Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над поршнем. Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы:
- механические;
- электромеханические;
Рекомендуем также прочитать статью об устройстве системы питания дизельного двигателя. Из этой статьи вы сможете узнать о составных элементах и принципах работы систем подачи топлива под высоким давлением дизельного ДВС.
Назначение форсунок
К основным функциям, возложенным на форсунку относят:
- подача топлива в цилиндр;
- герметизация камеры сгорания;
- распыление на мелкодисперсные частички;
- максимально равномерное распределение солярки по камере сгорания;
- резкое начало впрыска топлива и такое же быстрое завершение процесса;
- точное дозирование необходимого количества горючего.
Работа дизельных форсунок сопряжена с агрессивной средой. Постоянно меняющееся давление, которое может достигать 11 МПа. Температурное воздействие также изнашивает систему впрыска. Подача топлива происходит при температуре около 700°С. При сгорании солярки форсунка поддается влиянию 2000°С.
Для стабильной работы двигателя, форсунка должна обеспечивать оптимальную дисперсность. Чем выше степень дробления капель солярки, тем больше их общая площадь поверхности. Это позволяет топливу сгореть в более короткий промежуток времени, что положительно сказывается на экологичности, динамике и экономичности. При этом капли не должны быть слишком мелкими, так как в таком случае они не достигнут краев камеры сгорания. На данный момент топливные форсунки впрыскивают солярку со скоростью, достаточной чтобы обеспечить полное заполнение всего объема при размере частиц от 30 до 50 мкм.
Ремонт или покупка новой детали?
Сегодня большая часть дизельных форсунок производится четырьмя фирмами: Siemens, Bosch, а также Denso и Delphi. Конечно, у них есть конкуренты, но все же именно эта четверка занимает большую часть рынка. По этой причине на многих, если не большинстве, автомобилях стоят форсунки именно этих производителей. Почему это так важно? Дело в том, что топливная аппаратура далеко не всех производителей поддается ремонту. Давайте разберемся:
- Bosch Common Rail. Одна из самых распространенных на данный момент форсунок. Ее можно отреставрировать без особых проблем. Чаще всего выходит из строя мультипликатор, седло, шток. Последний элемент не подлежит реставрации. При ремонте форсунки распылитель или меняют, или чистят ультразвуком;
- Denso Common Rail. Японские форсунки все чаще устанавливают на европейские автомобили. По качеству они значительно превосходят аналоги из своей ценовой категории. Форсунки практически не поддаются ремонту. Во-первых, на них мало запчастей. Во-вторых, со сборкой и разборкой детали справится лишь толковый мастер с большим опытом – в форсунке очень много мелких деталей и для ее разборки нужно специальные ключи;
- Delphi Common Rail. В этих форсунках нередко выходит из строя клапан, чуть реже – распылитель. И то, и то иногда можно найти в специализированных магазинах, но зачастую приходится заказывать в сети. После чистки и замены деталей автолюбитель получает новую форсунку в старом корпусе. Это обойдется вдвое дешевле покупки полностью новой детали;
- Пьезоэлектрические форсунки. Наибольший опыт в создании форсунок нового поколения сегодня имеют Bosch и Siemens. Форсунки с пьезо-кристаллами все чаще устанавливают на новые модели авто европейских концернов. Как правило, в них выходит из гидроаккумулятор. Чуть реже ломается клапан и заклинивает распылитель. Ремонтировать пьезоэлектрические форсунки легко (банальное «разобрал, поменял, собрал»), но запчасти для ремонта редко бывают в продаже.
Обращайте внимание на фирму-производителя форсунок. Если это Bosch, то деталь почти наверняка можно отремонтировать. Это дешевле, чем покупка новой форсунки. Ремонт детали от Delphi еще дешевле, но в подавляющем большинстве случаев сопряжен с ожиданием поставки запчастей. Если же на автомобиле стоит отработавшая свое форсунка Denso, то ее лучше выбросить и искать замену. Различные форсунки с пометкой Piezo приходится менять на новые, но в ближайшем времени стоит ожидать того, что запчасти для них начнут появляться в магазинах.
Исторический экскурс
На этапе появления двигателей внутреннего сгорания Рудольф Дизель рассчитывал в качестве топлива применять угольную пыль, вдуваемую через форсунку сжатым воздухом. При сгорании угля с единицы массы получалось мало тепла, что заставило ученного перейти на более высококалорийное топливо. Бензин не получилось применить из-за его взрывоопасности. Предпочтение было отдано керосину.
В 1894 году Рудольфу Дизелю удалось сделать удачный запуск двигателя, топливо в который подавалось при помощи форсунки. Для осуществления впрыска использовался пневматический компрессор. Создаваемое им давление превышало силу, возникающую внутри цилиндра. Из-за этого такой вид двигателя получил название компрессорного дизеля.
Гидравлический впрыск топлива появился чуть позже. Он применяется по сей день, постоянно совершенствуясь. Изобретателем такого способа подачи топлива является французский инженер Сабатэ. Он же предложил делать многократный впрыск. Подавая солярку в несколько этапов, удается получить больше полезной энергии с единицы топлива.
В 1899 году Аршаулов сконструировал дизель с топливным насосом высокого давления, работающий в паре с бескомпрессорной форсункой. Такое техническое решение оказалось успешным, поэтому дизели с ТНВД используются по сей день.
Наиболее современные дизельные системы питания имеют компьютерное управление форсункой и подстраиваются под режим работы двигателя. В зависимости от типа камеры сгорания возможны вариации топливоподачи. Для обеспечения стабильной работы дизеля различного типа смесеобразования появились многодырчатые и штифтовые форсунки.
Как выбрать новую форсунку
Если ремонт невозможен, приходится покупать новую запчасть. В случае форсунок в ремонте нет особо смысла, если деталь успела отъездить 100-150 тысяч километров (бывают исключения). Приходится искать замену. Найти ее не так уж сложно. Вот как можно вести поиски:
- По VIN-коду. Старый и проверенный способ, который в некоторых случаях является единственно верным и надежным;
- По коду форсунки. Если нужно найти форсунку Commor Rail, то можете быть уверены – задача не из простых. Такие форсунки имеют индивидуальный код, в который «вшиты» данные детали: расход, зависимости от давления рабочих параметров, время реакции. Если у вас форсунка Delphi и вы знаете ее код, то лучше взять точно такую же, руководствуясь кодом. При сборке транспортного средства код форсунки фиксируется в блоке ECU;
- По данным авто. Конкретно: марка авто, модель, данные двигателя, год выпуска. Всегда есть вероятность допустить ошибку и купить не вполне подходящую форсунку, которую будет очень легко найти в интернет-каталогах. Здесь нужно отдавать предпочтение проверенным каталогам, работой над которыми занимаются специалисты – они должны уточнить совместимость запчасти с конкретным автомобилем и подобрать ближайшие к оригинальной запчасти аналоги.
Как показывает практика, лучше покупать оригинальную форсунку – она обходится дороже аналога со вторичного рынка, но становится на автомобиль без особых проблем. Если тот же аналог был выбран неточно, то автолюбитель столкнется со следующими проблемами:
- Высокая шумность работы мотора;
- Повышенная дымность выхлопа;
- Снижения КПД двигателя;
- Увеличенный расход дизеля.
Особого смысла разбираться в особенностях генерации индивидуального кода и внесении корректировок в блок управления нет – все это должны знать мастера, у которых также имеется тестовое оборудование и специализированный софт. На примере Delphi Common Rail: форсунки последних моделей имеют 20-значный код C3i, а более старые модели – 16-значный C2i. Ставя новую форсунку, мастер вносит корректировки кода в блок ECU и тот начинает корректно работать с новой деталью. Если код не менять, то блок будет руководствоваться характеристиками старой форсунки. Результат – указанное в списке выше.
Работа механической форсунки
Принцип работы механической форсунки дизеля лежит в ее открытии для впрыска топлива под воздействием высокого давления солярки. За подачу горючего отвечает ТНВД. По топливопроводу дизтопливо качает насос низкого давления.
Последовательность впрыска топлива в цилиндры определяет ТНВД. Он отвечает за нагнетание и распределение солярки по магистралям. При достижении давления определенного значения, форсунка открывается, а при снижении усилия переходит в закрытое состояние.
В конструкцию форсунки входят распылитель, игла, корпус и прижимная пружина. Для открытия и закрытия топливоподачи запорная иголка перемещается внутри направляющего канала. Когда воздействие топлива сильнее противодействующей пружинки, игла поднимается вверх, освобождая канал распылителя. При отсутствии требуемого давления от ТНВД сопло плотно перекрыто. Распылитель может иметь несколько отверстий. Для дизельных моторов с раздельной камерой сгорания обычно используется одно отверстие. В остальных случаях число дырок в распылителе может колебаться от двух до шести.
Механическая форсунка
При многодырчатой конструкции перекрытие топливоподачи возможно:
- закрытием подачи топлива в каждом отверстии;
- запиранием камеры, расположенной в нижней части распылителя, что приводит к прекращению впрыска топлива.
Для возможности воздействия насосом высокого давления на иголку на ней имеется специальная ступенька. Горючее попадает в форсунку и имеет возможность приподнимать ее. Таким образом удается сдвинуть запорный механизм.
Почему стоит ремонтировать форсунки у профессионалов?
Как видите, система впрыска топлива в дизельном двигателе – сложный механизм, каждая деталь которого имеет важное значение. Именно поэтому рекомендуем не экспериментировать, а доверить ремонт форсунок опытным специалистам. В нашем сервисном центре имеется диагностическое и ремонтное оборудование, позволяющее устранить неполадки с дизельным мотором любого авто, вне зависимости от года выпуска и комплектации. Работы проводятся в течение 1 дня, с использованием оригинальных комплектующих производителей.
Форсунки с двумя пружинами
В процессе усовершенствования форсунка дизельного двигателя получила две пружины. Усложнение конструкции позволило сделать более гибкую топливоподачу в камеру сгорания. Нагнетаемое ТНВД топливо сначала превышает противодействие одной пружины, а потом второй. Это позволяет подавать горючее ступенчато.
При работе на холостом ходу или незначительной нагрузке топливный насос задействует в работу только одну пружину. Работа на первой ступени происходит с сжиганием небольшого количества топлива, что повышает экологичность и экономичность машины. Дополнительным бонусом двух пружин является снижение шума работающего двигателя.
Под нагрузкой растет давление, создаваемое ТНВД. Солярка подается двумя порциями, 20% в первый момент и 80% во время основного впрыска. Жесткость пружин подобрана таким образом, чтобы обеспечить максимальную плавность топливоподачи.
Работа форсунки с двумя пружинами
Вывод
Часто бывает так, что найти подходящую дизельную форсунку для конкретного автомобиля очень сложно. Во-первых, нужно уточнить совместимость. Во-вторых, нужно выбрать запчасть от известного производителя (хотя здесь выбор не так велик – в основном попадаются Bosch и Denso). В-третьих, нужно быть готовым к немалым тратам на запчасть. Однако смысла экономить, покупая б/у или не самый подходящий бюджетный аналог, нет вовсе. В случае поломки форсунки стоит обратиться в сервис и узнать, можно ли ее отремонтировать – зачастую это вдвое-втрое дешевле покупки новой запчасти.
Электромеханическая система впрыска
Основным отличием электромеханической форсунки от предшественников является открытие и закрытие подачи топлива с помощью управляемого электромагнитного клапана. Контроль над клапаном лежит на электронном блоке управления. Без подачи соответствующего сигнала с контроллера впрыск не произойдет.
Структура электромеханической форсунки
Блок управления определяет момент впрыска и дозирует необходимое количество топлива, регулируя время открытого состояния, подавая серию импульсов. В ЭБУ длительность подачи солярки определяется с учетом множества факторов, измеряемых при помощи датчиков. Так, например, в зависимости от оборотов коленчатого вала количество импульсов может варьироваться от 1 до 7. Учитывая нагруженность двигателя, его температурный режим, выбранный стиль вождения и множество дополнительных параметров, удается максимально оптимизировать топливоподачу. Это позволяет увеличить ресурс силовой установки, экономичность и экологичность автомобиля. Учет всех факторов позволяет равномерно распределить топливо в камере сгорания, что обеспечивает полноценное сгорание дизтоплива в требуемый момент. Применение электронного контроллера позволило значительно снизить вибрацию и шум от работающего мотора.
Вопросы по теме
Фильтр:ВсеОткрытРешеноЗакрытЖдет ответа
Превышена коррекция форсунки — ошибка ОтвеченоПользователь отвечен 9 месяцев ago • Топливная система
36 просм.1 ответ.1 голос.
Каков срок службы форсунок? ОтвеченоПользователь отвечен 9 месяцев ago • Топливная система
32 просм.1 ответ.0 голос.
От какого авто могут подойти форсунки бензиновые на Ford Focus 2? ОтвеченоПользователь отвечен 9 месяцев ago • Топливная система
46 просм.1 ответ.0 голос.
Попала вода в форсунки, это опасно? ОтвеченоПользователь отвечен 9 месяцев ago • Топливная система
35 просм.1 ответ.0 голос.
Шум от форсунок Chevrolet Cobalt II ОтвеченоПользователь отвечен 9 месяцев ago • Топливная система
28 просм.1 ответ.0 голос.
Как промыть форсунки на Audi 100 и будет ли от этого толк? ОтвеченоПользователь отвечен 9 месяцев ago • Топливная система
27 просм.1 ответ.0 голос.
Задать вопрос
Насос-форсунка
Одним из видов топливных дизельных систем является конструкция с отсутствующим насосом высокого давления. Связанно это с низкой надежностью ТНВД и частыми выходами топливных магистралей из строя. Давление, при таком техническом решении, создает насос форсунка. Ее плунжерная пара работает от кулачков распредвала. В такой системе удалось добиться очень высокого давления. Это позволяет получить более качественное распределение топлива в камере сгорания.
Насос-форсунка
Недостатком такой системы является зависимость давления топлива от оборотов двигателя. Усложнение конструкции повысило ее чувствительность к качеству масла и солярки. Ремонт топливной системы с насос-форсунками выйдет дороже на фоне классического варианта с ТНВД.
Когда нужно производить промывку форсунок
Даже в самом качественном дизеле все равно содержатся тяжелые фракции, которые и загрязняют топливную систему. При долгом простое автомобиля процесс загрязнения происходит намного интенсивнее. Особенно страдают форсунки: геометрия отверстия распыления меняется, нарушается состав и поведение топливно-воздушной смеси, падает мощность двигателя. Прочистка форсунок дизельного автомобиля – как раз то, что позволяет решить часть связанных с топливной аппаратурой проблем. Обслуживание форсунок нужно производить как минимум каждые 5000 часов работы, а для некоторых двигателей эта цифра уменьшена до 500 часов. Вот когда чистка форсунок критически необходима:
- Пуск двигателя сильно затрудняется;
- Двигатель глохнет на холостых;
- Сильно упала мощность ДВС;
- Выпускная система хлопает при работе;
- Сильно увеличился расход топлива.
Чистку производят на специальных установках. Стоит отправиться к мастеру и делегировать эту работу ему. В теории, чистку можно произвести и самому. Использование заливаемых в бак промывочных жидкостей дает очень слабый результат, а если вся топливная система сильно загрязнена (если автомобиль старый и долго не обслуживался – это точно так), то чистящий препарат выведет из строя всю систему разом.
Симптомы неисправности
Если форсунка неравномерно распределяет топливо в камере сгорания наблюдаются такие симптомы:
- ухудшение динамических характеристик;
- стук из подкапотного пространства, который можно спутать со стуком шатуна;
- троение двигателя из-за неправильной работы какого-либо из цилиндров.
О чрезмерном износе форсунке говорят:
- сизый дым во время движения;
- слишком черный выхлоп;
- повышенная вибрация и шум мотора.
При визуальном осмотре можно увидеть подтеки солярки возле неисправных форсунок. Также может наблюдаться запах топлива, усиливающийся после остановки. Неполадки требуют срочного вмешательства, так как возможно возгорание горючего и пожар в подкапотном пространстве.
Диагностика поломки
Выявив симптомы неисправности форсунок необходимо провести их диагностику. Наиболее тщательная проверка проводится при помощи диагностического стенда. С его помощью можно уловить даже наименьшее отклонение в работе системы впрыска.
При отсутствии диагностического стенда можно определить неисправную форсунку следующим методом. Требуется запустить двигатель и довести обороты коленвала до такого значения, при котором отчетливо будет слышна нестабильность работы мотора. После этого требуется поочередно отсоединять форсунки от топливной магистрали. Двигатель будет менять звук работы. При отключении неисправного элемента топливной системы работа мотора не поменяется. Главным недостатком такого способа является невозможность точно определить причину, вызвавшую нарушения в системе впрыска.
Предыдущий способ был предназначен для обнаружения неисправности без снятия форсунок с двигателя, поэтому на точность определения неисправности влияет исправность всех остальных систем автомобиля. Так, например, некачественная свеча зажигания может привести к неправильному определению неисправной форсунки. Для устранения неточностей возможно сравнение работы форсунки с контрольным образцом.
Равномерность факела неисправной и контрольной форсунок
В топливную систему автомобиля устанавливается тройник. К нему подключается проверяемая и контрольная форсунка. К нетестируемым элементам желательно перекрыть подачу топлива. После этого необходимо начать вращать коленвал. Если форсунка неисправна, то ее факел будет отличатся от эталона, как показано на рисунке.
Устройство и конструкция форсунок
a — форсунка закрыта; b — форсунка открыта (впрыск).
1 — возврат топлива, 2 — электрические выводы, 3 — электромагнитный клапан, 4 — вход топлива из аккумулятора, 5 — шариковый клапан, 6 — жиклер камеры гидроуправления,
7 — «питающий» жиклер, 8 — камера гидроуправления, 9 — управляющий плунжер, 10 — канал к распылителю, 11 — игла форсунки.
Топливо в форсунку подается через входной штуцер высокого давления (4) и далее в канал (10) и камеру гидроуправления (8) через жиклер (7). Камера гидроуправления соединяется с линией возврата топлива (1) через жиклер камеры гидроуправления 6, который открывается электромагнитным клапаном. При закрытом жиклере (6) силы гидравлического давления, приложенные к управляющему плунжеру (9), превосходят силы давления, приложенные к заплечику иглы (11) форсунки.
В результате игла садится на седло и закрывает проход топлива под высоким давлением в камеру сгорания. При подаче пускового сигнала на электромагнитный клапан жиклер (6) открывается, давление в камере гидроуправления падает, и в результате сила гидравлического давления на управляющий плунжер также уменьшается. Поскольку сила гидравлического давления на управляющий плунжер оказывается меньше силы, действующей на заплечик иглы форсунки, последняя открывается, и топливо через сопловые отверстия впрыскивается в камеру сгорания. Такое косвенное управление иглой форсунки, использующее систему мультипликатора, позволяет обеспечить очень быстрый подъем иглы, что невозможно сделать путем прямого воздействия электромагнитного клапана.
Так называемая «управляющая доза» топлива, необходимая для подъема иглы форсунки, является дополнительной по отношению к действительному количеству впрыскиваемого топлива, поэтому это топливо направляется обратно, в линию возврата топлива через жиклер камеры гидроуправления. Кроме «управляющей дозы» в линию возврата топлива и далее в топливный бак также выходят утечки через направляющие иглы форсунки. К коллектору линии возврата топлива также подсоединяются предохранительный клапан (ограничитель давления) аккумулятора и редукционный клапан ТНВД. Работа форсунки
Работа форсунки может быть разделена на четыре рабочих стадии при работающем двигателе и создании высокого давления ТНВД:
• форсунка закрыта с приложенным высоким давлением; • форсунка открывается (начало впрыска); • форсунка полностью открыта; • форсунка закрывается (конец впрыска).
Эти рабочие стадии являются результатом действия сил, приложенных к деталям форсунки. При остановленном двигателе и отсутствии давления в аккумуляторе форсунка закрыта под действием пружины. Форсунка закрыта: при закрытой форсунке питание на электромагнитный клапан не подается (рис. a). При закрытом жиклере камеры гидроуправления пружина якоря прижимает шарик к седлу, высокое давление, подаваемое в камеру и к распылителю форсунки из аккумулятора, увеличивается. Таким образом, высокое давление, действующее на торец управляющего плунжера, вместе с усилием пружины держат форсунку закрытой, преодолевая силы давления в камере распылителя. Форсунка открывается: перед началом процесса впрыска, еще при закрытой форсунке, на электромагнитный клапан подается большой ток, что обеспечивает быстрый подъем шарикового клапана (рис. b). Шариковый клапан открывает жиклер камеры гидроуправления и, поскольку теперь электромагнитная сила превосходит силу пружины якоря, клапан остается открытым, и практически одновременно сила тока, подаваемого на обмотку электромагнитного клапана, уменьшается до тока, требуемого для удерживания якоря. Это возможно потому, что воздушный зазор для электромагнитного потока теперь уменьшается.
При открытом жиклере топливо может вытекать из камеры гидроуправления в верхнюю полость и далее по линии возврата топлива в бак. Давление в камере гидроуправления уменьшается, нарушается баланс давлений, и давление в камере распылителя, равное давлению в аккумуляторе, оказывается выше давления в камере гидроуправления. В результате сила давления, действующая на торец управляющего плунжера уменьшается, игла форсунки поднимается, и начинается процесс впрыска топлива. Скорость подъема иглы форсунки определяется разностью расходов через жиклер и сопловые отверстия. Управляющий плунжер достигает верхнего упора, где остается, поддерживаемый «буферным» слоем топлива, образующимся в результате указанной выше разницы расходов через жиклер и сопловые отверстия. Игла форсунки теперь полностью открыта, и топливо впрыскивается в камеру сгорания под давлением, практически равным давлению в аккумуляторе. Распределение сил в форсунке подобно распределению в фазе открытия. Форсунка закрывается (конец впрыска): как только прекращается подача питания на электромагнитный клапан, пружина якоря перемещает его вниз, и шариковый клапан закрывается. Якорь состоит из двух частей, поэтому, хотя тарелка якоря перемещается вниз заплечиком, она может оказывать противодействие возвратной пружиной, что уменьшает напряжения на якорь и шарик. Закрытие жиклера приводит к повышению давления в камере гидроуправления при поступлении в нее топлива через «питающий» жиклер (7). Это давление, равное давлению в аккумуляторе, действует на торец управляющего плунжера, и сила давления вместе с силой пружины преодолевают силу давления, действующую на заплечик иглы форсунки, которая закрывается. Скорость посадки иглы форсунки на седло, то есть скорость закрытия форсунки, определяется расходом через «питающий» жиклер. Впрыск топлива прекращается, как только игла форсунки садится на седло. Принцип работы (CR) Создание давления и непосредственный процесс впрыска в аккумуляторной топливной системе Common Rail (CR) полностью разделены. Высокое давление в топливной системе создается независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и количества впрыскиваемого топлива. Топливо, готовое для впрыска, находится под высоким давлением в топливном аккумуляторе. Количество впрыскиваемого топлива (цикловая подача) определяется действиями водителя, а угол опережения и давление впрыска определяются электронным блоком управления (ЭБУ) на основе программируемых матриц характеристик, хранящихся в памяти микропроцессора. ЭБУ выдает управляющий пусковой сигнал на соответствующие электромагнитные клапаны, в результате чего осуществляется впрыск форсункой в каждый цилиндр.
Аккумуляторная топливная система CR включает в себя следующие элементы электронного управления:
| • | ЭБУ; | • | датчик давления наддува; |
| • | датчик частоты вращения коленчатого вала; | • | датчик давления в топливном аккумуляторе; |
| • | датчик частоты вращения распределительного вала; | • | датчик температуры охлаждающей жидкости. |
Используя входные сигналы указанных выше датчиков, ЭБУ регистрирует положение педали акселератора и определяет на данный момент времени рабочую характеристику двигателя и автомобиля как единого целого. На основе полученной информации ЭБУ может через разомкнутые и замкнутые контуры осуществлять управляющие действия с автомобилем и, особенно, с двигателем. Частота вращения двигателя измеряется датчиком частоты вращения коленчатого вала, а порядок чередования вспышек — датчиком частоты вращения (положения) распределительного вала. Электрический сигнал, образующийся на потенциометре педали акселератора, информирует ЭБУ о том, как сильно водитель нажал на педаль, другими словами о его требованиях к величине крутящего момента. Датчик давления наддува обеспечивает ЭБУ данными о количестве воздуха, чтобы адаптировать процесс сгорания соответствию нормам эмиссии вредных веществ. При низких температурах окружающей среды и при холодном двигателе ЭБУ использует информацию датчиков температуры охлаждающей жидкости и температуры воздуха, чтобы адаптировать полученные данные для установки угла опережения впрыска, использования дополнительного впрыска (после основного) и других параметров в зависимости от эксплуатационных условий.
Ремонтопригодность и диагностика системы
Вследствие недостаточно высокого качества топлива или усталости системы (когда система эксплуатируется слишком долго) из строя в первую очередь начинают выходить инжекторы, датчики контроля высокого давления и устройсва, которые создают это высокое давление. ТНВД же здесь довольно стабилен — ошибка многих неопытных дизелистов заключается в том, что они, не разобравшись в сути неисправности, пытаются сразу заменить ТНВД. Этого делать не стоит — вернее, всегда прежде всего надо точно понять, по какой причине возникла проблема и какие действия нужно предпринять для ее устранения. И только потом решаться на крайние меры. К слову сказать, ТНВД Common Rail очень не любит грязи. Если грязь попадает в ТНВД — пиши пропало, он мгновенно выходит из строя и гонит стружку во всю систему. Замена всей системы (промывка в данном случае недопустима, только полная замена всех трубок, магистралей, бака, насоса, форсунок) — весьма дорогостоящая операция, поэтому советуем обратить особое внимание автовладельцев на использование только безупречно качественного дизтоплива.
Вы спросите: почему не помогает промывка? Дело в том, что промывка не дает возможности полностью избавиться от стружки, которая может снова попасть в систему.
В общем-то, по большому счету, все основные перебои системы связаны именно с плохим топливом. Для различных машин характерны свои последствия. Как показывает опыт, на французских автомобилях чаще всего выходят из строя форсунки — они, как говорится, «подвисают». И самое интересное, что в основном то и пугает людей, — то, что машина сразу глохнет. Это, кстати, еще одна специфическая особенность Common Rail: при кратковременном «подвисании» иглы распылителя нарушается баланс давления в рейке. Падение напряжения замечает датчик контроля давления в рейке, и эта команда, так называемая ошибка первого порядка, заставляет блок управления выключать двигатель. Машина может заглохнуть даже набирая обороты. При этом, что еще более интересно, через какое то время после того, как машина «отстоится», она может спокойно завестись и опять поехать. Хотя в дальнейшем в определенных режимах она с большой вероятностью снова будет глохнуть. Людей, не знакомых с системой, это, естественно, пугает, они меняют ТНВД, однако ничего не добиваются. для того, чтобы грамотно разобраться с такой проблемой, необходимо использовать специальное устройство, имитирующее датчик, с помощью которого удастся определить, какая форсунка вышла из строя. Ее можно будет заменить или — после проверки — отремонтировать.
Также случается, что и насосы текут. Устраняется протечка без каких либо проблем — заменой прокладки. А вот случаи усталости насоса, его износа единичны, но если в систему, повторимся, попадают механические частицы — они выводят его из строя сразу.
Диагностика дизелей с системой Common Rail Для того чтобы точно определить в чем именно заключается неисправность надо принимать во внимание и оценивать состояние трех взаимосвязанных частей:
• состояние механических узлов двигателя (турбина, цилиндропоршневая часть дизеля, правильность установки фаз ГРМ), • электронная система управления двигателем (исправность датчиков, проводки), • гидравлическая часть (система топливоподачи, ТНВД, форсунки).
Если проверять подряд все названные компоненты это займет очень много времени. Для того, чтобы ускорить поиск возможных отклонений блок управления снабжен функцией мониторинга исправности датчиков и исполнительных механизмов. При обнаружении блоком отклонений в показании, каких либо датчиков в оперативной памяти прописывается ошибка (каким образом блок выявляет отклонения в показаниях от правдоподобных мы описывали в другой статье). В зависимости от значимости ошибки впрыскивание топлива продолжается или двигатель останавливается. С помощью сканера в меню параметры можно посмотреть реальные показания и реакцию датчиков на различные возмущения. Важной особенностью CR является то что каждая форсунка управляется индивидуально т.е. на каждой форсунке прописываются свои коэффициенты топливо-коррекции по которым можно судить об состоянии каждого цилиндра и соответствующей форсунки. В качестве примера приведем данные сканирования некоторых параметров в системе CR на холостом ходе:
| Частота вращения коленвала | 750 об./ мин. |
| Температура охлаждающей жидкости | 88º С |
| Положение педали подачи топлива | 0% |
| Предписанное давление в аккумуляторе высокого давления | 261 бар |
| Реальное давление | 264 бар |
| Цикловая подача одной форсунки | 13.8 МЕ |
| Скважность управляющего сигнала электромагнитного клапана рег. давления | 16% |
| Коррекция равномерности работы двигателя | |
| Для цилиндра 1 | -3.35 |
| Для цилиндра 3 | 0.00 |
| Для цилиндра 4 | 2.58 |
| Для цилиндра 2 | 0.65 |
Коррекция предназначена для компенсации отклонений по цилиндрам в механике двигателя и гидравлике системы впрыска топлива, возникающих при серийном производстве. Неравномерность определяется с помощью датчика оборотов. Если какой-то цилиндр отличается более чем на 30% от заданного значения, это считается не нормальным и блок управление пытается выправить положение изменением топливоподачи. Если мы обнаружили значительную топливо-коррекцию в каком то цилиндре, это может быть связано или с низкой компрессией в цилиндре (прогар клапана, например) или неисправностью форсунки. При неисправностях, которые не выводят систему из строя, блок управления ограничивает топливоподачу. К таким дефектам относятся неисправности датчиков температуры, слишком низкое давление наддува, неполадки с замером расхода воздуха, или выход из строя датчика положения педали газа. Из соображений безопасности система останавливает двигатель при следующих условиях:
• выходит из строя форсунка или сильно падает давление в аккумуляторе,
• превышение давление топлива в рампе выше МАХ (порядка 1500бар),
• выход из строя электромагнитного клапана регулирования давления.
Двигатель невозможно завести при неработающих датчиках оборотов и положения распредвала. Для проверки гидравлической части методы электронной самодиагностики обычно непригодны. Неисправности, требующие диагностики при помощи гидравлических тестеров:
• невозможность запуска двигателя, или двигатель глохнет после запуска: рекомендуется провести тест баланса мощности по цилиндрам при помощи сканера (для систем Бош); • если имеются неисправности, отличающиеся от описанных выше, например, вибрация двигателя, выброс черного/ белого дыма при запуске или на холостом ходу.
Проблема может заключаться в разности количества топлива, проходящего через каждый инжектор. Процедура диагностики в зависимости от симптома Двигатель не заводится • Тест линии низкого давления ► • Тест обратки инжектора (Статический) ► • Тест линии высокого давления. Двигатель не заводится • Тест линии низкого давления ► • Тест обратки инжектора (Динамический) ► • Тест линии высокого давления.
Тест линии низкого давления При тесте линии низкого давления замеряется разряжение на линии всасывания (если топливоподкачивающий насос шестеренчатого типа) или давление (если ТПН электрический). Таким образом можно выявить поломку ТПН, загрязнение фильтров или повреждение топливоподающих трубок.
Тест обратки инжектора (статический) В этом испытании электрические разъемы форсунок разъединяются, разъем клапана регулировки высокого давления тоже разъединяется. К датчику давления топлива на рампе подключается прибор для измерения давления. Таким образом при проворачивании коленвала в рампе создается высокое давление при отключенных (неуправляемых) форсунках. Если при этом обратки форсунок подключить к мерным мензуркам можно выявить неисправность клапанов управления форсунками (при количестве топлива в обратке 0-200 мл клапан исправен). При данном тесте оценивается также давление которое создается в рампе (1000-1800 бар норма) Тест обратки инжекторов динамический При этом тесте на обратки инжекторов также устанавливаются мерные мензурки, как и в предыдущем тесте. После этого двигатель заводится и он работает три минуты на холостом ходе и две минуты на оборотах 2500-3000 об./ мин. Инжектор у которого показания в три раза отклоняются от нормы подлежит замене. Тест линии высокого давления Проводится с целью выяснить, насколько большое давление может создавать насос высокого давления. Для проведения теста инжекторы отключаются от рампы и присоединительные штуцера рампы глушатся заглушками. К регулятору давления топлива подключается прибор который блокирует слив топлива в обратку. Далее двигатель вращается стартером в течении 5-6 сек. И при этом производится замер высокого давления. Нормальное давление для системы Bosch 1000-1500 бар. Если давление ниже нормы то причиной может быть ТНВД, регулятор давления или датчик давления топлива для выяснения кто же конкретно проверяем дальше. Тест регулятора давления топлива Для его проведения повторяем схему предыдущего опыта, только к обратке регулятора соединяем мерную мензурку. Вращаем стартером двигатель в течении 5 сек и замечаем количество топлива вытекающего с обратки, оно не должно превышать 10 сс. Проверка механической части дизеля является одинаковой, как и у других дизелей. Обычно она заключается в проверке компрессии и пневмоплотности (для оценки состояния ЦПГ), проверке количества и давления картерных газов (что влияет на расход масла у турбированных моторов), проверке состояния турбины (проверяется износ подшипников и работа регулятора давления надувочного воздуха), и фазы установки ГРМ.
Separ 2000 Вода — источник жизни на Земле. Да, верно. Но если вода окажется в топливной системе автомобиля, то это может привести к быстрой гибели транспортного средства. К сожалению, вода неизбежно попадает в топливо, либо вследствие нарушения технологии его производства и хранения, либо в виде конденсата в результате постоянного нагрева и охлаждения топливного бака.
Схема очистки Профессионалы понимают, как опасно попадание в топливную систему загрязненного топлива, скапливающегося на дне топливного бака, поэтому рекомендуют не опустошать топливный бак и промывать его не реже одного раза в год. Но предлагает более удобный и экономичный выход из ситуации — использование фильтра Separ 2000 .Эта великолепно зарекомендовавшая себя многоступенчатая система решила основную проблему дизеля — она позволяет достигать стопроцентного удаления из топлива главного разрушителя дизельной аппаратуры — воды. Другим загрязнениям Separ 2000 тоже не оставляет шанса. Separ 2000 существует в двух основных исполнениях — с устройством подогрева топлива и без него. • Separ 2000 без подогрева топлива Первичное отделение воды и крупных механических включений осуществляется за счет движения топлива сначала по внутреннему (ступени 1 и 2), а затем и внешнему (ступени 3 и 4) спиральному каналу пассивного циклона. Полное отделение остатка воды и мелких включений осуществляется на ступени 5 благодаря оригинальному, запатентованному фирмой Loesing, составу фильтрующей бумаги. Вода накапливается в прозрачном стакане-отстойнике, позволяющем контролировать ее уровень и вовремя открывать сливной кран (обычно — 1 раз за две-три недели). Итоговая степень механической очистки, в зависимости от применяемого фильтрующего элемента, составляет 10, 30 или 60 мкр. • Separ 2000 с подогревом топлива Механический принцип действия фильтра полностью идентичен описанному выше. Нагревательный элемент, расположенный внутри отстойника Separ 2000, эффективно подогревает поток топлива, растапливая парафиновые хлопья и предотвращая их новообразование. Тем самым удается избежать забивания фильтра тонкой очистки и других элементов топливной системы автомобиля. Подогрев действует только при работающем двигателе.Управление подогревом осуществляется автоматическим реле, включающим нагревательный элемент при температуре топлива ниже -5º С и выключающим его при температуре выше +10º С. Это означает, что даже если система активирована при температуре топлива выше +10º С, потребления электроэнергии не происходит. О включении нагревательного элемента сигнализирует контрольная лампочка на блоке управления фильтром в кабине водителя. В аварийный случаях, когда температура превышает +80º С, нагревательный элемент отключается с помощью теплового предохранителя, смонтированного внутри корпуса фильтра вместе с реле. Главные особенности Помимо высокой степени отделения содержащейся в топливе воды, к основным преимуществам использования фильтра Separ 2000 также можно отнести: компактность конструкции с возможностью различных вариантов подсоединения, возможность многократного использования фильтрующего элемента, простоту монтажа и легкость последующего обслуживания. Применение фильтра обеспечивает полную защиту подкачивающего насоса высокого давления, форсунок, клапанов и поршней от преждевременного износа, что способствует увеличению срока службы дизельной аппаратуры в 4-5 раз. В совокупности с минимальными затратами на встройку и обслуживание, фильтры Separ 2000. Применение Сферы применения фильтра Separ 2000 достаточно обширны. Это транспортные средства (грузовые и легковые автомобили, автобусы), строительные и сельскохозяйственные машины, автопогрузчики, речные и морские суда, компрессоры и генераторы, автозаправочные комплексы и нефтехранилища. Одним словом, фильтр может быть установлен везде, где применяются дизельные двигатели. Сегодня можно с уверенностью говорить о том, что только фильтр Separ 2000 гарантирует заводские нормы расхода топлива, обеспечивает надёжную защиту топливной системы автомобиля и является гарантом безотказной работы двигателя вне зависимости от степени загрязненности топлива залитого в бак.
