Автомобиль / Силовая установка / Двигатель внутреннего сгорания / Экологические системы двигателя / Сажевый фильтр / Блок впрыска для регенерации сажевого фильтра

Блок впрыска для регенерации сажевого фильтра

Блок впрыска для регенерации сажевого фильтра - это элемент системы очистки выхлопных газов, который на соответствующих дизельных конструкциях дозированно подает топливо в выпускной тракт для повышения температуры при активной регенерации DPF. Канонический английский термин TESMA - Injection Unit, soot / particulate filter regeneration.

В технической документации и практике также могут использоваться названия: форсунка регенерации DPF, дополнительная топливная форсунка, exhaust fuel injector, DPF regeneration injector, fifth injector или fuel vaporizer.

Такой блок установлен не на каждом дизельном автомобиле с DPF. На многих двигателях температура выхлопа повышается за счет поздних или дополнительных впрысков основными форсунками без отдельной форсунки в выпускной системе.

Для чего нужен блок впрыска

Для активной регенерации сажевого фильтра необходимо создать достаточную температуру выпускной системы.

На соответствующих конструкциях блок управления подает команду дополнительной форсунке, которая вводит дозированное количество дизельного топлива в выхлоп.

Топливо окисляется в горячей части системы, часто при участии окислительного катализатора DOC, и повышает температуру газов перед DPF.

Чем эта форсунка отличается от форсунок двигателя

Основные топливные форсунки участвуют непосредственно в работе двигателя и создании крутящего момента.

Форсунка регенерации DPF работает с выпускной системой.

Ее задача - не создание мощности, а контролируемое повышение температуры системы доочистки.

Не путать с форсункой AdBlue

Форсунка регенерации DPF и дозатор системы SCR выполняют разные функции.

DPF-форсунка может подавать дизельное топливо для нагрева выхлопа.

Форсунка SCR дозирует AdBlue для снижения выбросов NOx.

Эти детали не взаимозаменяемы.

Где устанавливается блок

Расположение зависит от конструкции автомобиля.

Узел может находиться:

в выпускной трубе;
перед окислительным катализатором;
в зоне перед DPF;
в комбинированном модуле доочистки;
возле турбокомпрессора или дальше по выпуску.

Как работает система

Дополнительная форсунка не работает постоянно.

Сначала блок управления определяет необходимость регенерации и проверяет разрешающие условия.

Учитываться могут:

расчетная масса сажи;
дифференциальное давление;
температура двигателя;
температура выхлопа;
обороты;
нагрузка;
скорость автомобиля;
уровень топлива;
DTC;
история регенераций.

Подача топлива при регенерации

Когда условия выполнены, блок управления дозирует топливо так, чтобы повысить температуру системы доочистки, не допуская опасного перегрева.

Процесс контролируется датчиками температуры.

Если температура не соответствует ожидаемой, регенерация может быть прервана и записывается DTC.

Зачем нужна отдельная форсунка

Подача топлива непосредственно в выпуск может иметь конструктивные преимущества:

дополнительное топливо не обязательно проходит через цилиндр;
снижается зависимость прогрева от позднего впрыска основными форсунками;
топливо можно дозировать ближе к системе доочистки;
тепловая энергия создается непосредственно в выпускном тракте.

Из чего состоит блок

В конструкцию могут входить:

электромагнитная форсунка;
корпус;
распылитель;
электрический разъем;
уплотнение;
топливный штуцер;
топливная трубка;
тепловая защита;
крепление.

На отдельных системах применяется топливный испаритель с электрическим нагревательным элементом.

Форсунка и испаритель - не всегда одно и то же

Одни системы распыляют жидкое топливо.

Другие используют узел предварительного нагрева или испарения.

Поэтому внешне похожие детали могут иметь разные принципы работы и электрические параметры.

Основные неисправности

закоксовывание распылителя;
частичное засорение;
полное прекращение подачи;
неправильный факел;
подтекание топлива;
негерметичность закрытой форсунки;
обрыв обмотки;
короткое замыкание;
плохой контакт разъема;
повреждение проводки;
неисправность нагревателя;
повреждение топливной магистрали;
низкое давление топлива;
повреждение уплотнения;
механический дефект корпуса.

Почему форсунка закоксовывается

Рабочая часть находится в горячем и загрязненном потоке отработавших газов.

На распылителе могут накапливаться:

сажа;
нагар;
продукты неполного сгорания;
зольные отложения.

Что происходит при недостаточной подаче

Если форсунка подает мало топлива или не подает его совсем, температура при активной регенерации может не достигнуть необходимого уровня.

Возможны:

незавершенная регенерация;
накопление сажи;
частые повторные попытки;
рост противодавления;
предупреждение DPF;
аварийный режим.

Что происходит при избыточной подаче

Подтекающая или зависшая открытой форсунка также неисправна.

Последствия могут включать:

чрезмерную температуру;
запах топлива;
дымность;
перегрев DOC и DPF;
термическое повреждение компонентов выпуска.

Неисправность может заключаться как в отсутствии подачи, так и в неконтролируемой подаче.

Утечка топлива

Проверяют:

штуцер;
топливную трубку;
уплотнения;
корпус;
соединения.

Наружная утечка топлива возле горячего выпуска создает риск пожара и требует немедленного ремонта.

Неисправность электрического контура

Возможны:

обрыв;
замыкание на массу;
замыкание на питание;
окисленный разъем;
высокое переходное сопротивление;
поврежденный жгут;
перегрев проводки.

Особое внимание уделяют участкам проводки возле горячей выпускной системы.

Нагревательный элемент

В системе с топливным испарителем может использоваться отдельный нагреватель.

При его неисправности топливо может подаваться, но не испаряться так, как предусмотрено конструкцией.

Основные симптомы

DPF не завершает активную регенерацию;
регенерации происходят часто;
растет расчетная масса сажи;
увеличивается перепад давления;
горит Check Engine;
появляется предупреждение DPF;
автомобиль переходит в аварийный режим;
снижается мощность;
появляются DTC регенерации;
температура перед DPF не повышается ожидаемым образом;
при утечке возможны запах топлива и чрезмерный нагрев.

Эти признаки неспецифичны.

Почему регенерация не проходит при исправной форсунке

Причиной могут быть:

другой критический DTC;
датчик температуры;
датчик дифференциального давления;
критическая загрузка DPF;
низкая температура двигателя;
низкий уровень топлива;
неисправность EGR;
проблемы турбины;
отклонения топливной системы.

Частая регенерация не означает неисправную форсунку

Частая регенерация сажевого фильтра может быть вызвана повышенным образованием сажи самим двигателем.

Проверяют:

основные форсунки;
наддув;
EGR;
температуру двигателя;
расход масла;
датчики DPF;
зольную загрузку.

Засоренный DPF

Если фильтр сажевый уже заполнен золой или механически поврежден, исправный блок регенерации не сможет восстановить его.

Температурные датчики

Температурный график позволяет оценивать тепловую реакцию системы.

Если дозирование активировано, но температура не растет, проверяют:

фактическую подачу топлива;
засорение форсунки;
давление топлива;
нагреватель;
окислительный катализатор;
датчик температуры.

Проверка электрической части

По электросхеме проверяют:

питание;
управляющий сигнал;
массу;
сопротивление обмотки или нагревателя;
разъем;
проводку;
замыкание на корпус.

Универсального сопротивления для всех блоков нет.

Проверка подачи топлива

В зависимости от системы проверяют:

наличие топлива;
давление;
герметичность;
трубку;
входное загрязнение;
способность дозировать требуемое количество.

Активный тест сканером

Если функция поддерживается автомобилем, сканер позволяет активировать исполнительный механизм.

Оценивают:

выполнение команды;
электрический ток;
реакцию узла;
изменение температуры;
возникновение DTC.

Одного щелчка недостаточно для подтверждения исправности.

Проверка распыла

Если процедура производителя допускает такой тест, оценивают:

форму факела;
равномерность;
крупные капли;
подтекание после закрытия;
производительность.

Можно ли чистить отверстие иглой

Не рекомендуется повреждать или механически расширять калиброванный распылитель.

Это может изменить производительность и факел.

Можно ли промывать блок

Возможность очистки определяется конструкцией.

Промывка не устранит:

обрыв обмотки;
короткое замыкание;
механическое разрушение;
негерметичность клапана;
неисправность нагревателя.

Базовый алгоритм диагностики

Считать все DTC.
Сохранить freeze frame.
Проверить загрузку DPF.
Оценить дифференциальное давление.
Проверить датчик давления и трубки.
Проверить датчики температуры.
Проверить условия разрешения регенерации.
Проверить электрический контур блока впрыска.
Проверить подачу топлива.
Выполнить активный тест, если он предусмотрен.
Оценить температурную реакцию.
Проверить форсунки двигателя, EGR и наддув.
Отделить неисправность дозатора от неисправности самого DPF.
После подтверждения дефекта принимать решение о ремонте.

Принудительная регенерация как диагностическая процедура

Принудительная регенерация сажевого фильтра может дать полезные данные о дозировании и температурах.

Но ее нельзя запускать при:

критической загрузке DPF;
утечке топлива;
опасных DTC;
неправильном уровне масла;
подозрении на повреждение фильтра;
невыполненных условиях производителя.

Почему после замены регенерация может не восстановиться

DPF заполнен золой;
датчик давления неисправен;
датчик температуры передает неверные данные;
DOC не обеспечивает необходимую тепловую реакцию;
двигатель производит слишком много сажи;
требуется сервисная процедура после ремонта.

Когда блок нужно заменить

Замена требуется при подтвержденном:

электрическом обрыве;
коротком замыкании;
неремонтопригодном засорении;
неправильной производительности;
подтекании;
механическом повреждении;
неисправности встроенного нагревателя.

Что проверить перед заменой

питание;
управление;
проводку;
разъем;
топливную магистраль;
давление топлива;
состояние DPF;
датчик давления;
температурные датчики;
DOC;
условия разрешения регенерации.

Новая форсунка не восстановит механически разрушенный или заполненный золой DPF.

Подбор блока впрыска

Для подбора используют:

VIN;
код двигателя;
OE-номер;
год выпуска;
экологическое исполнение;
тип DPF;
разъем;
топливное соединение;
крепление;
наличие нагревателя;
геометрию рабочей части.

Почему фотографии недостаточно

Похожие детали могут различаться:

производительностью;
сопротивлением;
типом управления;
нагревателем;
распылителем;
глубиной установки;
разъемом;
топливным штуцером.

Демонтаж

Нужно учитывать высокую температуру выпуска и наличие топлива.

Дать выпускной системе остыть.
Подготовить топливную систему по процедуре производителя.
Очистить зону соединения.
Отключить электрический разъем.
Отсоединить топливную магистраль.
Снять крепление.
Извлечь блок без повреждения посадочной зоны.
Осмотреть соединение и уплотнение.

Почему нельзя работать на горячем выпуске

После регенерации температура системы может быть очень высокой.

Одновременная работа с топливом создает риск:

ожогов;
возгорания;
повреждения разъема;
повреждения уплотнений.

Монтаж

Проверяют:

чистоту посадочного места;
правильное уплотнение;
положение распылителя;
отсутствие перекоса;
прокладку топливной трубки;
тепловую защиту проводки;
фиксацию разъема.

После замены

проверить отсутствие утечки топлива;
проверить электрический контур;
удалить DTC после ремонта;
выполнить необходимые адаптации;
проверить условия регенерации;
контролировать температуры;
проверить дифференциальное давление;
убедиться в исправности самого DPF.

Практические случаи

DPF не завершал регенерацию

Команда подавалась, но температура почти не росла. Электрический контур был исправен. После снятия обнаружили сильно закоксованный распылитель и отсутствие нормальной подачи топлива.

Форсунку заменили, но ошибка осталась

Новая деталь работала, однако температура оставалась неправильной. Причиной оказался датчик температуры выхлопных газов.

Частые регенерации приняли за неисправность дозатора

Блок впрыска был исправен. Двигатель создавал много сажи из-за утечки в системе наддува.

Форсунка подтекала после закрытия

Топливо продолжало поступать в выпуск после команды отключения. Температура системы становилась слишком высокой. После подтверждения негерметичности блок заменили.

Высокое противодавление не было связано с форсункой

Система регенерации работала нормально, но давление оставалось высоким. DPF имел большое зольное заполнение, которое невозможно удалить сжиганием.

Типичные ошибки

считать, что отдельная DPF-форсунка есть на каждом дизеле;
путать ее с основной топливной форсункой;
путать ее с дозатором AdBlue;
менять блок только из-за неудачной регенерации;
не проверять разрешающие условия;
игнорировать другие DTC;
не проверять датчик дифференциального давления;
не проверять датчики температуры;
не проверять подачу топлива;
не проверять проводку;
игнорировать тепловое повреждение жгута;
чистить распылитель иглой;
считать щелчок доказательством исправности;
считать любую частую регенерацию неисправностью форсунки;
запускать принудительную регенерацию при утечке топлива;
не проверять DPF на зольную загрузку;
не проверять DOC;
не проверять EGR;
не проверять основные форсунки;
игнорировать турбину и наддув;
подбирать только по фотографии;
не проверять OE-номер;
ставить случайное уплотнение;
работать с топливом на горячем выпуске;
не проверять утечки после монтажа;
не контролировать температуру после ремонта;
менять блок без подтверждения первопричины.

Товарные группы TESMA

Двигатель и выпуск

Топливная система

Управление двигателем

Связанные страницы базы знаний TESMA

Что еще почитать по этой теме

Частые вопросы

Что такое блок впрыска регенерации DPF?

Это узел, который на соответствующих системах дозированно подает топливо в выпуск для повышения температуры при активной регенерации.

Как называется деталь по-английски?

Injection Unit, soot / particulate filter regeneration.

Она установлена на каждом дизеле с DPF?

Нет.

Это пятая форсунка?

Так иногда называют отдельную дополнительную форсунку регенерации.

Она подает дизельное топливо?

На соответствующих конструкциях - да.

Это форсунка AdBlue?

Нет. Эти узлы относятся к разным процессам системы очистки выхлопа.

Зачем подавать топливо в выхлоп?

Для повышения температуры системы доочистки и создания условий регенерации DPF.

Что происходит при засорении форсунки?

Температура может не достигать требуемого уровня, и регенерация не завершится.

Почему форсунка закоксовывается?

Ее рабочая часть находится в горячем потоке выхлопных газов и контактирует с сажей.

Может ли форсунка переливать?

Да.

Чем опасен перелив?

Чрезмерной температурой, дымностью и тепловым повреждением компонентов выпуска.

Может ли топливо течь наружу?

Да. Такая утечка возле горячего выпуска опасна.

Можно ли определить неисправность только по DTC?

Нет.

Как ее проверяют?

Проверяют электрическую цепь, топливную подачу, герметичность, активное управление и температурную реакцию.

Достаточно ли щелчка при тесте?

Нет. Он не подтверждает правильный распыл и производительность.

Можно ли прочистить распылитель иглой?

Нет, поскольку можно повредить калиброванный канал.

Можно ли промывать форсунку?

Зависит от конструкции. Электрическую или механическую неисправность промывка не устранит.

Почему после замены регенерация не работает?

Причина может быть в DPF, датчиках, DOC, EGR, топливной системе или наддуве.

Может ли частая регенерация быть вызвана этой форсункой?

Да, но необходимо проверить и другие причины повышенного образования сажи.

Нужно ли проверять DPF до замены?

Да.

Можно ли запускать принудительную регенерацию при утечке топлива?

Нет.

Как подбирать блок?

По VIN, коду двигателя, OE-номеру, конструкции системы, разъему и топливному соединению.

Достаточно ли фотографии?

Нет.

Что проверить после замены?

Герметичность, электрическую цепь, температурную реакцию, дифференциальное давление и нормальное завершение регенерации.

Вывод

Блок впрыска для регенерации сажевого фильтра - специализированный исполнительный элемент, который на части дизельных систем помогает создать температуру, необходимую для активной регенерации DPF.

Засорение, электрическая неисправность или неправильное дозирование способны нарушить регенерацию, но аналогичные симптомы создают датчики температуры и давления, сам DPF, EGR, турбина и топливная система.

Правильная диагностика должна подтвердить три вещи: блок получает управляющую команду, фактически подает требуемое количество топлива и после этого система демонстрирует ожидаемую температурную реакцию.

Главная ошибка - менять форсунку регенерации только потому, что DPF не очищается. Сначала нужно установить, действительно ли система не может создать температуру, или сам сажевый фильтр уже не способен восстановиться регенерацией по другой причине.