym.
• Pomylone złącze. Korpus i wtyczka to dwie decyzje.
• Brak sprawdzenia reszty układu. Pompa i regulator mogą nie nadążać.
• Nieszczelna uszczelka. Wyciek paliwa przy gorących elementach grozi pożarem.

Co zmienić razem

• Dopływ paliwa. Pompy paliwa: w zbiorniku czy zewnętrzna, przepływ, ciśnienie i E85 oraz Przewody paliwowe: guma, PTFE, oplot, E85, średnica.
• Połączenia. Złączki AN: rozmiary, gwinty, uszczelnianie.
• Przewodnik kategorii: Układ paliwowy: mapa kategorii od zbiornika do wtryskiwaczy.
• Kategorie: Wtryskiwacze, Listwy paliwowe, Regulatory ciśnienia paliwa i Układ paliwowy.

Lista kontrolna przed zakupem

• Znam moc docelową i rodzaj paliwa i policzyłem przybliżony wydatek.
• Wiem, w jakiej jednostce i przy jakim ciśnieniu podano wydatek.
• Sprawdziłem impedancję i to, co obsługuje mój sterownik.
• Dopasowałem korpus, długość i uszczelki do listwy.
• Znam typ złącza w wiązce i wiem, czy potrzebuję przejściówki.
• Mam dane czasu martwego do wpisania w sterowniku.
• Wiem, kto wykona montaż i kalibrację.

Zobacz kategorię Wtryskiwacze →

FAQ

Jak przeliczyć cc/min na lb/h?

Dla benzyny w przybliżeniu 1 lb/h to 10,5 cc/min. Przelicznik zależy od gęstości paliwa, więc jest orientacyjny.

Czy większy wtryskiwacz jest zawsze lepszy?

Nie. Zbyt duży wydatek utrudnia dawkowanie na biegu jałowym i przy małym obciążeniu; dobieraj do mocy i paliwa z rozsądnym zapasem.

Czym różni się wtryskiwacz wysoko- od niskooporowego?

Opór cewki: zwykle 12-16 Ω dla wysokooporowych i do kilku omów dla niskooporowych. Niskooporowe wymagają sterowania peak and hold.

Czy EV6 to większy wydatek niż EV1?

Nie. EV1, EV6 i EV14 to generacje korpusu, a nie wydatek; wydatek podaje opis produktu.

Po co wpisywać czas martwy?

Wtryskiwacz otwiera się z opóźnieniem zależnym od napięcia. Bez korekty paliwo jest błędnie dawkowane, zwłaszcza przy krótkich impulsach.

Powiązane kategorie: Układ paliwowy · Wtryskiwacze · Listwy paliwowe · Regulatory ciśnienia paliwa · Pompy paliwa