Адаптивная система впрыска топлива с электронно-управляемым ТНВД применяется в наиболее современных дизельных двигателях для оперативноой смены режима работы в зависимости от ситуации и стиля езды водителя.

Двигатель

Система электронного контроля впрыска применяется как на дизельных, так и на бензиновых двигателях. При установке на бензиновый двигатель система впрыска с электронно-управляемым ТНВД служит для экономии и более эффективного расходования топлива. В случае же с дизельным двигателем, помимо вышеперечисленных факторов, система позволяет добиться от мотора хорошей отдачи мощности на более высоких, чем это бывает у дизельных агрегатов, оборотах.

История создания систем впрыска с электронным ТНВД

Система электронного прогаммируемого контроля впрыска EPIC для дизельных двигтелей была разработа компанией Lucas в конце семидесятых годов. На данный момент EPIC и ее разновидности считается наиболее совершенной, так как позволяет добиться максимально эффективного сгорания дизельного топлива. EPIC и ее модификации устанавливается на дизельные двигатели Citroen, Mercedes-Benz, Peugeot, Ford, Toyota и ряд других.Как правило, в случае применения электронно-управляемой системы впрыска на бензиновом двигателе, к аббревиатуре, служащей обозначением модификации двигателя, добавляется буква "Е". Та же самая литера в названии дизельного двигателя означает применение ТНВД с электронным управлением. К примеру, автомобилях Toyota могут быть оснащены двигателями 1HD-FTE, 2С-ТЕ, ЗС-ТЕ или 1KZ-TE.

Что такое ТНВД с электронным управлением

Ряд современных двигателей, как дизельных, так и бензиновых, оборудован распределенным впрыском топлива с электронным управлением. Система непосредственного впрыска бензиновых двигателей и всех без исключения дизельных двигателей построена на принципе предварительного аккумулирования определенного запаса топлива под высоким давлением. В дальнейшем это топливо топлива несколькими порциями впрыскивается, в большинстве случаев, непосредственно в цилиндр, на протяжении такта сжатия и рабочего хода.Для создания давления в системах впрыска используется топливный насос высокого давления или ТНВД. В наиболее современных системах ТНВД, как и все другие компоненты системы впрыска, работает под управлением электроники для того, чтобы все параметры можно было контролировать с высокой точностью. Это позволяет добиться более высоких показателей мощности и рациональности расхода топлива по сравнению с двигателями, оснащенными системами на основе обычного ТНВД.Электронно-управляемые насосы могут применяться как на дизелях с вихревой камерой, где происходит предварительное смешивание топлива с воздухом, то есть создание смеси, так и на двигателях с впрыском непосредственно в цилиндры. Различия в конструкции двигателей не играют особой роли - разница лишь в давлении топлива в рампе, созданием и поддержанием которого и занимается ТНВД. Если в вихрекамерных двигателях впрыск осуществляется под давлением 350 кгс/см2, то в двигателях с непосредственным впрыском давление доходит до 1000 кгс/см2.

Электронно-управляемые ТНВД разных поколений

Поколения насосов делятся по принципу примененного в них привода плунжера. Первое поколение (насосы типа Bosch VE) оснащены торцевым кулачковым приводом, а насосы второго поколения (роторные насосы Bosch VR, Lucas DPC, Lucas DPS) - внутренним кулачковым приводом. Чем же была обоснована необходимость в смене поколений? Дело в том, что максимальное давление в системе на основе насоса типа VЕ составляет всего 150 кгс/см2, и дальнейшее повышение ограничено конструкцией привода. Поэтому с появлением более совершенного внутреннего привода появились ТНВД второго поколения Lucas DPC и тому подобные.Благодаря применению нового типа привода ТНВД с радиальным движением плунжеров способны создавать более высокого давления - до 1000 кгс/см2.

Регулировка параметров впрыска в системах с электронно-управляемым ТНВД

Если раньше механические ТНВД служили лишь для создания необходимого давления, то современные электронно-управляемые ТНВД вместе с исполнительными устройствами – так называемыми дозирующими муфтами, отвечают как за количество топлива, впрыскиваемого за один цикл, так и за изменение режима работы двигателя в разных дорожных условиях.Современные электронные ТНВД называются насосами распределительного типа.Электронный блок управления, отвечающий за работу ТНВД, получает сигналы от различных датчиков: температуры ОЖ и топлива, частоты вращения коленвала, датчика положения иглы форсунок, датчика скорости, положения педали акселератора и других. Все эти сигналы сопоставляются с заложенными в программе блока настройками, и на ТНВД подается сигнал, обеспечивающий подачу нужного количества топлива к форсункам и оптимальный УОВ (угол опережения впрыска) с учетом текущей нагрузки на двигатель.Регулирование подачи топлива производится дозирующей муфтой. Муфта представляет собой игольчатый регулирующий клапан. Подъемом и опусканием иглы, а следовательно, мощностью потока проходящего через муфту топлива, ведает шаговый электромотор или электромагнит с поворотным сердечником. В зависимости от сигнала от блока управления он может открывать или закрывать клапан с высокой точностью. Сервомотор обладает высокой скоростью реагирования, что обеспечивает быстрое переключение режимов подачи топлива в зависимости от нагрузки на двигатель.Угол опережения впрыска (параметр, схожий с углом опережения зажигания в бензиновых двигателях) регулируется аналогичным образом, при помощи электромагнитного клапана. Для разной нагрузки и скорости вращения коленвала оптимальным будет свое значение угла опережения. К примеру при работе на холостых в районе 800 об/мин угол должен быть 3°, при 1000 об/мин - 4° и так далее. По этой причине в электронных системах впрыска организовано динамичное изменение угла опережения впрыска в зависимости от нагрузки. Угол опережения впрыска необходимо уменьшать при снижении нагрузки на двигатель и увеличивать при возрастании.Одна из форсунок снабжена датчиком подъема иглы. Сигнал от него передается в блок управления двигателем. Пиковый импульс от датчика служит ориентиром для управления углом опережения. Его значение сравнивается с данными так называемой «карты» (таблицы значений), содержащей данные по разным режимам работы двигателя, в зависимости от которых происходит выбор значения угла.

Нетрудно заметить, что новый движок очень заметно прибавил в характеристиках, вплотную приблизившись к бензиновым двигателям того же объема по мощности и значительно превосходя их по моменту. Однако надо сразу отметить, что по динамическим показателям машина с таким мотором по-прежнему им заметно уступает.

Есть несколько вариантов этого же двигателя:

• вариант этого же двигателя с меньшим объемом — 2.494cc, называется 2KD-FTV ;
• базовый вариант, рассматриваемый ниже и используемый на автомобиле RAV4 CLA20;
• вариант 1CD-FTV на Avensis отличается обычной турбиной, клапаном EGR с вакуумным приводом, стандартным генератором, обычным натяжителем ремня и несколько меньшей мощностью;
• вариант 1CD-FTV на Previa 30 главным образом отличается наличием балансирного механизма с шестеренным приводом.

[свернуть]

Конструкция 1CD-FTV

Раскрыть...

Топливная система

Раскрыть...

1 — электронный блок управления двигателем, 2 — усилитель форсунок, 3 — датчик давления топлива, 4 — топливная рампа, 5 — ограничитель давления, 6 — обратный клапан, 7 — форсунка, 8 — ТНВД, 9 — топливный бак, 10 — датчики.

Также применяется специальное устройство для охлаждения топлива (Fuel Cooler), которое расположено под днищем автомобиля.

[свернуть]

ТНВД

Раскрыть...

ТНВД в схеме Common Rail абсолютно не похож на традиционный Bosch VE.

1 — датчик температуры топлива, 2 — SCV (э/м перепускной клапан), 3 — регулятор давления, 4 — плунжер B, 5 — диск привода, 6 — плунжер A, 7 — толкатель, 8 — подкачивающий насос.

В корпусе размещены подкачивающий насос, управляющие клапаны и сам двукхкамерный насос высокого давления, направляющий диск которого представляет собой эллипс.

2 — SCV (э/м перепускной клапан), 3 — регулятор давления, 4 — плунжер B, 5 — диск привода, 6 — плунжер A, 7 — толкатель, 8 — подкачивающий насос, 9 — напорный клапан, 10 — обратный клапан.

При ходе всасывания плунжеры, следуя профилю направляющего диска, расходятся, SCV открывается и топливо поступает в напорную камеру.

1 — напорная камера, 2 — плунжер, 3 — направляющий диск, 4 — топливо, 5 — SCV, 6 — толкатель, 7 — плунжер.

После того, как диск повернулся на 90 градусов, SCV перекрывает входной канал и начинается ход нагнетания. Объем поступающего к плунжеру топлива регулируется при помощи SCV, благодаря чему блоку управления удается поддерживать требуемое давление в топливной рампе.

[свернуть]

Топливная рампа

Раскрыть...

В топливной рампе установлен датчик давления топлива и механический ограничитель давления.

Датчик давления конструктивно выполнен одноразовым и не должен вворачиваться повторно, а регулировка ограничителя давления выполняется однократно еще на заводе.

[свернуть]

Форсунки

Раскрыть...

1 — электромагнитный клапан, 2 — обмотка, 3 — управляющая камера, 4 — игла, 5 — поршень, 6 — топливо.

Конструкция форсунки 1CD-FTV не столь изощренная, как на свежем дизеле от Isuzu (4JX1), но тем не менее сильно отличается и от обычной дизельной, и от обычной бензиновой. При таком большом давлении в рампе простой электромагнитный клапан слишком слаб, поэтому управление форсункой электрогидравлическое.

В закрытом состоянии клапан удерживается пружиной, при этом топливо в управляющей камере удерживает в нижнем положении поршень, который, в свою очередь, через пружину фиксирует в закрытом положении иглу (давление топлива, воздействующее на иглу снизу, недостаточно для ее открытия).

При подаче тока на обмотку, клапан втягивается и открывает канал, по которому топливо про ходит к нижней части поршня. В результате уменьшается давление в управляющей камере и нарастает давление под поршнем, в результате чего тот поднимается. Одновременно с этим открывается запорная игла форсунки и происходит впрыск топлива.

Форсунка представляет собой сложный механизм, построенный на тонком балансе сил пружин и давления топлива и его дросселировании в тонких каналах. Качество российской солярки известно, поэтому на долгое поддержание этого баланса можно не рассчитывать.

[свернуть]

Особенности впрыска

Раскрыть...

Двухфазный впрыск топлива призван максимально уменьшить выбросы вредных веществ. На рисунке ниже показана осциллограмма работы двигателя 1CD-FTV на холостом ходу:

• 1 - предварительный (или «пилотный») впрыск топлива;
• 2 - основной впрыск топлива.

По времени эти фазы впрыска топлива также различаются:

При предварительном («пилотном») впрыске топлива в камеру сгорания впрыскивается небольшое количество топлива (1 до 5 кубических миллиметров). Впрыск может осуществляться в пределах 90 градусов до ВМТ. Особенность: если впрыск происходит в пределах от 20 до 45 градусов до ВМТ, то в этом случае вполне возможен быстрый выход из строя самого двигателя, его механической части, так как при этих углах впрыска топливо не успевает испариться и в виде капель будет оседать на стенках цилиндра и поверхности поршня, что приведет к разжижению моторного масла.

Обычный «дизель» работает шумно и с копотью. Применение предварительного впрыска дает возможность получения более плавной «кривой» увеличения давления, что влияет и на шумность работы двигателя, и на выброс вредных отработавших газов. Это также уменьшает период задержки воспламенения основной фазы впрыска топлива.

Очень важное условие для снижения шумности двигателя играет точное временное и массовое дозирование топлива для первой фазы впрыска топлива (предварительный впрыск). В случае нарушения этих условий возрастает и шумность двигателя, и его дымность. Все это имеет своей конечной целью снижение выброса вредных отработавших газов.

При нажатии на педаль газа вид впрыска начинает меняться:

На изображении выше видно, как при нажатии на педаль газа двухфазный впрыск (позиция 1) переходит в однофазный (позиция 2). Меняется также и время между импульсами (см. ниже):

Время открытия форсунки при однофазном впрыске при 1250 RPM составляет 1.09 ms (погрешность измерений около 10 мкс):

Есть у этого двигателя знакомая нам по «обычному» впрыску т.н. «отсечка» (набираем обороты, а потом резко «бросаем» педаль газа):

«Отсечка» для разных регулировок тоже разная, но в принципе должна начинаться от 1800 оборотов и продолжаться до 1200 оборотов. А вот далее аналогию проводить уже нельзя, потому что после «отсечки» вид впрыска существенно отличается от «обычного»:

Мы видим «пачки» импульсов, при помощи которых система управления плавно переводит двигатель в работу на ХХ.

При запуске двигателя также используется двухфазный впрыск топлива:

Это позволяет добиться надежности «холодного» пуска двигателя, стабильности оборотов на еще «не горячем» двигателе и снижения эмиссии CH_x.
Временные показатели на рисунке не проставлены вследствии того, что они будут различными для различных температур, сортов «дизельного» топлива, применяемого моторного масла и так далее. По этим же причинам величина оборотов двигателя при «холодном» запуске будет также различная.

На рисунке указаны «двухфазный впрыск - 1» и «двухфазный впрыск - 2»:

• «Двухфазный впрыск - 1» - впрыск, который происходит в две стадии, но без возможности перехода его в однофазный впрыск.
• «Двухфазный впрыск - 2» - впрыск, который происходит в две стадии, но с возможностью перехода его в однофазный (основной) впрыск.

Здесь все зависит от многих факторов, но основным является температура охлаждающей жидкости и температура топлива.

[свернуть]

Система управления

Раскрыть...

1 — датчик положения педали акселератора, 2 — от замка зажигания, 3 — сигнал стартера, 4 — сигнал кондиционера, 5 — от датчика скорости, 6 — от генератора, 7 — от разъема DLC3, 8 — электронный блок управления двигателем, 9 — топливный бак, 10 — датчик температуры топлива, 11 — топливный фильтр, 12 — ТНВД, 13 — клапан SCV, 14 — датчик давления топлива, 15 — топливная рампа, 16 — промежуточный охладитель (интеркулер), 17 — реле блока управления форсунками, 18 — блок управления форсунками (усилитель форсунок), 19 — расходомер воздуха, 20 — датчик атмосферной температуры, 21 — клапан EGR, 22 — форсунка, 23 — охладитель EGR, 24 — пневмопривод управления турбокомпрессором, 25 — датчик положения распределительного вала, 26 — клапан управления разрежением (пневмопривода турбокомпрессора), 27 — вакуумный насос, 28 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 29 — датчик положения коленчатого вала, 30 — дроссельная заслонка,31 — датчик температуры воздуха на впуске, 32 — датчик давления наддува, 33 — электропневмоклапан датчика давления наддува, 34 — свеча накаливания, 35 — реле свечей накаливания.

1 — датчик давления топлива, 2 — электропневмоклапан (датчика давления наддува), 3 — свеча накаливания, 4 — усилитель форсунок, 5 — датчик положения распределительного вала, 6 — электронный блок управления двигателем, 7 — форсунка, 8 — расходомер воздуха, 9 — датчик давления наддува, 10 — разъем DLC3, 11 — датчик положения педали акселератора, 12 — клапан EGR, 13 — датчик температуры воздуха на впуске, 14 — дроссельная заслонка, 15 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 16 — клапан управления разрежением, 17 — датчик положения коленчатого вала.

Система управления стала практически полностью электронной. Педаль акселератора больше не связана механически с ТНВД (ее положение контролируется датчиком), на шкивах коленвала и распредвала появились, соответственно, датчики положения коленчатого и распределительного валов (первый также является и датчиком ВМТ).

Впрыск топлива в цилиндры осуществляется в две стадии — сначала небольшой заряд, затем основной, благодаря чему обеспечивается более равномерное нарастание давление в цилиндре, снижаются вибрации и шумы.

Управление системой рециркуляции отработавших газов и дроссельной заслонкой осуществляется не пневмоприводами, а электродвигателями.

1 — дроссельная заслонка, 2 — привод дроссельной заслонки, 3 — клапан EGR, 4 — охладитель EGR, 5 — выпускной коллектор, 6 — впускной коллектор, 7 — электронный блок управления двигателем.

Применение турбокомпрессора с изменяемой геометрией позволило управлять давлением наддува в зависимости от условий работы двигателя (частота вращения, объем впрыскиваемого топлива, атмосферное давление, температура охлаждающей жидкости).

Датчик давления наддува способен измерять и барометрическое давление — для этого служит электропневмоклапан, переключающий забор воздуха на атмосферу в те моменты, когда не происходит впрыск топлива (на холостом ходу или при замедлении).

Появились и новые диагностические коды, ранее не встречавшиеся на тойотовских дизелях:

• 34 (2) — Система турбонаддува
• 34 (3) — Привод лопаток турбокомпрессора (заклинивание в закрытом состоянии)
• 34 (4) — Привод лопаток турбокомпрессора (заклинивание в открытом состоянии)
• 51 — Цепь выключателя стоп-сигналов
• 71 — Цепь управления EGR
• 89 — Блок управления электрооборудованием кузова

[свернуть]

Генератор

Раскрыть...

В 2000-2002 годах Toyota начала переход на генераторы нового типа. Новый статор выполнен по схеме «сегментный проводник», где вместо одной непрерывной обмотки в тело статора внедрены спаянные между собой сегменты. В результате снизилось сопротивление и уменьшились размеры статора.

Второе нововведение — наличие двух обмоток, фазы которых смещены друг относительно друга на 30 градусов, благодаря чему повышается стабильность выходного напряжения и уменьшаются электромагнитные наводки.

1 — регулятор напряжения, 2 — замок зажигания, 3 — блок управления двигателем, 4 — индикатор зарядки АКБ.

Кроме того, в шкив генератора установлена обгонная муфта, позволяющая снизить воздействие на ремень в переходных режимах. Натяжение ремня осуществляется хитроумным автоматическим натяжителем.

[свернуть]

Головка блока цилиндров

Раскрыть...

Головка блока, традиционно изготавливаемая из алюминиевого сплава, имеет несколько радикальных отличий от ГБЦ обычных дизелей.

Во-первых, уже из наименования двигателя понятно, что здесь не два, а четыре клапана на цилиндр и два распредвала. Благодаря этому увеличилась площадь выпускных и выпускных каналов, улучшилось наполнение цилиндров.

Во-вторых, «D-4D » означает «четырехтактный дизель с системой Common Rail и непосредственным впрыском топлива в цилиндр » (иначе — с неразделенными камерами сгорания). Если ранее форсунка и свеча накаливания «выходили» в вихревую камеру (в ГБЦ), то теперь форсунка подает топливо прямо в цилиндр.

От выпускного распредвала приводится также и вакуумный насос (хорошо бы более надежный, нежели на дизелях серии «C»).

Регулировка зазора по-прежнему осуществляется при помощи шайб, расположенных над толкателем (для регулировки нет необходимости снимать валы).

Ремень привода ГРМ теперь получил автоматический гидронатяжитель (что не слишком хорошо для долговечности), а заменять его рекомендуется каждые 150 тысяч километров (а вот это неплохо).

Примечание. При замене ремня метки на шкивах должны располагаться следующим образом:

Впуск и выпуск

На впуске теперь установлен «паук» с воздуховодами равной длины и резонатором, дроссельная заслонка получила электропривод, появился воздухо-воздушный интеркулер (промежуточный охладитель).

Для уменьшения выбросов оксидов азота (NOx) применяется система EGR, которая за счет перепуска некоторого количества отработавших газов на впуск снижает максимальную температуру в цилиндре.

Количество перепускаемых газов регулируется клапаном EGR с шаговым электродвигателем вместо вакуумного привода и жидкостным охлаждением (что позволяет снизить температуру ОГ и увеличить их перепуск).

[свернуть]

Турбокомпрессор

Раскрыть...

Турбокомпрессор двигателя 1CD-FTV существенно отличается от традиционного.

Привычного механизма перепуска газов здесь нет, зато появилась система изменения геометрии, построенная на открытии-закрытии направляющих лопаток, через которые газ проходит к турбине (т.е. угол установки лопаток на турбине постоянный). Поскольку скорость вращения турбины зависит от скорости течения газов, то на холостом ходу, когда количество выхлопных газов мало, лопатки «закрываются» с помощью пневмопривода, образуя относительно небольшой зазор, через который газы проходят на выпуск.

В целом 1CD-FTV не содержит серьезных технических ляпов. Традиционное отсутствие ремонтных размеров делают двигатель практически одноразовым, но это уже скорее фирменный знак Тойоты.

Однако данный двигатель предназначен для использования в гейропе . Качество отечественного дизельного топлива очень нестабильно, в нем могут присутствовать вода и механические включения. Вода в виде мелкодисперсной смеси быстро выводит из строя форсунки. Мелкие инородные тела, попав в ТНВД, становятся превосходным абразивом, вызывая постепенную потерю давления в топливной системе и затем поломку насоса.

Также нарекания вызывает нестабильная работа датчика, отвечающего за давление масла в системе. При штатных показателях, определяемых тестовым манометром, датчик часто сигнализирует о аварийной ситуации.

GDI

КОНСТРУКЦИЯ НАСОСА

ДИЗЕЛЬНОМУ ТНВД «НЕ ПОВЕЗЛО»

БАЛАНСИРОВКА ТНВД

ИЗНОС БАРАБАНА ТНВД

НЕУСТОЙЧИВЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ХХ

ИЗНОШЕННОСТЬ НАСОСА

"Песок" в бензине.

МАЛОЕ ДАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (ошибка №56)

Датчик давления

Датчик давления топлива

КЛАПАН ДАВЛЕНИЯ

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

ПРОВЕРКА ДАВЛЕНИЯ

Частный способ восстановления давления

ПРОВЕРКА РАЗМЕРОВ

РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН

РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН шестигранник)

ПРАВИЛЬНАЯ СБОРКА НАСОСА

ТОЛКАТЕЛЬ-НАГНЕТАТЕЛЬ

ФИЛЬТРИК В НАСОСЕ

ОСЦИЛОГРАММА РАБОТЫ

Частный случай ремонта насоса

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (ТНВД) ДВИГАТЕЛЕЙ GDI

На настоящий момент известно четыре типа (варианта) топливных насосов высокого давления систем GDI:

1 поколение односекционный семиплунжерный	2 поколение трехсекционный одноплунжерный
3 поколение (таблетка)	4 поколение

Давайте начнем рассматривать устройство этой системы. Только без общих фраз и понятий, а – конкретно.

Наше знакомство начнем с так называемого "односекционного" топливного насоса высокого давления, установленного на двигателе 4G93 GDI, рабочее давление в котором создается при помощи семи плунжеров:

"Трехсекционный" ТНВД и его устройство, работу, диагностику и ремонт мы будем рассматривать в последующих статьях. Именно такой ТНВД и устанавливается в последнее время (после 1998 года) практически на всех автомобилях с системой GDI вследствие того, что он более надежен, более долговечен и, в принципе, лучше поддается диагностике и ремонту.

Если сказать коротко, то принцип работы данной системы GDI достаточно простой: «обыкновенный» топливный насос «забирает» топливо из топливного бака и по топливной магистрали подает его во второй насос – насос высокого давления, где топливо сжимается далее, и уже под давлением около 40-60 кг/см2 поступает к форсункам, которые «впрыскивают» топливо непосредственно в камеру сгорания.

Самое «слабое звено» в данной системе – именно этот топливный насос высокого давления (фото1),располагающийся слева по ходу движения (фото2) :

фото 1 фото 2

Разбирать такой насос достаточно несложно:

Это "обыкновенный" семиплунжерный насос:

внутри которого находится так называемый " плавающий барабан":

Ниже можно посмотреть общий вид разобранного для ремонта насоса:

Слева-направо:

1. шайба перепуска давления

2. пружинное кольцо

3. плавающий барабан

4. опорное кольцо плунжеров

5. плунжера с обоймой

6. упорная шайба плунжеров

Немного выше мы говорили о том,что ТНВД GDI - "слабое звено".

По каким причинам - догадаться несложно, потому что не только владельцы GDI, но и "обыкновенные" автолюбители начали понимать, что если в автомобиле (в двигателе)начались какие-то непонятные перебои в работе, то первым делом, на что требуется обратить внимание - свечи зажигания.

Если они "красные" - кого винить? Некого...

Только менять, потому никакому "ремонту", как иногда прописывается на просторах Интернета такие свечи зажигания не подлежат.

ТОПЛИВО

Да, именно оно и является основной причиной "болезни" систем непосредственного впрыска топлива. Как и GDI, так и D-4.

В следующих статьях мы расскажем и покажем на конкретных примерах и фотографиях - КАК конкретно и на ЧТО конкретно влияет наш "качественный и отечественный" бензин, например, на:

фото 7 фото 8

КОНСТРУКЦИЯ НАСОСА

Это только "черт страшен, когда его размалюют", а устройство ТНВД GDI достаточно простое.

Если разобраться и иметь некоторое желание, например...

Посмотрим на фото и увидим в разобранном состоянии односекционный семиплунжерный насос высокого давления GDI :

Слева - направо:

1-магнитный привод:приводной вал и шлицевый вал с магнитной проставкой между ними

2-опорная пластина плунжеров

3-обойма с плунжерами

4-седло обоймы плунжеров

5-редукционный клапан камеры высокого давления

6-клапан регулируемого высокого давления на выходе с форсунок-регулятор давления топлива

7-пружинный демпфер

8-барабан с нагнетательными камерами плунжеров

9-шайба-разделитель камер низкого и высокого давления с холодильниками для смазки бензином

10-корпус ТНВД с электромагнитным клапаном сброса и с портом для манометра

Порядок сборки и разборки ТНВД показан на фото цифрами. Исключаем только позиции 5 и 6, потому что данные клапана можно устанавливать при сборке сразу же, до установки барабана с плунжерами (о данных клапанах и их некоторых особенностях будет рассказано в другой статье, посвященной именно им).

После сборки насоса следует закрепить его и начать проворачивать вал,что бы убедиться в том, что все собрано правильно и вращается, не "клинит".

Это так называемая простая "механическая" проверка.

Что бы провести "гидравлическую" проверку, следует проверить работоспособность ТНВД "на давление"...(о чем будет рассказано в дополнительной статье).

Да, устройство ТНВД "достаточно простое", однако...

Много жалоб у владельцев GDI,много!

И причина, как уже много раз говорилось "на просторах Инета" только одна - наше родное российское топливо...

От которого не только свечи зажигания "краснеют" и с понижением температуры автомобиль заводится отвратительно (если вообще заводится),но и "ласточка" с GDI все чахнет и чахнет с каждым литром залитого в нее русского топлива...

Посмотрим на фото и "покажем пальцем" на все то, что изнашивается в первую очередь и на что надо обратить внимание в первую очередь:

Обойма с плунжерами и барабан с нагнетательными камерами

фото 1 (в сборе)

если вы посмотрите внимательно (приглядитесь),то сразу же заметите некоторые "непонятные потертости" на корпусе барабана. А что же тогда творится внутри?

фото 2 (раздельно)

фото 3 (барабан с нагнетательными камерами)

а вот здесь уже хорошо видно - ЧТО представляет из себя наш российский бензин...такая же красноватость, просто-таки ржавчина на плоскости барабана. Естественно, она (ржа),не только здесь остается, а попадает еще и на сам плунжер и на все то, "обо что он трется", -смотрим фото далее...

Плунжер

фото 4

и на этом снимке хорошо заметно, какие "маленькие неприятности" может принести нам наш - родной - бензин.

Стрелками показаны "некоторые потертости", из-за которых плунжер (плунжера) перестают нагнетать давление и двигатель начинает "работать как-то не так...", как говорят владельцы GDI.

Для восстановления ТНВД GDI хорошо бы иметь и "некоторые" запасные части:

фото 5

О других "слабых" местах топливного насоса высокого давления GDI будет рассказано в других статьях.

А так же и о многом другом.

ДИЗЕЛЬНОМУ ТНВД «НЕ ПОВЕЗЛО»

Дизельному топливному насосу высокого давления "не повезло"...

Потому что у него всего один плунжер, и когда он выходит из строя ("садится", есть такое понятие), то тут и начинаются проблемы разного характера.

Топливный насос высокого давления GDI, который имеет такое название как "семиплунжерный", лишен, надо полагать, таких проблем?

Это как посмотреть и с какой стороны.

Автомобиль Mitsubishi с двигателем GDI 4G93 на диагностику не приехал, он "пришел". Еле-еле, медленно-медленно, потому что двигатель работал кое-как.

Но самое интересное, так это предистория ремонтного маршрута - откуда вернулась эта машина.

Как ни странно, но перед этим данный автомобиль диагностировался в дилерской фирме данной марки автомашин.

И что там?

Как ни странно, но по словам Клиента: "там ничего не смогли сделать".

Как ни странно, но там не смогли сделать самого простого и банального - проверить "высокое" давление.

Ладно, оставим данные рассуждение "за бортом" нашего рассказа, хотя они наводят на довольно печальные мысли, высказанные "московским провинциалом" в недавней статье на "просторах" этого интернет сайта, мысли, которые подтверждают и убеждают: "Эх, были люди в наше время!..".

Ну да ладно, что же приключилось с этим автомобилем и почему он не приехал, а "пришел пешком" в, как сказал Клиент, "мастерскую моей последней надежды".

"Неустойчивость холостого хода ".

Со всеми вытекающими из этого последствиями.

Когда проверили "высокое" давление, то оказалось, что оно минимально допустимое для "более-менее" устойчивой работы двигателя, всего 2.5 - 3.0 Mpa.

Естественно, о какой нормальной и правильной работе можно вести речь в данном случае?

Приостановимся.

А теперь посмотрите на фото 1: мы специально остановили рабочий процесс проверки давления именно в этом месте, когда манометр подсоединен не полностью и держится только на одном креплении.

Так - делать - нельзя!

И вы, конечно, понимаете почему: давление топлива (бензина) при работе двигателя составляет десятки килограмм на сантиметр и, если не дай Бог, штуцер не выдержит и сорвется, то...

Как обычно, как и положено в этой мастерской : сняли и разобрали топливный насос высокого давления. Посмотрели и "присмотрелись" при помощи инструментальной проверки на состояние плунжеров и обнаружили, что они, практически, "мертвые".

Как и плунжера, так и "барабан".

Но самое интересное еще впереди...

Дело в том, что в последнее время слишком много было ремонтов именно этих ТНВД с заменой отдельных частей и так уж получилось, что для этого ТНВД найти нормальные, подходящие по техническим условиям плунжера оказалось практически невозможно...

Ничего страшного, потому что из любого безвыходного положения - выход есть.

Только для этого надо иметь "немного" поболее серого вещества и, самое главное - опыта, который приходит с годами.

Выход был найден следующий:

Подобрать "правильный барабан",- первое.

Второе: подобрать несколько плунжеров, которые бы "не пропускали" и несколько - которые бы "давили".

Исходя их этого и было найдено " GDI-соломоново решение" –

4 плунжера с размерами 5.956

2 плунжера с размерами 5.975

1 плунжер с размером 5.990

фото 2 фото 3

Кроме того, посмотрите внимательно на фото 2 и 3.

Если на фото 2 можно заметить отличия плунжеров, то на фото 3 - что?

"Барабан как барабан", как говорится.

Приостановимся и разберемся. И немного приподнимем завесу "тайны" механизма выбора и подбора плунжеров и барабана, потому что главный вопрос здесь: как выбирать, по каким параметрам, на что смотреть, как смотреть.

Фото 2. Видно, что по внешнему виду данные плунжера имеют отличия. Но не только по внешнему виду, а еще и по своему химическому составу, из-за которого тот, который под номером 2 -малоизнашиваемый.

Фото 3. Как говорится: "Барабан - как барабан"? Цвет. Он ближе к коричневому. А это говорит тоже о том, что такой "барабан" тоже малоизнашиваемый.

Вывод: подбирать и ставить надо именно из таких. Что и было сделано.

Итог проделанной работы можно увидеть здесь:

Так что дизельному насосу действительно "не повезло" : он "умирает" сразу, если плунжер его вышел из строя. а вот "семиплунжерный" GDI насос высокого давления еще может "побороться"!

СИСТЕМА АВАРИЙНОГО СБРОСА ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА

Да, поговорим снова о давлении в системе непосредственного впрыска топлива, о его поддержании и аварийном сбросе в случае непредвиденных ситуаций...

фото фото 2

На приведенных выше фото вы видите клапан аварийного сброса давления, который на ТНВД четвертого поколения устанавливать перестали.

Из фото 3 становится ясным, что устройство данного клапана достаточно простейшее, всего из двух частей: тарированной пружины и штока специальный конфигурации (фото 3).

Шток вставляется в отверстие наборного пластинчатого клапана (фото 1), а другой стороной в толкатель-нагнетатель, где упирается в поршень (фото 2).

Принцип действия такой же простой: как только давление внутри ТНВД в каналах высокого давления превысит показание в 90 кг.см2, то клапан под воздействием этого повышенного давления приподнимается (тарированная пружина, вспомним) и далее одновременно происходит два действия:

1. избыточное давление "плавно" перетечет в камеру низкого давления

2. пружина клапана сожмется и под ее воздействием произойдет "пережимание" другой пружины, которая расположена в толкателе-нагнетателе и тем самым на время снижения давления поршень толкателя-нагнетателя снизит свою производительность

Как только давление снизится до значения 50 кг.см2, то клапан закрывается и все начинает работать в обычном режиме.

На новых моделях GDI этот клапан уже не устанавливается. Трудно сказать по каким причинам, но скорее всего из-за того, что первоначально этот клапан установила "перестраховочная японская душа", потому что такое явление, как повышение давления до 90 килограмм практически никогда не встречается.

Другой клапан "работает по низкому давлению"

фото 4 фото 5 фото 6

фото 7 фото 8

Устанавливается он на "выходе" низкого давления в "обратку" (фото 7).

Внешний вид клапана и его размеры приведены на фото 4-5-6, а на фото 8 показан уже разобранный клапан (в принципе, он неразборный, но если постараться...).

Предназначен данный клапан для одного: "не сбрасывать топливо в обратку ниже установленного значения".

Руководство говорит, что это "установленное значение" равняется 1 Mpa, но Практика опровергает это застылое мнение (ошибочный перевод? нежелание разбираться по причине того, что уже ИМЯ работает на отремонтированные автомобили?) и утверждает, что данный клапан срабатывает при значении 0.1 Mpa.

Все упомянутые клапана не требуют какой-то особой чистки и регулировки, потому что все это(тарирование) сделано навсегда еще при сборке.

Конечно, "особо горящая техническая душа" при наличии Желания и Времени всегда может попытаться что-то изменить и потом посмотреть - что получится.

Один совет: перед началом такой работы хорошенько изучите закон Паскаля...

БАЛАНСИРОВКА ТНВД

Такое выражение, как "балансировка ТНВД" еще не упоминалось в наших статьях, но сейчас пришло время рассказать и об этом -что это такое, для чего и как делается Специалистом до диагностике и ремонту систем непосредственного впрыска топлива Дмитрием Юрьевичем в автосервисе АНКАР.

Когда Клиентом высказываются такие описания неисправности, как: "Плохо тянет, нет мощности" и тому подобное, то первым делом внимание обращается на систему зажигания и топливный насос высокого давления:

фото 1 фото 2

фото 3 фото 4

Работать по диагностике систем непосредственного впрыска топлива "простым" оборудованием смысла особенного не имеет, потому что "фирменные" приспособления не только облегчают проведение диагностики, но и позволяют делать ее более качественно и быстро.

Приведенные выше фотографии как раз и говорят об этом, ну скажите, как еще можно точнее понять происходящие процессы в системе зажигания, как не при помощи показанного на фото 2 приспособления?

Или, на фото 4 показан дисплей дилерского сканера MUT2, который позволяет "собрать в кучу" нужные параметры и одновременно их отсматривать , что бы принять наиболее верное решение для определения имеющейся неисправности?

Выражение "нет давления " - является самым настоящим "приговором" ТНВД, но для того, что бы полностью в этом убедиться, надо провести дополнительные проверки, что бы потом "приговор" обжалованию не подлежал".

Самая точная проверка - "инструментальная", когда ТНВД, на основании показаний сканера и дополнительных проверок разбирается, осматривается и измеряется.

Поводом для "приговора" описываемого ТНВД явилось вот что:

фото 5 фото 6

Фото 5 и 6 - шайбы обоймы плунжеров.

На фото 5 и 6 стрелками показаны поверхности, которые подвержены износу. Для более лучшего их рассмотрения нажмите на следующее фото:

Хорошо заметно, что на шайбе под номером 1 выработка очень заметна. На шайбе под номером 2 выработка, можно сказать, "стандартная".

Итак, о чем все это может говорить?

На основании своего опыта Дмитрий Юрьевич может предполагать, что такие вот изношенные поверхности получаются вследствие разбалансировки барабана обоймы плунжеров.

Хотя, если на него посмотреть "просто так", то что можно увидеть?

Практически ничего. А вот что бы действительно "увидеть", надо иметь многолетний опыт, потому что только после него и приходит второе и законченное определение: "Увидеть и Понять".

Если вы хоть немного сталкивались с разборкой-сборкой двигателей, то должны знать, что там тоже есть такое понятие, как "балансировка", там поршня подбирают по весу.

Так и здесь (в принципе и с некоторой "натяжкой"), но только подбор идет не поршней, а - плунжеров (фото 8).

Их подбор происходит по такому принципу, который можно назвать "равновесным" (фото 8):

Например, плунжера под номерами 1-2 должны соответствовать плунжерам под номерами 4-5. И так далее.

Нельзя ставить рядом плунжера, например, с одинаковыми размерами 5.970.

Вывод таков: износ плунжеров происходит так же и по такой причине, как "разбалансировка барабана".

Вот почему, прежде чем "приговорить" ТНВД, надо провести множество проверок и измерений, которые трудно провести правильно без необходимого оборудования.

ИЗНОС БАРАБАНА ТНВД

Многие неисправности двигателей GDI возникают, как уже говорилось, из-за недоброкачественного топлива: откровенно «грязного», или с «супер» присадками, или просто «несоответствующего». Или так называемого «человеческого фактора».

На нижеприведенных фото показана именно такая неисправность, которая как раз и возникла по этим двум причинам: «фактора» и топлива.

На фото 1 показано два «барабана» и, если присмотреться, то можно увидеть, что тот, который слева – тот вроде как «глаже» и «приятнее на вид» чем тот, который справа.

Проследив за стрелками на фото 1 мы увидим, что плоскость левого «барабана» отличается, и довольно сильно от плоскости правого «барабана».

На фото 2 приведены те же самые «ответные» части непосредственно прилегающие к «барабану». Стрелками на фото 2 (левая позиция) показаны «потертости» и царапины возникшие по уже упоминавшимся «факторам».

Такой топливный насос уже практически работать не будет. Потому что давления – не будет или оно будет «на грани фола», как говорится. «Металл не говорит», он только может нам «подсказывать» что и как было. Попробуем рассмотреть «историю болезни» такой неисправности?

На фото 3 практически в натуральную величину показан «стертый барабан»(постоянно сравнивайте его с таким же, но «гладким и справным» на фото 1 (слева).

Итак, всматриваемся:

Позиция «a» - такой должна быть вся поверхность

Позиция «b» - первая «ступенька выработки»

Позиция «c» - вторая «ступенька выработки»

Стрелки под №1 показывают «ширину выработки» «с» - самой большой и глубокой.

Как мы знаем, в топливном насосе высокого давления все его части, которые соприкасаются с бензином – им же и «смазываются». И охлаждаются.

фото 3 фото 4

Качество и еще раз качество. Только это «спасет» обработанные с высочайшей точностью плоскости (поверхности) от повреждений и как следствие – «сохранит» требуемое давление на «выходе» ТНВД.

«Песчинка», одна и совсем маленькая, которая может оказаться в топливном баке и которая по своим маленьким размерам сможет «пролезть» через сеточки и очищающие элементы фильтрации топлива и попасть в «святая святых» топливного насоса (фото 4, позиция 1, оставшиеся «следы» от «песчинки»), сначала начала «вырабатывать» позицию «b» (фото 3).

Когда водитель «утопил газ в пол», то «песчинка» переместилась ближе к центру и начала активно «вырабатывать» окружность «с» (фото 3), в результате чего и получилась такая Глубокая выработка (стрелки 1, фото 3).

Немного непонятно, при чем здесь выражение и последствия этого, как «газ в полик»?

При том, что здесь происходит:

1. увеличение оборотов (естественно) и скорости вращения «барабана».

2. увеличивается «скорость трения», для чего требуется увеличенное охлаждение топливом, которого может не хватать по причинам низкой производительности подкачивающего топливного насоса в топливном баке, «забитости» топливного фильтра перед ТНВД, «забитости» топливного «фильтрика» в самом ТНВД, что и приведет к уменьшению необходимого количества топлива не только для «производства» давления, но и для охлаждения и "смазки" трущихся частей топливного насоса высокого давления.

Вот и начинается «активная выработка» плоскостей.

Конечно, все это немного приблизительно и относительно, потому что никто еще «не заглянул» вовнутрь топливного насоса во время его износа и мы можем только предполагать…

НЕУСТОЙЧИВЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ ХХ

Довольно часто двигатель начинает работать неустойчиво на холостом ходу и, в принципе, только при помощи сканера, который "понимает" GDI можно определить "область" неисправности: "пониженное давление".

Не зная особенностей данной системы впрыска топлива или не имея достаточной практики, можно довольно долго искать неисправность, перебирая или пытаясь исправить именно то, что кажется наиболее вероятным по данной неисправности.

Постараемся помочь в этом вопросе и расскажем о наиболее распространенной неисправности, из-за которой и возникает "неустойчивый ХХ". Посмотрим на фото:

фото 1 фото 2

фото 3 фото 4

На фото 1 вы видите "посадочное место", а на фото 2-3-4 и сам "пластинчатый наборный клапан", который и является "первой ступенью" накачки топлива для создания высокого давления.

Пластины расположены именно так, как и предстоит их собирать.

На первый взгляд даже эти, представленные на фото пластины в полном порядке.

Однако если присмотреться (хорошо, конечно, иметь на своем рабочем столе и обыкновенное увеличительное стекло), то можно "что-то" заметить:

фото 6 фото 7

Это "что-то" особенно хорошо заметно на фото 5.

Здесь представлены две одинаковые пластины. Но если присмотреться, то можно визуально определить, что на левой пластине (цифра 1) светлый ободок вокруг отверстия намного меньше, чем на правой пластине (цифра 2).

Удалось установить, что "внешний вид" такой выработки будет приблизительно таким:

Как мы видим, "полочка" выработки "а" намного меньше, чем "полочка" выработки "b".

Именно таким образом и происходит износ вокруг этих перепускных отверстий. Как и по причине вполне естественного износа, так и по причине некачественного (грязного) топлива.

И тогда средняя пластина наборного пластинчатого клапана станет прилегать к отверстию "некорректно", приблизительно так, как мы пытались смоделировать на фото 6.

И на основании закона Паскаля, а так же учитывая, что жидкость(бензин) подвергается нагреву, вибрации, что она может быть и не вполне однородной и так далее, то получается, что такая вот выработка на разных отверстиях может быть и не "отцентрирована", а смещена и влево, и вправо.

А теперь можно записать или запомнить:

Если "не держит" одно отверстие...нет, здесь надо обязательно остановиться и оговориться, потому что в последнее время появилось очень уж много "критиканствующих элементов", которые могут вполне придраться к этому выражению: "...не держит...отверстие...",- и разведется "бодяга" по "точным" выражениям" , по "неправильным" выражениям, опять будет засоряться Интернет высказываниями о "коренном несогласии с автором"...и так далее, и тому подобное...хотя, если не пытаться вырывать выражение из всего контекста, то все вполне понятно, не правда ли?

Итак, "если не держит одно отверстие " (фото 7), то двигатель на ХХ работать будет, но обороты его будут - "гулять".

Если "не держит" уже два отверстия , то обороты ХХ будут "гулять" всегда.

Если "не держит" три отверстия , то ХХ просто-напросто - не будет.

Ну, о четвертом уже и говорить не приходится. До этого дело, скорее всего, не дойдет.

Особенно осторожно надо относиться к попытке восстановления средней пружинчатой пластины.

Вы сами понимаете, что стоит только "неловко" ее перегнуть, подогнуть и...давления, естественно, уже не будет.

Все пластины восстанавливать можно. Только не стоит их "тереть до упора", вполне будет достаточным "убрать" при помощи притирочной пасты для клапанов черные или ржавые налеты и восстановить, впоследствии, при помощи "шкурки-2000" ровную "посадочную" плоскость для пружинчатых лепестков средней пластины.

ИЗНОШЕННОСТЬ НАСОСА

Как говорили наши бабушки, помните?

"Не надо экономить на своем здоровье...",- и если немного переделать это выражение по отношению к автомобилю, то можно сказать таким образом:

" Не надо экономить на топливе".

В среде автомобилистов бытует весьма и весьма распространенное мнение, что "девяносто второй намного лучше девяносто пятого". И приводятся многочисленные примеры того, что, мол, на девяносто втором и заводится лучше, и расход меньше, и так далее, и так далее...

Этот вопрос весьма и весьма спорный. Глаголить можно и много и долго.

Но мы просто приведем пример того, как "GDI относится к девяносто второму ".

Клиент на Мицубиси "Легнуме" выпуска 1996 года с двигателем 4G93 (праворульный) приехал с такими жалобами на свой автомобиль: " Что-то плохо стал разгоняться...неуверенно работает на холостом ходу...".

Автомобиль был приобретен всего пол-года назад и первое время к нему не было никаких претензий. А потом все и началось... но как-то незаметно, "плавно", если так можно сказать.

Первым делом было проверено давление топливного насоса высокого давления.

Оказалось, что на ХХ он "давит" всего около 2.0 Mpa (около 20 кг\см2).

Снятая Data Stream подтвердила первоначальную механическую проверку: "маленькое давление развиваемое насосом".

На оборотах - да, ТНВД "давил" около 5.0Mpa, а вот на ХХ, увы.

Что оказалось при разборке топливного насоса и какие были обнаружены причины неисправности:

фото 1 фото 2

На фото 1 и фото 2 показан регулируемый клапан ограничения давления. На фото 2 стрелкой указано на место максимального износа прецизионной детали.

фото 3 фото 4

На фото 3 и фото 4 приведен "барабан" и шайба - "формирователь-распределить давления".

На фото 3 стрелкой 1 показано место соприкосновения, в котором и происходит износ деталей.

Изнашивается только одна сторона (фото 4, позиция 2) - на "барабане".

На данном "барабане" изменение размеров составило около 0.7 мм.

фото 5 фото 6

На фото 5 показано место расположения "фильтрика", а на фото 6 - сам "фильтрик", только стоит он "наоборот", при установке он переворачивается.

Так вот, "фильтрик" был сильно засорен...

фото 7 фото 8

Нажав на фото 7 мы увидим увеличенное изображение плунжеров. И определим, только визуально, что они сильно "поизношены".

А если говорить конкретно, то посмотрим на фото 8.

Стрелками "a" и "b" показано расстояние рабочего хода плунжера, составляющее около 6 миллиметров. В точке "а" диаметр составлял 5.975 мм, а в точке "b" 5.970 мм (вспомним "идеальные" размеры: 5.995мм).

Все эти фотографии приведены только лишь для того, что бы наглядно показать "влияние девяносто второго бензина на топливный насос высокого давления GDI".

Да, именно этот бензин так повлиял на ТНВД всего за пол-года эксплуатации.

Если все время заправляться "девяносто вторым", то ресурс ТНВД будет составлять от года до полутора лет(приблизительно, потому что бывают достаточно исключительные примеры, когда GDI "ходил" на "девяносто втором" и гораздо длительное время).

Итак, почему же именно этот бензин под таким названием и стал в нашей статье "притчей во языцах"?

"Песок" в бензине.

Именно так можно и сказать и назвать этими словами причину вышеописанной неисправности. Слово "песок" весьма условно, потому что под ним подразумеваются "посторонние примеси" к топливу: механические примеси, вода, продукты коррозии и все то, что остается в цистернах на стенках - нефть, мазут, солярка и так далее, и так далее.

Все это благополучно перемешивается во время перевозки, потом сливается в подземные емкости на АЗС и так же благополучно продается.

Можно задать вполне справедливый вопрос: "девяносто пятый - лучше?".

Да, лучше.

Только сказать "насколько лучше" - трудно, потому что каждое мнение субъективное.

Какой вывод из всего этого можно сделать?

Только один: заправляться не 92-м бензином , приобретать более дорогой, потому что только при таком условии можно как и продлить, так и "поддержать здоровье" вашего автомобиля.

МАЛОЕ ДАВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ

Название автомобиля было необычное: " ASPIRE", впрочем, в Японии много чего необычного. не только автомобильные названия. Двигатель 4G93 GDI.

Как работал?

Да, ничего, в принципе, если так можно сказать, привыкнув к тому, что многие GDI работают, в отличии от "обычных" бензиновых двигателей, немного по-другому.

Иногда "жестко", словно все гидрокомпенсаторы "залегли", иногда мягко и тихо - "по кошачьему".

Этот же работал - "средне", если так можно сказать.

Ничего необычного. Как и большинство. Проверка сканером показала. что и "внутри" все в полном порядке, кодов неисправностей нет, только...

Да, вот на давление, естественно, обратили самое первое и самое пристальное внимание, посмотрели что показывает сканер, а потом еще раз перепроверили все "механикой" и...руками развели перед Клиентом: "Придется насос смотреть и перебирать".

Давление было около 4Mpa , потому и сложилось такое ощущение, что двигатель хоть и работает, но все-равно "как-то не так".

Все правильно, потому что Диагностика это не только показания приборов, это еще и ощущения самого Диагноста , что он "видит, слышит и ощущает".

А при разборке ТНВД вот что оказалось:

фото 1 фото 2

Конечно, это только малая толика того, что можно было сфотографировать и показать. И взято для примера, что бы еще раз "предположить", что бездумное увлечение различного рода присадками, которые "супер" и так далее, все это ни к чему хорошему никогда не приводило. Тем более - в GDI.

Знаете ведь как часто бывает: соблазнившись разноцветными этикетками и надписями под ними (Мгновенно удаляет воду! Вечная жизнь вашему мотору!), а далее поддавшись на рассуждения продавца, которому надо только одно - продать, а дальше уже "трава не расти", человек покупает и...заливает.

На этом двигателе Клиент тоже заливал "какие-то" присадки. Какие точно - он уже и сам, наверное, затрудняется вспомнить.

Ладно, все это устранить можно, в том числе и:

От этого никуда владельцам GDI не деться, потому и надо регулярно проводить техническое обслуживание.

Кроме этого "убрали" черный нагар в канальцах ТНВД, отчистили, а точнее сказать "довели" на плите до работоспособного состояния клапана. Все вместе заняло около двух часов.

Все собрали обратно, запустили двигатель и...Ну вот, опять это "и".

Да, двигатель работал, но опять "как-то не так".

По приборам было все нормально, а вот по ощущениям - нет.

Есть такое понятие как "дать газ".

Так вот, при "резком газе" двигатель развивал обороты "чисто" (условно), а вот при "резком умеренном газе" двигатель "потраивал".

Тогда уже заново обратили внимание на систему зажигания.

На фото 5 вы видите две свечи зажигания с разным цветом нагара.

"Светлая" свеча зажигания была одна, а вот все остальные были "как и положено" - темного цвета.

После замены форсунки на том цилиндре, где свеча была "светлая" - все, даже "ощущения" улыбнулись удовлетворенно: "Машину можно отдавать".

А при чем здесь город Пермь в названии статьи, спросите вы?

Только лишь при том, что эту машину гнали оттуда в Москву только лишь для того, что бы провести техническое обслуживание.

Без комментариев?

ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (ошибка №56)

Это самый "вкусный" код неисправности для Думающих Диагностов, потому что он дает простор как и рукам, так и мыслям.

Никакой конкретики в этом коде неисправности нет ("Анормальное давление..."), все только в общем, что является особенно ценным и привлекательным (естественно),для бОльшей части Диагностов.

Итак, посмотрим для начала,что "говорит нам мануал",на который и будем опираться.

Но - только опираться и не более.

Не руководствоваться.

Этот DTC полностью "завязан" на давление. Или на его определение "через" датчик давления, или на его "конкретную потерю",что так же определяет датчик давления.

Первые серийные автомобили с этой системой, разработанной компанией «Бош», появились в 1996 году. Названием она обязана единой рампе, откуда горючее поступает к форсункам. Главное преимущество системы - достаточно высокое давление топлива во всех режимах работы двигателя, что способствует лучшему смесеобразованию в зоне горения и полному сгоранию. Сохранив умеренный аппетит предшественников, дизель CR лучше отвечает экологическим нормам, причем такой автомобиль зачастую динамичнее бензинового и почти так же малошумен.

Сердце системы - топливный насос высокого давления, компактное устройство с одним, двумя или тремя плунжерами и механическим приводом. Корпус ТНВД - из алюминиевого сплава, гильзы плунжеров стальные. Чтобы на холостом ходу и при малых нагрузках насос не гонял топливо зря, на некоторых трех-плунжерных автоматически отключается одна секция, а двухплунжерные регулируются дозирующими устройствами. К самому же ТНВД топливо подается из бака под давлением 6–7 бар подкачивающим насосом. Он либо шестерен

чатый и встроен в корпус ТНВД, либо электрический - в модуле топливозаборника или в магистрали.

Уже в режиме прокрутки коленвала стартером ТНВД создает пусковое давление 350–400 бар. На минимальных оборотах холостого хода - до 500–600 бар, а при максимальной нагрузке - до 1300–1500 бар. Есть насосы с давлением и до 2000 бар. Его величину задает регулятор, расположенный на корпусе ТНВД либо на рампе и подчиненный электронному блоку управления двигателем. Выдавая команды, ЭБУ опирается на сигналы датчика давления в рампе.

По трубкам высокого давления топливо подается к форсункам, открывающимся под действием электрического сигнала. Есть два варианта конструкции - электромагнитная либо с пьезоэлементом. Первая поначалу не отличалась быстродействием, что и вынудило конструкторов искать альтернативу. В пьезофорсунке напряжение подается на пьезокристалл, который мгновенно расширяется. Золотник сжимает пружину, игла форсунки открывает путь топливу - и оно впрыскивается в камеру сгорания. Впрочем, конструкторы продолжают совершенствовать и электромагнитные устройства, - на современных двигателях успешно работают оба варианта.

О том, с какой тщательностью специалисты доводили рабочий процесс дизеля, говорит его малошумность. Так, предварительный впрыск перед основной дозой ощутимо смягчил воспламенение смеси - одно это сделало дизели CR молчаливее предшественников. Есть в дизелях CR и «послевпрыск». Его роль служебная - очищать сажевый фильтр. Дополнительная порция топлива, не сгорая в цилиндрах, поступает в фильтр и разогревает его до температур, при которых сажа полностью выжигается.

ДИАГНОСТИРУЕМ

Есть минимум оборудования, без которого приступать к работе неразумно. Диагностика электронных систем начинается со считывания кодов неисправностей, проверки датчиков, исполнительных механизмов. Особых дизельных сканеров нет, есть универсальные, то есть для широкого круга автомобилей, либо дилерские - на определенную марку. Для изучения сигнала с проверяемого устройства нужен осциллограф. Но он дорог, выгоднее купить сканер с дополнительной функцией осциллографа.

Давление топлива проверяют манометрами. Низкое - механическим, со шкалой до 10 бар, а высокое - специальным прибором с переходниками и диапазоном не ниже 2000 бар. А для измерения количества топлива, сливаемого из форсунок, нужен свой набор.

Алгоритм поиска неисправности зависит от характера отказа. Если двигатель не заводится (электронные блокировки и забытые секретки не в счет), проверяем целостность привода ГРМ. Если стартер вращает коленвал с усилием, это неплохо для владельца, а если без сопротивления, порадуются ремонтники: работа предстоит дорогостоящая. Ведь дизельные двигатели «втыковые» - при разрушении привода ГРМ поршни гнут клапаны, а дальше как повезет.

Если привод ГРМ в порядке, переходим к проверке топливоподачи. Электрический подкачивающий насос вступает в работу с поворотом ключа. При износе или повреждении этого насоса меняется потребляемая им мощность, ЭБУ фиксирует это как неисправность и записывает в память системы ее код. Но полностью полагаться на электронику не стоит, поэтому подключаем манометр к магистрали низкого давления. (У механического подкачивающего насоса для удобства контроля есть штуцер.) Если здесь давление в норме, переходим к ТНВД.

Проверим давление топлива в рампе в режиме прокрутки коленвала стартером. Эта часть системы оснащена датчиком давления топлива, - воспользуемся его услугами. Подключаем к диагностическому разъему сканер и находим нужный параметр. Если он ниже нормы, ищем, где скрывается неисправность. Виноваты могут быть форсунки, электромагнитные клапаны (регуляторы) и сам ТНВД.

Схема системы питания дизеля «коммон рейл»:

1 - топливоподкачивающий насос;

2 - топливный фильтр; 3 - ТНВД;

4 - клапан дозировки; 5 - датчик

давления топлива; 6 - топливная

рампа; 7 - регулятор давления

топлива; 8 - форсунки.

РЕМОНТИРУЕМ

Восстановление работоспособности насоса по силам лишь специализированной мастерской - с квалифицированным персоналом и диагностическим оборудованием. Стоимость ремонта - от 7 тыс. руб., дальше зависит от сложности. При некоторых повреждениях разумнее купить новый ТНВД. Обычная цена, около 30 тыс. руб., шокирует прижимистого дизелиста, оттого в ходу отремонтированные или восстановленные изделия.

Дизель CR с большим пробегом часто невозможно пустить из-за неисправности хотя бы одной из форсунок. Утечка топлива через ее клапан не позволяет давлению в рампе подняться до пусковых значений. Для проверки давления при пуске есть специальный диагностический набор. В него входят контрольный манометр, датчик давления, трубки для подключения, заглушки вместо исполнительных механизмов и мерные емкости обратного слива.

Изношенные форсунки разумно менять комплектом. Разброс цен очень велик: в зависимости от модели и фирмы-производителя, стоят они от 8 тыс. до 25 тыс. руб. за штуку. Характеристики каждой новой форсунки необходимо записать в память блока управления двигателем, ибо нет двух форсунок с одинаковой производительностью. Разная же не только плохо отражается на равномерности работы двигателя и его динамических нагрузках, но и ухудшает характеристики автомобиля. Хотя в каждом ЭБУ присутствует динамическая адаптация (постоянная корректировка цикловой подачи топлива для равномерной работы мотора), нужно помнить, что она не может подменить кодировку, если последнюю, например, забыли записать.

Проблема затрудненного пуска дизеля - одна из распространенных. А владелец порой недоволен, например, сниженной мощностью двигателя или дымностью выхлопа. Эти проблемы наиболее сложны, ибо требуют оценки точности измерения расхода воздуха или работы наддува, эффективности работы рециркуляции, системы выпуска отработавших газов, включая сажевый фильтр (DPF) и нейтрализатор. Впрочем, ныне эти технологии отлично освоены мастерами диагностики.

Благодарим компанию «Бош»

за помощь в подготовке материала.

Общий вид рядного ТНВД с электронным управлением показан на рисунке:

Рис. Рядный ТНВД с электронным управлением:
1 – гильза; 2 – втулка управления; 3 – рейка подачи топлива; 4 –плунжер; 5 – кулачковый вал; 6 – электромагнитный клапан начала подачи топлива; 7 – вал управления регулирующей втулкой; 8 – электромагнитный регулятор количества топлива; 9 – индуктивный датчик положения рейки; 10 – вилочное соединение; 11 – диск; 12 – топливоподкачивающий насос

Как и в , оснащенном механическим регулятором, количество впрыскиваемого топлива является функцией положения управляющей рейки подачи топлива 3 и частоты вращения вала привода ТНВД. Управление рейкой осуществляется с помощью специального электромагнитного регулятора количества топлива 8, присоединенного непосредственно к ТНВД. Электромагнитный регулятор состоит из катушки и сердечника, воздействующего на рейку ТНВД. Положение рейки насоса определяется индуктивным датчиком положения рейки 9, закрепленным на ней. В катушку электромагнитного регулятора, в зависимости от сигналов входных датчиков температуры двигателя, частоты вращения вала насоса, положения педали управления рейкой и др. от блока управления поступает ток возбуждения различной величины. При этом сердечник регулятора, втягиваясь под воздействием магнитного поля, воздействует на рейку насоса преодолевая усилие пружины, изменяя количество впрыскиваемого топлива. С увеличением силы тока поступаемого от блока управления, сердечник, втягиваясь на большую величину и воздействуя на рейку, увеличивает подачу топлива. При отключении соленоида пружина прижимает рейку в положение остановки двигателя и прекращает подачу топлива.

На кулачковом валу ТНВД устанавливается зубчатый диск 11, который при вращении подает импульсы на индуктивный измерительный преоб­разователь. Электронный блок управления использует импульсные ин­тервалы для вычисления частоты вра­щения коленчатого вала двигателя.

Датчик положения рейки подает сигналы для различных устройств на двигателе и автомобиле:

• сигнал о моменте переключения передач для гидравлической коробки передач
• сигнал для подачи максимальной порции топлива скоординированной с давлением наддува для соблюдения норм на дымность отработавших газов
• сигнал о нагрузке, как указание момента переключения для переключения передач в механической коробке передач
• сигнал для измерения расхода топлива
• сигнал для запуска рецеркуляции отработавших газов
• сигнал диагностики и др.

Рис. Датчик положения рейки:
1 – контрольная катушка; 2 – сердечник; 3 – короткозамкнутый подвижный контур; 4 – рейка; 5 – лыска; 6 – возвратная пружина; 7 – измерительная катушка; 8 – магнитопровод; 9 – неподвижный контур

Датчик состоит из пластинчатого стального сердечника 2 с двумя наружными открытыми концами. На одном конце закреплена измерительная катушка 7, которая запитывается переменным током 10 кГц, на другом конце контрольная катушка 1. Короткозамкнутый подвижный контур 3, предназначенный для регистрации хода рейки крепится к ней. Датчик хода рейки соединен с блоком управления.

Принцип работы датчика состоит в том, что короткозамкнутый неподвижный контур 9, окружающий конец сердечника, экранирует переменное магнитное поле (индукцию), вырабатываемое контрольной катушкой 1. Распространение магнитного поля ограничивается пространством между катушкой и короткозамкнутым кольцом. Учитывая то, что короткозамкнутое подвижное кольцо перемещается вместе с рейкой и изменяет своё положение относительно измерительной катушки, магнитное поле воздействующее на измерительную обмотку изменяется. Реагирующая цепь преобразует отношение индукции измерительной катушки 7 к индукции контрольной катушки 1 в отношении напряжений, которые пропорциональны ходу рейки. Величина измеряемого напряжения постоянно сравнивается с напряжением контрольной катушки.

Датчик информирует о текущем положении рейки с точностью 0,2 мм.

Электронный блок управления сравнивает частоту вращения и другие параметры работы двигателя с целью определения оптимального ко­личества подаваемого топлива (выра­жаемого как функция положения рей­ки). С помощью электронного контрол­лера сравнивается положение рейки насоса с конкретной точкой для опре­деления значения тока возбуждения соленоида, который сжимает возврат­ную пружину. Когда отклонения опре­деляются, регулируется ток возбужде­ния, обеспечивая смещение рейки насо­са к более точному положению.

Подача топлива к принципиально не отличается от механических ТНВД. Однако в насосах с электронным управлением отсутствует муфта опережения впрыска и в них угол опережения впрыска управляется по сигналам, подаваемым от блока управления в электромагнитный клапан начала подачи топлива. В зависимости от величины силы тока поступающего в катушку электромагнитного клапана начала подачи топлива 6, его сердечник, преодолевая сопротивление пружины, втягивается в катушку на определенную величину, поворачивая при этом вал управления 7 регулирующей втулкой. В свою очередь вал управления связан с втулкой управления. При повороте вала управляющая втулка может приподниматься или опускаться. При обесточивании электромагнитного клапана вал под воздействием пружины переводит втулки в верхнее положение (поздний впрыск).

Начало подачи может регулироваться при изменении положения втулок в пределах до 40° поворота коленчатого вала.

Принцип работы прецизионных деталей гильзы, плунжера и управляющей втулки показан на рисунке:

Рис. Принцип работы плунжерной пары с управляющей втулкой:
a – НМТ плунжера; b – начало подачи топлива; c – завершение подачи топлива; d – ВМТ плунжера; h1 – предварительный ход; h2 – полезный ход; h3 – холостой ход; 1 – нагнетательный клапан; 2 – полость высокого давления; 3 – втулка плунжера; 4 – управляющая втулка; 5 – винтовая канавка плунжера; 6 – распределительное отверстие в плунжере; 7 – плунжер; 8 – пружина плунжера; 9 – роликовый толкатель; 10 – кулачок; 11 – разгрузочное отверстие; 12 – камера низкого давления

Плунжер кроме обычной спиральной канавки изменяющей подаваемую порцию топлива к форсункам имеет распределительное отверстие 6, которое может быть закрыто или открыто управляющей втулкой 4. При движении плунжера вниз топливо поступает в надплунжерное пространство.

При движении плунжера 7 вверх, до тех пор, пока распределительное отверстие 6 находится в полости всасывания камеры низкого давления 12, давление в полости нагнетания 2 выравнивается с давлением во всасывающей полости через центральный канал.

Как только распределительное отверстие 6 плунжера перекрывается кромкой управляющей втулки 4 полость всасывания и полость высокого давления разобщаются и давление в полости нагнетания начинает расти. После того как под воздействием высокого давления открывается нагнетательный клапан 1, давление в трубопроводе высокого давления растет до величины открытия иглы форсунки (начало впрыска).

Впрыск продолжается при движении плунжера вверх пока кромка спиральной канавки 5 не достигнет разгрузочного отверстия 11 в управляющей втулке 4. После этого давление в полостях выравнивается, и нагнетательный клапан 1 под воздействием пружины и давления топлива закрывается.

Регулирование начала впрыска топлива зависит от частоты вращения коленчатого вала, нагрузки на двигатель и его температуры. Начало впрыска топлива зависит от положения управляющей втулки, размещенной в кольцевой выточке гильзы. Изменение начала впрыска происходит одновременно во всех секциях насоса за счет поднятия или опускания управляющих втулок. Начало впрыска топлива зависит от положения управляющей втулки, так как нагнетание может произойти только после перекрытия распределительного отверстия плунжера 6, в противном случае топливо через вертикальный канал и отверстие 6 будет вытесняться полость 12 и давление в надплунжерном пространстве возрастать не будет. В момент перекрытия отверстия 6 полость в надплунжерном пространстве становится герметичной и давление топлива начинает резко возрастать, открывая при этом нагнетательный клапан. Если втулка находится относительно отверстия плунжера 6 выше, впрыск начинается позже, так как позже будет перекрываться окно плунжера. При более низком положении втулки относительно окна плунжера перекрытие окна плунжера будет более ранним и впрыск начинается раньше. Ход втулки составляет около 5,5 мм при изменении угла опережения впрыска топлива 12° по углу поворота коленчатого вала.