Что такое система Common Rail
Система Common Rail на сегодняшний день является самым последним этапом развития дизельных и бензиновых моторов с прямым впрыском топлива. Особенностью системы является то, что процесс впрыска и процесс нагнетания давления в топливной рампе происходят отдельно друг от друга.
На сегодняшний день топливная система Common Rail считается передовой
То есть сначала топливо под высоким давлением скапливается в рампе, а затем порциями подаётся на форсунки для последующего распыления в камерах сгорания. В рампу топливо нагнетается топливным насосом высокого давления (ТНВД), а управляется система Common Rail электронным блоком управления (ЭБУ).
Причины засорения форсунок
Некачественное топливо — вот одна из главных причин поломки форсунок. Огромное количество смол, которые оседают внутри форсунок, снижают пропускную способность, они не позволяют герметично закрываться клапанам, и тем самым меняется угол струи впрыскиваемого топлива.
При запуске двигателя в зимнее время, вышедший из строя клапан, является причиной переобогащения смеси, вследствие чего происходит повышенный расход топлива и повышается токсичность отработавших газов. При некорректном распылении топлива происходят нарушения в процессе смесеобразования, а это является первой причиной ухудшения практически всех показателей двигателя.
Засорение форсунок происходит при использовании поддельных топливных фильтров, либо же если просто авто-владелец забыл поменять во время фильтр.
При давлении в системе топлива может просто произойти разрыв фильтра, и грязь, естественно, попадёт в форсунки.
Как продлить срок службы устройств подачи топлива
Топливная аппаратура дизельных двигателей, кроме самых древних, рассчитана на высококачественное топливо.
- Заправляться следует только самой лучшей соляркой, специально предназначенной для современных систем питания легковых автомобилей.
- Категорически недопустимо попадание воды, которая вызовет немедленную коррозию деталей и потребует дорогостоящего ремонта.
- Необходимо следить за состояние фильтров и отстойников, вовремя их менять и обслуживать согласно инструкции, а в идеале надо регулярно проводить контроль и профилактическую промывку со снятием в условиях специализированного дизельного сервиса.
Помимо всего, это ещё и позволит избежать проблем со снятием-установкой прикипевших соединений, которые способны вылиться в значительные расходы.
Варианты промывки форсунок двигателя транспортного средства
- Необходимо налить состав для промывания форсунок в автомобильный бак. Этот метод нельзя считать высокоэффективным, он скорее превентивный и используется для предотвращения появления вредных отложений. Но нет гарантии, что вредные отложения не появятся совсем. Помимо этого, необходимо понимать, что при особенно сильном загрязнении форсунок, заливание промывочного состава в бак может закончиться плачевно. Солвент обширно воздействует на все виды налета топливного комплекса и растворившаяся грязь со значительными частицами попадает в камеры сгорания, а чем это может закончиться для поршневой предсказать невозможно.
- Потребуется полный демонтаж форсунок и промывка их на специализированном ультразвуковом стенде. Этот вариант гораздо эффективнее первого, но здесь происходит только промывка самих форсунок, остальные части топливной системы очищены не будут. Такой метод не подходит для транспортных средств, работающих на дизельном топливе. Как правило, дизельные двигатели нуждаются в тщательном обследовании топливного комплекса полностью, и будет оптимальнее заменить вышедшие из строя форсунки, а оставшиеся запчасти подвергнуть качественной обработке. Плюс такого варианта в том, что очищенная и растворенные налет и грязь не попадают в камеру сгорания и не смогут оказать влияния на безупречное функционирование автомобильного двигателя. Своевременное испытание форсунок и ультразвуковая диагностика могут выявить потребность в очистке форсунок и необходимость замены уже вышедших из строя деталей.
- Подключение дизельного двигателя к специализированному агрегату. Здесь мотор подсоединяется к профессиональной аппаратуре, способной произвести промывку форсунок дизеля обходя топливный комплекс, без предварительного демонтажа деталей. Таким образом, качественно удаляются все отложения и грязевой нагар с поверхности самих форсунок и клапанов. Данный вариант не может дать гарантии, что процедура промывки форсунок будет выполнена безукоризненно, но работать они станут четко и без перебоев. Этот вариант не дает возможности, выявить какая конкретно форсунка вышла из строя, нормально ли работает факел распыления и необходимо ли вообще проводить процедуру промывки, или вернее полностью заменить детали.
- Самостоятельная промывка форсунок дизельного двигателя. Если форсунка двигателя автомобиля имеет разборную конструкцию, промыть ее можно стандартным растворителем. Конечно, результат не будет почти идеальным как после проведения ультразвукового промывания. Выбирая данный метод промывки нужно проводить разбор дизельной форсунки только в очищенном и вымытом помещении, а стол для разборки должен быть практически стерильным. Так, если в процессе сборки детали не увидеть даже на самую крохотную частичку, то это способно привести к необратимым последствиям и такая кропотливая работа будет проделана напрасно и форсунку, все равно придется поменять. По окончании процедуры самостоятельного промывания форсунок потребуется незамедлительное смазывание рабочих поверхностей дизельным топливом либо маслом, что предотвратит образование ржавления на деталях форсунки.
Чистка форсунок дизеля
Чистка форсунок дизеляВыполнить очистку форсунок дизельного двигателя можно самостоятельно. Работы необходимо выполнять в чистоте и при хорошем освещении. Для этого форсунки снимают и промывают либо в керосине, либо в дизельном топливе без примесей. Перед обратной сборкой нужно обдуть форсунку сжатым воздухом.
Также важно проверить качество распыления топлива, то есть форму “факела” форсунки. Для этого существуют специальные методики
В первую очередь нужен испытательный стенд. Там подключают форсунку, подают на нее топливо и смотрят на форму и силу струи. Зачастую для испытаний используют чистый лист бумаги, который подкладывают под нее. На листе будут отчетливо видны следы попадания топлива, форма факела и другие параметры. В соответствии с этой информацией можно будет в дальнейшем провести необходимые корректировки. Для чистки сопла иногда используют тонкую стальную проволоку. Ее диаметр должен быть минимум на 0,1 мм меньше, чем диаметр непосредственно сопла. Если диаметр сопла увеличен в диаметре на 10 или более процентов, то он подлежит замене. Также распылитель заменяют в случае, если разница в диаметрах отверстий будет более 5%.
Наиболее частой причиной неисправности является нарушение плотности посадки иглы в направляющей втулке форсунки. Если ее значение уменьшено, то через новый зазор протекает большое количество топлива. В частности, для нового инжектора допускается утечка в объеме не более 4% от рабочего топлива, которое попадает в цилиндр.
В целом же, количество топлива из форсунок должно быть одинаковым. Обнаружить утечку топлива на форсунке можно следующим образом:
- найти информацию о том, какое давление должно быть при открытии иглы в форсунке (для каждого двигателя он будет различным);
- снять форсунку и установить ее на испытательный стенд;
- создать заведомо высокое давление на форсунке;
- с помощью секундомера измерить время, через которое давление упадет на 50 кгс/см2 (50 атмосфер) от рекомендуемого.
Проверка форсунки на стендеЭто время также прописано в технической документации к двигателю. Обычно для новых форсунок оно составляет от 15 секунд и более. Если форсунка поношенная, то это время может сократиться до 5 секунд. Если время меньше 5 секунд, значит форсунка уже находится в нерабочем состоянии. Дополнительную информацию о том, как ремонтировать дизельные форсунки (выполнять замену распылителей) вы можете почитать в дополнительном материале.
При износе седла клапана форсунки (не держит требуемого давление и происходит чрезмерный слив) ремонт бесполезен, обойдется больше половины стоимости новой (а это около 10 тыс. руб).
Иногда дизельный инжектор может давать небольшую или обильную течь горючего. И если во втором случае необходим лишь ремонт и полная замена форсунки, то в первом случае можно обойтись собственным силами. В частности, необходимо притереть иглу к седлу. Ведь основная причина подтекания — нарушение уплотнения на торце иглы (другое название — уплотняющий конус).
Замена одной иглы в форсунке без замены направляющей втулки не рекомендуется, поскольку они подгоняются друг под друга с высокой точностью.
Для удаления подтекания дизельной форсунки зачастую используют тонкую шлифовальную пасту ГОИ, которую разводят с керосином. Во время притирки необходимо следить за тем, чтобы паста не попала в зазор между иглой и втулкой. По окончании работ все элементы промывают в керосине или солярке без примесей.
После этого нужно обдуть их сжатым воздухом из компрессора. После сборки вновь проверить на наличие течи.
Проверка форсунок дизельного двигателя своими руками
Для определения неисправной необходимо на заведенном двигателе довести обороты коленвала до такой частоты, когда сбои в работе дизеля заметны наиболее отчетливо. Далее каждую из форсунок последовательно отключают путем ослабления накидной гайки в месте крепления магистралей высокого давления к соответствующим штуцерам насоса. Если отключается «рабочая» деталь, тогда работа двигателя меняется. В момент отключения топливной форсунки, которая заведомо неисправна, никаких явных изменений в работе двигателя не произойдет.
Забитый инжектор можно выявить путем прощупывания топливопровода на предмет толчков, которые возникают в результате пульсации нагнетаемого ТНВД горючего при полной невозможности или только частичной его прокачке через сопло
Следует обратить внимание на штуцер вызывающей подозрение секции. Температура элемента будет выше сравнительно с остальными
Помните, в процессе проверки и регулировки дизельных форсунок необходимо соблюдать повышенную осторожность! Струя топлива подается под большим давлением. При попадании такой струи на открытые участки кожи возможны глубокие и серьезные раны
Одежда также не является эффективной защитой от струи топлива под высоким давлением!
Экономичность дизеля и эффективность его работы сильно зависит от типа установленных распылителей, которые периодически меняют в процессе чистки, регулировки или ремонта топливной системы дизельного двигателя. Перед монтажом дизельной форсунки на мотор нужно убедиться в подходящей маркировке распылителя. Распылители на всех инжекторах должны быть одинаковыми, пропускная способность не должна отличаться.
Проверка форсунок на давление в момент впрыска, а также анализ эффективности распыла осуществляется при помощи специального прибора под названием максиметр. Максиметр является контрольным образцом в виде специальной форсунки. Такой элемент имеет тарировочную пружину и шкалу, которая нанесена на корпус и колпак. При помощи указанной шкалы становится возможным установить давление начала впрыска солярки.
Вторым способом является наличие контрольной образцовой рабочей форсунки, с которой сравниваются остальные. Данные проверки производят на заведенном дизельном двигателе. Чтобы проверить качество распыла и давление впрыска потребуется демонтаж форсунки и топливопровода с дизельного ДВС. Далее на свободный штуцер топливного насоса высокого давления монтируется специальный тройник, к которому подключают тестируемую деталь параллельно с заведомо исправной контрольной.
Контрольный инжектор предварительно регулируют на оптимальный показатель давления начала топливного впрыска, проверяют на качество распыла. Также необходимо осуществить ослабление затяжки накидных гаек на оставшихся штуцерах ТНВД. Это позволит прервать топливоподачу к другим дизельным форсункам. Последним шагом становится активация декомпрессионного механизма, выставляется максимальная подача горючего. После этого можно начинать вращение коленвала двигателя.
Обе форсунки (контрольная и тестируемая) должны демонстрировать одновременное начало впрыска топлива. Если тестируемый инжектор отклоняется от нормы сравнительно с контрольным образцом, тогда потребуется регулировка дизельной форсунки. Необходимо отрегулировать давление пружины тестируемой детали.
Для регулировки потребуется отвинтить колпак форсунки и ослабить контргайку. Далее при помощи регулировочного винта нужно установить такую степень затяжки пружины, чтобы оба инжектора в итоге осуществляли впрыск одновременно. Для определения эффективности и качества распыла тестируемой детали необходимо сравнить результат с показателями контрольного образца.
Проверка дизельных форсунок на давление впрыска и качество распыла при помощи контрольного образца займет больше времени по сравнению с использованием заранее подготовленного максиметра. Кроме проверки на двигателе с использованием ТНВД эффективность работы инжектора можно протестировать при помощи специального проверочного (регулировочного) стенда.
https://youtube.com/watch?v=Ed2ytqF8ePs
Назначение и принцип работы дизельных форсунок
Основная задача форсунки в дизельном двигателе – это распыление топлива при обеспечении герметичности камеры сгорания. Работа систем питания с механическим управлением форсунками происходит в следующем порядке:
- Из топливного бака подается горючее к насосу высокого давления.
- Насос в необходимой последовательности распределяет и нагнетает топливо в магистрали, ведущие к форсункам.
- В форсунке топливо давит на штуцер, а от него расходится по топливным каналам к распылителю, который закрыт иглой с пружиной.
- Под воздействием давления игла открывается, и после впрыска закрывается.
В зависимости от способа управления процессом впрыска, дизельные форсунки помимо механических делятся на следующие типы:
- Электрогидравлические, характеризуется наличием в конструкции электромагнитного клапана, камеры управления, впускного и сливного дросселя. Принцип их работы основывается на применении давления топлива как во время впрыска, так и при прекращении, с участием электронного клапана, который открывает сливной дроссель по команде с ЭБУ.
- Пьезоэлектрические. Отличаются высокой быстротой срабатывания и возможностью многократного впрыска за один цикл. Это осуществляется при помощи пьезоэлемента, воздействующего на корпус толкателя, который открывает переключающий клапан для поступления топлива в магистраль.
Как проверить подачу питания на форсунки
Указанную проверку производят в том случае, если сами форсунки исправны, но какой-либо из инжекторов не работает при включении зажигания.
- для диагностики от инжектора отключается колодка, после чего к АКБ нужно подключить два провода;
- другие концы проводов крепятся к контактам форсунки;
- затем нужно включить зажигание и зафиксировать наличие или отсутствие вытекания топлива;
- если горючее течет, тогда данный признак указывает на проблемы в электрической цепи;
Еще одним из диагностических приемов является проверка инжектора при помощи мультиметра. Данный способ позволяет измерить сопротивление на форсунках не снимая их с двигателя.
- Перед началом работ необходимо выяснить, какой импеданс (сопротивление) имеют форсунки, установленные на конкретном автомобиле. Дело в том, что встречаются инжекторные форсунки как с высоким, так и с низким сопротивлением.
- Следующим шагом станет выключение зажигание, а также сбрасывание минусовой клеммы с АКБ.
- Далее потребуется отключить электрический разъем на форсунке. Для этого необходимо использовать отвертку с тонким концом, при помощи которой нужно отщелкнуть специальный зажим, расположенный на колодке.
- После отсоединения разъема переводим мультиметр в нужный режим работы для замера сопротивления (омметр), подключаем контакты мультиметра к соответствующим контактам форсунки для измерения импеданса.
- Сопротивление между крайним и центральным контактом форсунки с высоким импедансом должно быть в рамках от 11-12 до 15-17 Ом. Если на автомобиле применяются форсунки с низким сопротивлением, тогда показатель должен быть от 2 до 5 Ом.
Если замечены явные отклонения от допустимых норм, тогда форсунку нужно демонтировать с двигателя для подробной диагностики. Также возможна замена форсунки на заведомо исправную, после чего оценивается работа двигателя.
Ремонт дизельных форсунок своими руками
В ряде случаев ремонт насос форсунок своими руками, восстановление форсунок Делфи или Бош, а также работы с элементами Common Rail потребуют специального оборудования. Такое оборудование зачастую отсутствует в гаражных условиях, то есть ремонт лучше производить в специализированном сервисе.
Что касается необходимости отремонтировать механические форсунки, с такой работой можно справиться самостоятельно, имея необходимые запчасти и минимум инструментов. Давайте рассмотрим этот процесс.
Начнем с того, что неплотное прилегание иглы к седлу распылителя в ряде случаев обусловлено возникновением бокового усилия, которое появляется в зависимости от степени износа нажимного штифта в области направляющего отверстия. Параллельно также следует учитывать износ указанного отверстия (проставки).
Под воздействием бокового усилия конус иглы в момент прижимания к седлу будет прилегать к одной стороне седла сильнее по сравнению с другой стороной. В результате как седло, так и конусный оконечник иглы подвергается неравномерному износу, форма меняется с круга на овал. Нормального прилегания в таких условиях добиться не удается, форсунку нужно восстанавливать.
Для устранения неисправности потребуется снять форсунки, отвернуть гайку распылителя и заменить распылитель. При этом зачастую также нужно произвести замену нажимного штифта и проставки
Параллельно осуществляется развертка или замена прижимной пружины.
Перед началом работ важно знать, что устройство форсунки не предполагает наличия уплотнителей, то есть максимально плотная подгонка соединяемых деталей и герметизация возможны благодаря высокому качеству обработки сопрягаемых поверхностей.
Также отметим, что игла распылителя перемещается в направляющем канале, причем отверстие имеет небольшой зазор. Этот зазор также не имеет уплотнений, то есть лишнее дизтопливо внутри форсунки попадает в место нахождения пружины.
Для сохранения подвижности иглы реализован специальный канал обратного слива, что позволяет удалить лишнее дизтопливо, которое далее возвращается по системе «обратки» в топливный бак.
Проверка работоспособности форсунки
Существует несколько методов проверки работоспособности распылителя. Проще всего проверить форсунку на работающем моторе:
- Запустите «движок» на холостом ходу.
- Начинайте поочерёдно выкручивать распылители один за другим.
- Если после снятия работа мотора ухудшилась, то удалённая форсунка исправна и её нужно вернуть на место.
- Методом исключения Вы найдете форсунку, демонтаж которой не изменит режим работы ДДВС. Это и будет сломанное устройство.
Можно для диагностики использовать мультиметр. Заранее необходимо скинуть клеммы АКБ и отключить проводку форсунок, после чего «чекнуть» прибором каждую деталь. На форсунках высокого сопротивления значения прибора будут находиться в диапазоне 11 — 17 ом; при низком импедансе мультиметр покажет до 5 ом.
Проверка форсунок дизельного двигателя своими руками
Обычный способ диагностики на засорение форсунок проводится так:
- повысить до предела обороты двигателя на холостом ходу;
- ослабляя гайки в местах фиксации рампы высокого давления, поочерёдно деактивировать форсунки;
- прислушаться к работе мотора.
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.
Перед диагностикой этого типа нужно подготовить следующие инструменты:
- медицинские шприцы на 20 мл;
- систему капельниц.
Найти проблемную форсунку можно так:
- подключить систему капельниц со шприцами к обратным сливам форсунок — штатные провода нужно снять;
- завести мотор;
- подождать, пока внутрь шприца наберётся определённое количество солярки.
Признаки неисправности форсунок дизельного двигателя
Чаще всего неисправность дизельных форсунок очень быстро обнаруживается водителем. Но если у владельца дизельного авто не было опыта владения подобным автомобилем, то он может сразу и не распознать поломку
Первым делом следует обратить внимание на работу двигателя. На первых этапах никаких признаков поломки не проявляется
Автомобиль начинает наоборот ехать чуть лучше, чем обычно. Да, я сейчас не оговорился. Все именно так. Дело в том, что из-за неисправных форсунок внутрь камеры сгорания может поступать больше топлива, чем требуется. Из-за богатой смеси машина начинает ехать лучше.
Если упустить этот момент, то плавная езда постепенно перерастет в более крупную поломку. Через некоторое время Вы начнете замечать, что автомобиль стал поддымливать при запуске, а холостой ход стал не стабильным, а обороты начали плавать.
На самых запущенных стадиях расход топлива увеличивается в разы, а автомобиль начинает дымить уже при езде или резком нажатии на педаль газа. Постепенно, когда форсунка переливает топливо, оно начнет попадать через кольца в масло. Из-за этого уровень моторного масла может увеличиться, а его свойства ухудшатся. А это уже может привести к серьезному ремонту.
Признаки неисправностей
Общими причинами проявления неисправностей будут три фактора:
- повышенный расход через инжектор (перелив);
- снижение качества распыления топлива;
- уменьшение производительности отдельных распылителей.
Внешне это будет проявляться примерно похоже, хотя более внимательное изучение каждого конкретного случая сможет указать на приблизительный характер проблемы.
- Изменяется отдача двигателя, причём его мощность может как упасть, так и возрасти.
- Двигатель будет нестабильно запускаться и неуверенно работать на режиме холостого хода.
- В движении могут появиться хорошо различимые рывки и подхваты при неизменном положении педали акселератора.
- Изменится звук работы двигателя, появится жёсткость, вибрации и даже стуки в цилиндрах.
- Двигатель начнёт дымить, выхлоп окрасится в чёрный цвет, что свидетельствует о выделении сажи — несгоревших остатков углеводородного топлива.
- Начнёт подниматься уровень масла в картере из-за попадания туда излишков солярки.
- Современный ДВС заметит неисправность средствами внутренней диагностики и зажжёт контрольную лампу на панели приборов.
В любом случае уточнение причин потребует проведение индивидуальной диагностики инжекторов.