Vēl ne tik sen piezo sprauslas tika uzskatītas gandrīz vai par pašu pilnību, taču tad vairums ražotāju atteicās no tām. Izņēmums bija VDO. Tajā pašā laikā piezo sprauslas šodien tiek uzstādītas aptuveni 20% jauno automobiļu. Tām ir savas priekšrocības, tomēr ir arī svarīgas apkopes nianses. Sīkāk par tām mums pastāstīja uzņēmuma Distehnika pārstāvji.
Par to, ka gandrīz visi mūsdienu dīzeļi tiek aprīkoti ar Common Rail degvielas sistēmu, šodien zina ikviens auto īpašnieks. Atšķiras tikai šo sistēmu, kuras izmanto dažādi savā starpā konkurējoši ražotāji, konstrukcija. Acīmredzams ir arī tas, ka šīs sistēmas paliek arvien sarežģītākas ražošanā, un vēl jo vairāk – remontā. Distehnika jau ir rakstījusi par kodēšanas principiem, kurus pirmo reizi pielietoja ražotājkompānija Delphi. Nākamais attīstības posms bija piezo elementa izmantošana sprauslas aktuatora lomā
Kas ir «piezo»?
Sarunvalodā mēs bieži izmantojam terminu «piezo elements», tomēr ne katrs varēs uzreiz paskaidrot, kas tas ir. Piemēram, plašu izplatību ir guvušas šķiltavas ar «piezo elementu». Kā tas darbojas? Pastāv piezo kristāli, kuri, izmainoties formai, ražo elektrību. Šķiltavās uzspiešanas uz pogu un piezo kriestālu ķēdi rezultātā rodas dzirkstele. Tas ir piezo efekts. Pastāv arī atpakaļējais piezo efekts: ja piezo kristālam pievelk elektrību, tad tas maina formu. Viena kristāla izmēra izmaiņas nebūs lielas. Tomēr, ja tie ir vairāki, tad izmaiņas būs ievērojamākas. Izsakoties vienkārši, kristālu ķēde spiež uz kātu, un sprausla atveras / aizveras.
Teorētiski piezo elementu pielietošana deva lielas priekšrocības, sākot ar ražošanas izmaksām, regulēšanas vienkāršību un beidzot ar sprauslas darbības un vadības režīmu precizitāti. Mūsdienu dīzeļiem jāatbilst stingrām ekoloģiskām normām. Šim nolūkam tajos tiek pielietota tā saucamā «kārtu» iesmidzināšana: vienas darbības gaitas laikā, sprausla padod degvielu nelielās porcijās vairākas reizes.
Sprauslas regulē elektronika, un elektro impulsa ātrums ir ļoti augsts. Galvenais, lai sprauslu vadošā mehānika neatpaliktu no tās. Te piezo elements parādīja sevi no labās puses: sprausla ar šādu aktuatoru spēj iesmidzināt degvielu vairākas reizes sekundē. Bet, sakarā ar to, ka piezo elementam piemīt ļoti maza inerce, tad iesmidzināšana ir ļoti precīza. Kas attiecas uz ražošanas izmaksām, tad piezo kristāli, uz pirmo acu skatienu, šķiet vienkāršāki nekā elektromagnētiskie solenoīdi.
Īstenība
Tehnoloģija izskatījās daudzsološa un praktiski visi ražotāji izmēģināja piezo savās sprauslās. Tomēr dzīvē viss izrādījās sarežģītāk gan ražošanas, gan remonta ziņā. Vairums ražotāju uzskatīja piezo sprauslas par pārāk sarežģītu un dārgu virzienu un attiecās no tā.
Izņēmums ir VDO
VDO. Kur palika Siemens?
Ar nosaukumiem VDO un Siemens šodien reizēm ir vērojams sajukums. Kas ir kas? Patiesībā viss ir vienkārši. VDO kompānija tika dibināta 1923. gadā Frankfurtes pilsētā. Īsā laika periodā uzņēmums kļuva par lielāko tahometru un citu automobiļu ierīču piegādāju. 1991…1994. gados koncerns Mannesmann iegādājās VDO, un kopš 1997. gada tā nosaukums ir Mannesmann VDO AG. Pēc četriem gadiem, 2001. gadā Siemens AG koncerns iegādājās Mannesmann VDO, un apvienošanās, ar Siemens Automotive AG aktīviem, rezultātā 2001. gadā tika izveidota apakšvienība Siemens VDO Automotive AG. 2007. gadā Siemens AG ar automobiļu produkciju saistīto apakšnodaļu pārdeva. Tādējādi Siemens VDO Automotive AG pārgāja Continental AG rokās un reorganizācijas rezultātā radās Continental Automotive GmbH.
Nopietnas teorētiskās un tehnoloģiskās izstrādes, kuras iesāka kompānija Siemens, ļāva saglabāt priekšrocību no piezo elementa izmantošanas. Šo faktu novērtēja arī autoražotāji. Rezultātā šodien ar VDO sprauslām tiek aprīkoti vairāk nekā 20% jauni, dažādu ražotāju automobiļi: VW, Audi, Seat, Škoda, Citroen, Renault, Dacia, Nissan, Ford, Jaguar, Land rover, Mazda, Mercedes-Benz, Suzuki, Toyota, Volvo.
Tomēr mašīnas īpašniekiem interesē nevis ražotāju problēmas, bet gan sava spēkrata ekonomiskums, elastīgums, zems trokšņu līmenis un ilgmūžība. Bet remonta gadījumā, kuru agrāk vai vēlāk būs jāveic, arī iespējas to veikt. Vienkārši izsakoties, piezo kristāli maina savas īpašības, augstas temperatūras ietekmē. Turklāt pastāv arī sprauslu mehāniskais nodilums. Tas nozīmē, ka piezo sprauslas tāpat kā citas, ar laiku ir nepieciešams kalibrēt. Un tas, kā izrādās, nav tik vienkārši.
Jautājuma būtība
Sarežģījumi rodas augstās precizitātes dēļ. To nav iespējams sasniegt, regulējot piezo sprauslas parametrus «mājas apstākļos». Bet galvenais ir tas, ka VDO ir padarījis slepenus savu sprauslu parametrus. Jā, daudzas darbnīcas izmanto testa plānus, kurus iegūst, veicot jauno sprauslu salīdzinājuma testus. Tomēr šie plāni ir tālu no ideāla.
VDO slepenības politika – ļoti stingra. Piemēram, kompānija Distehnika ir autorizētais VDO dīzeļu centrs, tomēr iestatīšanas parametri tai nav pieejami. Kā tādā gadījumā notiek iestatīšana? Sprauslas tiek testētas uz speciāla stenda, kuram ir savienojums ar VDO serveri tiešsaistes režīmā, un regulētas atkarībā no katras konkrētās sprauslas tehniskajiem parametriem.
Uz stenda datora ir redzams tikai zaļš indikators, gadījumā, ja tests ir iziets. Un sarkans, ja tests nav iziets. Un nekādu skaitļu. Eksperimenta dēļ Distehnika speciālisti veica vairākus piezo sprauslu testus uz neoriģinālā aprīkojuma. Rezultāti izrādījās absolūti paradoksāli. Neoriģinālais aprīkojums nesaprot VDO parametru loģiku un uzskata par derīgām tās sprauslas, kuras neiziet testu uz VDO tiešsaistes stenda.
Ko tas nozīmē priekš automašīnas īpašnieka? Iespējams, ka «mājas apstākļos» atjaunotā piezo sprausla darbosies. Jautājums ir par to, kā tas notiks un kādu tas rezultātā atstās iespaidu uz ekonomiskumu, trokšņu līmeni, sodrēju filtra resursu un izplūdes gāzu tīrību, kura tiek mērīta tehniskajā apskatē. Bet galvenais – kā tas ietekmēs dzinēja resursu kopumā.
Jā, piezo sprauslas - sarežģīta lieta, un nekorektas apkopes rezultātā var sagādāt daudz problēmu kā ikviena mūsdienu tehnoloģija. Tomēr, kā parāda prakse, pareizas pieejas rezultātā, piezo sprauslu priekšrocības parādās pilnā mērā.
pexels.com