Piezoelektrisk injektor vs direkte injektionsinjektor: Teknisk vejledning

Brændstofinjektorer i moderne motorer: Fra direkte indsprøjtning til piezoelektrisk aktivering

Brændstofinjektoren er den komponent, der introducerer brændstof i forbrændingsprocessen med præcis timing, kontrolleret sprøjtemængde og et dråbespektrum optimeret til hurtig blanding og fuldstændig forbrænding. Udviklingen af ​​injektorteknologi i løbet af de sidste tre årtier - fra simpel portindsprøjtning gennem tidlig direkte indsprøjtning til den nuværende generation af piezoelektriske injektorer, der er i stand til flere indsprøjtninger pr. cyklus ved indsprøjtningstryk over 2.500 bar - er blevet drevet af stadigt mere krævende emissionsbestemmelser, brændstoføkonomi-mål fra motorer med større effekt og søgningen efter højere motoreffekt.

Direkte injektion og piezoelektrisk injektion er ikke konkurrerende alternativer - de repræsenterer to niveauer af det samme teknologihierarki. En piezoelektrisk injektor er en type direkte-injektionsinjektor, der bruger en piezoelektrisk aktuator i stedet for en solenoide til at styre nåleventilen. Direkte injektion er applikationskonteksten; piezoelektrisk aktivering er den mekanisme, der muliggør den højeste ydeevne af direkte indsprøjtning.

Forståelse af, hvordan hver teknologi virker, hvorfor piezoelektrisk aktivering giver ydeevnefordele i forhold til solenoidedrevet direkte indsprøjtning, og hvad de praktiske implikationer er for motorydelse, diagnostik og reparation, danner grundlaget for informerede beslutninger i motordesign, køretøjsvalg og servicearbejde.

Direkte-injektionsinjektor : Principper, tryk og spraydannelse

En direkte indsprøjtningsinjektor sprøjter brændstof direkte ind i forbrændingskammeret i stedet for i indsugningsåbningen opstrøms for indsugningsventilen. Denne fundamentale forskel i indsprøjtningsplacering -- forbrændingskammer versus indsugningsport -- muliggør en række forbrændingssystemfunktioner, som portindsprøjtning ikke kan give, inklusive homogen ladningsdannelse ved høje indsprøjtningstryk, lagdelt ladningsdrift ved dellast (i benzinsystemer med direkte indsprøjtning designet til denne tilstand), ladningskøling fra brændstoffordampning af cyklus direkte i forbrændingskammeret, - ved cyklusstyring, ladningskøling fra brændstoffordampning. brændstofmasse uafhængig af indsugningsmanifoldens dynamik.

Benzin direkte indsprøjtning (GDI)

I benzinmotorer med direkte indsprøjtning (GDI) indsprøjtes brændstof ved tryk, der typisk spænder fra 100 bar til 350 bar i moderne systemer, med nogle avancerede motorer, der bruger tryk op til 500 bar. Det høje indsprøjtningstryk producerer en fin dråbespray, der forstøves hurtigt i den varme, komprimerede ladning i cylinderen. Fordampningen af ​​brændstofdråber direkte i forbrændingskammeret absorberer varme fra ladningen, reducerer ladningstemperaturen og tillader højere kompressionsforhold (som forbedrer den termodynamiske effektivitet) uden indtræden af ​​unormal forbrænding (bank), der ville begrænse kompressionsforholdet i en tilsvarende portindsprøjtet motor.

GDI-indsprøjtningssystemer er kendetegnet ved deres indsprøjtningstryklevering (via en højtryksbrændstofpumpe drevet fra knastakslen), antallet af indsprøjtningsbegivenheder pr. cyklus (som gradvist er steget fra enkeltindsprøjtning til fem eller mere i nuværende generationssystemer) og sprøjtegeometrien af injektordysen - uanset om det er et flerhulsmønster, der producerer en diskret spray, en sprayer spray eller et nyere udadgående stiftventildesign.

Diesel Common Rail direkte indsprøjtning

Diesel direkte indsprøjtning via common rail-systemet er den dominerende dieselindsprøjtningsarkitektur i personbiler, lette erhvervskøretøjer og i stigende grad i tunge applikationer. Common rail lagrer brændstof ved målindsprøjtningstrykket (spænder fra 1.600 bar i tidlige systemer til 2.700 bar i nuværende generations tunge systemer) i et delt akkumulatorvolumen - skinnen - hvorfra individuelle injektorer trækker brændstof. Højtrykslageret i skinnen afkobler indsprøjtningstrykket fra motorhastigheden, hvilket tillader maksimalt indsprøjtningstryk at blive brugt ved et hvilket som helst motordriftspunkt i stedet for at være begrænset til højhastighedsforhold som i tidligere pumpe-dyse-indsprøjtningssystemer.

Common rail dieselinjektorer skal fungere pålideligt over et trykområde fra tomgang til fuld belastnings spidstryk, åbne og lukke nåleventilen med responstider i mikrosekund til millisekund område for at opnå præcis indsprøjtningstidspunkt og -varighed, og opretholde injektionsmængdenøjagtighed over millioner af injektionshændelser med minimal drift i ydeevnen. Disse krav kræver præcisionstolerancer i fremstillingen, materialer af højeste kvalitet og en aktiveringsmekanisme, der er i stand til at opfylde kravene til responstid og kraft i hele driftsområdet.

Injektornåleventil og sprayformation

Nåleventilen ved spidsen af injektorlegemet er det element, der styrer strømmen af brændstof fra højtryksbrændstofsystemet ind i forbrændingskammeret. Når nålen løfter sig fra sit sæde, strømmer højtryksbrændstoffet gennem sækvolumenet ved dysespidsen og kommer ud gennem et defineret antal huller (typisk 5 til 10 i moderne dieseldyser, 3 til 12 i GDI-dyser) som højhastighedsstråler, der forstøves til fine dråber gennem den turbulente, dynamiske ladelufts sammenbrud i cylinderen.

Nåleventilløftet, åbnings- og lukningshastigheden og trykforskellen over dysehullerne i åbningstidspunktet påvirker alle den indledende dråbestørrelsesfordeling, spraypenetrationen (hvor langt sprøjtestrålerne bevæger sig, før de mister momentum og blandes med ladningen), og mængden af ​​brændstof, der indsprøjtes pr. hændelse. Injektoraktiveringsmekanismen - uanset om det er solenoide eller piezoelektrisk - styrer direkte hastigheden og nøjagtigheden af ​​nåleventilens bevægelse, hvilket gør den til den vigtigste determinant for injektionskvaliteten.

Magnetaktivering i direkte indsprøjtningsinjektorer

Størstedelen af injektorer med direkte indsprøjtning, der er i brug i dag, bruger en magnetventil som aktiveringsmekanisme. Solenoid-injektoren har været det dominerende design siden introduktionen af ​​common rail-indsprøjtning i 1990'erne og er fortsat den mest udbredte direkte indsprøjtningsinjektortype globalt.

Hvordan solenoidinjektoren virker

I en magnetstyret common rail-dieselinjektor drives nåleventilen ikke direkte af solenoiden. I stedet driver magnetventilen en lille kontrolventil (to-vejs eller tre-vejs kontrolventil) i højtryksbrændstofkredsløbet i injektorlegemet. Styreventilen styrer trykket i et hydraulisk styrekammer over nålen, som styrer, om den hydrauliske nettokraft på nålen rettes mod sædet (nål lukket, indsprøjtning stoppet) eller væk fra sædet (nål åben, indsprøjtning i gang).

Når solenoiden aktiveres, åbner den kontrolventilen og udlufter kontrolkammertrykket for at vende tilbage (lavt tryk). Trykforskellen mellem kontrolkammeret og dysetrykket virker opad på nålen, løfter den fra sit sæde og starter injektionen. Når solenoiden er deaktiveret, lukker kontrolventilen, trykket genopbygges i kontrolkammeret, og nålen vender tilbage til sit sæde under den kombinerede virkning af den hydrauliske genopretningskraft og nålefjederen. Indsprøjtningsvarigheden er derfor perioden mellem magnetisering og afstrømning af solenoiden, og den indsprøjtede mængde bestemmes af integralet af strømningshastigheden over denne tid.

Den iboende begrænsning af solenoideaktivering ved direkte indsprøjtning er den mekaniske responstid for solenoide-ventil-nåle-systemet. Magnetelektromagneter kræver tid til at opbygge og kollapse magnetfeltet, og det hydrauliske forstærkningskredsløb tilføjer yderligere forsinkelse mellem magnetaktivering og nåleventilrespons. Dette begrænser den mindste opnåelige indsprøjtningsvarighed og den minimale adskillelse mellem successive indsprøjtninger, hvilket begrænser antallet af indsprøjtningshændelser, der kan udføres inden for en enkelt motorcyklus ved høje motorhastigheder.

Piezoelektrisk injektor : Sådan fungerer piezoelektrisk aktivering

En piezoelektrisk injektor erstatter solenoideaktuatoren med en piezoelektrisk stakaktuator - en søjle af piezoelektriske keramiske elementer (oftest bly zirconate titanate eller PZT), der udvider sig, når en spænding påføres over dem og trækker sig sammen, når spændingen fjernes. Denne fysiske udvidelse og sammentrækning af stakken tilvejebringer den aktiveringskraft og forskydning, der driver injektorkontrolventilen eller, i nogle designs, direkte styrer nåleventilens position.

Den piezoelektriske effekt i injektoraktuatorer

Piezoelektrisk keramik udviser den omvendte piezoelektriske effekt: når et elektrisk felt påføres på tværs af keramikken, deformeres materialet mekanisk. I PZT-stabler, der er designet til brændstofinjektoraktuatorer, giver en spænding på 100 til 200V påført over en stak på 200 til 400 individuelle keramiske wafere (hver ca. 0,1 mm tykke) en total lineær forskydning på ca. 30 til 60 mikrometer. Forskydningen sker inden for mikrosekunder efter spændingspåføring - denne næsten øjeblikkelige reaktion er den grundlæggende ydeevnefordel ved piezoelektrisk aktivering i forhold til solenoideaktivering i direkte indsprøjtningsinjektorer.

Forholdet mellem påført spænding og stakforskydning er næsten lineært, hvilket betyder, at delvis spændingspåføring producerer proportional delvis forskydning. Denne egenskab gør det muligt for den piezoelektriske injektor at udføre præcise delvise løft af kontrolventilen eller nålen - indsprøjtning af små, præcist kontrollerede mængder ved enhver brøkdel af fuld nåleløft, som et solenoidsystem ikke kan kopiere.

Direkte virkende og hydraulisk forstærkede piezoelektriske injektorer

To vigtigste piezoelektriske injektorarkitekturer bruges i produktionskøretøjer:

• Hydraulisk forstærket piezoelektrisk injektor : Den piezoelektriske stak aktiverer en servoventil i højtryksbrændstofkredsløbet (i princippet svarende til magnetreguleringsventilens tilgang), som derefter styrer nålepositionen hydraulisk. Det hydrauliske forstærkningstrin multiplicerer den lille mekaniske forskydning af piezo-stakken til et større nåleløft på bekostning af en vis responstid. Dette er den arkitektur, der blev brugt i Bosch CRI3 (common rail-injektor) og lignende systemer, der var de første kommercielle piezoelektriske dieselinjektorer.
• Direktevirkende piezoelektrisk injektor : I denne arkitektur er den piezoelektriske stabel mekanisk koblet direkte til nåleventilen gennem et koblingselement, typisk en hydraulisk kobling, der kompenserer for de temperaturafhængige dimensionsændringer af stablen og injektorlegemets materialer (som begge har forskellige termiske udvidelseskoefficienter). Den direkte kobling eliminerer det hydrauliske kontrolkredsløb fuldstændigt, hvilket giver den hurtigst mulige respons - nålen åbner inden for cirka 50 til 100 mikrosekunder efter spændingspåføring. Delphi (nu BorgWarner Fuel Systems) var den første til at introducere en direkte virkende piezoelektrisk common rail-injektor i produktionen, og denne arkitektur giver den ultimative indsprøjtningsresponshastighed tilgængelig i den nuværende teknologi.

Hydraulisk kobling i direkte virkende systemer

Den hydrauliske kobling i en direkte virkende piezoelektrisk injektor er et lille, forseglet hydraulisk kammer mellem den piezoelektriske stak og nåleventilens koblingsstang. Dens primære funktion er at kompensere for nettoforskellen i termisk udvidelse mellem stålinjektorlegemet og PZT keramiske stabel, som ellers ville få injektoren til at levere uforudsigelige mængder som temperaturændringer under opvarmning og fuld belastningsdrift. Den hydrauliske kobling overfører den mekaniske kraft fra stakken til nålekoblingen trofast under injektionens hurtige dynamik (mikrosekund til millisekund tidsskalaer), mens den langsomt lækker for at imødekomme termiske ekspansionsforskelle (sekund til minut tidsskalaer). Dette elegante mekaniske design er en af ​​de vigtigste tekniske præstationer af den direkte virkende piezoelektriske injektor og er fundamental for dens langsigtede indsprøjtningsmængdestabilitet.

Ydeevnefordele ved piezoelektriske injektorer i forhold til magnetiske injektorer

Ydeevnefordelene ved piezoelektrisk aktivering frem for solenoideaktivering i direkte indsprøjtningsinjektorer har drevet anvendelsen af piezoelektriske injektorer i de højeste ydeevne og mest emissionsfølsomme applikationer, især i diesel common rail-systemer, hvor kravene til indsprøjtningspræcision er størst.

Hurtigere responstid

Piezoelektriske aktuatorer reagerer i mikrosekunder sammenlignet med millisekunders tidsskala for solenoideaktuatorer. Denne hurtigere reaktion muliggør kortere minimumsindsprøjtningsvarigheder, hvilket er afgørende for pilot- og postindsprøjtningshændelser, der bruges i avancerede dieselforbrændingssystemer for at reducere forbrændingsstøj, kontrollere partikelemissioner og understøtte regenerering af dieselpartikelfilter. En piezoelektrisk injektor kan pålideligt indsprøjte mængder under 1 mm3 pr. slag - mængder, der ville kræve indsprøjtningsvarigheder for kort til, at en magnetventilinjektor kan styre nøjagtigt.

Højere antal injektionshændelser pr. cyklus

Den minimale adskillelse mellem successive injektionshændelser (dvæletiden mellem injektioner) er kortere for piezoelektriske injektorer end for solenoide-injektorer, fordi nåleventilen når sin helt lukkede position hurtigere efter kommando-off. Moderne piezoelektriske common rail-dieselinjektorer kan udføre op til otte eller flere indsprøjtningshændelser pr. cyklus (flere piloter, hovedindsprøjtning og flere post-indsprøjtninger) ved høje motorhastigheder, hvor solenoide-injektorer ville være begrænset til færre hændelser af deres langsommere respons. Det øgede antal indsprøjtningshændelser pr. cyklus muliggør forbrændingsstrategier, der dramatisk reducerer støj (flere små pilotindsprøjtninger før hovedbegivenheden forbland en lille mængde brændstof før tænding, hvilket reducerer hastigheden af ​​trykstigning) og emissioner (efterindsprøjtninger understøtter partikelefterbehandling og NOx-reduktionsstrategier).

Proportional nåleløftkontrol

Fordi den piezoelektriske stakforskydning er proportional med den påførte spænding, kan nåleventilløftet styres ved mellempositioner i stedet for at være begrænset til helt åben eller helt lukket. Denne proportionelle kontrolfunktion gør det muligt at variere flowhastigheden gennem dysehullerne kontinuerligt under en indsprøjtningsbegivenhed - en funktion kaldet rate shaping - hvor hastigheden af ​​brændstoftilførsel styres bevidst til at følge en ønsket profil (f.eks. en rampe-up ved indsprøjtningsstart, et vedvarende plateau under hovedindsprøjtningen og en kontrolleret rampe-ned i slutningen). Hastighedsformning kan yderligere reducere forbrændingsstøj og NOx-emissioner sammenlignet med konventionelle rektangulære indsprøjtningshastighedsprofiler.

Lavere strømforbrug og varmeproduktion

Piezoelektriske kapacitive aktuatorer lagrer og returnerer elektrisk energi under hver injektionscyklus (stakken lagrer energi som ladning, når spænding påføres og returnerer den, når den aflades), i modsætning til solenoideaktuatorer, der konverterer elektrisk energi til varme i spolens modstand. Denne kapacitive energigenvinding betyder, at spidseffektbehovet på injektordriverelektronikken er højt, men nettoenergiforbruget pr. injektionshændelse er lavere end et tilsvarende solenoidesystem. Den lavere varmeudvikling i selve aktuatoren reducerer termisk belastning på injektorkomponenterne og forenkler kravene til termisk styring af injektordriverelektronikken.

Piezoelektrisk injektordriverelektronik og kontrolstrategi

Den piezoelektriske injektor kræver et dedikeret højspændingsdriverkredsløb i motorstyringsenheden (ECU) eller et separat injektordrivermodul. At drive en piezoelektrisk injektor er fundamentalt forskellig fra at drive en solenoide-injektor, fordi den piezoelektriske aktuator er en kapacitiv belastning snarere end en induktiv belastning.

For at åbne injektoren oplader driveren den piezoelektriske stak til målspændingen - typisk 100V til 200V - fra en forstærket forsyningskondensatorbank. Ladestrømmen styres til at producere den ønskede spændingsstigningshastighed, som bestemmer hastigheden af ​​nåleåbningen og injektionshastigheden under åbningstransienten. For at lukke injektoren udledes den lagrede ladning fra stakken tilbage i forsyningskondensatorerne til genvinding.

Det præcise spændingsniveau, der påføres stakken, bestemmer graden af ​​nåleløft, som direkte påvirker den indsprøjtede brændstofmængde ved et givet indsprøjtningstryk. ECU'en skal derfor kontrollere driverens udgangsspænding med høj nøjagtighed - typisk til inden for 1 til 2 volt over hele driftsområdet - for at opnå den indsprøjtningsmængde, der kræves for emissionsoverholdelse og køreevne. Korrektion af lukket sløjfe-injektionsmængde ved hjælp af data fra et flowhastighedsmålemodul eller en nåleløftsensor implementeres almindeligvis for at kompensere for injektor-til-injektor-variation og den langsigtede drift i stak-responskarakteristika.

Injektor-specifikke kalibreringsdata

Piezoelektriske injektorer kalibreres individuelt under fremstillingen og tildeles et sæt korrektionskoder (IMA-koder, C3I-koder eller tilsvarende afhængigt af producenten og køretøjets platform), der koder for injektorens specifikke ydeevnekarakteristika på vigtige driftspunkter i forhold til den nominelle specifikation. Disse korrektionskoder programmeres ind i ECU'en, når en injektor er installeret, hvilket gør det muligt for injektionskontrolsoftwaren at kompensere for den enkelte injektors egenskaber og levere nøjagtige injektionsmængder på trods af fremstillingsvariationer inden for det tilladte tolerancebånd. Når en piezoelektrisk injektor udskiftes, er programmering af udskiftningsinjektorens kalibreringskoder i ECU'en et væsentligt skridt - undladelse af at gøre det vil resultere i indsprøjtningsmængdefejl, der forårsager hård drift, øgede emissioner og potentielt motorskade fra overfyldning.

Piezoelektriske injektorapplikationer i produktionskøretøjer

Piezoelektriske indsprøjtningsdyser blev først introduceret i produktionen af diesel-personbiler i begyndelsen af 2000'erne og er siden blevet indført på tværs af en bred vifte af diesel- og benzinapplikationer med direkte indsprøjtning, især hvor den højeste indsprøjtningsydelse og emissionsevne er påkrævet.

Diesel applikationer

Piezoelektriske common rail-injektorer bruges i personbiler og lette kommercielle dieselmotorer på tværs af flere producenter. Boschs CRI3 (Common Rail Injector 3) og Delphis DFI1 (senere DCO) direktevirkende piezoelektriske systemer var tidlige produktionsrepræsentanter, og teknologien er siden blevet forfinet gennem flere generationer for at nå nuværende systemer, der opererer ved op til 2.700 bar skinnetryk med indsprøjtningshændelsestal på syv til otte pr. cyklus. Ud over personbiler anvendes piezoelektrisk indsprøjtning i tunge dieselmotorer til lastbiler og off-highway-udstyr, hvor indsprøjtningsydelsen fordele for emissionsoverholdelse (Euro VI, EPA 2010 og senere standarder) retfærdiggør de højere injektoromkostninger sammenlignet med solenoidesystemer.

Benzin direkte injektionsapplikationer

Piezoelektrisk aktivering anvendes også i benzinsystemer med direkte indsprøjtning, selvom de lavere indsprøjtningstryk i GDI (100 til 500 bar versus 1.600 til 2.700 bar i diesel) betyder, at fordelene ved piezoelektrisk frem for solenoideaktivering er mindre ekstreme end i diesel common rail. Højtydende GDI-applikationer og -systemer, der er rettet mod de strengeste grænser for partikelantal (PN) - hvor der er behov for præcist kontrollerede flere injektioner pr. cyklus for at reducere vægbefugtning og partikeldannelse - drager mest fordel af piezoelektrisk aktivering i benzinsammenhæng.

Nye applikationer

Hydrogen direkte indsprøjtning til forbrændingsmotorer - en fremvoksende drivlinjeteknologi til køretøjer og tung transport - repræsenterer et fremtidigt anvendelsesområde, hvor piezoelektrisk injektorydelse er særlig relevant. Brints lave energitæthed, brede brændbarhedsområde og meget høje flammehastighed skaber forbrændingsdynamik, der kræver hurtig, præcis indsprøjtningskontrol for at undgå unormale forbrændingshændelser. Piezoelektriske injektorers høje responshastighed og proportionelle kontrolevne gør dem velegnede til kravene til brint-DI-forbrænding.

Diagnostik, vedligeholdelse og udskiftning af piezoelektriske injektorer

Piezoelektriske injektorer præsenterer specifikke diagnostiske og servicekrav, der adskiller sig fra solenoide-injektorer. Deres højere omkostninger - typisk to til fem gange prisen for tilsvarende solenoide-injektorer - gør korrekt diagnose af indsprøjtningssystemets fejl vigtig, før de forpligter sig til udskiftning. Deres kalibreringskodekrav gør programmering til et obligatorisk trin i enhver udskiftningsprocedure.

Almindelige fejltilstande

Piezoelektriske injektorer kan svigte gennem flere mekanismer:

• Piezoelektrisk stak delaminering eller revnedannelse : Den keramiske stak kan udvikle revner eller delaminering af individuelle lag, typisk fra termisk stød, mekanisk stød fra vandslag i brændstofsystemet eller spændingsspidsskader. Stakfejl forårsager tab af aktuatorfunktion, hvor injektoren typisk indstiller til en fastlåst-åben eller fastlåst fejltilstand afhængigt af fejltypen.
• Nåleventil stikker eller kramper : Ophobning af kulstof på nålen og sædet fra brændstofnedbrydningsprodukter eller forbrændingsblowback kan få nålen til at sætte sig fast, hvilket ikke giver nogen indsprøjtning (nålen sidder fast lukket) eller kontinuerlig indsprøjtning (nålen sidder fast åben). Denne fejltilstand er mere almindelig med brændstoffer af dårlig kvalitet eller i motorer med forlængede serviceintervaller ud over tidsplanen for udskiftning af brændstoffilteret.
• Injektor kropslækage : Højtryksbrændstofforbindelserne og injektorhusets forsegling kan lække internt eller eksternt, med intern lækage, der forårsager stigninger i brændstofreturflowet, som reducerer skinnetrykket og indsprøjtningsmængden, og ekstern lækage skaber en brandrisiko.
• Hydraulisk koblingsnedbrydning (direkte virkende systemer) : Den hydrauliske koblingsolie kan nedbrydes eller lække forbi koblingens tætningselementer, hvilket forårsager tab af den termiske kompensationsfunktion og progressiv afdrift af indsprøjtningsmængden, når koblingsafstanden øges eller reduceres fra den kalibrerede tilstand.

Diagnostisk tilgang

Piezoelektriske injektorfejl diagnosticeres gennem en kombination af ECU-fejlkodeaflæsning, testning af brændstofinjektorbidrag (cylinderbalance), måling af brændstofreturmængde og test af injektorens elektriske modstand og kapacitans. Kapacitansen af ​​den piezoelektriske stak (målt med injektoren afbrudt fra køretøjets sele) er en direkte indikator for stakintegritet - en revnet eller delamineret stak vil vise betydeligt reduceret kapacitans sammenlignet med specifikationsværdien, og en kortsluttet stak vil vise næsten nul kapacitans. Denne kapacitanstest er den mest definitive elektriske test for stakfejl og kan udføres med et standard LCR-måler, der er i stand til det relevante måleområde.

Nøjagtigheden af ​​indsprøjtningsmængden evalueres ved hjælp af cylinderbidragsbalancetesten, der er tilgængelig i de fleste diagnostiske scanningsværktøjer, der er kompatible med køretøjet - denne sammenligner tomgangshastighedskorrektionen, som anvendes på hver cylinder af indsprøjtningsstyringssoftwaren, for at afbalancere tomgangskvaliteten, hvor cylindre har brug for store positive korrektioner, hvilket indikerer, at injektorer leverer under målmængden og negative korrektioner, der indikerer overlevering. Denne test identificerer, hvilken injektor der udfører uden for tolerance, men identificerer ikke fejlmekanismen, der forårsager mængdefejlen.

Udskiftningsprocedure

Udskiftning af en piezoelektrisk injektor involverer mekanisk fjernelse og installation (som stort set følger trin svarende til udskiftning af solenoide-injektor, med opmærksomhed på kobberforseglingsskiven, fjernelse af kulstofaflejringer fra injektorboringen og korrekt drejningsmoment for spændearrangementet eller omløbermøtrikken) og det kritiske yderligere trin med programmering af udskiftningen af ​​ECU'en.

Kalibreringskoderne leveres med erstatningsinjektoren (enten på en etiket på injektorhuset eller på et separat datakort i emballagen) og skal indtastes i ECU'en ved hjælp af et kompatibelt diagnoseværktøj, der understøtter injektorkodningsfunktionen for den specifikke køretøjsplatform. De fleste diagnostiske systemer af professionel kvalitet understøtter piezoelektrisk injektorkodning til de store motorstyringssystemer (Bosch EDC17, Delphi DCM, Continental, Denso og andre), og funktionen er typisk tilgængelig i menuen for specialfunktioner for motorens ECU.

Manglende programmering af kalibreringskoderne efter udskiftning vil resultere i, at ECU'en bruger den tidligere injektors koder (eller en standardværdi) til at styre den nye injektor, hvilket vil producere fejl i indsprøjtningsmængden, der vil manifestere sig som grov tomgang, røg ved tomgang eller delbelastning, forhøjede emissioner og i alvorlige tilfælde beskadigelse af den nye injektor eller flere motorcylindre. Injektorkodning efter udskiftning er et ikke-valgfrit trin, ikke en anbefalet bedste praksis.

Sammenligning: Solenoid vs. Piezoelektriske Direct-Injection Injectors