Еще совсем недавно дизельные двигатели были прерогативой грузовиков, тяжелых внедорожников и коммерческого транспорта, но совсем с недавнего времени, старушку Европу начали покорять и маленькие турбомоторчики, устанавливаемые на компактные легковые автомобили. Оно и верно, за счет более высокого КПД дизельного мотора с меньшего объема можно снять большее количество крутящего момента и при этом еще сэкономить на топливе и порадовать экологов.
Дизельные моторы все больше и больше отвоевывают долю на рынке, тем не менее, несмотря на все плюсы, потребители относятся к дизелю с большим недоверием, по-прежнему отдавая предпочтение проверенным бензиновым моторам. Почему же? Давайте разбираться!
1. Первый и самый очевидный минус дизельного двигателя кроется не в самом двигателе, а в топливе, на котором он работает. Все дело в том, что дизельное топливо имеет очень низкий порог по замерзанию, и уже в -30С превращается в желе, а арктическое ДТ привозят далеко не в каждый регион. Вязкую массу, очень трудно прокачать топливному насосу по системе, ввиду чего завести мотор в мороз становится очень сложно. К тому же плунжерные пары в ТНВД (топливный насос высокого давления) смазывается топливом, и снижение текучести вызывает сухое трение подвижных пар. Эта проблема на некоторых внедорожниках уже штатно решена подогревом топливных магистралей и топливного фильтра.
В дополнение к этому на дизельные автомобили устанавливают жидкостные подогреватели, чтобы исключить холодные запуски двигателя, и так же для удаления из топлива воды и твердых частиц устанавливают специальные устройства – сепараторы, так как плохое дизельное топливо может угробить ТНВД и форсунки, а замена или ремонт этих деталей может сильно пошатнуть финансовое благополучие владельца.
Если бензиновый мотор плохим топливом убить на самом деле достаточно сложно, то на дизеле будет достаточно одной заправки некачественным топливом, чтобы привести в негодность топливную аппаратуру. Помимо плохого топлива, стоит учесть то, что на территории РФ даже хорошее дизельное топливо на сетевых федеральных автозаправочных станциях содержит большое количество серы и механических примесей, что дополнительно понижает ресурс топливной системы. Чтобы исключить возможные проблемы по топливу, рекомендуют производить периодически промывку топливного бака.
2. В продолжении темы эксплуатационных недостатков, стоит упомянуть о долгом прогреве до рабочей температуры, и как следствие долго прогревающиеся салоны автомобилей, так как в радиатор печки долгое время поступает холодный . На современных дизельных автомобилях эту проблему частично решили установкой дополнительных электрических подогревателей тип «Фен», когда воздух нагревается мощным электротеном, и уже нагретый воздух по средствам вентилятора по воздуховодам идет в салон авто.
Дополнительный подогреватель, который устанавливается под панель в воздуховод
3. На версиях моторов с следует не забывать о том, что она имеет жидкостное охлаждение (масленое) и нагреваемая выхлопными газами до придельных температур, после того как двигатель глушится, подача масла прекращается, и турбина начинает остывать без охлаждения, ввиду чего в ее корпусе могут появиться трещины. Для избежания этого, на автомобили устанавливаются турбо таймеры. Это устройства, которые после выключения двигателя, какое-то время его не глушат, до остывания турбокомпрессора.
4. Дизельные моторы очень чувствительны к качеству масла. Следует выбирать не только по вязкости, но и по температуре вспышки, а лучше не выдумывать велосипед, и лить то, что рекомендует завод изготовитель.
Так как у нас в стране дизельное топливо имеет высокую концентрацию серы, что приводит к его более скорому окислению, ввиду чего масло теряет смазывающие свойства, что может вызывать задиры на стенках цилиндров и повышенный износ шеек валов и вкладышей. Капитальный ремонт современного дизельного мотора процедура недешевая, к тому же многие из них не имеют ремонтных размеров и приходится прибегать в русской смекалке. Такой ремонт не всегда может вернуть мотору заводские характеристики и просто продлевает на какое-то время ему жизнь. Чтобы всего этого избежать, рекомендуют вне зависимости от того, что рекомендует дилер и производитель авто, производить замену масла в моторе с интервалом раз в 5-7 тысяч километров.
В остальном дизельный мотор не особо отличается от бензинового. При покупке дизельного автомобиля в попытке сэкономить, следует четко понимать то, что стоимость технического обслуживания и расходных материалов выше, чем для бензинового мотора, да и чтобы все с мотором было хорошо, ТО следует производить вдвое чаще, чем на бензине. Да и стоимость дизельного топлива сейчас в плотную подобралась к бензину АИ-95, так что экономия пару литров топлива, имеет два конца и в итоге придется отдать куда больше на обслуживание дизельного ДВС и топливной аппаратуры и в случае ремонта придется дополнительно выложить кругленькую сумму.
Единственное, на чем можно реально сэкономить, так это на транспортном налоге, так как имея сопоставимые динамические характеристики бензиновый и дизельный моторы, дизель будет иметь меньше лошадиных сил, и больше крутящего момента, а как сказал Генри Форд: «Лошадиные силы продают автомобиль, а крутящий момент выигрывает гонки».
У дизельного мотора есть свой ряд преимуществ и недостатков, и если брать машину с дизельным мотором новую, и самому заниматься ее обслуживанием, делать все то, что продлевает мотору жизнь, то эксплуатация такого автомобиля будет приносить только положительные эмоции.
С уважением, Андрей Червяков.
Повсеместно дизельные двигатели применяются в инженерных машинах, грузовых автомобилях и маршрутных транспортных средствах. Реже такой тип двигателя встречается у легковых автомобилей, однако, в связи с общим ростом их популярности, дизельные двигатели стали все чаще устанавливаться и на них.
Конструкция камеры сгорания у дизельного двигателя подразделяется на раздельную камеру сгорания и камеру с непосредственным впрыском. В первой ситуации камера сгорания соединена с цилиндром при помощи специального канала. Во время сжатия поступающий в камеру воздух вихревого типа закручивается. Это позволяет улучшить самовоспламенение, которое происходит в основной камере. Такие дизельные двигатели чаще всего встречаются на легковых автомобилях, так как уровень их шума значительно ниже по сравнению с другими двигателями и диапазон оборотов больше.
Во втором случае камера сгорания находится непосредственно в поршне, а топливо попадает в надпоршневое пространство. Низкооборотные моторы с большими объемами чаще всего имеют такую конструкцию. Такие моторы первоначально сильно шумели и вибрировали, но расходовали малое количество топлива. Постепенно появились топливные насосы высокого давления дизельного двигателя с оптимизацией процесса сгорания. Была достигнута стабильная работа двигателя при диапазоне до 4500 оборотов в минуту. Шум и вибрации также были значительно снижены.
Дизель или бензин?
Плюсы и минусы разных типов двигателей часто волнуют автовладельцев. Несмотря на то, что уровень шума и вибраций у дизельных моторов значительно снизился в результате их модернизации, многих автовладельцев беспокоит вопрос: как быстрее завести дизель в морозную погоду? Действительно, дизельный мотор и салон автомобиля прогреваются медленнее вследствие более низких рабочих температур двигателя. Вопрос решается установкой на моторы дополнительных отопителей. Такая опция получила широкое распространение на современных двигателях.
Казалось бы, на этом все, но нет. Многие автолюбители приобретают легковые автомобили с дизельными двигателями из-за относительной дешевизны дизельного топлива. Желая сэкономить на топливе, они не учитывают, что дизельные двигатели гораздо более требовательны к качеству топлива, нежели бензиновые. Бензиновые двигатели скорее требовательны к нужному октановому числу.
Дизельные двигатели напрасно считаются неприхотливыми, так как их требовательность к качеству топлива и расходных материалов довольно высока. Не секрет, что отечественное дизельное топливо по качеству сильно отстает от импортного европейского. Использование старой доброй солярки может неблагоприятно отразиться на работоспособности двигателя. Однако, ведущие российские нефтяные компании стараются решать эту проблему.
Дизтопливо «Евро 4» полностью соответствует стандартам и позволяет двигателю сохранять работоспособность в течение долгого времени. Некоторые также пытаются употреблять автохимию (антигелевые средства), которые позволяют увеличить качество топливо, но использовать их рекомендуется только если уже истек гарантийный срок.
Таким образом, приобретая автомобили с дизельными двигателями, официально не поставляющиеся в Россию, вы рискуете быстро привести в негодность двигатель, рассчитанный на европейское топливо.
Техническое обслуживание дизельного двигателя почти всегда дороже бензинового. Это объясняется более высокой стоимостью запчастей (воздушных, топливных фильтров и т.д.). Замена масла осуществляется чаще, чем у бензинового конкурента (в среднем каждые 7,5 км).
Неплохим преимуществом дизеля, относительно бензинового двигателя, является более экономный расход топлива при большом пробеге автомобиля. Более старый бензиновый двигатель потребляет бензин уже не так экономно, как новенький. В дизельном двигателе такой проблемы практически нет.
Суммируя все вышеперечисленное, можно заключить, что современные дизели по надежности не уступают бензиновым двигателям. Но приобретение их с целью экономии средств на топливо оправдывает себя лишь в том случае, если автомобиль используется долго.
Принцип работы
Как и бензиновые двигатели, дизельные моторы подразделяются на четырехтактные и двухтактные в зависимости от принципа работы. Двухтактные двигатели распространены достаточно слабо. О принципе работы четырехтактного дизельного двигателя читайте далее.
Рабочий цикл такого двигателя состоит из четырех тактов:
- Впуск (впрыск). На этом такте коленчатый вал поворачивается от 0 до 180-ти градусов и достигает нижней мертвой точки. Воздух попадает в цилиндр через открытый впускной клапан. В это же время выпускной клапан открывается всего на 10-15 градусов, образуя перекрытие.
- Сжатие. Поршень, двигаясь вверх от 180-ти до 360-ти градусов, достигает верхней мертвой точки. Воздух при этом сжимается в более чем 16 раз, а впускной клапан в начале этого такта закрывается. Температура воздуха в двигателе может достигать от семисот до девятисот градусов по Цельсию.
- Рабочий ход, расширение. Коленчатый вал вращается от 360-ти до 540-ка градусов, снова достигая нижней мертвой точки. Как известно из физики, сильно сжатый воздух нагревается до очень высоких температур, из-за чего топливо, поступающее из впускного клапана, самовоспламеняется. На этом этапе проявляется важное отличие дизеля от бензинового двигателя. Дизельное топливо начинает подаваться еще до достижения коленчатым валом верхней мертвой точки (опережение зажигания). Продукты горения толкают поршень вниз. При рабочем процессе в дизельном двигателе давление газов постоянно, и благодаря этому они способны развивать больший крутящий момент. Пропорция топливовоздушной смеси в дизеле отличается от бензинового двигателя большим количеством воздуха.
- Выпуск. Когда коленвал поворачивается на 720 градусов, поршень выталкивает отработанные газы в открытый выпускной клапан. Газы выходят через выхлопную трубу, а весь цикл повторяется.
Система питания дизельного двигателя внутреннего сгорания
Назначение
Система питания в дизеле - это целый комплекс специальных устройств. Основной ее задачей является не только поступление топлива в инжекторные форсунки, но и обеспечение высокого давления при подаче. Система питания выполняет и другие важные функции:
- дозирование точно определенного количества топлива, учитывая нагрузку на двигатель в разные режимы работы;
- обеспечение эффективного впрыска топлива в фиксированный промежуток времени с необходимой интенсивностью;
- распыление и равномерное распределение горючего по всему пространству камеры сгорания в цилиндрах;
- предварительная фильтрация дизельного топлива перед подачей в насосы системы питания.
Система питания обеспечивает подачу очищенного топлива, а ТНВД (топливный насос высокого давления) дизельного двигателя сжимает его до нужного давления. Форсунки подают дизельное топливо в мелко распыленном виде в камеру сгорания
В качестве примера приведена схема дизельного двигателя ЗMЗ-5143.10, устанавливаемого на автомобилях УАЗ с электрическим топливным насосом.
Основные элементы системы
Система питания дизельного двигателя состоит из основных и дополнительных элементов. Основные элементы - это: топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки дизельного топлива, топливоподкачивающий насос, ТНВД, инжекторные форсунки (через которые происходит впрыск топлива), трубопровод низкого давления, магистраль высокого давления и воздушный фильтр.
Дополнительные элементы могут быть различны. Среди них встречаются электрические насосы, выпуск отработавших газов, фильтры сажи и глушители. Система питания дизельного двигателя подразделяется на две группы в зависимости от устанавливаемой топливной аппаратуры: дизельная аппаратура топливоподводящая и воздухоподводящая.
В топливоподводящей аппаратуре, как правило, ТНВД и форсунки реализованы как отдельные устройства. Топливо подается в двигатель по магистралям высокого и низкого давления. В магистрали высокого давления ТНВД увеличивает давления для подачи и впрыска необходимой порции топлива в рабочую камеру сгорания.
Кроме ТНВД, в дизельном двигателе предусмотрен топливоподкачивающий насос. Он обеспечивает подачу топлива из топливного бака и пропускает горючее через фильтры тонкой и грубой очистки. Давление, создаваемое этим насосом, позволяет осуществить подачу топливо по трубопроводу низкого давления в ТНВД.
ТНВД дизельного двигателя осуществляет подачу топлива к инжекторным форсункам под высоким давлением. Подача зависит от порядка работы цилиндров дизельного мотора.
Дизельные форсунки расположены в головке блока цилиндров. Их основная задача - точное распыление горючего в камере сгорания. Предусмотрена также и дренажная система, которая выводит избытки подаваемого топлива и воздуха посредством отдельных трубопроводов. Форсунки бывают открытого и закрытого типов, но закрытый тип используется чаще. Сопла такой форсунки - это отверстие, закрываемое запорной иглой. Ключевой элемент форсунки - распылитель. Он получает одно или несколько сопловых отверстий, которые образуют факел в момент впрыска топлива.
Существует и система питания нераздельного типа, в котором ТНВД и инжекторная форсунка в своей совокупности представляют устройство насос-форсунка. Срок службы таких двигателей невелик, а создаваемый шум часто превышает заданные нормы.
Особенности системы питания турбодизеля
Система турбонаддува применяется как в дизельных, так и в бензиновых двигателях. Она предназначена для повышения их мощности без увеличения объема камеры сгорания. Топливоподводящая система в турбированных дизелях остается практически без изменений, а система подачи воздуха претерпевает существенные изменения.
Наддув происходит при помощи турбокомпрессора. Турбина потребляет энергию, выделяемую отработавшими газами (читайте также, ). Воздух в турбокомпрессоре сжимается, охлаждается и подается в камеру сгорания дизельного двигателя. Величина этого давления классифицирует компрессоры по степени наддува (низкий, средний, высокий).
Диагностика системы питания дизельного ДВС
Диагностика системы питания дизельного двигателя проводится в специальных сервисных центрах направлена на выявление и устранение следующих неисправностей: износа поверхности цилиндров, шестеренок, звездочек, коленчатого вала, ТНВД, засорение радиатора, воздушного фильтра, каналов охлаждения, масляных каналов, повреждения маховика, клапанов и т.д.
Неисправности могут возникать самые различные. Их своевременное выявление позволит двигателю служить дольше. Основные признаки, по которым можно понять, что существует неисправность следующие: двигатель не запускается, не развивает заявленную мощность, дымит сильно, при работе возникают постукивания.
Устранение неисправностей системы питания дизельного двигателя
Если двигатель не запускается, то первым делом стоит проверить наличие топлива. При низких температурах оно может загустеть, поэтому для запуска двигателя в морозы поможет специальный подогрев дизельного топлива. Следующей причиной может быть наличие избыточного количества воздуха в системе питания. Такие ситуации возникают вследствие негерметичности системы. Для устранения лишнего воздуха необходимо прокачать систему и устранить ее негерметичность.
Трубопроводы, заборник в баке и топливные фильтры могут быть засорены. Вода в них может замерзнуть. Необходимо отогреть их итщательно прочистить ветошью, смоченной в горячей воде. Если не работает ТНВД, то необходимо прежде всего прогреть его теплым воздухом или паром, а если это не помогает - то фильтрующие элементы подлежат замене.
Если двигатель не развивает заявленную мощность и сильно дымит - то необходимо проверить воздушный фильтр на предмет засорения, проверить содержание лишнего воздуха в топливной системе, регулировку угла подачи топлива, регулировку и засоренность форсунок, неисправность насосов высокого и низкого давления. Неисправность устраняется очисткой фильтров, прокачкой и удалением лишнего воздуха, регулировкой муфты опережения впрыска у форсунки, заменой или ремонтом насосов высокого и низкого давления, если прогрев не помогает.
Неравномерная работа двигателя возникает вследствие потери работоспособности форсунками, неисправности ТНВД или регулятора. Неисправные форсунки подлежат немедленной замене, а насос стоит отправить на ремонт.
Постукивания в двигателе возникают из-за слишком ранней подачи топлива или, наоборот, повышенной подачи. Такое возникает из-за выхода из зацепление фиксатора рейки. Для устранения необходимо отрегулировать угол начала подачи топлива или заменить рейку ТНВД.
Теперь по порядку о процессе устранения неисправностей. Отстой из топливных фильтров сливается при условии, что двигатель теплый. Сливные пробки откручиваются, и отстой сливается до тех пор, пока не начинает течь чистое топливо. Затем пробки туго завертываются, а топливная система прокачивается ручным насосом. После этого запускается двигатель. Через 3-4 минуты все воздушные пробки будут устранены. Отстой из топливных баков сливается с помощью специальных кранов аналогично.
Для промывки фильтра грубой и тонкой очистки дизельного топлива сливается топливо, снимаются колпаки и промываются чистым дизельным топливом. Затем происходит замена старых фильтрующих элементов. После сборки необходимо удостовериться в отсутствии подсоса воздуха при работающем двигателе. В противном случае болты крепления стаканов к корпусам подтягиваются вручную.
Воздушный фильтр снимается с автомобиля и извлекается фильтрующий элемент. Корпус и инерционная заслонка промываются в дизельном топливе или горячей воде, а детали продуваются сжатым воздухом, очищается сетка воздухозаборника. Поврежденные детали заменяются.
Проверяется герметичность выпускного тракта. Очистка фильтрующего элемента производится с помощью продувки сухим сжатым воздухом или промывки. Фильрующий элемент подлежит замене, если на нем имеются сквозные повреждения.
Средний срок службы фильтрующего элемента составляет около 30000 км. Его промывка должна осуществляться не более трех раз, а продувка - не более шести раз.
Смазка муфты опережения впрыскивания топлива осуществляется через одно из отверстий до проливания масла из другого отверстия. В нее заправляется 0,3 литра моторного масла.
Чтобы проверить угол опережения впрыска топлива необходимо повернуть коленчатый вал в положение, когда метка на ведущей полумуфте окажется вверху, а фиксатор войдет в отверстие на маховике. Если метки на муфте и насосе совмещены - то угол опережения впрыска корректен.
Чтобы установить угол опережения впрыска, необходимо отвернуть 3 болта ведомой полумуфты и поворотом коленчатого вала и муфты опережения добиваются совмещения меток.
Проверка форсунок на давление впрыскивания производится на специальном стенде. Величина не должна отклоняться от значения 18+0,5 мПа или 17 мПа для форсунки, отработавшей определенный срок. Форсунка должна впрыскивать туманообразное дизельное топливо, а впрыскиваемая струя должна иметь форму конуса. Если эти параметры не соблюдены - то требуется ремонт дизельных форсунок. Проверка и регулировка ТНВД тажке осуществляется специалистами по топливной аппаратуре.
Заключение
Мы рассмотрели основные узлы и агрегаты системы питания дизельного топлива и основные ее неисправности. Своевременное прохождение технического обслуживание поможет выявить и устранить эти неисправности и, как следствие, увеличить срок службы дизельного двигателя вашего автомобиля. Удачи и легких дорог!
(9
оценок, среднее: 5,00
из 5)
Приобретая дизельный автомобиль, многие обращают внимание только на низкий расход недорогого топлива, забывая об объективно больших затратах на эксплуатацию и ремонт, хотя к этому надо быть готовым.
Возможные неисправности двигателей можно разбить на следующие группы по причинам возникновения: конструктивно-производственные недостатки или особенности двигателя; неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация; низкое качество дизельного топлива; «естественный» износ двигателя и топливоподающей аппаратуры; низкое качество ремонта и запасных частей.
Рассмотрим наиболее распространенные модели дизельных двигателей именно с точки зрения перечисленных проблем.
Конструктивно-производственные факторы
Сразу оговоримся, что все дизельные двигатели достаточно надежны, а недостатки, связанные с их конструкцией или технологией производства, проявляются, как правило, в тяжелых условиях эксплуатации и при пробегах, превышающих назначенный заводом ресурс или близких к нему. И никак иначе, в противном случае избалованные хорошей техникой и сервисом зарубежные потребители разорили бы заводы-изготовители судебными исками. А вот попадая в Украину, дизельные иномарки как раз и сталкиваются с тяжелыми условиями эксплуатации и, имея, как правило, очень приличный пробег, охотно проявляют все конструктивные недоработки.
Неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация
Первая и самая главная причина всех бед - невыполнение регламента эксплуатации. Масло рекомендуется менять через 7500-10000 км вне зависимости от того, какая периодичность указана в инструкции. Это обусловлено повышенным содержанием серы в отечественном дизтопливе, что приводит к быстрому окислению масла. Качество применяемых масел должно соответствовать требованиям инструкции.
Дефект распылителя привел к прогару поршня
Зубчатый ремень привода ГРМ и ТНВД надо менять не реже чем через 60 тыс. км при условии отсутствия на нем масла. Если масло все же попало на ремень, течь надо немедленно устранить. Необходимо также внимательно следить за топливной системой, например, периодически сливать отстой из топливного фильтра, отворачивая сливную гайку. Топливный бак рекомендуется промывать два раза в год, весной и осенью, полностью его снимая. В актуальности такой процедуры каждый может убедиться самостоятельно, увидев, сколько грязи выльется из бака.
Другая причина, приводящая к повреждениям дизеля, - это попытка запустить его во что бы то ни стало в случаях, когда он запуститься не может. Так, если в баке летняя солярка, а на улице -10°С, попытка пуска бессмысленна: при -5°С уже выпадают парафины и топливо теряет текучесть. Детали топливной аппаратуры, как известно, смазываются топливом, и его отсутствие приводит к сухому трению и их повреждению.
Так что единственный путь в этом случае - искать теплый гараж и отогревать топливную систему. А пускать дизель с буксира вообще не рекомендуется, особенно если ГРМ приводится ремнем. Исправный дизель заводится без дополнительных средств подогрева до -20°С. Если этого не происходит, проще найти и устранить неисправность, чем доводить мотор до капитального ремонта.
Не стоит также разбавлять солярку бензином без крайней на то необходимости - износы топливной аппаратуры из-за ухудшения смазки и самого двигателя из-за нарушения процесса сгорания резко возрастают. Эксплуатируя дизельный автомобиль, важно помнить, что его двигатель не любит высоких оборотов. Длительные поездки на максимальной скорости - еще один способ приблизить капремонт. И в заключение стоит сказать о том, что прогревать дизельный двигатель крайне необходимо. Конечно, не до рабочей температуры, но хотя бы 2-4 минуты. А давать полную нагрузку только после 70градусов температуры двигателя.
Качество дизельного топлива
По статистике примерно 50% неисправностей и поломок топливной аппаратуры вызываются качеством топлива. Причем не высоким содержанием серы и отклонением по цетановому числу. Это еще можно было бы пережить, так как негативные последствия растянуты во времени. А вот элементарное наличие воды и механических примесей в топливе губительны. Поэтому советуем усстанавливать топливные фильтра качественных производителей, и не вестись впервую очередь на низкую цену. Для ориентира цена фильтра на "Японца" должна быть не меньше 100грн, все что по 40-50грн сплошная бутофория!
«Естественный» износ
Износ двигателя и деталей топливной аппаратуры после большого пробега в ряду неисправностей занимает далеко не последнее место. Основная проблема связана обычно со снижением компрессии из-за износа поршневой группы. В этом случае двигатель плохо запускается в холодную погоду даже при полностью исправных свечах накаливания и зимнем топливе. При этом он легко заводится с буксира и, будучи прогретым, не доставляет проблем с запуском. Для справки отметим, что нижняя граница компрессии у большинства двигателей составляет 20-26 бар.
Другими важными признаками износа двигателя являются повышенные расход масла и давление картерных газов (более 10 мм вод.ст). Регулировками тут уже не помочь и альтернативы капремонту в этом случае нет.
Износ распылителей форсунок приводит к появлению черного дыма на выхлопе и увеличению расхода топлива. Иногда распылитель «закусывает» и издает характерный стук, сопровождающийся появлением едкого белого дыма. При нормальной эксплуатации ресурс распылителей обычно составляет 80-100 тыс. км.
Длительная эксплуатация двигателя с неисправными распылителями форсунок обычно приводит к прогару форкамер и далее поршней. Длительная эксплуатация, особенно в холодное время года, приводит к смыванию маслянной плёнки со стенок гильзы циллиндров несгоревшими (из-за плохого распыла)частичками топлива, ведущая к катострафичесскому износу поршневой группы. Часто встречаются и износы плунжерных пар ТНВД, обычно сопровождающиеся затруднением запуска горячего двигателя.
Последствия некачественного ремонта
Ремонт дизеля требует хорошего знания особенностей конструкции ремонтируемого мотора и добросовестного выполнения инструкции по ремонту, а также качественных запчастей. Попытки отремонтировать подешевле у "гаражных" мастеров с использованием запасных частей неизвестного происхождения чаще всего приводят к потерянным деньгам, а то и к загубленному двигателю.
Рассмотрим некоторые типовые ошибки при ремонте дизелей
При обрыве ремня ГРМ бессмысленно пытаться установить новый без снятия и ремонта головки блока цилиндра, т.к. клапаны «встречаются» с поршнями на любом дизеле. При этом хотя бы 2-3 клапана потребуют замены. Исключения немногочисленны; только у двигателей Renault 2,1 и Ford 2,5 л при ударе поршней по клапанам ломающиеся рокеры и деформированные штанги привода клапанов достаточно надежно предохраняют клапаны от повреждений. В случае ослабления посадки вихревых камер в головках блока двигателей Opel, VW, Peugeot, BMW пытаться закернить их бессмысленно - они все равно выпадают. Надо усстанавливать ремонтные форкамеры, или менять головку блока.
Установка головки на блок двигателей VW без центрирующих втулок недопустима - перекос головки с последующим прогаром прокладки почти неизбежен.
Попытка отделаться заменой поршневых колец при износе цилиндров свыше 0,1 мм бессмысленна - новые кольца пройдут не более 10 тыс. км, а обычно еще меньше. Столь же бесполезна установка новых номинальных поршней без расточки блока цилиндров. Единственно верное решение - расточить блок под ремонтный размер. Замена колец обычно требуется только в случае сильного перегрева двигателя и потери ими упругости.
В случае разрушения шатунного вкладыша или его проворачивания (это сопровождается перегревом нижней головки шатуна) шатун требует обязательного ремонта или замены, иначе двигатель опять ««застучит» на первой же тысяче километров.
Ремонт топливной аппаратуры «на коленке» невозможен. Для сколько-нибудь успешного ремонта ТНВД нужны стенды, спецприспособления, технологические карты и механики, знающие особенности ремонта насосов данной модели. При невыполнении этих условий насос будет скорее всего загублен безвозвратно.
Правильно отремонтированный и собранный двигатель заводится без особых проблем стартером. Если мотор не заводится, необходимо искать причину, а не таскать автомобиль на веревке многие километры или маслать стартером пока с него не повалит дым. Буксир - вернейший способ угробить только что собранный двигатель.
Симптомы основных неисправностей дизелей:
Запуск двигателя затруднен
Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильный угол опережения подачи топлива в двигателе. Износ распылителей, вызывающий плохое распыление топлива. Слишком низкое давление впрыска. Нехватка топлива перед насосом высокого давления из-за попадания воздуха в систему подачи топлива. Неисправности подкачивающего топливного насоса. Слишком малая доза топлива при запуске, вызванная неправильной работой регулятора. Загустение топлива зимой. Неисправны свечи накаливания.
Снижение мощности двигателя
Износ прецизионных элементов топливного насоса высокого давления или регулятора. Неправильная регулировка насоса или всережимного регулятора. Неправильный угол опережения впрыска. Износ или повреждение распылителей. Чрезмерное снижение давления впрыска. Недостаточное количество топлива, подаваемого системой нагнетания, из-за засорения топливного фильтра, недостаточной производительности подкачивающего топливного насоса или попадания воздуха в топливную систему.
Повышенный расход топлива
Неверный угол опережения впрыска. Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильная регулировка насоса высокого давления. Износ или повреждение распылителей. Слишком большое снижение давления впрыска. Загрязнен воздушный фильтр. Утечка топлива. Недостаточная компрессия.
Черный дымный выхлоп
Плохое смесеобразование в камере сгорания из-за нагара или неплотного закрытия клапанов. Поздний впрыск топлива. Плохое распыление топлива форсунками. Неверные зазоры в клапанах. Недостаточная компрессия.
Серый или белый дымный выхлоп
Неверное опережение впрыска. Недостаточная компрессия. Пробита прокладка головки блока. Переохлаждение двигателя.
Жесткая работа двигателя
Слишком ранний впрыск топлива. Большая разница между дозами топлива, впрыскиваемого в разные цилиндры двигателя. Неправильная работа некоторых форсунок. Недостаточная компрессия.
Перегрев двигателя
Неправильный угол опережения впрыска. Плохое распыление топлива форсунками (струя вместо «факела»).
Не развивается полная мощность двигателя
Короткий ход у педали акселератора, неправильно отрегулирована тяга педали акселератора. Загрязнен воздушный фильтр. Воздух в системе питания. Повреждены топливопроводы. Неисправны крепления распылителей (форсунок). Распылители неисправны. Сбит угол опережения впрыска топлива. Неисправен топливный насос высокого давления.
Повышенный расход топлива
Негермётична система питания. Забит топливопровод слива (от насоса к топливному баку). Высокие обороты холостого хода или же сбито опережение впрыска. Плохо работает двигатель. Неисправны распылители, неисправны форсунки механический распылитель топлива (например, мазута, дизельного топлива, бензина), состоит из одного или двух каналов. По первому на выход подается топливо, по второму пар, который служит для распыла топлива. Форсунки, используемые в двигателях внутреннего сгорания, осуществляют распыление за счёт высокого давления топлива (несколько атмосфер для бензина и сотни и тысячи атмосфер для дизельного). . Неисправен топливный насос высокого давления.
Повышенный шум двигателя
Загрязнения в системе питания, вследствие чего не работают распылители. Уплотнительные шайбы под распылителями отсутствуют или плохо установлены, распылитель слишком сильно (слишком слабо) завернут в головку цилиндров. Воздух в системе питания.
Неравномерная работа двигателя на холостом ходу
Неправильно установлены обороты холостого хода. Затруднен ход педали акселератора. Ослаб топливопровод подачи топлива между топливным насосом высокого давления и топливным фильтром. Повреждена опорная пластина насоса высокого давления. Неисправности в подаче топлива. Неисправны распылители, неисправны форсунки. Неправильное опережение впрыска.
Колебания частоты оборотов коленчатого вала
Износ регулятора оборотов. Разрегулирование или износ системы впрыска. Чрезмерное сопротивление перемещению элементов в системе регулирования. Попадание воздуха в топливную систему. Избыточное давление газов в картере.
Внезапная остановка двигателя
Смещение угла опережения нагнетания (нарушение соединения насоса с приводом). Засорение топливного фильтра и нехватка топлива, подаваемого в насос. Отсутствие подачи топлива, вызванное повреждением топливного насоса высокого давления или подкачивающего насоса. Повреждение трубопровода впрыска. Износ и перекос поршня-разделителя, ротора или поршней насоса высокого давления.
Часто выходят из строя калильные свечи
Неисправны форсунки в соответствующих цилиндрах.
Невозможно заглушить двигатель
Неисправен запорный электромагнитный клапан.
Повышается уровень моторного масла в картере
Течь через уплотнитель цепного или шестеренчатого привода насоса высокого давления.
Слабое торможение двигателем
Засорены сливные топливопроводы. Неверно установлены ускоренные обороты холостого хода.
Для более подробного изучения неисправностей, рекомендуем почитать раздел о
Неисправности системы питания дизельного двигателя
Уменьшение подачи топлива и снижение давления при впрыске -- основные неисправности системы питания дизельного двигателя.
Признаками неисправностей являются невозможность пуска или затрудненный пуск двигателя, падение мощности, дымление, стуки, неустойчивая работа или «разнос» его, т. е. когда двигатель трудно остановить.
Причинами уменьшения подачи топлива, снижения давления при впрыске и невозможности вследствие этого пустить двигатель являются засорение топливопроводов, заборника в топливном баке или фильтрующих элементов топливных фильтров, замерзание воды или загустение топлива в топливопроводах, наличие воздуха в топливной системе, нарушение угла опережения впрыска топлива, неисправности топливных насосов низкого и высокого давления.
Уменьшение подачи топлива и снижение давления при впрыске, приводящие к падению мощности, дымлению и стукам двигателя, возникают при: засорении системы выпуска газов; неисправности привода рычага регулятора (при полном нажатии на педаль подачи топлива частота вращения коленчатого вала двигателя не увеличивается); наличии воздуха в топливной системе; нарушении угла опережения впрыска топлива (стуки или дымление); попадании воды в топливную систему (дым белого цвета); избытке топлива, подаваемого в цилиндры (дым черного или серого цвета); нарушении регулировки или засорении форсунок; износе плунжерной пары и отверстий распылителя форсунки; загрязнении воздушного фильтра.
Равномерность работы двигателя нарушается в силу следующих причин: ослабло крепление или лопнула трубка высокого давления, неудовлетворительно работают отдельные форсунки, нарушена равномерность подачи топлива секциями ТНВД, неисправен регулятор частоты вращения. Двигатель начинает работать «вразнос» при заедании рейки ТНВД, поломке пружины рычага ее привода, при попадании лишнего количества масла в камеру сгорания из-за износа цилиндропоршневой группы
Способы выявления неисправностей системы питания дизельного двигателя
При поиске неисправностей системы питания следует иметь в виду, что их признаки характерны и для неисправностей других систем и механизмов. Например, причиной снижения мощности двигателя может быть нарушение регулировки зазоров в газораспределительном механизме. При затрудненном пуске двигателя необходимо прежде всего проверить, есть ли топливо в баке, открыт ли кран всасывающего топливопровода, соответствует ли масло данному сезону.
Рис. 28. Устройство КИ-4801: 1 -- манометр; 2 -- корпус; 3 -- трехходовой кран; 4 -- шланг; 5 -- пустотелый болт (штуцер); 6 -- клапан; 7 -- винт
После отсоединения топливопроводов штуцера форсунок; топливных насосов, фильтров и отверстия топливопроводов должны быть защищены от попадания грязи колпачками, заглушками или замотаны чистой изоляционной лентой. Перед сборкой все детали необходимо тщательно очистить и промыть в дизельном топливе. Давление в системе топливоподачи низкого давления может быть измерено устройством КИ-4801 (рис. 28). Один из наконечников устройства присоединяют к нагнетательной магистрали подмачивающего насоса перед фильтром тонкой очистки топлива, другой -- между фильтром и топливным насосом. Перед проверкой давления из системы удаляют воздух, открыв запорный клапан 6 и прокачав систему ручным топливоподкачивающим насосом. Давление измеряют при работающем двигателе. Установив частоту вращения коленчатого вала, равную 2100 об/мин (максимальная подача топлива), и пользуясь краном 3, по манометру / определяют давление топлива до и после фильтра тонкой очистки топли-, ва. Давление перед фильтром должно быть 0,12... 0,15 МПа, а за фильтром -- не менее 0,06 МПа. Если давление перед фильтром, развиваемое подкачивающим насосом, менее 0,08 МПа, насос подлежит замене. При давлении за фильтром менее 0,06 МПа следует проверить состояние перепускного клапана. Остановив двигатель, устанавливают на место рабочего клапана контрольный и, пустив двигатель, вновь измеряют давление за фильтром при максимальной подаче^топлива. Если давление увеличилось, снятый клапан регулируют или заменяют. Если давление осталось прежним, это свидетельствует о засорении фильтрующих элементов тонкой очистки топлива. При равенстве или небольшой разнице давлений до и после фильтра тонкой очистки топлива следует его разобрать и проверить состояние уплотнений в фильтрующих элементах.
Для замены устройства КИ-4801 разработано приспособление КИ-13943, которое отличается простотой исполнения, меньшими габаритными размерами и массой, более рациональной технологией определения давления. В будущем оно может найти широкое применение.
При попадании воздуха в топливную систему проверяют ее герметичность. Для проверки герметичности системы до топливного фильтра вывертывают пробку на фильтре для сообщения внутренней полости фильтра с атмосферой и подтягивают все соединения до топливного фильтра. Отвернув рукоятку ручного топливоподкачивающего насоса, прокачивают топливную систему до тех пор, пока из топливного фильтра не пойдет чистое топливо без примеси воздуха, после чего пробку фильтра заворачивают. Если после этой проверки мощность двигателя не повысится, проверяют топливную систему от топливного фильтра до ТНВД. Отвернув пробку для удаления воздуха на топливном насосе и затянув все соединения до насоса, прокачивают ручным топливоподкачивающим насосом топливную систему до тех пор, пока из отверстия в насосе не пойдет чистое топливо без пузырьков воздуха. После этого пробку в насосе завертывают.
Момент начала нагнетания топлива секциями топливного насоса может быть определен при помощи моментоскопа КИ-4941 (рис. 29). Для этого отсоединяют от проверяемой секции топливного насоса топливопровод высокого давления. Вывернув штуцер 5 из головки топливного насоса, вынимают пружину нагнетательного клапана и устанавливают вместо нее технологическую пружину, входящую в комплект моментоскопа. Ввернув штуцер 5 на место, навинчивают на него накидную гайку 4 моментоскопа. Прокачав топливную систему ручным подкачивающим насосом до полного удаления пузырьков воздуха, включают полную подачу топлива. Затем вручную прокручивают коленчатый вал двигателя до заполнения стеклянной трубки / моментоскопа топливом.
Сдавливая соединительную трубку 2, удаляют часть топлива и, продолжая прокручивать коленчатый вал, следят за уровнем топлива в стеклянной трубке 1. Начало повышения уровня топлива в трубке является моментом начала нагнетания топлива секцией топливного насоса. Этот момент должен наступить за 20° до в.м.т. В момент начала нагнетания топлива первой секцией метки на муфте опережения впрыска и корпусе насоса должны совпасть. Если при этом угол поворота кулачкового вала насоса принять за 0°; то остальные секции должны начинать подачу топлива в следующем порядке: секция № 2 при 45°; секция № 8 при 90°; секция № 4 при 135°; секция №3 при 180°; секция №6 при 225°; секция № 5 при 270°; секция № 7 при 315°. Неточность интервала между началом нагнетания топлива любой секцией насоса относительно первой должна быть не более ±30".
Форсунки проверяют на качество распыливания топлива, герметичность и давление начала впрыска (подъема иглы распылителя). Для нахождения неисправностей форсунки прекращают подачу топлива к проверяемой форсунке, ослабляя затяжку накидной гайки, соединяющей штуцер секции насоса с топливопроводом Высокого давления. Если после этого частота вращения коленчатого вала уменьшится, а дымность не изменится, то проверяемая форсунка исправна. Если же частота вращения не изменится, а дымность уменьшится, форсунка неисправна.
Форсунку можно проверить также с помощью максиметра (рис. 30). Штуцером 3 максиметр присоединяют к штуцеру секции ТНВД, а к штуцеру / присоединяют через короткий топливопровод проверяемую форсунку. Микрометрической головкой 2 устанавливают на шкале максиметра требуемое давление подъема иглы 4 распылителя (для двигателя ЗИЛ-645 это давление равно 18,5 МПа). Затем ослабляют затяжку накидных гаек всех топливопроводов высокого давления и проворачивают коленчатый вал двигателя стартером. Если моменты начала впрыска топлива через максиметр и форсунки совпадают, форсунка исправна. Если впрыск топлива через форсунку начинается раньше, чем через максиметр,
то давление начала подъема иглы распылителя форсунки ниже, чем максиметра, и наоборот.
Для проверки форсунок и прецизионных пар топливного насоса служит приспособление КИ-16301А (рис. 31). При проверке форсунок переходник 4 присоединяют к штуцеру форсунки. Приводной ручкой / нагнетают топливо в форсунку, совершая 30...40 качков в минуту. Давление начала впрыска топлива определяют по манометру 3. Герметичность форсунки проверяют при давлении на 0,1... 0,15 МПа меньшем давления начала подъема иглы. В течение 15 с не должно быть пропуска топлива через запорный конус распылителя и места уплотнений. Допускается увлажнение носка распылителя без каплепадения.
Рис. 30.
Для проверки прецизионных пар топливного насоса ручку-резервуар 2 приспособления соединяют с топливопроводом высокого давления, идущим от проверяемой секции насоса. При полной подаче топлива проворачивают стартером коленчатый вал двигателя и по манометру определяют давление, создаваемое плунжерной парой топливного насоса.
Рис. 31.
Рис. 32.
Герметичность нагнетательных клапанов проверяют при неработающем насосе и включенной подаче топлива. Под давлением 0,15... 0,20 МПа клапаны в течение 30 с не должны пропускать топливо. Состояние воздушного фильтра определяют индикатором засоренности (рис. 4.32). Индикатор соединяют с контрольным отверстием на впускном коллекторе при помощи резинового наконечника 2. Степень засоренности воздушного фильтра определяют при работе двигателя на максимальной частоте вращения холостого хода. Индикатор включают нажатием на колпачок 5, открывающий клапан 7 и соединяющий камеру 3 с впускным трубопроводом. Камера 4 сообщается с атмосферой, поэтому положение поршня 6 относительно смотрового окна корпуса характеризует сопротивление воздушного фильтра. Полное перекрытие" окна поршнем происходит при разрежении во впускном трубопроводе более 70 кПа и сигнализирует о предельной засоренности воздушного фильтра.
