Piezoelektrisk injektor vs direkteinjeksjonsinjektor: Teknisk veiledning

Drivstoffinjektorer i moderne motorer: Fra direkte innsprøytning til piezoelektrisk aktivering

Drivstoffinjektoren er komponenten som introduserer drivstoff i forbrenningsprosessen med presis timing, kontrollert sprøytemengde og et dråpespektrum optimalisert for rask blanding og fullstendig forbrenning. Utviklingen av injektorteknologi i løpet av de siste tre tiårene -- fra enkel portinnsprøytning gjennom tidlig direkte innsprøytning til den nåværende generasjonen av piezoelektriske injektorer som er i stand til flere injeksjoner per syklus ved injeksjonstrykk over 2500 bar -- har blitt drevet av stadig mer krevende utslippsreguleringer, drivstofføkonomimål og søket etter spesifikke motoreffekter med høyere kraft.

Direkte injeksjon og piezoelektrisk injeksjon er ikke konkurrerende alternativer - de representerer to nivåer av samme teknologihierarki. En piezoelektrisk injektor er en type direkteinjeksjonsinjektor som bruker en piezoelektrisk aktuator i stedet for en solenoid for å kontrollere nåleventilen. Direkte injeksjon er påføringskonteksten; piezoelektrisk aktivering er mekanismen som muliggjør den høyeste ytelsen av direkte injeksjon.

Å forstå hvordan hver teknologi fungerer, hvorfor piezoelektrisk aktivering gir ytelsesfordeler fremfor solenoiddrevet direkte innsprøytning, og hva de praktiske implikasjonene er for motorytelse, diagnostikk og reparasjon, danner grunnlaget for informerte beslutninger i motordesign, kjøretøyvalg og servicearbeid.

Direkte-injeksjonsinjektor : Prinsipper, trykk og spraydannelse

En direkteinjeksjonsinjektor sprøyter drivstoff direkte inn i forbrenningskammeret i stedet for inn i inntaksporten oppstrøms for inntaksventilen. Denne grunnleggende forskjellen i injeksjonsplassering -- forbrenningskammer versus inntaksport -- muliggjør en rekke funksjoner for forbrenningssystem som portinjeksjon ikke kan gi, inkludert homogen ladningsdannelse ved høye injeksjonstrykk, lagdelt ladningsdrift ved dellast (i bensin direkteinnsprøytningssystemer designet for denne modusen), ladningskjøling fra drivstofffordampning av syklusen direkte i forbrenningskammeret,-ved sykluskontroll, drivstoffmasse uavhengig av dynamikken i inntaksmanifolden.

Bensin direkte injeksjon (GDI)

I bensinmotorer med direkte injeksjon (GDI) injiseres drivstoff ved trykk som typisk varierer fra 100 bar til 350 bar i moderne systemer, med noen avanserte motorer som bruker trykk opp til 500 bar. Det høye injeksjonstrykket produserer en fin dråpespray som forstøves raskt i den varme, komprimerte ladningen i sylinderen. Fordampningen av drivstoffdråper direkte i forbrenningskammeret absorberer varme fra ladningen, reduserer ladetemperaturen og tillater høyere kompresjonsforhold (som forbedrer termodynamisk effektivitet) uten utbruddet av unormal forbrenning (banking) som ville begrense kompresjonsforholdet i en tilsvarende portinnsprøytet motor.

GDI-injeksjonssystemer kjennetegnes ved levering av injeksjonstrykk (via en høytrykks drivstoffpumpe drevet fra kamakselen), antall injeksjonshendelser per syklus (som gradvis har økt fra enkeltinjeksjon til fem eller flere i strømgenerasjonssystemer), og sprøytegeometrien til injektordysen -- enten det er et flerhullsmønster som produserer en diskret spray, en sprayer. spray, eller en nyere utadgående tappventildesign.

Diesel Common Rail Direct Injection

Diesel direkte innsprøytning via common rail-systemet er den dominerende dieselinjeksjonsarkitekturen i personbiler, lette nyttekjøretøyer og i økende grad i tunge applikasjoner. Common rail lagrer drivstoff ved målinnsprøytningstrykket (som varierer fra 1600 bar i tidlige systemer til 2700 bar i nåværende generasjons kraftige systemer) i et delt akkumulatorvolum - skinnen - som individuelle injektorer henter drivstoff fra. Høytrykkslageret i skinnen kobler injeksjonstrykket fra motorhastigheten, slik at maksimalt injeksjonstrykk kan brukes ved ethvert motordriftspunkt i stedet for å være begrenset til høyhastighetsforhold som i tidligere pumpe-linje-dyse-injeksjonssystemer.

Common rail-dieselinjektorer må fungere pålitelig over et trykkområde fra tomgang til topptrykk ved full belastning, åpne og lukke nåleventilen med responstider i mikrosekund til millisekund-området for å oppnå presis injeksjonstiming og varighet, og opprettholde injeksjonsmengdenøyaktighet over millioner av injeksjonshendelser med minimal drift i ytelse. Disse kravene krever presisjonsproduksjonstoleranser, materialer av høyeste kvalitet og en aktiveringsmekanisme som kan møte kravene til responstid og kraft over hele driftsområdet.

Injektornålventil og sprayformasjon

Nåleventilen på tuppen av injektorkroppen er elementet som styrer strømmen av drivstoff fra høytrykksdrivstoffsystemet inn i forbrenningskammeret. Når nålen løfter seg fra setet, strømmer høytrykksdrivstoffet gjennom sekkevolumet ved dysespissen og kommer ut gjennom et definert antall hull (typisk 5 til 10 i moderne dieseldyser, 3 til 12 i GDI-dyser) som høyhastighets-stråler som forstøves til fine dråper gjennom turbulent ladningsluft-sammenbrudd i en turbulent ladningsluft sammenbrudd i sylinderen.

Nåleventilløftet, hastigheten på åpning og lukking, og trykkforskjellen over dysehullene i åpningsøyeblikket påvirker alle dråpestørrelsesfordelingen, spraypenetrasjonen (hvor langt sprøytestrålene beveger seg før de mister fart og blandes med ladningen), og mengden drivstoff som injiseres per hendelse. Injektoraktiveringsmekanismen - enten det er solenoid eller piezoelektrisk - kontrollerer direkte hastigheten og nøyaktigheten av nåleventilbevegelsen, noe som gjør den til nøkkeldeterminanten for injeksjonskvaliteten.

Magnetaktivering i direkteinjeksjonsinjektorer

De fleste direkteinjeksjonsinjektorer som er i bruk i dag, bruker en magnetventil som aktiveringsmekanisme. Solenoidinjektoren har vært den dominerende designen siden introduksjonen av common rail-injeksjon på 1990-tallet og er fortsatt den mest produserte direkteinjeksjonstypen globalt.

Hvordan solenoidinjektoren fungerer

I en solenoid-aktivert common rail-dieselinjektor drives ikke nåleventilen direkte av solenoiden. I stedet driver solenoiden en liten kontrollventil (toveis eller treveis kontrollventil) i høytrykks drivstoffkretsen i injektorkroppen. Styreventilen styrer trykket i et hydraulisk kontrollkammer over nålen, som styrer om den netto hydrauliske kraften på nålen rettes mot setet (nål lukket, injeksjon stoppet) eller bort fra setet (nål åpen, injeksjon pågår).

Når solenoiden er aktivert, åpner den kontrollventilen, og ventilerer kontrollkammertrykket for å returnere (lavt trykk). Trykkforskjellen mellom kontrollkammeret og dysetrykket virker oppover på nålen, løfter den fra setet og starter injeksjonen. Når solenoiden er deaktivert, lukkes kontrollventilen, trykket bygges opp igjen i kontrollkammeret, og nålen går tilbake til sitt sete under den kombinerte virkningen av den hydrauliske gjenopprettingskraften og nålfjæren. Injeksjonsvarigheten er derfor perioden mellom magnetisering av solenoid og deaktivering, og den injiserte mengden bestemmes av integralen av strømningshastigheten over denne tiden.

Den iboende begrensningen av solenoidaktivering ved direkte injeksjon er den mekaniske responstiden til solenoid-ventil-nål-systemet. Solenoidelektromagneter krever tid for å bygge og kollapse magnetfeltet, og den hydrauliske forsterkerkretsen legger til ytterligere forsinkelse mellom solenoidaktivering og nåleventilrespons. Dette begrenser minimum oppnåelig injeksjonsvarighet og minimumsavstand mellom påfølgende injeksjoner, og begrenser antallet injeksjonshendelser som kan utføres innenfor en enkelt motorsyklus ved høye motorhastigheter.

Piezoelektrisk injektor : Hvordan piezoelektrisk aktivering fungerer

En piezoelektrisk injektor erstatter solenoidaktuatoren med en piezoelektrisk stabelaktuator - en kolonne av piezoelektriske keramiske elementer (oftest blyzirkonattitanat, eller PZT) som utvider seg når en spenning påføres over dem og trekker seg sammen når spenningen fjernes. Denne fysiske ekspansjonen og sammentrekningen av stabelen gir aktiveringskraften og forskyvningen som driver injektorkontrollventilen eller, i noen utforminger, direkte kontrollerer nåleventilposisjonen.

Den piezoelektriske effekten i injektoraktuatorer

Piezoelektrisk keramikk viser den motsatte piezoelektriske effekten: når et elektrisk felt påføres over keramikken, deformeres materialet mekanisk. I PZT-stabler designet for drivstoffinjektoraktuatorer, gir en spenning på 100 til 200V påført over en stabel på 200 til 400 individuelle keramiske skiver (hver ca. 0,1 mm tykke) en total lineær forskyvning på ca. 30 til 60 mikrometer. Forskyvningen skjer innen mikrosekunder etter spenningspåføring -- denne nesten øyeblikkelige responsen er den grunnleggende ytelsesfordelen ved piezoelektrisk aktivering fremfor solenoidaktivering i direkteinjeksjonsinjektorer.

Forholdet mellom påført spenning og stabelforskyvning er nesten lineært, noe som betyr at delvis spenningspåføring produserer proporsjonal delvis forskyvning. Denne egenskapen gjør det mulig for den piezoelektriske injektoren å utføre presise delvise løft av kontrollventilen eller nålen - injisere små, nøyaktig kontrollerte mengder ved enhver brøkdel av full nåleløft som et solenoidsystem ikke kan replikere.

Direktevirkende og hydraulisk forsterkede piezoelektriske injektorer

To viktigste piezoelektriske injektorarkitekturer brukes i produksjonskjøretøyer:

• Hydraulisk forsterket piezoelektrisk injektor : Den piezoelektriske stabelen aktiverer en servoventil i høytrykks drivstoffkretsen (liknende i prinsippet til magnetreguleringsventiltilnærmingen), som deretter kontrollerer nåleposisjonen hydraulisk. Det hydrauliske forsterkningstrinnet multipliserer den lille mekaniske forskyvningen av piezostabelen til en større nåleløft, på bekostning av litt responstid. Dette er arkitekturen som ble brukt i Bosch CRI3 (common rail injektor) og lignende systemer som var de første kommersielle piezoelektriske dieselinjektorene.
• Direktevirkende piezoelektrisk injektor : I denne arkitekturen er den piezoelektriske stabelen mekanisk koblet direkte til nåleventilen gjennom et koblingselement, typisk en hydraulisk kobling som kompenserer for de temperaturavhengige dimensjonsendringene til stabelen og injektorkroppsmaterialene (begge har forskjellige termiske ekspansjonskoeffisienter). Den direkte koblingen eliminerer den hydrauliske kontrollkretsen fullstendig, og gir raskest mulig respons - nålen åpnes innen omtrent 50 til 100 mikrosekunder etter spenningstilførsel. Delphi (nå BorgWarner Fuel Systems) var den første som introduserte en direktevirkende piezoelektrisk common rail-injektor i produksjon, og denne arkitekturen gir den ultimate injeksjonsresponshastigheten tilgjengelig i dagens teknologi.

Hydraulisk kopling i direktevirkende systemer

Den hydrauliske koblingen i en direktevirkende piezoelektrisk injektor er et lite, forseglet hydraulisk kammer mellom den piezoelektriske stabelen og nåleventilens koblingsstang. Dens primære funksjon er å kompensere for nettoforskjellen i termisk ekspansjon mellom stålinjektorkroppen og PZT keramikkstabelen, som ellers ville føre til at injektoren leverer uforutsigbare mengder når temperaturen endres under oppvarming og full-last drift. Den hydrauliske koblingen overfører den mekaniske kraften fra stabelen til nålekoblingen trofast under den raske dynamikken til injeksjon (mikrosekund til millisekund tidsskalaer) mens den sakte lekker for å imøtekomme termiske ekspansjonsforskjeller (sekund til minutt tidsskala). Denne elegante mekaniske designen er en av de viktigste ingeniørprestasjonene til den direktevirkende piezoelektriske injektoren og er grunnleggende for dens langsiktige injeksjonsmengdestabilitet.

Ytelsesfordeler med piezoelektriske injektorer fremfor solenoidinjektorer

Ytelsesfordelene med piezoelektrisk aktivering fremfor solenoidaktivering i direkteinjeksjonsinjektorer har drevet bruken av piezoelektriske injektorer i de høyeste ytelsene og mest utslippsfølsomme applikasjonene, spesielt i diesel common rail-systemer der kravene til injeksjonspresisjon er størst.

Raskere responstid

Piezoelektriske aktuatorer reagerer på mikrosekunder sammenlignet med millisekunders tidsskala for solenoidaktuatorer. Denne raskere responsen muliggjør kortere minimumsinjeksjonsvarighet, noe som er kritisk for pilot- og postinjeksjonshendelser som brukes i avanserte dieselforbrenningssystemer for å redusere forbrenningsstøy, kontrollere partikkelutslipp og støtte regenerering av dieselpartikkelfilter. En piezoelektrisk injektor kan pålitelig injisere mengder under 1 mm3 per slag -- mengder som vil kreve injeksjonsvarigheter for kort til at en solenoidinjektor kan kontrolleres nøyaktig.

Høyere antall injeksjonshendelser per syklus

Minimumsavstanden mellom påfølgende injeksjonshendelser (hviletiden mellom injeksjoner) er kortere for piezoelektriske injektorer enn for solenoidinjektorer fordi nåleventilen når sin helt lukkede posisjon raskere etter kommando-av. Moderne piezoelektriske common rail-dieselinjektorer kan utføre opptil åtte eller flere injeksjonshendelser per syklus (flere piloter, hovedinnsprøytning og flere postinjeksjoner) ved høye motorhastigheter der solenoidinjektorer vil være begrenset til færre hendelser av deres langsommere respons. Det økte antallet injeksjonshendelser per syklus muliggjør forbrenningsstrategier som dramatisk reduserer støy (flere små pilotinjeksjoner før hovedhendelsen blander en liten mengde drivstoff før tenning, reduserer hastigheten på trykkøkning) og utslipp (etterinjeksjoner støtter partikkeletterbehandling og NOx-reduksjonsstrategier).

Proporsjonal nålløftkontroll

Fordi den piezoelektriske stabelforskyvningen er proporsjonal med den påførte spenningen, kan nåleventilløftet kontrolleres ved mellomposisjoner i stedet for å begrenses til helt åpen eller helt lukket. Denne proporsjonale kontrollfunksjonen gjør at strømningshastigheten gjennom dysehullene kan varieres kontinuerlig under en injeksjonshendelse - en funksjon som kalles rate shaping - der hastigheten på drivstofftilførselen er bevisst kontrollert for å følge en ønsket profil (for eksempel en oppramping ved injeksjonsstart, et vedvarende platå under hovedinjeksjonen og en kontrollert nedramping på slutten). Hastighetsforming kan ytterligere redusere forbrenningsstøy og NOx-utslipp sammenlignet med konvensjonelle rektangulære profiler for injeksjonshastighet.

Lavere strømforbruk og varmeproduksjon

Piezoelektriske kapasitive aktuatorer lagrer og returnerer elektrisk energi under hver injeksjonssyklus (stabelen lagrer energi som ladning når spenning påføres og returnerer den når den utlades), i motsetning til solenoidaktuatorer som konverterer elektrisk energi til varme i spolemotstanden. Denne kapasitive energigjenvinningen betyr at toppeffektbehovet på injektordriverelektronikken er høyt, men netto energiforbruk per injeksjonshendelse er lavere enn et tilsvarende solenoidsystem. Den lavere varmeutviklingen i selve aktuatoren reduserer termisk belastning på injektorkomponentene og forenkler kravene til termisk styring av injektordriverelektronikken.

Piezoelektrisk injektordriverelektronikk og kontrollstrategi

Den piezoelektriske injektoren krever en dedikert høyspentdriverkrets i motorkontrollenheten (ECU) eller en separat injektordrivermodul. Å drive en piezoelektrisk injektor er fundamentalt forskjellig fra å drive en solenoidinjektor fordi den piezoelektriske aktuatoren er en kapasitiv belastning i stedet for en induktiv belastning.

For å åpne injektoren lader driveren den piezoelektriske stabelen til målspenningen - typisk 100V til 200V - fra en forsterket forsyningskondensatorbank. Ladestrømmen styres for å produsere den ønskede spenningsstigningshastigheten, som bestemmer hastigheten på nålens åpning og injeksjonshastigheten under åpningstransienten. For å lukke injektoren, blir den lagrede ladningen tømt fra stabelen tilbake til forsyningskondensatorene for gjenvinning.

Det nøyaktige spenningsnivået som påføres stabelen bestemmer graden av nåleløft, som direkte påvirker den injiserte drivstoffmengden ved et gitt injeksjonstrykk. ECU-en må derfor kontrollere driverens utgangsspenning med høy nøyaktighet - typisk innenfor 1 til 2 volt over driftsområdet - for å oppnå nøyaktigheten av injeksjonsmengden som kreves for utslippsoverholdelse og kjørbarhet. Korreksjon av injeksjonsmengde med lukket sløyfe ved hjelp av data fra en strømningshastighetsmålemodul eller nåleløftsensor er vanligvis implementert for å kompensere for injektor-til-injektor-variasjon og langtidsdrift i stabelresponskarakteristikker.

Injektorspesifikke kalibreringsdata

Piezoelektriske injektorer kalibreres individuelt under produksjon og tilordnes et sett med korreksjonskoder (IMA-koder, C3I-koder eller tilsvarende avhengig av produsenten og kjøretøyplattformen) som koder for injektorens spesifikke ytelsesegenskaper ved viktige driftspunkter i forhold til den nominelle spesifikasjonen. Disse korreksjonskodene er programmert inn i ECU når en injektor er installert, slik at injeksjonskontrollprogramvaren kan kompensere for den enkelte injektorens egenskaper og levere nøyaktige injeksjonsmengder til tross for produksjonsvariasjoner innenfor det tillatte toleransebåndet. Når en piezoelektrisk injektor skiftes ut, er programmering av erstatningsinjektorens kalibreringskoder inn i ECU-en et viktig skritt - hvis du ikke gjør det, vil det føre til feil på injeksjonsmengden som forårsaker ujevn drift, økte utslipp og potensielt motorskade fra overfylling.

Piezoelektriske injektorapplikasjoner i produksjonskjøretøyer

Piezoelektriske injektorer ble først introdusert i produksjonsdieselpersonbiler på begynnelsen av 2000-tallet og har siden blitt tatt i bruk på tvers av et bredt spekter av diesel- og bensinapplikasjoner med direkte injeksjon, spesielt der den høyeste innsprøytingsytelsen og utslippsevnen er nødvendig.

Dieselapplikasjoner

Piezoelektriske common rail-injektorer brukes i personbiler og lette kommersielle dieselmotorer på tvers av flere produsenter. Boschs CRI3 (Common Rail Injector 3) og Delphis DFI1 (senere DCO) direktevirkende piezoelektriske systemer var tidlige produksjonsrepresentanter, og teknologien har siden blitt foredlet gjennom flere generasjoner for å nå nåværende systemer som opererer med opptil 2700 bar skinnetrykk med injeksjonshendelser på syv til åtte per syklus. I tillegg til personbiler, brukes piezoelektrisk innsprøytning i tunge dieselmotorer for lastebiler og terrengutstyr, hvor injeksjonsytelsen fordeler for utslippsoverholdelse (Euro VI, EPA 2010 og senere standarder) rettferdiggjør den høyere injektorkostnaden sammenlignet med solenoidsystemer.

Bensin direkte injeksjonsapplikasjoner

Piezoelektrisk aktivering brukes også i bensinsystemer med direkte injeksjon, selv om de lavere innsprøytningstrykkene i GDI (100 til 500 bar mot 1600 til 2700 bar i diesel) betyr at fordelene med piezoelektrisk fremfor solenoidaktivering er mindre ekstreme enn i diesel common rail. Høyytelses GDI-applikasjoner og -systemer som retter seg mot de strengeste grensene for partikkelantall (PN) - der nøyaktig kontrollerte flere injeksjoner per syklus er nødvendig for å redusere veggfukting og partikkeldannelse - drar mest nytte av piezoelektrisk aktivering i bensinsammenheng.

Nye applikasjoner

Direkte hydrogeninjeksjon for forbrenningsmotorer – en fremvoksende drivlinjeteknologi for kjøretøy og tungtransport – representerer et fremtidig bruksområde hvor piezoelektrisk injektorytelse er spesielt relevant. Hydrogens lave energitetthet, brede brennbarhetsområde og svært høye flammehastighet skaper forbrenningsdynamikk som krever rask, presis injeksjonskontroll for å unngå unormale forbrenningshendelser. Den høye responshastigheten og proporsjonale kontrollevnen til piezoelektriske injektorer gjør dem godt egnet til kravene til hydrogen DI-forbrenning.

Diagnostikk, vedlikehold og utskifting av piezoelektriske injektorer

Piezoelektriske injektorer presenterer spesifikke diagnose- og servicekrav som skiller seg fra solenoidinjektorer. Deres høyere kostnad - typisk to til fem ganger kostnaden for tilsvarende solenoidinjektorer - gjør korrekt diagnose av injeksjonssystemfeil viktig før du forplikter deg til utskifting. Deres kalibreringskodekrav gjør programmering til et obligatorisk trinn i enhver erstatningsprosedyre.

Vanlige feilmoduser

Piezoelektriske injektorer kan svikte gjennom flere mekanismer:

• Piezoelektrisk stabeldelaminering eller sprekkdannelse : Den keramiske stabelen kan utvikle sprekker eller delaminering av individuelle lag, typisk fra termisk sjokk, mekanisk sjokk fra vannslag i drivstoffsystemet eller skade på spenningsspisser. Stabelfeil forårsaker tap av aktuatorfunksjon, med injektoren som vanligvis går til en fast-åpen eller fast-lukket feilmodus avhengig av feiltype.
• Nåleventilen stikker eller kramper : Opphopning av karbonavleiringer på nålen og setet fra nedbrytningsprodukter fra drivstoff eller tilbakeslag ved forbrenning kan føre til at nålen setter seg fast, og produserer ingen injeksjon (nålen sitter fast lukket) eller kontinuerlig injeksjon (nålen sitter fast åpen). Denne feilmodusen er mer vanlig med drivstoff av dårlig kvalitet eller i motorer med utvidede serviceintervaller utover tidsplanen for utskifting av drivstoffilter.
• Injektorkroppslekkasje : Høytrykksdrivstoffforbindelsene og injektorhusets tetning kan lekke internt eller eksternt, med intern lekkasje som forårsaker økning av drivstoffreturstrømmen som reduserer skinnetrykket og injeksjonsmengden, og ekstern lekkasje skaper brannrisiko.
• Hydraulisk koblingsdegradering (direktevirkende systemer) : Den hydrauliske koblingsoljen kan brytes ned eller lekke forbi koblingens tetningselementer, noe som forårsaker tap av termisk kompensasjonsfunksjon og progressiv injeksjonsmengdedrift når koblingsklaringen øker eller reduseres fra den kalibrerte tilstanden.

Diagnostisk tilnærming

Piezoelektriske injektorfeil diagnostiseres gjennom en kombinasjon av ECU-feilkodelesing, testing av drivstoffinjektorbidrag (sylinderbalanse), måling av drivstoffreturmengde og testing av injektorens elektriske motstand og kapasitans. Kapasitansen til den piezoelektriske stabelen (målt med injektoren koblet fra kjøretøyets sele) er en direkte indikator på stabelens integritet - en sprukket eller delaminert stabel vil vise betydelig redusert kapasitans sammenlignet med spesifikasjonsverdien, og en kortsluttet stabel vil vise nesten null kapasitans. Denne kapasitanstesten er den mest definitive elektriske testen for stabelfeil og kan utføres med en standard LCR-måler som er i stand til det relevante måleområdet.

Injeksjonsmengdenøyaktighet evalueres ved hjelp av sylinderbidragsbalansetesten som er tilgjengelig i de fleste diagnostiske skanneverktøy som er kompatible med kjøretøyet -- denne sammenligner tomgangshastighetskorreksjonen brukt på hver sylinder av injeksjonskontrollprogramvaren for å balansere tomgangskvalitet, med sylindere som trenger store positive korreksjoner som indikerer at injektorer leverer under målmengden og negative korreksjoner som indikerer overlevering. Denne testen identifiserer hvilken injektor som yter utenfor toleranse, men identifiserer ikke feilmekanismen som forårsaker mengdefeilen.

Utskiftningsprosedyre

Utskifting av en piezoelektrisk injektor involverer mekanisk fjerning og installasjon (som stort sett følger trinn som ligner på utskifting av solenoidinjektor, med oppmerksomhet til kobberforseglingsskiven, fjerning av karbonavleiring fra injektorboringen og riktig dreiemoment for klemmearrangementet eller unionsmutteren) og det kritiske tilleggstrinnet med programmering av kalibreringen av ECU-en.

Kalibreringskodene leveres med erstatningsinjektoren (enten på en etikett på injektorkroppen eller på et separat datakort i emballasjen) og må legges inn i ECU ved hjelp av et kompatibelt diagnoseverktøy som støtter injektorkodingsfunksjonen for den spesifikke kjøretøyplattformen. De fleste diagnosesystemer av profesjonell kvalitet støtter piezoelektrisk injektorkoding for de viktigste motorstyringssystemene (Bosch EDC17, Delphi DCM, Continental, Denso og andre), og funksjonen er vanligvis tilgjengelig i spesialfunksjonsmenyen for motorens ECU.

Unnlatelse av å programmere kalibreringskodene etter utskifting vil resultere i at ECU-en bruker den forrige injektorens koder (eller en standardverdi) for å kontrollere den nye injektoren, og produserer injeksjonsmengdefeil som vil manifestere seg som grov tomgang, røyk ved tomgang eller dellast, forhøyede utslipp, og i alvorlige tilfeller, skade på den nye injektoren eller flere sylindere på motoren eller flere sylindere. Injektorkoding etter utskifting er et ikke-valgfritt trinn, ikke en anbefalt beste praksis.

Sammenligning: Solenoid vs. piezoelektriske direkte-injeksjonsinjektorer