Меню

Регулировка и ремонт форсунок дизельного двигателя

Диагностика дизельных форсунок: устройство и принцип работы, инструкция по регулировке и ремонту

Высокая производительность силового агрегата, питающегося соляркой, напрямую зависит от качественного распыла. По этой причине систематическая проверка форсунок дизельного двигателя становится приоритетной задачей в общем регламенте технического обслуживания машины.

Устройство и принцип работы

Главная функция системы топливной подачи — впрыск горючего в определённых дозах под давлением.

Различают две основные разновидности форсунок:

В стандартной дизельной форсунке распылитель является главной деталью. Он может иметь несколько отверстий, по-разному регулироваться и подавать солярку. Например, простые дизельные силовые агрегаты оснащаются элементами с однодырочным распылителем и иглой. А вот двигатели типа GDI оснащены распылителями со множеством отверстий, как правило, от 2 до 6.

Обычную работу форсунок можно представить себе так. К ТНВД из бака поступает солярка под незначительным напором. Затем ТНВД последовательно нагнетает топливо уже под сильным давлением к элементам впрыска. Они открываются под действием давления. Как только напор падает, отключается и впрыск дизеля.

Электроуправляемые форсунки созданы в результате прогресса топливных систем дизеля. Здесь солярка подаётся в цилиндры по тому же принципу, только распылители открываются не под действием давления. Управляет всем этим процессом электромагнитный клапан. Он не сам по себе, а контролируется непосредственно ЭБУ автомобиля. Без соответствующего сигнала оттуда топливо в распылитель не попадает.

Электромеханическое управление имеет массу преимуществ. Так, в форсунках дизеля Common Rail, за один цикл может происходить до 7 впрысков, что априори повышает мощность двигателя. Благодаря высокоточному распределению в таких системах, горючая смесь равномерно дозируется, эффективнее распыляется и сгорает.

Также с недавних пор популярны системы «насос-форсунка». Здесь нет ТНВД, на каждый цилиндр отдельно имеется собственный распылитель.

Признаки неисправности

Несмотря на предельную точность, дизельные системы впрыска очень хрупкие. Это и становится причиной их быстрого выхода из строя. Особенно актуально это для электронных и электромеханических форсунок, которые не переносят низкокачественного топлива, агрессивного стиля вождения и засорения.

Первый, явный признак неисправной форсунки — повышенная, неестественная резвость автомобиля. Электроника неправильно определяет дозировку и переливает топливо. Долго это не продолжается: процесс принимает обратный эффект. Увеличивается дымность выхлопа, особенно при резком задействовании педали газа. Повышается расход масла, в которое начинает просачиваться солярка.

Второй признак — нестабильность холостого хода. Автомобиль начнёт хуже заводиться по утрам, при прогреве — дымить. Грамотная диагностика дизельных форсунок должна обязательно проводиться с учётом этих факторов.

Таким образом, «симптоматический ряд» кратко можно описать так:

Давление форсунок дизельных двигателей

Чем выше давление форсунок дизельных двигателей, тем тоньше распыливается солярка. Так, двигатель GDI имеет среднее давление инжектора, равное 1000-2050 бара. Кроме того, в зависимости от качества распылителя и топливной системы может быть разным время впрыска — от 1 до 2 миллисекунд.

Грамотный уход за дизелем подразумевает в первую очередь регулировку давления начала впрыска. Производится это на специальном стенде, настраивается винтом при снятом колпаке форсунки и отвёрнутой контргайке. Давление будет повышаться при ввёртывании винта, и понижаться — при откручивании.

Ниже приведены примерные показания стандартного давления различных систем:

Проверка форсунок дизельного двигателя своими руками

Обычный способ диагностики на засорение форсунок проводится так:

Если отключить исправную форсунку, силовой агрегат начнёт барахлить. И наоборот, если отсоединить неисправный элемент впрыска, изменений наблюдаться не будет. Кроме того, проверить элементы впрыска можно и по давлению. Надо прощупать топливопроводы на наличие толчков или повышение температуры. Засорённый штуцер будет горячим, так как ТНВД постоянно нагнетает сюда горючее, но в силу забитости канала оно не проходит.

Следующий вариант проверки — через слив в обратку. Неисправная форсунка будет скидывать в систему обратки больше топлива, чем нужно. ТНВД из-за этого теряет способность выдавать нужное рабочее давление, что становится причиной сложного запуска и плохой работы мотора.

Перед диагностикой этого типа нужно подготовить следующие инструменты:

Как правило, чтобы ускорить процесс работы, подготавливается система капельниц, а не один шприц с трубкой. Так удаётся разом проверить все форсунки. Из шприцов должны быть вынуты поршни, трубки капельницы подсоединены к горлышкам.

Найти проблемную форсунку можно так:

Вот какие выводы делаются после этого:

Читайте также:  Диагностика и регулировка сцепления и его привода

Несмотря на широкую популярность данных способов проверки среди дизелистов, без гидравлического оборудования полноценную картину происходящего увидеть крайне сложно. В действительности объём сбрасываемого форсункой топлива зависит от многого. По этой причине методы диагностики путем расчёта количества обратного слива или отключения позволят судить лишь о пропускных способностях распылителя.

Тестеры для более детальной диагностики

Один из известных приборов называется максиметр. Это совершенная во всех отношениях форсунка, оснащённая пружиной и шкалой. С её помощью можно отрегулировать важные параметры, в том числе и давление. Некоторые автомобилисты используют вместо максиметра обычную, заведомо исправную форсунку. Снятые с её помощью показатели сравниваются с данными распылителей, используемых в двигателе.

Алгоритм проверки с помощью максиметра:

В идеальных условиях обе форсунки должны показать одинаковые результаты по давлению в начале впрыска. В случае отклонений, распылитель нуждается в регулировке.

Вообще на работу элементов впрыска влияют механические характеристики. Но их проверка возможна только на профессиональном стенде.

В частности, на нём тестируют:

Контроль с помощью стенда является наиболее точным методом диагностики, позволяющим определить степень повреждения элементов впрыска и целесообразность ремонта.

Грамотная регулировка форсунок

Если форсунка ремонтопригодна, её регулируют с целью восстановления изначальной плотности установки иглы. Если она свободно болтается, топливо вытекает через появившийся зазор. Для полностью исправного распылителя допустим показатель протечки не более 4% от общего количества горючего, подаваемого в цилиндр. Кроме того, дизельные элементы впрыска могут протекать из-за плохого уплотнения в зоне конуса иглы.

Регулировка форсунок дизельного двигателя на плотность осуществляется путём изменения натяжения пружины. Оптимально разрешённое смещение — 10 кгс/см2. Если наблюдается течь, специальной пастой ГОИ игла притирается. Для лучшего эффекта абразив разводят с керосином.

Инструкция по очистке (промывке)

Как и говорилось выше, частой проблемой дизельных форсунок является их засорение. Для восстановления производительности элементов впрыска проводится чистка.

Её можно провести двумя способами:

В первом случае в топливо добавляется особая присадка, способная очистить инжектор от отложений. Однако этот способ редко даёт результат, тем более для дизельных машин. Куда эффективнее выглядит очистка сольвентом. Но здесь приходится сооружать небольшую автономную систему из топливного фильтра, бутылок, манометра и компрессора. Данная работа требует осторожности, так как давление нужно постоянно контролировать, иначе разорвёт пластиковые бутылки.

Что касается полноценной очистки, то она возможна только со снятием форсунок с двигателя.

Промывка элементов может быть проведена с помощью:

Ультразвуковая очистка является более эффективной, но требует наличия специального стенда. Кроме того, этот вариант имеет свои недостатки: некоторым видам форсунок противопоказан данный вариант промывки.

Химическая обработка куда проще. Как правило, используется карбклинер. Он соединяется с зарядным устройством от телефона. Затем сооружается небольшая схема и осуществляется одновременная промывка системы впрыска. С помощью средства для чистки карбюратора можно промывать отложения средней твёрдости. Однако убирать окаменелости и старые отложения оно не может: здесь уже нужно использовать ультразвук.

Причины и методы устранения течи горючего из топливной форсунки

Проверяется дизельная система на течи следующим образом:

Как правило, течёт из-под топливной трубки. В этом случае поможет её замена. Если потеет форсунка, то она подвергается тщательной проверке, а если место между элементом впрыска и головкой, надо заменить медное уплотнительное кольцо.

Существует несколько причин течи солярки из форсунки. Самая банальная — ослабление шайбы, расположенной под проблемным элементом впрыска. Нужно её заменить и проверить заново всю систему.

Источник

GlobalAvtoNSK54 › Блог › Почему дизельные топливные форсунки выходят из строя и как их ремонтируют

Дизельный двигатель — это отличные тяговые качества и экономия на топливе, с одной стороны, и дорогостоящая топливная аппаратура, которая требует к себе особого отношения, с другой. Особенно внимательно владельцам стоит относиться к признакам неисправностей топливных форсунок.

Принцип работы топливных дизельных форсунок
Рассказ о том, что и почему может выйти из строя в форсунках, невозможен без краткого описания устройства и принципа работы этих элементов.

На современных дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail применяют форсунки двух типов – электромагнитные и пьезоэлектрические. Последние можно сравнить с «Феррари», это будет корректно и в плане скорости работы, и в плане стоимости замены элементов: пьезоэлектрические форсунки вообще не подлежат восстановлению и ремонту.

Читайте также:  Регулировка холостого хода на плм

В корпусе такой форсунки установлен соленоид, клапан-мультипликатор и плунжер, который действует на иглу в корпусе распылителя. Плюс каналы для подвода и отвода топлива.

По каналам высокого давления топливо от топливной рампы подводится к игле в районе её контакта с распылителем и в полость над плунжером. Под давлением плунжер поджимает иглу к посадочному месту, и когда в нужный момент соленоид поднимается и открывает клапан-мультипликатор, происходит соединение полости над плунжером и полости сливного канала. Перепад давления (низкое над плунжером, высокое вокруг иглы) поднимает иглу: топливо впрыскивается в цилиндр.

Затем соленоид принимает прежнее положение, клапан закрывается и давление над плунжером восстанавливается. Распылитель при этом тут же закрывается иглой.

Так происходит каждый цикл впрыскивания ДТ в камеры сгорания.

Принцип действий такой же, как у электромагнитной форсунки, но исполняется алгоритм иначе.

В конструкции пьезоэлектрической форсунки есть гидрокомпенсатор, который служит посредником между пьезоэлементом и клапаном-мультипликатором. При подаче тока на пьезоэлемент тот изменяет свою геометрию всего за 0,1 мс, что позволяет делать один цикл впрыска горючего на несколько стадий, сохраняя сверхточную дозировку количества топлива.

В обычном варианте цикл впрыска делится на три этапа: предварительный впрыск (до 2 мл топлива, которое немного греет и готовит воздух в цилиндре к последующему впрыску и выравнивает давление внутри камеры сгорания), основной впрыск, завершающий (для нормального дожигания остатков топливовоздушной смеси и запуска процесса регенерации сажевого фильтра на дизельных ДВС).

В случае с пьезофорсунками, каждый из трёх этапов нормативного впрыска можно делить ещё, впрыскивая в предельно краткое время топливо несколько раз. Это позволяет добиться плавной работы дизеля — настолько, что по культуре работы он не уступит бензиновому двигателю.

Что и почему ломается в форсунках
Главные враги простых электромагнитных форсунок — сомнительное топливо и вода. Плюс роль естественного износа со временем, конечно же.

Распространённые проблемы таких форсунок — износ посадочного гнезда под шарик клапана мультипликатора. Неплотное закрытие жиклёра приводит к тому, что топливо утекает обратно через сливную магистраль. Если недостаточно давления под плунжером, топливо будет утекать через распылитель.

В первом случае машина будет глохнуть «на горячую», под нагрузкой.
Во втором — в цилиндры будет поступать слишком мало либо слишком много топлива, а топливовоздушная смесь получится обеднённой или чрезмерно обогащённой. В результате двигатель будет «троить», или появится белый дым из выхлопной трубы при работе ДВС на холостых оборотах.
Ещё одна типичная неисправность электромагнитных форсунок — когда прижимная пружина иглы теряет жёсткость.

Коррозия может вызвать ситуацию с подклиниванием клапана мультипликатора.

Выход из строя соленоида, который открывает клапан на выпуск, тоже отразится на работе двигателя не в лучшую сторону.

В результате имеем ситуацию, когда неисправность мелкого элемента топливной форсунки расстраивает нормальную работу дизельного двигателя в целом:

ДВС начинает глохнуть под нагрузкой
из выхлопной трубы валит белый дым
двигатель нестабильно работает на холостых оборотах
мотор «троит»
плавают обороты
Типичные неисправности пьезоэлектрических форсунок приблизительно такие же, как у более простых конструктивно электромагнитных собратьев. Но в силу сложного управляющего элемента к обозначенным поломкам может добавиться замыкание на «массу» пьезоэлемента. Если это произошло, мотор вообще откажется заводиться.

Другое отличие поломки пьезоэлектрических форсунок — если причина в неисправности пары игла-распылитель, и сливается много топлива, дым из выхлопной трубы будет не белым, а чёрным и обильным.

Если выходит из строя сам пьезоэлемент — дизельный мотор будет «троить» и терять в мощности, то есть перестанет выходить на нормальные обороты.

Как диагностируют и ремонтируют форсунки
В том случае, если в нестабильной работе ДВС владелец подозревает выход из строя топливной аппаратуры, в частности, неисправности форсунок, придётся отправиться на компьютерную диагностику. Когда она покажет ошибки в работе форсунок, их все, комплектом, снимут с мотора и отправят на диагностику на специальном стенде. Стендовая диагностика покажет, не стравливают ли форсунки топливо обратно в сливную магистраль, а если это происходит — под каким давлением.

Следующим этапом будет тестирование работы форсунок на оборудование, которое имитирует работу на двигателе, при участии ТНВД и топливных патрубков. Электронные датчики поочерёдно замерят все параметры работы каждой форсунки, и это даст направление для диагностики причин проблемы. После проверок форсунки отправляют в ультразвуковую ванну и чистят от нагара и других отложений.

Читайте также:  Подсветка кнопки регулировки зеркал

После диагностики наступает этап осмотра каждой форсунки на стенде. Мастер аккуратно разбирает все мельчайшие элементы форсунки (можно сделать только на электромагнитных форсунках) и рассматривает их под микроскопом. Преимущества такого скрупулёзного подхода в том, что большинство производителей выпускают все необходимые «запчасти» для ремонта и восстановления форсунки. Установив проблему, например, с неработающим распылителем форсунки, можно заменить его на новый, тем самым вернуть элементу работоспособность бюджетным методом.

Правда, для форсунок тех производителей, комплектующие которых не найти в продаже, остаётся только две стратегии — заменять дорогостоящий элемент на новый в сборе либо искать бюджетный аналог нужной детали, но другого производителя.
После того, как все нуждающиеся в замене элементы форсунок будут заменены, мастер собирает элемент воедино. Самый ответственный этап — регулировка собираемой форсунки, и это трудная задача: каждая собранная часть измеряется индикатором, если размер не соответствует нужному диапазону — деталь снова разбирается и регулируется шайбой или стопорным кольцом. И так с каждым элементом вплоть до полной сборки форсунки.

Немаловажно также затянуть верхнюю и нижнюю часть форсунки с предельно регламентируемым моментом затяжки с помощью динамометрического ключа.

После сбора отремонтированная форсунка снова отправляется на диагностический стенд, где проверяется во всех режимах работы.

Почему не стоит ремонтировать форсунки самостоятельно
Профессиональный ремонт и восстановление форсунок — недешёвая процедура. И тем она дороже, чем больше времени владелец не обращал внимания на начинающиеся перебои в работе двигателя.

Чтобы сэкономить, многие рассматривают вариант отремонтировать форсунки у знакомых гаражных мастеров или даже пробуют выкрутить и осмотреть элементы самостоятельно.

Но такой ремонт возможен только для простых механических форсунок, никак не для форсунок системы Common Rail — электромагнитных и уж тем более пьезоэлектрических, которые вообще не поддаются восстановлению, только замене в сборе. Для проверки и ремонта электромеханических форсунок нужно специальное оборудование, а затем их заново прописывают в память ЭБУ двигателя.

Единственное, что может сделать владелец, чтобы не навредить двигателю самостоятельным вмешательством — выбрать по каталогу и рекомендациям мастера необходимые для ремонта детали: ремкомплекты, уплотнительные кольца, регулировочные шайбы, пружины, распылители и прочие элементы топливной дизельной аппаратуры.

Как продлить жизнь дизельных топливных форсунок
Важно не только выбирать лучшее топливо из доступных и не допускать попадания в топливную систему влаги (например, с конденсатом со стенок пустого топливного бака зимой), но и вовремя реагировать на возникающие неисправности, обращаясь в сервис: чем больше владелец ждёт, тем серьёзнее и дороже будет ремонт, особенно если дело в форсунках.

Перечислим основные неисправности, когда придётся посетить сервис:

загоревшийся индикатор «Check Engine»
трудности с запуском и нестабильная работа «на холодную»
чёрные клубы дыма из выхлопной трубы
необычный звук мотора
двигатель глохнет «на горячую»
нестабильная работа ДВС, «троение»
плавающие обороты
Во всех этих случаях можно подозревать некорректную работу форсунок, которые портятся от воды, плохого топлива и фактора времени.

Но проблемы с подачей топлива в цилиндры может вызвать и выход из строя элементов топливного насоса высокого давления (ТНВД) или износ подкачивающего насоса и его шестерён. И в том, и в другом случае в форсунку будет попадать мелкий абразив, металлическая стружка и пыль. Поэтому при обращении с жалобами на перебои в работе топливной системе проверять рекомендуется её всю целиком.

Итого
Дизельная топливная аппаратура Common Rail не прощает к себе халатного отношения владельца. Сомнительное топливо и игнорирование проблем выйдет боком и сильно ударит по бюджету, если речь идёт о неисправностях форсунок или ТНВД.

Не стоит экономить, надеясь на гаражных умельцев. Отдавайте дизельные топливные форсунки на диагностику и ремонт только профессионалам и будьте готовы к ремонту и замене отработавших свой ресурс элементов при пробеге порядка 200 тыс. км — очень редко форсунки служат дольше.

Источник