Настройка топливной аппаратуры дизельных двигателей
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Настройка топливной аппаратуры дизельных двигателей

Регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей

Дизельное топливо, в отличие от бензина, поджечь не так-то просто. Даже для двигателя эта задача не из легких. Не случайно жители северных районов нашей страны предпочитают автомобили с бензиновыми моторами – когда на улице 40 градусов ниже ноля, шанс не завести «дизель» весьма высок.

Но если это дизельный мотор последнего поколения, если его топливная система отрегулирована идеально, то он заведется в любых условиях.

Особенности топливной аппаратуры дизельного двигателя

Если в бензиновом двигателе топливо поджигается искрой, то в цилиндре дизельного мотора оно воспламенятся само – от соприкосновения с обогащенным кислородом и нагретым воздухом. Дополнительная концентрация кислорода в поступающем в камеры сгорания воздухе и его нагрев достигается предварительным его сжатием турбиной. А чтобы процесс зажигания осуществлялся без каких-либо затруднений, необходимо, чтобы, во-первых, воздух в камеры сгорания поступал под нужным давлением, во-вторых, топливо подавалось в должном объеме и в строго определенный момент, а в-третьих, чтобы угол опережения подаваемого топлива был задан идеально точно.

Собственно, в выставлении этих параметров и заключается, в основном, регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей. Эта процедура производится в двух случаях: после замены ремня ГРМ и после ремонта системы турбонаддува.

Когда нужна регулировка

Когда возникает необходимость регулировки топливной аппаратуры дизельных двигателей?

Проблемы с запуском двигателя, его неритмичная работа, резкое падение мощности дизельного мотора, изменение цвета выхлопных газов – все это прямые свидетельства нарушений в работе топливной системы мотора.

Уменьшение мощности двигателя говорит о проблемах с подачей топлива в цилиндры, которого не хватает для поддержания мощности мотора на должном уровне. Причин тому может быть несколько – начиная от низкого качества топлива и заканчивая засорившимся топливным фильтром и неисправностью клапанов турбины. Для точной постановки диагноза мастеру потребуется произвести разбор двигателя и тщательно осмотреть все его элементы.

Если при падении мощности одновременно увеличивается количество выхлопных газов, то это, скорее всего, свидетельствует уже о другой проблеме – о неполном сгорании топлива. В большинстве случаев ответственность за эту проблему несет турбина: либо воздух, подаваемый ею в цилиндры, недостаточно высокого давления, либо подача его осуществляется не в нужный момент. В каких-то случаях проблему можно решить, произведя чистку и регулировку турбины, в каких-то потребуется замена ее деталей и балансировка.

Проблемы с запуском двигателя также могут быть вызваны целым набором причин. Наиболее часто встречающаяся из них – неполадки с форсункой, переставшей распылять топливо под заданным углом. Иногда это просто ее засорение, иногда физический износ. Форсунка дизельного мотора представляет собой достаточно сложный и в то же время точный механизм, состоящий из нескольких десятков деталей. Малейшее нарушение геометрии любой из них ведет к поломке всего механизма. Не зависимо от того, потребуется ли ремонт форсунки или достаточно будет лишь прочистить ее сопло, для восстановления точной работы двигателя мастеру понадобиться проверить и, при необходимости, заново осуществить регулировку всей топливной системы дизельного двигателя.

Совокупность всех перечисленных выше симптомов может быть вызвана и вовсе смехотворной причиной – попаданием воздуха в топливную магистраль на любом из ее этапов. Небольшое повреждение топливопровода – и проблемы с впрыском обеспечены. Проблема хоть и смехотворная, но распознать ее и найти место повреждения – задача не из простых. Само повреждение, либо нарушение герметичности соединений элементов топливопровода могут быть настолько малы, что протечки топлива не произойдет, а вот воздух – запросто.

При подозрении на попадание воздуха в топливную систему двигателя, если место повреждения топливопровода не удалось найти при визуальном осмотре, мастеру, чтобы его отыскать, придется вооружиться специальной аппаратурой и тщательно отследить весь путь топлива от бака до цилиндров.

Как видите, нарушения в работе топливной аппаратуры дизельных двигателей бывают самыми разными и вызываются целым рядом причин. При этом одни и те же симптомы могут свидетельствовать о разных поломках двигателя. Поэтому для определения причины неисправности мотора мастеру потребуется провести полную диагностику топливной системы двигателя, а после обнаружения неисправности и ремонта мотора – регулировку топливной аппаратуры дизельного двигателя.

Дизельные двигатели: способы диагностирования топливной аппаратуры и ее обслуживание

Система топливоподачи сильнее всего влияет на экономичность и легкость пуска дизельного двигателя

Эксплуатационные характеристики дизельных двигателей, как и любых других двигателей внетреннего сгорания, зависят от их конструктивных особенностей и технического состояния главных механизмов – кривошипно-шатунного и газораспределительного. Однако в еще большей степени экономичность и легкость пуска дизельного двигателя определяются состоянием системы топливоподачи, более требовательной к обслуживанию.

Система топливоподачи дизельного двигателя включает в себя топливный бак или баки, подсистему фильтрации топлива, подкачивающий насос или насосы, топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливопроводы

Подсистема фильтрации обычно содержит фильтры грубой и тонкой очистки. Для эксплуатации при низких температурах они, а также трубопроводы, оборудуются подогревателями.
Для предотвращения замерзания воды в системе следует систематически сливать отстой из фильтра грубой очистки.
Кроме того, необходимо периодически промывать его растворителем (например, ацетоном) и продувать воздухом.
В фильтрах тонкой очистки расположен редукционный клапан, поддерживающий перед ТНВД давление 0,12 МПа, которое регулируют подбором шайб под пружиной клапана. При замене фильтрующих элементов в фильтрах тонкой очистки меняют также и прокладки.
Если это не представляется возможным, то для обеспечения герметичности стыка крышку при сборке следует установить в первоначальное положение, для чего на ней делают соответствующие метки.

Подкачивающий насос используется для забора топлива из бака, прокачивания его через фильтры и подачи под давлением 0,08. 0,12 МПа в ТНВД, а также для обеспечения циркуляции горючего.
Производительность этого насоса примерно вдвое превышает максимальный расход топлива двигателем.
Таким образом обеспечивается удаление пузырьков воздуха и паров топлива при его отсечке в ТНВД.
Подкачивающий насос устанавливается, как правило, на корпусе ТНВД и приводится в действие от эксцентрика на его кулачковом валу.
Давление подаваемого топлива определяется усилием расположенной в поршне пружины.
Для заполнения топливом фильтра, удаления воздуха из системы питания после длительной стоянки или ремонта некоторые дизельные двигатели оборудуются дополнительными подкачивающими насосами с ручным приводом.

Системы подачи топлива под высоким давлением делятся на две основные группы – аккумуляторные и непосредственного впрыскивания.

Чаще всего используются системы непосредственного впрыскивания.
Они в свою очередь могут бытьразделенного типа (ТНВД и форсунки – самостоятельные узлы, соединенные топливопроводами), с насосами-форсунками (без топливопроводов высокого давления) или с отдельными плунжерными парами для каждого цилиндра, соединенными с форсунками короткими топливопроводами.

Схема топливоподачи дизельного двигателя (разделенная система впрыскивания):

1– форсунка;
2 – ТНВД;
3 – регулятор частоты вращения;
4 – муфта привода ТНВД;
5 – подкачивающий насос;
6 – топливные фильтры;
7 – топливный бак

Наиболее распространены системы разделенного типа.
Их основные достоинства – относительная простота, возможность проверки и регулировки плунжерных пар на специальном стенде или мотор-тестером.
ТНВД для этих систем выпускаются Ярославским заводом топливной аппаратуры.
Между собой модели насосов различаются числом секций, диаметром и ходом плунжера, а также цикловой подачей.

Для проверки ТНВД снимают с дизельного двигателя и устанавливают его на стенде с эталонными форсунками или форсунками с проверяемого дизельного двигателя.
Цикловая подача определяется активным ходом плунжера – от момента отсечки его верхней кромкой впускного отверстия до совмещения спиральной канавки на поверхности плунжера с перепускным отверстием в гильзе. В процессе эксплуатации вследствие износа плунжерной пары увеличиваются утечки топлива, изменяются условия впрыскивания. Поэтому необходимо периодически регулировать цикловую подачу, чтобы обеспечить равномерное впрыскивание топлива по цилиндрам и обеспечить максимальную подачу топлива для получения максимальной мощности.
Настройку подачи топлива плунжерными парами производят поворотом регулирующей втулки с двумя пазами, в которые входят выступы плунжера, относительно связанного с управляющей рейкой зубчатого сектора. При этом изменяется активный ход плунжера, момент окончания впрыска топлива и соответственно цикловая подача.

Кроме названных весьма распространены и насосы распределительного типа.
Среди них различают плунжерные и роторные.
Привод плунжеров может осуществляться от кулачка на торце вала, с внешним или внутренним профилем. При поступательно-вращательном движении плунжера во втулке с несколькими отверстиями происходит подача топлива в каждый цилиндр.
Достоинство таких насосов – их сравнительная простота и компактность, недостаток – повышенный износ плунжерной пары.
На двигателях с неразделенной камерой сгорания, в которых требуется особо высокое давление впрыска (до 120. 160 МПа), часто применяются насосы-форсунки.
В этом случае плунжерная пара и собственно форсунка объединены в одном устройстве, что избавляет конструкцию от топливопроводов высокого давления. Соответственно не возникает и колебаний в них, нарушающих процесс впрыскивания. Однако при этом значительно усложняется дизельный двигатель и возникают серьезные трудности с его обслуживанием и регулировкой системы питания.

В последние годы все большее распространение получает электронное регулирование топливоподачи. Один из вариантов системы подобного рода содержит отдельный для каждого цилиндра модульный элемент, в который входит плунжерная пара, приводимая от основного распределительного вала, быстродействующий электромагнитный клапан, форсунки и сравнительно короткие топливопроводы высокого давления. Объем над плунжером заполняется при открытом клапане. Затем клапан закрывается, в системе возникает давление (до 160..180 МПа) и происходит впрыскивание.

Система с модульным элементом плунжерного насоса с электронным управлением:

1 – плунжерная пара;
2 – электромагнитный клапан;
3 – распылитель;
4 – трубка высокого давления;
5 – форсунка

Другим вариантом системы с электронным управлением является насос-форсунка с электромагнитным клапаном, перекрывающим канал слива топлива на время впрыска.

Применение электронного управления позволяет с высокой точностью задавать угол опережения начала впрыска и его продолжительность, обеспечивает очень точное дозирование топлива и соответственно очень высокие экологические и энергетические показатели. Кроме того, такие системы сохраняют стабильные показатели в процессе эксплуатации.

Форсунки впрыскивают топливо в камеру сгорания дизельного двигателя. Их параметры подбираются изготовителями так, чтобы обеспечить оптимальные условия сгорания с учетом конструктивных особенностей дизельного двигателя. Различают форсунки открытого и закрытого типов. Для автомобильных дизельных двигателей обычно применяются вторые. Волна давления от насоса проходит по топливопроводу примерно со скоростью звука (1400 м/с), приподнимает запорную иглу, после чего топливо попадает в камеру сгорания двигателя.

Насос-форсунка дизельного двигателя с электронным управлением:

1 – обойма;
2 – плунжер;
3 – корпус соленоида;
4 – игла клапана соленоида;
5 – упор клапана

Для формирования факела распыленного топлива в виде пустотелого конуса применяют запорные иглы со штифтом. Для неразделенных камер сгорания дизельных двигателей используются многоструйные форсунки с подыгольным объемом (между посадочным местом иглы и распылительными отверстиями). Наличие объема способствует появлению капель в камере сгорания и закоксовыванию отверстий, поэтому его величина – это один из параметров, характеризующих форсунку.

Обычно она составляет 0,5. 0,8 мм 3 . Существуют форсунки, у которых седло иглы расположено непосредственно у отверстий, то есть практически с нулевым подыгольным объемом.

Для обеспечения стабильной работы дизельного двигателя на холостом ходу, а также для уменьшения шума некоторые форсунки снабжаются двумя пружинами. Благодаря этому подъем иглы носит ступенчатый характер: сначала она приподнимается на величину 0,03. 0,06 мм, а затем полностью. В некоторых случаях такие форсунки используются и на дизельных двигателях с разделенной камерой сгорания.

Проверка форсунок производится на дизельном двигателе максиметром или же на специальном стенде. Давление начала впрыска регулируют поджатием пружины иглы (обычно с помощью регулировочного винта). Для проверки герметичности конуса иглы в форсунку подают топливо под давлением, на 1,0. 1,5 МПа меньшим давления начала впрыска. Закоксованные распылительные отверстия прочищают стальной проволокой, диаметр которой на несколько сотых миллиметра меньше диаметра отверстий.

Для проведения наиболее эффективной диагностики двигателя используют комплексный тестер, позволяющий осуществлять проверку непосредственно на работающем дизельном двигателе.

Один из наиболее совершенных приборов такого типа – мотор-тестер DiTime 873 фирмы АВЛ (Австрия). Он позволяет определить относительную величину компрессии (по току, потребляемому стартером при прокрутке двигателя), внутренние потери (по кривым “выбега”), измерить крутящий момент (по времени свободного разгона), выявить неисправности топливоподающей аппаратуры дизельного двигателя.

В последнем случае применяются датчики, устанавливаемые на трубки высокого давления.
Прибор комплектуется набором датчиков для установки на трубки диаметром 4,5; 5; 6; 7; 8; 9,8; 10 и 14 миллиметров. По кривым на экране осциллоскопа определяются неисправности нагнетательного клапана, герметичность форсунки, углы опережения начала впрыска топлива, колебания частоты вращения коленчатого вала и другие параметры. Точность измерения – 0,5 градуса поворота коленчатого вала.

Подкачивающий насос дизельного двигателя:

1 – поршень;
2 – шток;
3 – выпускной клапан;
4 – впускной клапан;
5 – корпус впускного клапана

Автомобильные дизельные двигатели оборудуются двухрежимными или всережимными регуляторами частоты вращения.

Двухрежимный регулятор обеспечивает стабильную работу дизельного двигателя на холостом ходу и ограничивает максимальную частоту вращения. В сравнении со всережимным этот регулятор позволяет при езде по городу экономить 5. 7 % топлива и предотвращает дымление при разгоне, поскольку водитель избегает резких нажатий на педаль “газа” до упора.

Всережимный же регулятор во время разгона переводит рейку в положение полной подачи топлива и поддерживает заданную частоту вращения коленчатого вала. Это особенно важно при работе вспомогательных агрегатов на автопогрузчиках, самосвалах, дорожных машинах и тракторах.

Техническое обслуживание регулятора частоты вращения и ТНВД дизельного двигателя рекомендуется проводить совместно. Независимо от типа при сервисе проверяются, а при необходимости регулируются частота вращения коленчатого вала дизельного двигателя на холостом ходу и максимальная частота вращения, а также момент прекращения подачи топлива при переводе рычага управления регулятором из любого скоростного режима в положение “стоп”.

Как отремонтировать топливную аппаратуру: виды и принципы

Принцип работы дизельных двигателей состоит в том, что подача топлива в цилиндры мотора производится с помощью впрыска (аналогично инжекторам). Однако на этом сходство заканчивается. Воспламенение топливной смеси происходит без свечей зажигания благодаря высокой температуре (700 — 800°С) в рабочей камере.

Такая температура достигается за счет более высокой степени сжатия в цилиндрах дизеля (19 — 24) по сравнению с бензиновыми двигателями (9 — 11). Топливо также впрыскивается в цилиндры под высоким давлением (100 — 150 кг/см²).

Для этого топливные насосы изготавливают с минимальными зазорами между корпусом и подающими плунжерами, что делает их весьма чувствительными к износу или загрязнениям. Поэтому обслуживание и ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей имеет свою специфику. Расскажем о ней подробнее.

Состав топливной системы дизельного двигателя

Система питания дизеля состоит из двух контуров: низкого и высокого давления. Состав контура низкого давления:

  • Бензобак с расположенным в нем подкачивающим насосом. Последний применяется при значительной протяженности топливопроводов.
  • Фильтр-сепаратор, предназначенный для отделения крупных частиц грязи.
  • Топливный фильтр тонкой очистки.
  • Маршевый подогреватель солярки, который устанавливается по соседству с фильтрующими устройствами.
  • Предпусковой подогреватель топлива, включаемый от кнопки перед запуском двигателя.
  • Первая (низконапорная) ступень топливного насоса высокого давления (ТНВД).
  • Низконапорные топливопроводы.

Контур высокого давления включает в себя:

  • Вторую (высоконапорную) ступень насоса, снабженную электромагнитным клапаном отключения подачи топлива, служащим для остановки двигателя.
  • Гидравлический аккумулятор высокого давления, выполненный в виде топливной рампы, включающей в себя регулятор давления и клапан дозирования топлива (система Common Rail).
  • Форсунки для впрыска топлива в цилиндры.
  • Топливопроводы высокого давления.
  • Электрические свечи накаливания с блоком управления, задающим время их включения.
  • Электронный блок управления двигателем (ЭБУ).

Неисправности системы с описанием внешних признаков

В таблице приведены наиболее распространенные неисправности системы питания дизельного двигателя с указанием видимых проявлений.

Неисправность Внешние симптомы
Загрязнение фильтра Падение мощности, глохнет двигатель
Не работает привод ТНВД Заглох двигатель
Износ или неисправность насоса Затрудненный пуск, провалы при разгоне, увеличенный расход топлива
Недостаточная величина высокого давления Провалы в разгоне
Увеличенное давление впрыска Большой расход топлива
Смещен угол опережения впрыска Затрудненный пуск, глохнет двигатель
Ранний впрыск топлива Жесткая работа двигателя
Поздний впрыск топлива Черный дым из выхлопной трубы
Износ форсунок Затрудненный пуск, черный дым из выпускной системы
Нестабильная работа свечей накаливания Трудности запуска
Пригорание клапанов Черный дым из выпускной трубы
Низкая компрессия Затрудненный пуск, увеличенный расход солярки
Износ регулятора оборотов коленвала «плавают» холостые обороты
Загрязнение воздушного фильтра Провалы в разгоне
Негерметичность уплотнительных шайб под форсунками «Плавают» холостые
Подсос воздуха между фильтром и насосом
Забита вентиляция картера

Диагностическое оборудование

Приведенная выше таблица еще не является основанием для отправки компонента, попавшего под подозрение, на диагностику, а тем более в ремонт. Эти предварительные диагнозы можно принимать во внимание только в отношении старых дизельных двигателей, не имеющих электронной системы управления.

При возникновении проблем у двигателя, оснащенного ЭБУ, в первую очередь необходимо выполнить диагностику неисправности топливной системы с помощью диагностического сканера, подключаемого к разъему K-line блока.

Только после определения кода ошибки, привязанного к неисправному элементу, стоит направляться на станцию технического обслуживания (СТО), чтобы приступить к ремонту системы питания дизельного двигателя.

После проведения диагностического тестирования специалисты вынесут окончательный диагноз, — какой из элементов системы питания повинен в некорректной работе дизеля. В противном случае, по вашей просьбе, опираясь на ваши предположения, отремонтируют не тот узел, и проблемы останутся с вами.

Выбирая СТО, следует обратить внимание на уровень ее оснащения диагностическим оборудованием. Лидером в области изготовления испытательных и ремонтных стендов для проверки топливной аппаратуры является фирма Bosch, выпускающая линейку оборудования EPS.

Широкими возможностями для проверки ТНВД всех видов обладает стенд EPS 815 под управлением компьютерной системы. С помощью настольного прибора EPS 205 тестируют форсунки различных видов и производителей, используя при этом различные адаптеры. Известны также диагностические комплексы фирм Delphi, DENSO и Hartridge.

Что проверяется

Используя многочисленные функции диагностических комплексов и приборов, можно проверить множество технических параметров и характеристик топливных компонентов и определить основные неисправности системы питания. Комплекты оборудования фирмы Bosch выполняют следующие тесты и действия:

  • диагностику контура низкого давления (комплект Diesel Set 1);
  • удаление воздуха из системы Common Rail (Diesel Set 2);
  • диагностику линий высокого давления (Diesel Set 3.1).
  • этот же комплекс проверяет: почему не заводится двигатель при работающем стартере или глохнет работающий двигатель, находит причины внезапного снижения мощности при отсутствии каких-либо кодов неисправности.

С помощью ручного прибора EPS:

  • проверяют и регулируют давление открытия форсунок;
  • анализируют факел распыла;
  • «дребезг» форсунок;
  • измеряют утечки в распылителях.

На стенде Delphi YDT278 проверяют все компоненты топливной системы дизельного двигателя, включая насос и форсунки, даже не снимая их с машины. Подключив устройство YDT410, контролируют работоспособность регулятора давления системы Common Rail. Если прибор повышает давление до требуемого, значит, штатный регулятор неисправен. В противном случае источником неисправности является насос.

Содержание ремонтных работ

После диагностического тестирования и выявления неисправного узла принимают решение о дальнейших действиях. В принципе почти любой компонент топливной системы можно отремонтировать, предварительно определив — «стоит ли овчинка выделки».

Работы выполняются в специализированных центрах по обслуживанию дизельных автомобилей, имеющих необходимое оборудование для ремонта. Как восстанавливают изношенные агрегаты?

Основные действия при ремонте ТНВД на СТО:

  1. разборка и очистка узла с промывкой деталей в топливе;
  2. дефектовка устройства;
  3. предварительная и чистовая притирка отверстий;
  4. хромирование плунжеров для увеличения их диаметра;
  5. притирка плунжеров с помощью пасты ГОИ;
  6. сортировка плунжеров по группам с разницей диаметров не более 2 мкм;
  7. подбор плунжерных пар таким образом, чтобы плунжер входил в отверстие не более чем на две десятых своей длины;
  8. притирка на доводочном станке с пастой ГОИ;
  9. сборка насоса;
  10. замена резиновых уплотнителей (колец, манжет, сальников);
  11. стендовая настройка работы.

Ремонт форсунок или насос-форсунок включает в себя:

  • разборку с промывкой деталей в топливе;
  • очистку поверхности от нагара;
  • замену распылителя;
  • замену вышедших из строя деталей (уплотнительные шайбы, пружина, игла, промежуточный толкатель);
  • настройка работы форсунок.

Некоторые советы по ремонту топливной аппаратуры

  • Как выяснить — подсасывается или нет в топливную систему воздух? Отсоедините шланг от топливного фильтра и погрузите его в емкость с топливом. Если двигатель заработает лучше, ищите местонахождение негерметичности.
  • Осенью, с наступлением холодов, слейте остаток летнего топлива и заправьтесь зимней соляркой, иначе в системе образуются кристаллы парафина, что потребует дорогой операции по депарафинизации содержимого топливного бака.
  • Если недавно автомобилист пересел на дизель с бензинового автомобиля, не крутите по привычке двигатель до 3500 оборотов. При такой нагрузке его ресурс уменьшается, поскольку детали изнашиваются значительно быстрее. Старайтесь не превышать обороты свыше 3-х тысяч.
  • Периодически сливайте воду из фильтра-отстойника. Запуск двигателя, особенно в зимнее время, благодаря этой мере, станет более успешным.
  • Не допускайте длительной езды с полупустым топливным баком, в результате чего на его стенках выделяется конденсат, образуются окислы, попадающие в топливо.

Как говорят медики — болезнь легче предупредить, чем лечить. То же самое можно сказать и в отношении ремонта топливной системы дизельных двигателей.

Своевременные профилактические работы: замена фильтров, слив конденсата, регулярная промывка топливного бака, проверка на диагностическом оборудовании помогут вам увеличить ресурс всех компонентов топливной системы и сэкономить на дорогостоящем ремонте.

Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей – велики ли хлопоты?

Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей – удовольствие не из дешевых, так как в основном он требует полной диагностики авто, и только после этого шага можно реально оценить всю значимость проблемы. Разберемся, когда приходит такая беда?

Зачем нужна регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей?

Топливная система состоит из нескольких самостоятельных узлов, связанных топливопроводами. Это распылитель, который отвечает за ввод струи топлива в камеру сгорания. Он вместе с механизмом регулировки давления входит в форсунку, регулирующую силу давления впрыска. Для того чтобы нагнетания топлива по трубопроводу производилось под высоким давлением, устанавливается ТНВД. А за очищение топлива отвечает топливный фильтр, кстати говоря, данный элемент предохраняет всю систему впрыска от возможных повреждений.

В общем, сбалансированная работа топливной аппаратуры способна обеспечивать выработку совершенно незначительного ресурса движка, а, следовательно, последний проработает больше тех сроков, которые были установлены изготовителем. Ведь на его тепловой режим влияют следующие параметры: качественное распыление горючего, давление и динамика впрыскивания топлива и его качество. Однако иногда из-за ряда причин данная аппаратура приходит в негодность. Почему?

Что приводит к поломке?

Чаще всего поломкам способствуют довольно плохое качество горючего и неполное обслуживание вышеупомянутой системы или же вовсе его отсутствие. Обязательными процедурами являются замена фильтров, их очистка, слив конденсата, образовавшегося в фильтре грубой очистки, регулировка и продувка форсунок, а также регулировка ТНВД. Еще в группу риска попадают случаи, когда произведен недостаточно качественный ремонт топливной аппаратуры бензиновых двигателей и дизельных.

Кроме того, довольно часто водители не считают нужным переходить в холодное время года на зимнее топливо, что является большой ошибкой и может впоследствии значительно отразиться на их бюджете. Также необходима и постоянная регулировка этой аппаратуры, однако, если все вышеперечисленные требования не соблюдаются, то не обойтись и без дорогостоящего ремонта. Понять это можно по следующим признакам: понижается мощность движка, появляется нестабильный запуск мотора даже при небольшом минусе за окном, возникает характерное постукивание во время езды, и возможно, что даже небольшой разгон приведет к тому, что мотор вообще заглохнет.

В чем состоит ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей?

Регулировка топливной аппаратуры дизельных двигателей, в основном, заключается в диагностике и ремонте форсунок, а также ТНВД. Провести ее самостоятельно довольно сложно, так как мало того, что данная процедура требует особых знаний и навыков, так еще нужен будет дополнительно специальный стенд. На них производится проверка следующих параметров: каково давление в самом начале впрыска, насколько надежна герметизация запорного конуса и качество распыла топлива.

Проведя данную операцию своевременно, можно оградить себя от ряда проблем, возникающих с самим двигателем и ТНВД, а значит, значительно сократить свои расходы на их последующий ремонт.

Если же момент был упущен, и без ремонта не обойтись, то первым делом следует осуществить диагностику абсолютно всех элементов, из которых состоит топливная система. И только после выявления, так сказать, «слабого звена» можно приступать к активным действиям. В принципе ремонт данной аппаратуры заключается в следующем:

  • замена фильтров очистки;
  • замена и настройка новых форсунок;
  • ремонт турбины;
  • ремонт ТНВД;
  • промывка специальным раствором всей системы.

Конечно, некоторые операции можно попробовать осуществить и самостоятельно, но, в основном, необходимо специальное дорогостоящее оборудование, покупать которое ради единичного случая будет нецелесообразно.

Все о ремонте топливных систем дизельных двигателей. Исследование ЗР

Почему ремонт топливной аппаратуры так дóрог? «За рулем» объясняет. И советует, на что обратить особое внимание при восстановлении форсунок и ТНВД систем Common Rail.

С момента своего появления два десятка лет назад дизельная аппаратура Common Rail сменила уже несколько поколений. Ее современные компоненты — высокотехнологичные узлы, которые требуют особого подхода при ремонте. Поэтому крайне важно проводить их лечение в соответствующих условиях, а не на коленке. Производители позаботились о разработке технологий ремонта, поставке запчастей и даже о создании сетей специализированных СТО.

При схожих устройстве и принципе работы форсунки и ТНВД Common Rail разных производителей могут иметь довольно серьезные конструктивные особенности. Это обуславливает специфику их восстановления, хотя общий подход одинаковый. В качестве примера рассмотрим технологии ремонта форсунок и ТНВД фирмы Bosch — одного из самых крупных производителей компонентов топливной аппаратуры.

Цена ошибки

Прежде чем грешить на систему питания, необходимо провести полноценную диагностику двигателя. А у дизеля с этим всё не так просто (ЗР, № 9, 2017). Некорректная работа форсунок или ТНВД может быть вызвана неисправностями других систем мотора. Их надо выявить до снятия топливных компонентов, иначе можно сильно осложнить себе жизнь.

Снятие форсунок на моторе с большим пробегом — целая история. Они часто закисают в своих колодцах. Даже профессионал рискует при извлечении форсунки незаметно деформировать ее корпус. А это поставит крест на ее корректной работе и возможности ремонта. Будет очень обидно (и накладно!), если по этой причине умрет исправный в остальном узел.

Снятие и установка ТНВД тоже требуют опыта, ведь нужно как минимум правильно выставить метки на механизме ГРМ. Кроме того, если отремонтировать неисправный топливный компонент, но не вычислить истинного виновника проблемы, беда повторится — а это новые траты на диагностику и ремонт.

Форс-мажор

Перед началом ремонта снятую форсунку обязательно ставят на стенд: проверяют ее герметичность и заданные параметры топливоподачи для основных режимов работы ­двигателя. У пьезофорсунок проверяют ­также сопротивление изоляции.

Сейчас ремонт возможен только для электромагнитных форсунок Bosch — большинства серий, за редким исключением (это, например, некоторые неразборные форсунки для коммерческого транспорта). Производитель разрабатывает технологии и оборудование для восстановления пьезофорсунок, но срок окончания этих работ пока неизвестен.

Форсунка Common Rail — очень специ­фический и технологичный компонент. Для ремонта требуется разношерстный фирменный специнструмент и оборудование, а также строгое соблюдение пошаговых измерений при сборке и моментов затяжки элементов. Вдобавок современная дизельная аппаратура проектируется с жесткими параметрами. К примеру, в топливную магистраль после фильтра не должны попадать частицы размером более трех (!) микрон. То есть при ремонте форсунок необходимо создать практически стерильные условия. Поэтому производители обязывают авторизованные СТО использовать помещения, подготовленные и оборудованные по особым требованиям (среди непременных условий — например, фильтрация воздуха и спецодежда для персонала).

Для электромагнитных инжекторов доступен весь спектр запчастей, их можно заменить по отдельности или в составе определенных пар. Не поставляют только корпус: он слишком дорогой — такой ремонт форсунки экономически нецелесообразен. В случае деформации корпуса восстановить его невозможно.

Даже при грамотном извлечении из двигателя и при разборке/сборке форсунка деформируется (в допустимых пределах). По этой причине Bosch формально заявляет о возможности только одного ремонта форсунки. Однако практика показывает, что при соблюдении технологии корпус выдерживает до трех вмешательств.

Наибольшему износу в форсунке подвержена механическая часть, электрическая страдает крайне редко. Самая частая причина ремонта — размытие седла шарикового клапана. Это происходит из-за гигантской разницы давлений топлива в этой зоне — неизбежно идет кавитационный износ, который усугубляется попаданием воды и абразивных частиц в дизтопливо.

Чуть меньше страдает пара игла/распылитель. Ее износ идет по похожему сценарию. Результат — увеличение размеров каналов в распылителе и затирание иглы, из-за которого она начинает перемещаться недостаточно плавно и даже подклинивать. А носик распылителя, который находится непосредственно в камере сгорания, может пострадать из-за аномальных рабочих процессов в цилиндре, например из-за локального повышения температуры.

При ремонте используют пакет обязательно заменяемых запчастей и пакет рекомендованных к замене. Первая группа — одноразовые элементы. Это, например, гайки электромагнита и распылителя, уплотнительные кольца высокого давления. По умолчанию меняют также шарик клапана. Он подвержен значительному износу, причем не всегда очевидному, – разумно обновить этот нагруженный элемент.

В пакет элементов, чье обновление желательно, входит так называемая клапанная группа (клапан со штоком) и пара распылитель/игла. Эти компоненты идут с завода только в сборе, так как их прецизионно подбирают друг к другу для получения точных зазоров. При полной разборке форсунки не менять эти элементы неразумно. Они также страдают от естественного износа. Итоговая цена при таком подходе значительно повысится, но зато это убережет от повторного разбора форсунки в ближайшей перспективе для замены этих компонентов и более значительных затрат.

Сейчас Bosch внедряет новый подход к ремонту, который подразумевает частичное объединение обоих пакетов запчастей. Таким образом, перечень обязательно заменяемых запчастей расширится, что положительно отразится на ресурсе форсунок. Причем цена потолстевшего пакета почти не увеличится, так как каждый компонент в составе пакета обойдется клиенту дешевле. Стоимость работ остается прежней. Такие ремкомплекты уже доступны для многих моделей форсунок, а для других — находятся в процессе подготовки.

После ремонта форсунки снова проверяют на стенде, на сей раз — по расширенному тест-плану. После удачного прохождения им присваивают коды коррекции, которые надо внести в контроллер двигателя, чтобы обеспечить равномерную цикловую подачу топлива по цилиндрам.

Под давлением обстоятельств

На первый взгляд, современный дизельный ТНВД страшен и сложен. Однако по сравнению с форсункой он куда проще — как конструктивно, так и в ремонте. Его можно разобрать и собрать без применения множества спецприспособлений. Однако требование чистоты в ремзоне никто не отменял, хотя для работ с ТНВД уже не нужно стерильное помещение, какое требуется для форсунок.

Входную диагностику ТНВД проводят на стенде: проверяют производительность насоса и работу его дозирующего блока в различных режимах.

Пул доступных ремонтных запчастей зависит от конструкции ТНВД. Сейчас в нашей стране на легковых автомобилях используются в основном насосы Bosch последних двух поколений: CP3 и CP4.

Насос СР3 появился в начале 2000‑х годов. Его главная конструктивная особенность — невозможность отдельной замены плунжерных пар, поскольку их гильзы вышлифованы непосредственно в корпусе насоса. При повреждении плунжера и зéркала его цилиндра ремонт экономически нецелесо­образен — нужно менять корпус в сборе, а его не поставляют в запчасти. Одна из причин — высокая цена. Зато все остальные компоненты СР3 есть в свободном доступе (по отдельности): вал, подшипники, уплотнения, встроенный подкачивающий насос и дозирующий блок. И заменить их довольно просто.

Насос последнего поколения СР4 появился в 2010 году. Любой его элемент можно обновить. В корпус встроены блоки с плунжерами, заменить которые несложно. Но рядовой потребитель может свободно купить для этого насоса только дозирующий блок, остальные компоненты поставляются исключительно в авторизованные техцентры «Бош Дизель Сервис». Причем они привязаны к базам данных и технической информации по ремонту.

У CP3 и CP4 нет откровенно слабых мест — при правильной эксплуатации все детали изнашиваются более-менее равномерно. Поэтому список ремонтных операций и запчастей для замены составляется индивидуально в каждом конкретном ­случае — по результатам дефектовки. Помимо одноразовых элементов (например, уплотнителей) желательно по умолчанию обновлять подшипники с обоймами и их упорные кольца.

У ТНВД первым сдается в основном навесное оборудование, в частности дозирующий блок. Заменить его можно в обычном сервисе при условии соблюдения хотя бы элементарной чистоты. Ведь грязь, попавшая внутрь клапана при снятии старого блока и установке нового, может мгновенно прикончить недешевый узел.

Увы, рядовые ремонтники нередко не соблюдают требуемый момент затяжки встроенного в ТНВД подкачивающего насоса. В результате он может перекоситься, и тогда его шестерня начнет контактировать со стенкой корпуса, – а металлическую стружку, которая в этом случае непременно образуется, разнесет по всей топливной системе.

После ремонта ТНВД опять ставят на стенд, чтобы провести выходной контроль по полному тест-плану.

Разовая оплата

Услуги «Бош Дизель Сервисов» недешевы. Ремонт одной форсунки обойдется примерно в 8000–15 000 рублей, а ТНВД — от 7000 рублей.

В идеале следует отдавать предпочтение СТО, куда можно пригнать автомобиль для полноценной диагностики. Это некая подстраховка, поскольку одна станция будет делать все работы под ключ, а при ремонте дизельного мотора это очень важно. Попытки сэкономить часто заканчиваются потерей времени и больших денег. Причиной может стать некачественная диагностика или ремонт, а также грубые ошибки при демонтаже и установке компонентов на автомобиль.

Если в вашем регионе есть «Бош Сервисы», занимающиеся исключительно ремонтом предварительно демонтированной с автомобиля дизельной аппаратуры, лучше пойти другим путем и поручить диагностику, а также снятие и установку элементов клубному техцентру, обслуживающему автомобили конкретной (вашей) марки. В этом случае вы сведете риски к минимуму.

Одно из достоинств авторизованных сервисов — постоянный контроль фирмы-изготовителя. Нарушители правил игры очень быстро теряют свою лицензию.

Благодарим компанию Bosch за помощь в подготовке материала.

Как отремонтировать топливную аппаратуру: виды и принципы

Принцип работы дизельных двигателей состоит в том, что подача топлива в цилиндры мотора производится с помощью впрыска (аналогично инжекторам). Однако на этом сходство заканчивается. Воспламенение топливной смеси происходит без свечей зажигания благодаря высокой температуре (700 — 800°С) в рабочей камере.

Такая температура достигается за счет более высокой степени сжатия в цилиндрах дизеля (19 — 24) по сравнению с бензиновыми двигателями (9 — 11). Топливо также впрыскивается в цилиндры под высоким давлением (100 — 150 кг/см²).

Для этого топливные насосы изготавливают с минимальными зазорами между корпусом и подающими плунжерами, что делает их весьма чувствительными к износу или загрязнениям. Поэтому обслуживание и ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей имеет свою специфику. Расскажем о ней подробнее.

Состав топливной системы дизельного двигателя

Система питания дизеля состоит из двух контуров: низкого и высокого давления. Состав контура низкого давления:

  • Бензобак с расположенным в нем подкачивающим насосом. Последний применяется при значительной протяженности топливопроводов.
  • Фильтр-сепаратор, предназначенный для отделения крупных частиц грязи.
  • Топливный фильтр тонкой очистки.
  • Маршевый подогреватель солярки, который устанавливается по соседству с фильтрующими устройствами.
  • Предпусковой подогреватель топлива, включаемый от кнопки перед запуском двигателя.
  • Первая (низконапорная) ступень топливного насоса высокого давления (ТНВД).
  • Низконапорные топливопроводы.

Контур высокого давления включает в себя:

  • Вторую (высоконапорную) ступень насоса, снабженную электромагнитным клапаном отключения подачи топлива, служащим для остановки двигателя.
  • Гидравлический аккумулятор высокого давления, выполненный в виде топливной рампы, включающей в себя регулятор давления и клапан дозирования топлива (система Common Rail).
  • Форсунки для впрыска топлива в цилиндры.
  • Топливопроводы высокого давления.
  • Электрические свечи накаливания с блоком управления, задающим время их включения.
  • Электронный блок управления двигателем (ЭБУ).

Неисправности системы с описанием внешних признаков

В таблице приведены наиболее распространенные неисправности системы питания дизельного двигателя с указанием видимых проявлений.

Неисправность Внешние симптомы
Загрязнение фильтра Падение мощности, глохнет двигатель
Не работает привод ТНВД Заглох двигатель
Износ или неисправность насоса Затрудненный пуск, провалы при разгоне, увеличенный расход топлива
Недостаточная величина высокого давления Провалы в разгоне
Увеличенное давление впрыска Большой расход топлива
Смещен угол опережения впрыска Затрудненный пуск, глохнет двигатель
Ранний впрыск топлива Жесткая работа двигателя
Поздний впрыск топлива Черный дым из выхлопной трубы
Износ форсунок Затрудненный пуск, черный дым из выпускной системы
Нестабильная работа свечей накаливания Трудности запуска
Пригорание клапанов Черный дым из выпускной трубы
Низкая компрессия Затрудненный пуск, увеличенный расход солярки
Износ регулятора оборотов коленвала «плавают» холостые обороты
Загрязнение воздушного фильтра Провалы в разгоне
Негерметичность уплотнительных шайб под форсунками «Плавают» холостые
Подсос воздуха между фильтром и насосом
Забита вентиляция картера

Диагностическое оборудование

Приведенная выше таблица еще не является основанием для отправки компонента, попавшего под подозрение, на диагностику, а тем более в ремонт. Эти предварительные диагнозы можно принимать во внимание только в отношении старых дизельных двигателей, не имеющих электронной системы управления.

При возникновении проблем у двигателя, оснащенного ЭБУ, в первую очередь необходимо выполнить диагностику неисправности топливной системы с помощью диагностического сканера, подключаемого к разъему K-line блока.

Только после определения кода ошибки, привязанного к неисправному элементу, стоит направляться на станцию технического обслуживания (СТО), чтобы приступить к ремонту системы питания дизельного двигателя.

После проведения диагностического тестирования специалисты вынесут окончательный диагноз, — какой из элементов системы питания повинен в некорректной работе дизеля. В противном случае, по вашей просьбе, опираясь на ваши предположения, отремонтируют не тот узел, и проблемы останутся с вами.

Выбирая СТО, следует обратить внимание на уровень ее оснащения диагностическим оборудованием. Лидером в области изготовления испытательных и ремонтных стендов для проверки топливной аппаратуры является фирма Bosch, выпускающая линейку оборудования EPS.

Широкими возможностями для проверки ТНВД всех видов обладает стенд EPS 815 под управлением компьютерной системы. С помощью настольного прибора EPS 205 тестируют форсунки различных видов и производителей, используя при этом различные адаптеры. Известны также диагностические комплексы фирм Delphi, DENSO и Hartridge.

Что проверяется

Используя многочисленные функции диагностических комплексов и приборов, можно проверить множество технических параметров и характеристик топливных компонентов и определить основные неисправности системы питания. Комплекты оборудования фирмы Bosch выполняют следующие тесты и действия:

  • диагностику контура низкого давления (комплект Diesel Set 1);
  • удаление воздуха из системы Common Rail (Diesel Set 2);
  • диагностику линий высокого давления (Diesel Set 3.1).
  • этот же комплекс проверяет: почему не заводится двигатель при работающем стартере или глохнет работающий двигатель, находит причины внезапного снижения мощности при отсутствии каких-либо кодов неисправности.

С помощью ручного прибора EPS:

  • проверяют и регулируют давление открытия форсунок;
  • анализируют факел распыла;
  • «дребезг» форсунок;
  • измеряют утечки в распылителях.

На стенде Delphi YDT278 проверяют все компоненты топливной системы дизельного двигателя, включая насос и форсунки, даже не снимая их с машины. Подключив устройство YDT410, контролируют работоспособность регулятора давления системы Common Rail. Если прибор повышает давление до требуемого, значит, штатный регулятор неисправен. В противном случае источником неисправности является насос.

Содержание ремонтных работ

После диагностического тестирования и выявления неисправного узла принимают решение о дальнейших действиях. В принципе почти любой компонент топливной системы можно отремонтировать, предварительно определив — «стоит ли овчинка выделки».

Работы выполняются в специализированных центрах по обслуживанию дизельных автомобилей, имеющих необходимое оборудование для ремонта. Как восстанавливают изношенные агрегаты?

Основные действия при ремонте ТНВД на СТО:

  1. разборка и очистка узла с промывкой деталей в топливе;
  2. дефектовка устройства;
  3. предварительная и чистовая притирка отверстий;
  4. хромирование плунжеров для увеличения их диаметра;
  5. притирка плунжеров с помощью пасты ГОИ;
  6. сортировка плунжеров по группам с разницей диаметров не более 2 мкм;
  7. подбор плунжерных пар таким образом, чтобы плунжер входил в отверстие не более чем на две десятых своей длины;
  8. притирка на доводочном станке с пастой ГОИ;
  9. сборка насоса;
  10. замена резиновых уплотнителей (колец, манжет, сальников);
  11. стендовая настройка работы.

Ремонт форсунок или насос-форсунок включает в себя:

  • разборку с промывкой деталей в топливе;
  • очистку поверхности от нагара;
  • замену распылителя;
  • замену вышедших из строя деталей (уплотнительные шайбы, пружина, игла, промежуточный толкатель);
  • настройка работы форсунок.

Некоторые советы по ремонту топливной аппаратуры

  • Как выяснить — подсасывается или нет в топливную систему воздух? Отсоедините шланг от топливного фильтра и погрузите его в емкость с топливом. Если двигатель заработает лучше, ищите местонахождение негерметичности.
  • Осенью, с наступлением холодов, слейте остаток летнего топлива и заправьтесь зимней соляркой, иначе в системе образуются кристаллы парафина, что потребует дорогой операции по депарафинизации содержимого топливного бака.
  • Если недавно автомобилист пересел на дизель с бензинового автомобиля, не крутите по привычке двигатель до 3500 оборотов. При такой нагрузке его ресурс уменьшается, поскольку детали изнашиваются значительно быстрее. Старайтесь не превышать обороты свыше 3-х тысяч.
  • Периодически сливайте воду из фильтра-отстойника. Запуск двигателя, особенно в зимнее время, благодаря этой мере, станет более успешным.
  • Не допускайте длительной езды с полупустым топливным баком, в результате чего на его стенках выделяется конденсат, образуются окислы, попадающие в топливо.

Как говорят медики — болезнь легче предупредить, чем лечить. То же самое можно сказать и в отношении ремонта топливной системы дизельных двигателей.

Своевременные профилактические работы: замена фильтров, слив конденсата, регулярная промывка топливного бака, проверка на диагностическом оборудовании помогут вам увеличить ресурс всех компонентов топливной системы и сэкономить на дорогостоящем ремонте.

Читать еще:  Нива 2329 пикап
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector