Ремонт BMW Х6 – пьезоэлектрические форсунки на двигателях BMW N63 и N54
Когда речь заходит о ремонте bmw Х6 3.5i и bmw X6 5.0i с двигателями N54 и N63, нельзя не упомянуть о топливных форсунках.
Напомним, что чаще всего двигатели N63 можно встретить на автомобилях BMW:
5 серии 550i (F07, F10, F11),
7 серии 750i (F01, F02, F03),
X5 5.0i (E70)
X6 3.5, Х6 5.0i (E71);
А двигатели N54 на автомобилях BMW:
1 серии 135i (E82, E88),
3 серии 335i (E90, E91, E92, E93),
7 серии 735i (F01, F02),
X6 3.5i (E71).
Многие владельцы этих автомобилей сталкивались с неисправностями топливных форсунок, а в некоторых случаях и с их ужасными последствиями (например, гидроудар).
Давайте попробуем разобраться в устройстве топливных форсунок и в причинах их некорректной работы.
Устройство топливных форсунок
Традиционный вид топливных форсунок — электромагнитные форсунки.
В данном случае управление клапаном форсунки реализовано с помощью электромагнитной катушки – блок управления двигателем обеспечивает подачу напряжения на катушку в нужный момент, при этом создается электромагнитное поле, которое, преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло. Форсунка с электромагнитным приводом может осуществить до 7 впрысков за рабочий цикл в цилиндре.
Однако, для улучшения характеристик двигателей с непосредственным впрыском, от форсунок требовалось большее быстродействие и бОльшая точность дозировки.
Для этих целей был представлен новый вид форсунок – пьезоэлектрические.
У этого вида форсунок вместо электромагнита применяется другой исполнитель — пьезоэлемент (пьезо – давить/сжимать). Он имеет форму квадратного столбика, состоящего из множества установленных друг на друга и спеченных между собой керамических пластинок. Под воздействием тока в них возникает пьезоэффект, за счет которого конструкция способна быстро изменить свою длину, воздействуя на управляющий клапан. Это позволяет сделать более 10 впрысков за цикл, при этом точность дозировки впрыскиваемого топлива очень высока. Такая форсунка выдерживает давление впрыска до 200 бар и экстремально быстрый подъем иглы, что позволяет впрыскивать топливо в камеру сгорания независимо от рабочих тактов, ограниченных временем открывания клапана.
Благодаря этому значительно улучшается динамика и снижается расход топлива.
Конструкция пьезоэлектрической форсунки: 1 — пьезоэлемент; 2 — гидрокомпенсатор; 3 — управляющий клапан; 4 — дроссельная шайба; 5 — игла распылителя
Пьезоэлектрические топливные форсунки на BMW
На двигателях бмв N63 и N54 с 2006 года устанавливались пьезофорсунки производства SIEMENS-VDO и очень долго производитель не мог добиться их нормального функционирования. Как известно, внедрять что-то новое всегда нелегко и с момента выпуска у них несколько раз изменялся заводской номер (деталь со старым номером снимали с производства и запускали в серию измененную деталь с другим номером), помимо этого, у каждого из предоставленных номеров было множество модификаций (ревизий), в каждой из которых производитель пытался улучшить деталь, добиться совершенства ее работы и устранить недочеты.
В данном случае было выпущено более 30 ревизий топливных форсунок за все время! Их многократно переделывали, запускали отзывные кампании…
Почему же все происходило именно так?
Главная проблема пьезофорсунок заключается в высокой вероятности неконтролируемой утечки толпива в цилиндры, приводящей:
– к пропускам воспламенения в цилиндрах и, как следствие, к неравномерной работе двигателя,
– в худшем случае, к “гидроудару”, в результате которого возможны серьезные повреждения ДВС (деформация клапанов, шатунов и т.д.)
Дело в том, что компоненты пьезофорсунки достаточно хрупкие и для ее долговечной работы – качество изготовления материалов и выбранный профиль сопряжения должны быть идеальными, включая и стабильность самого пьезоэлемента. Минимальная негерметичность седла – и форсунка протечет, так как давление топлива достигает 200 атм, а температура блока цилиндров более 100 градусов – пьезоэлемент может просто стареть от высокой температуры, при том, что конструкция недостаточно надежна в целом.
Чаще, проблемы появляются после длительного простоя автомобиля без движения, или же длительного снятия давления с системы подачи топлива. Например, это почти гарантированно происходит при капремонте, или даже среднем ремонте, когда топливная магистраль отсоединяется на длительное время. После повторной установки, форсунки начинают “переливать” в непредсказуемом алгоритме…
По поводу недостаточно надежных топливных форсунок у официального дилера есть отзывные кампании по сей день – в случае наличия кампании, Вы приезжаете к дилеру, номера форсунок проверяют и меняют форсунки БЕСПЛАТНО, если установленные на автомобиле являются устаревшими.
Наличие открытых отзывных кампаний можно уточить у любого официального дилера по телефону.
В «истории замены номера детали» – всего пять номеров, при этом каждый номер претерпел свою модификацию.
