Топливная система и форсунка Scania HPI: устройство, timing actuator, metering actuator, диагностика и ремонт

Scania HPI — High Pressure Injection — это насос-форсуночная система высокого давления, разработанная и производившаяся совместно с Cummins. На рынке Scania HPI связана прежде всего с частью 12-литровых двигателей DC12/DT12 и с переходом к Euro 4. Официально Scania сообщала, что проект HPI был инициирован в 1992 году, а первый 12-литровый двигатель с HPI вышел в 2001 году. В сентябре 2004 года Scania начала поставки Euro 4 грузовиков с 420-сильным EGR-двигателем, и именно этот период стал отправной точкой широкого применения HPI в дорожной линейке грузовиков.

HPI относится к семейству насос форсунок, но по устройству заметно сложнее классической PDE. В системе стоят 6 насос-форсунок и 4 внешних электромагнитных клапана-актуатора. Два из них — timing actuators — управляют моментом впрыска. Ещё два — metering actuators — регулируют количество топлива. Одна пара обслуживает цилиндры 1–3, вторая — 4–6. Такая архитектура позволяет менять фазу и дозу впрыска не только механикой кулачка привода, но и давлением в управляющих гидравлических полостях форсунки.

В работе системы HPI используется шестерёнчатый подкачивающий насос, клапан отсечки, коллектор подачи и форсунки открытого типа. Рабочее давление в подающем коллекторе 14–16 bar, для ранних версий 17–20 bar. При проверке на прокрутке стартером без подачи через отсечной клапан ориентир по насосу — не менее 8 bar. Для практической диагностики это важные цифры: HPI очень чувствительна к подкачке и гидравлике до форсунки.

Главная особенность HPI — неразъёмность форсунки и соленоида. В качественном ремонте это одна система. Распылитель у этих форсунок заметно отличается от классического, визуально он крупнее обычных, механика впрыска принципиально отличается от распространенных распылителей, внутренняя работа иглы вызывает подсос газов в рабочую камеру распылителя, что улучшает смесеобразование, и в итоге впрыскивает топливогазовую смесь в камеру сгорания. Нарушение технических регламентов приводит к внутреннему закоксовыванию соплового узла, ухудшению факела, перегреву и даже заплавлению сопел.

Вторая особенность — актуаторы. На HPI они конструкционно отделены от форсунок, но именно они определяют, откроется ли форсунка в нужный момент и с нужной дозой впрыска. Поэтому восстановление HPI без ремонта или замены timing и metering actuators обычно неполноценно или безсмысленно. Третья особенность — ремонтопригодность. Cummins и Scania создали HPI как высокоточный узел для тяжёлых двигателей, но полностью исключили тех поддержку даже легкого ремонта. Отсюда и главная проблема рынка: не сама разборка, а восстановление покрытий, зазоров, седел геометрии сопрягаемых узлов и последующая точная настройка агрегатов.

Если двигатель неустойчив на холостом ходу, после резкого ускорения слышен звон, появляется белый дым, а коды ошибок указывают лишь на некорректную работу группы цилиндров, нужно проверять прежде всего актуаторы HPI и клапанный блок. Если при диагностике двигатель периодически глохнет, а механический манометр стабилен, но диагностическая программа показывает скачки давления вверх, вплоть до 24 bar, вероятна электрическая проблема а не механики. Проверьте датчик давления/температуры, цепь массы, проводку или сам ЭБУ.

Ремонт и восстановление форсунок и актуаторов Scania HPI

Сравнение с близкими системами

От PDE / EUI системы HPI отличается внешними актуаторами и гидравлическим управлением моментом и дозой впрыска. От XPI HPI отличается отсутствием рампы: и тем что создание высокого давления, управление и впрыск происходит в одном агрегате – насос форсунке, где качество впрыска зависит от сочетания механики форсунки, профиля кулачка и работы timing/metering актуаторов. Сервисно Scania HPI относится к тому же семейству тяжёлых HPI-форсунок, что и форсунки Cummins ISX/QSX 15. Это видно так же и по сходству форсунок и актуаторов Scania HPI с Cummins HPI для 15-литровых двигателей Euro 3, Tier 3 и EPA07.

Сначала проверяют низкое давление топлива, подкачивающий насос, клапан отсечки и фактическую подачу на прокрутке двигателя стартером. Затем — датчик давления/температуры, массу и питание ЭБУ. После этого разделяют неисправность по цилиндрам 1–3 и 4–6. Далее диагностируют timing actuator и metering actuator, и только потом снимают форсунки. Далее, на этапе стендовой проверки уже оценивают геометрию факела распыла, гидроплотность и наливы. Для систем Scania общая электронная диагностика выполняется через оригинальную программу SDP3.

Технический специалист ЕвроПром проконсультирует вас.

Диагностика форсунок и актуаторов Scania HPI

FAQ

1. Что такое управляющий электромагнитный клапан на Scania HPI?

Это тайминговый актуатор, который управляет моментом впрыска для своей группы форсунок.

2. Что такое дозирующий электромагнитный клапан на Scania HPI?

Это metering актуатор, который задаёт количество топлива для своей группы цилиндров.

3. На каких ещё двигателях встречаются близкие HPI-форсунки?

По линии Cummins HPI-форсунки применялись на КТА, ISX/QSX 15 разных экологических исполнений.

4. Почему мастерские не берутся за ремонт топливной HPI?

Потому что нужно заменить детали, восстановить и саму форсунку, и актуаторы, и затем точно откалибровать весь узел. Но производитель никак не поддерживает ремонт своих изделий ни запчастями, ни проверочным оборудованием, ни технологией ремонта.

Вывод

• Timing actuator: 1784240.
• Metering actuator: 1784239.
• Часто встречающиеся номера по HPI-форсункам и смежным узлам: 4928260, 4088327, 4089980, 4089981, 1846351, 1521978, 4902904, 4902905, 0579261, 0579262, 0579263.

1. Scania. Scania 470 – New Technologies in High-Tech Engine. Материал о разработке двигателя Scania 470 и применяемых технологиях впрыска дизельного топлива.

Источник — Scania

2. United States Patent US4463901A. Unit Fuel Injector Having Independently Controlled Timing and Metering. Патент на конструкцию насос-форсунки с независимым управлением моментом и дозировкой впрыска топлива.

Источник — Google Patents

3. Scania. Technical Information Shop (TIS). Официальный портал технической информации Scania для работы с технической документацией и сведениями по обслуживанию техники.

Источник — Scania TIS

4. Cummins. Cummins Injector HD HPI, Part No. 4928260PX. Карточка топливной форсунки в официальном каталоге запасных частей Cummins.

Источник — Cummins Parts Catalog

Купить новые или восстановленные форсунок и актуаторы Scania с тестпланами