Iniettori piezoelettrici Siemens: parte 1
Vediamo nello specifico come sono fatti e come funzionano gli iniettori piezoelettrici Siemens.
Una particolarità rispetto agli iniettori elettromeccanici sono le dimensioni leggermente più contenute e il loro funzionamento elettrico di comando.
Per la loro attivazione si ha bisogno di tensioni pari a 70 Volt (mentre si raggiungono i 120 ÷ 140 Volt a fine processo) e di correnti di circa 8 ÷ 10 Ampere; le pressioni di iniezione possono variare da poche centinaia fino a circa 1500 bar.
Il principio di funzionamento è quello classico degli iniettori per impianti common rail, dove la differenza di pressione tra la zona superiore ed inferiore dello spillo di tenuta determina l’iniezione o meno di carburante nella camera di scoppio (stessa pressione spillo chiuso). Lo scarico della pressione superiore, a seguito del comando elettrico impartito dalla centralina all’iniettore, determina uno squilibrio con la pressione sulla faccia inferiore permettendo così l’alzata dello spillo e quindi l’iniezione di carburante.
Prima di analizzare cosa accade all’interno dell’iniettore è bene aprire una piccola parentesi relativa ai materiali piezoelettrici. Il nome “piezo” deriva dal greco “piezein” che significa premere.
La scoperta dei materiali con effetti piezoelettrici risale al 1880. Questi materiali hanno la caratteristica di generare ai loro estremi una tensione elettrica se sottoposti a deformazioni meccaniche; al contrario se sottoposti ad una tensione si deformano di conseguenza. Tale deformazione permane anche dopo aver tolto alimentazione al componente, e permane fino a che non venga applicata una corrente di polarità inversa. I cristalli di quarzo sono quelli più comunemente utilizzati.
La parte alta dell’iniettore ove è sistemato l’elemento piezoelettrico è composta da più strati sovrapposti di questo materiale; a seguito del comando impartitogli dalla centralina controllo motore con una tensione di 70 Volt, il materiale subisce una deformazione; questo fenomeno si riproduce per circa 200 volte (questo dato varia in funzione del numero di strati che compone l’iniettore), creando come effetto l’innalzamento della tensione fornita dalla centralina a circa 140 Volt.
La figura di seguito riportata mostra l’iniettore chiuso: com’è possibile vedere, la pressione carburante agisce sia sulla parte inferiore dell’ago dell’iniettore, sia nella parte superiore.
Condizione di iniettore chiuso, bilanciamento delle forze agenti sull’ago.
Figura 1
A seguito del comando da parte della centralina motore, il piezoelettrico si deforma andando a premere sulla leva amplificatrice. L’abbassamento della leva fa spostare il pistoncino sottostante, il quale consente l’apertura della valvola di scarico. L’apertura della valvola fa si che crolli la pressione del gasolio nella parte alta dell’ago dell’iniettore, scaricando parte del gasolio verso il ritorno; in questa condizione la pressione del gasolio che spinge nella parte bassa dell’ago permette che esso si sollevi creando l’iniezione di carburante attraverso i microfori presenti sulla punta dell’iniettore:
Figura 2
non si capisce cosa sia la leva amplificatrice di forza, da chi sia azionata e il carburante di ritorno da dove arriva
Salve Carlo, la leva amplificatrice è un elemento che serve ad amplificare il movimento del pistoncino sottostante. La leva viene azionata dall’allungamento dell’elemento piezoelettrico interno all’iniettore. Nelle figure presenti nel nostro articolo è possibile identificare l’uscita del gasolio verso il ritorno, evidenziata dal colore verde. Dall’uscita degli iniettori il carburante viene poi veicolato attraverso una serpentina di raffreddamento posta sotto il veicolo, prima di tornare nel serbatoio. Un saluto dalla Redazione
Salve scusate ho bisogno di un informazione ho un iniettore rail non funzionante e di marca siemens ho trovato un altro con lo stesso codice però è di marca Bosch si puo montare un bosh su un impianto siemens ?oppure avrò dei grossi problemi?
Salve, secondo i nostri tecnici la soluzione che propone non è possibile in base alle differenze costruttive dei due iniettori, aspetto che si traduce poi in modi completamente diversi di gestire elettronicamente gli iniettori da parte della centralina motore. Sconsigliamo pertanto questo tipo di applicazioni, al fine di evitare problematiche più serie. Un saluto.
Salve come gia detto dalla redazione non e possibile intercambiare i due iniettori e comunque nn credo che abbia lo stesso codice perché hanno codici meccanografici completamente diversi, anche se le tensioni di esercizio sono quasi uguali la loro differenza e la polarita inversa se su un cablaggio Bosch inserisci un Siemens/Continetal puoi buttarlo, mentre se monti un Bosch su cablaggio Siemens/Continetal nn apre, poi ci sarebbe da capire meccanicamente come inserire nella testata cambia anche il montaggio.
Ho una Audi 1 diesel 1600cc
Desidero sapere quanto costa la taratura degli iniettori.
Abito a Spezia e credo che sia possibile farlo a Sarzana o a Carrara, Giusto?
Grazie
Salve gentile lettore, non le sappiamo dire un prezzo con certezza perché assai variabile, a seconda del tecnico a cui deciderà di rivolgersi. Un saluto
ho una seat ibiza st 1598 di cilindrata 90 cv diesel del 11/2010 è la seconda volta che mi rimane a piedi posso capire la prima volta ma la seconda volta prima di intraprendere un viaggio lo fatta controllare da un meccanico specialista in pompe ed iniettori non so proprio comportarmi con questa macchina forse dovrei cambiarla allora le macchine si devono cambiare a 66000 Km?grazie
Salve Annio, grazie per il tuo commento. Per poter avere un quadro della situazione più chiaro, sarebbe utile conoscere quali e quanti interventi hai sostenuto sulla vettura e se questi riguardano solo gli iniettori oppure anche altri componenti. Inoltre: l’avaria è accompagnata anche codici guasto specifici? Un cordiale saluto e continua a aseguirci
Salve, possessore di una Peugeot 2008, 1.6 eHDI ferma in panne per la terza volta in 25.000km causa “corto circuito tra due fili” della bobina su iniettori siemens.
La concessionaria peugeot continua semplicemente a cambiare iniettori e bobine mettendo gli stessi senza alcuna modifica, in quanto ancora in estensione di garanzia, ma é normale questa situazione secondo voi?
Qualche parere sulla risoluzione del problematica per risolvere un chiaro problema di fabbricazione/progettazione?
Grazie!
Salve Diego, grazie per averci scritto. Questo guasto è insito nella tipologia degli iniettori montati ed è difficilmente risolvibile se non cambiando tipo di iniettore, ma ciò è chiaramente impossibile. In Mercedes ad esempio, dove hanno avuto lo stesso problema su alcuni modelli delle proprio vetture, si utilizza un cablaggio modificato. Un cablaggio più “robusto” da un punto di vista elettrico, cosa che invece non è prevista per Peugeot. Un cordiale saluto e continua a seguirci
Perché se smonto la parte superiore dell’iniettore piezoelettrico poi non funziona più una volta rimontato ?
Salve Ilario, grazie per il tuo messaggio. Smontare e rimontare un iniettore è sempre un’operazione delicata, dovuta al fatto che i componenti di cui è costituito sono soggetti a deformazione che – una volta separati – non potranno essere riutilizzati, pena una mancanza di tenuta idraulica. Un saluto