Диагностика дизельной топливной аппаратуры ТНВД и форсунок

Диагностика дизельной топливной аппаратуры, её профилактика и ремонт системы двигателя (ТНВД и форсунок) позволяет выявить и решить проблемы с перерасходом топлива и неустойчивой работой двигателя.

Главные причины возникновения неисправностей дизельных двигателей:
— несвоевременное и неквалифицированное техобслуживание (ТО):
— нарушение режимов эксплуатации двигателя;
— использование низкосортного топлива или масла;
— естественный износ деталей и узлов в процессе эксплуатации.

До 70% отказов дизельных агрегатов приходится на топливную аппаратуру высокого давления. Расчеты показывают, что дизель большегрузного автомобиля или трактора в современных условиях эксплуатации перерасходует в среднем в год 2-3 тонны топлива и увеличивает выброс в атмосферу вредных компонентов: СО – на 100-150 кг, СН – на 30-50 кг.

При регулярной диагностике и последующем оперативном ТО возможно существенно снизить топливные потери и продлить срок службы дизельного двигателя на 15-20%. При своевременном обнаружении и устранении неисправности одной форсунки (раскоксовка распылителя, промывка, притирка, регулировка давления) за те же 10 тыс. км пробега экономия топлива составляет 10-15 кг.

Нормальная работа топливной аппаратуры характеризуется бесперебойностью подачи топлива и хорошим его распылением в цилиндре. Существенно влияет на работу топливной аппаратуры и качество топлива (наличие или отсутствие воды и механических примесей, вязкость). От качества работы топливной аппаратуры зависят мощность и экономичность двигателя.

Наблюдение за работой топливной аппаратуры сводится к ее профилактике (промывке топливной системы), испытаниям и регулировке.

Присадки для улучшения работы дизеля

Для обеспечения нормальной работы топливной аппаратуры дизелей мы рекомендуем периодически применять специально разработанные нами присадки к дизельному топливу: АКТИВНУЮ ПРОМЫВКУ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ для дизельных ДВС и РАСКОКСОВКУ ЭДИАЛ. Данные препараты хорошо промывают и очищают детали топливной аппаратуры дизелей от углеродистых отложений и улучшают их работу, очищают от нагара поверхности камеры сгорания, сопла форсунок, кольца, повышая компрессию и улучшая смесеобразование.

Восстановление и рост компрессии обеспечивает полное сгорание топлива в камере сгорания, улучшаются мощностные характеристики двигателя и экономится топливо. В зимнее время благодаря топливным присадкам ЭДИАЛ обеспечивается запуск двигателя при более низких температурах.

Способ применения топливных присадок простой: надо просто залить их в бак на расчетное количество топлива. Все процессы по очистке происходят во время штатной эксплуатации автомобиля. На данное время это самый простой и надежный способ содержать в рабочем состоянии топливную аппаратуру дизельного двигателя. Применение этих присадок перед диагностикой топливной аппаратуры позволит увидеть «реальную картину» текущего состояния ТНВД и дизельных форсунок, а также порой избежать капремонта.

Сроки проведения ТО дизеля

Правилами технической эксплуатации определены сроки периодического контроля, а при необходимости восстановления и регулировки топливных насосов и форсунок. Так, осмотр и профилактику топливных насосов высокого давления (ТНВД) крупных дизелей производят через 4-6 тыс. час., а форсунок — через 600-1000 час. нормальной работы. У высокооборотных дизелей сроки соответственно в 2-3 раза меньше.

Мелкое распыливание подаваемого в цилиндр топлива достигается в современных топливных системах за счет больших давлений распыливания. Высокое давление обеспечивается наличием малых зазоров между плунжером и втулкой ТНВД (не более 1-3 мкм). Простота решения уплотнения является одновременно и недостатком насосов высокого давления, так как увеличение кольцевого зазора вследствие износа снижает плотность пары плунжер-втулка, и, естественно, сказывается на величине развиваемого давления. Из этого вытекает основное контрольное мероприятие, определяющее возможность дальнейшей эксплуатации – проверка плотности. Это относится к прецизионным парам насоса и форсунки.

При регулярной диагностике и последующем оперативном ТО возможно существенно снизить топливные потери и продлить срок службы дизельного двигателя на 15-20%. Для примера возьмем форсунки. При своевременном обнаружении и устранении неисправности одной форсунки (раскоксовка распылителя, промывка, притирка, регулировка давления впрыска) за те же 10 тыс. км пробега экономия топлива составляет 10-15 кг.

Тестеры для диагностики дизельной топливной аппаратуры

Базовым прибором для проведения оперативной диагностики дизельной топливной аппаратуры с механическим впрыском является механотестер топливной аппаратуры МТА-2 (ДД-2120).

Это простой, компактный переносной прибор позволяет проводить тестирование состояния форсунок, нагнетательных клапанов и плунжерных пар ТНВД не снимая их двигателя, что позволяет существенно экономить время и средства на проведение диагностики. После экспресс диагностики вы снимаете уже только нерабочие форсунки для последующего их ремонта, опрессовки или регулировки. При установке на верстак, механотестер превращается в стационарный прибор для диагностирования форсунок ДД-2110 или другой импортный аналог типа СТ-90.

Также одним из основных приборов на участке по ремонту топливной аппаратуры должен быть стенд для испытания и регулировки ТНВД, это самый дорогостоящий инструмент в мастерской и к нему предъявляются жесткие требования. На сегодняшний момент существуют различные модификации и производители данного типа оборудования. Выбор стенда зависит только от целей и задач топливного участка.

Мелкое распыливание подаваемого в цилиндр топлива достигается в современных топливных системах за счет больших давлений распыливания. Высокое давление обеспечивается наличием малых зазоров между плунжером и втулкой (не более 1—5 мкм). Простота решения герметичности уплотнения является одновременно и недостатком насосов высокого давления, так как увеличение кольцевого зазора вследствие износа снижает плотность пары плунжер-втулка, что сказывается на величине развиваемого давления. Из этого вытекает основное контрольное мероприятие, определяющее возможность дальнейшей эксплуатации — проверка плотности. Это относится к прецизионным парам насоса и форсунки.

Существует способ проверки плотности плунжерных пар непосредственно на двигателе. Для проверки необходимо подключить механотестер МТА-2 к секции топливного насоса (можно через трубку высокого давления), выставить проверяемую плунжерную пару в положение, соответствующее середине пути нагнетания топлива, обеспечить в полости нагнетания давление 250 кгс/см2 и измерить с помощью секундомера продолжительность снижения давления в интервале от 200 до 150 кгс/см2. Также можно запустив двигатель оценить максимальное давление создаваемое данной плунжерной парой.

Проверка проста и не требует больших затрат времени.

Оценка качества распыливания не снимая форсунки с двигателя

У форсунки хороший распыл топлива, если начало давления впрыска топлива равно номинальному или близко к нему. При впрыске изменение колебания стрелки манометра стабильны на предельно коротком интервале показаний или отсутствуют. Хорошо слышен «звонкий звук» впрыска.

Если давление впрыска занижено на 30..50 % от номинального значения, и стрелка манометра колеблется в интервале от нуля до зафиксированного максимального значения, то это свидетельствует о низком качестве распыливания топлива (форсунка «льет»), о зависании иглы распылителя в верхнем открытом положении или о заклинивании иглы в нижнем закрытом положении.

Хорошее распыление топлива при впрыскивании в атмосферу как при испытании форсунок на дизеле, так и при их проверке на стенде характеризуется следующими признаками:

туманообразное состояние топлива в струе;

отсутствие различимых глазом отдельных вылетающих капель и местных сгущений топлива;

четкий, резкий звук (отсечка) при впрыскивании;

отсутствие подтекания топлива при выходе струи из отверстий распылителя перед началом и по окончанию впрыскивания.

Для оперативной диагностики дизельных форсунок с электронной системой управления впрыском Common Rail применяют тестер обратной подачи топлива.

Тестер обратки Коммон Рейл

Прибор предназначен для диагностики дизельного двигателя с 4 или 6 форсунками, рядного или v-образного. Служит для измерения значения перелива непосредственно на транспортном средстве. Тестер подключается к обратной ветви слива топлива с форсунок и собирает это топливо в специальные, прозрачные, калиброванные мензурки или колбы (для каждой форсунки предназначена своя емкость). Сравнивая количество жидкости по окончании теста можно быстро и легко определить неисправную форсунку. Также с помощью данного прибора возможно одновременное измерение количества топлива, проходимого через обратную ветвь форсунки за определенный промежуток времени.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Отсоединить обратные топливопроводы (обратную ветвь) от форсунок, заглушить их и присоединить на их место приспособление с колбами и крепежной рампой с помощью прозрачных шлангов со штуцером. В зависимости от производителя топливной аппаратуры подберите необходимые штуцеры из комплекта адаптеров в приборе.
2. Следует исключить попадание воздуха в отсоединенный обратный топливопровод.
3. Проверить герметичность соединений.
Далее производится 2 вида тестирования форсунок: статический и динамический.

СТАТИЧЕСКИЙ ТЕСТ:

Стартером прокрутить двигатель два раза по 5 сек.
Если в трубках топлива не более 20 см, то форсунки в норме, при условии, что ТНВД накачивает давление не менее 1000 бар. Если 20 и выше, то форсунка умирает.

ДИНАМИЧЕСКИЙ ТЕСТ:

Мотор должен быть прогрет. Запускаем двигатель и и он работает три минуты на холостом ходе и две минуты на оборотах 2500-3000об/мин. Инжектор у которого показания в три раза отклоняются от нормы подлежит замене. При этом необходимо наблюдать за количеством топлива в мерных мензурках и не допускать его перелива.

7. После проведения замеров следует восстановить ранее отсоединенный обратный топливопровод.
8. Проверить герметичность восстановленного соединения.

Адаптеры входящие в комплект прибора позволяют применять его на большинстве систем Common Rail всемирно известных производителей легковых и коммерческих автомобилей, дорожной, строительной и сельскохозяйственной техники.

Диагностика и ремонт механических форсунок дизелей

Форсунка это элемент который непосредственно производит впрыск в камеру сгорания дизельного двигателя. Часто обладатели дизельных автомобилей грешат на ТНВД хотя это не всегда правильно. Форсунка это конечный элемент топливной аппаратуры в который подается высокое давление топлива. От форсунки зависит работа ДВС.

Если давление открытия форсунки упало , то соответственно форсунка откроется раньше . В результате может появиться черный дым. Если давление открытия форсунки завышено то, форсунка откроется позже, что в свою очередь приведет к белому дыму.

Теперь представим что на двигателе форсунки отрегулированы под разное давление. Казалось бы вы выставили предварительный угол впрыска согласно технической документации но двигатель работает с перебоями и непонятно почему дымит то черным то белым , ответ напрашивается сам по себе одни форсунки открываются позже другие раньше. Как — бы вы не регулировали угол впрыска топлива положительных результатов вы не добьетесь.

Признаки засорения форсунок дизеля

Образование твёрдых отложений в распылительной части форсунок — объективный процесс, свойственный любому двигателю, оснащённому системой впрыска. В России данная проблема усугубляется нестабильностью и нарушениями технологии производства и транспортировки топлива.
Наличие отложений в канале и распылителе форсунки приводит к нарушению формы факела распыливания и уменьшению её пропускной способности. Типичными симптомами проявления данной неисправности являются:

• ухудшение пусковых характеристик двигателя (особенно в холодное время года);
• подёргивания и провалы при ускорении и на переходных режимах;
• ухудшение динамики и уменьшение мощности двигателя;
• увеличение расхода топлива;
• ухудшение равномерности работы двигателя на холостом ходу (необязательно).

Игнорирование перечисленных симптомов и продолжение эксплуатации автомобиля вызывает следующие последствия:

• перегрев и повреждение нейтрализатора выхлопных газов;
• пробой изоляции высоковольтных компонентов системы зажигания (провода, наконечники, катушки, бегунок распределителя и т.п.);
• повреждение деталей ЦПГ вследствие возникновения очагов детонации (в большей степени характерно для турбированных двигателей).

К великому сожалению в России часто явление, что автомобили приезжают не на диагностику, а уже на ремонт, хотя многих затратных ремонтов можно было избежать своевременно проверив топливную аппаратуру.

Диагностика и ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей

Своевременная диагностика и ремонт топливной системы автомобиля позволяют быть уверенным в надежности железного коня, максимально увеличивают ресурс силового агрегата и сопутствующих узлов и улучшают эксплуатационные характеристики машины. Связанно это с невозможностью обеспечить оптимальное сгорание топлива при неисправности любой из деталей питания дизеля, поэтому при возникновении любых симптомов поломок или снижении динамических показателей автовладельцу рекомендуется посетить станцию технического обслуживания или провести проверку состояния топливной системы самостоятельно.

Важность проведения своевременного технического обслуживания

Схема топливной системы двигателя состоит из нескольких самостоятельных узлов, объединенных топливопроводами. Выход любого элемента из строя ведет к повышенному износу всех остальных частей топливоподачи, поэтому затягивание с определением виновника неправильной подачи горючего вызывает дополнительные повреждения, что ведет к увеличению стоимости ремонта и необходимости заменять большее количество деталей.

Так, например, вышедший из строя топливоподкачивающий насос не сможет поддерживать подачу достаточного количества горючего тнвд. Это в свою очередь приведет к ускоренному его износу. Помимо этого не будет обеспечиваться достаточное давление топлива, подаваемого в форсунки.

В результате низкого давления горючего в топливной рампе форсунки не будут нормально дозировать и распылять дизтопливо. Двигатель отклонится от оптимального режима работы. Электронный блок управления будет пытаться скорректировать ситуацию и выдаст сигнал об ошибке.

Если автовладелец не будет обращать внимание на поломку, то из-за неправильной подачи топлива силовой агрегат будет изнашиваться в ускоренном темпе. Так, вместо замены недорого топливоподкачивающего насоса, возникнет необходимость капитального ремонта двигателя и его системы питания. Это и есть основная причина, почему важно вовремя проводить диагностику топливоподачи.

Причины, вызывающие неисправности

Основными причинами, способными вызвать неисправности топливной системы дизельного двигателя, являются:

• низкое качество заправляемого дизтоплива;
• случайное попадание бензина в топливный бак;
• отсутствие качественного технического обслуживания;
• стиль езды, вызывающий механические повреждения и подсос воздуха в топливную магистраль.

Состояние фильтра также играет немаловажную роль. При его ненадлежащем состоянии происходит забивание магистралей. Топливная аппаратура для своей нормальной работы требует своевременной чистки и слива конденсата из фильтрующего элемента. При этом необходимо визуально осматривать его состояние и при необходимости производить замену.

Признаки необходимости проведения диагностики

О том, что в ближайшее время потребуется ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей может сигнализировать затруднительный запуск мотора. Причинами, вызывающими нестабильное включение движков являются:

• системы впрыска топлива не обеспечивает достаточное распыление горючего;
• чрезмерный износ нагнетательных элементов не способных обеспечить требуемое давление;
• момент впрыска имеет неправильный угол опережения, требуется его настройка;
• воздух в топливной системе создает нехватку дизеля перед ТНВД;
• впрыскивание горючего слишком малой дозой, то есть необходима регулировка;
• Несезонность топлива, залитого в бак.

Ухудшение динамических характеристик свидетельствует о том, что топливная система дизельного двигателя требует внимания автовладельца. Причинами, почему дизельный двигатель, потерял мощность могут быть:

• неправильная регулировка насоса;
• износ распылителей;
• завоздушена топливная система;
• снижение производительности подкачивающего насоса.

Также симптомами того, что необходима диагностика топливной системы дизельного двигателя, являются:

• черный выхлоп, возникающий, когда подача топлива происходит с опозданием, либо свидетельствующий о неоптимальном смесеобразовании;
• жесткая работа мотора, возникающая при разном дозировании топлива в цилиндры;
• серый дым из выхлопной трубы, говорящий, что в дизельном двигателе неверное время опережения впрыска;
• высокая температура двигателя, возникающая из-за плохого распыления горючего форсунками;
• посторонний шум при работе, возникающий из-за попадания воздуха в топливную систему;
• нестабильные обороты холостого хода;
• внезапная остановка мотора как под нагрузкой, так и в холостую;
• при отключении двигателя он продолжает работать, так как топливо просачивается через электромагнитный клапан;
• визуальное обнаружении течи солярки.

Возрастание расхода топлива без смены стиля вождения также должно насторожить автовладельца. Причиной этого не обязательно может быть система питания, но диагностика топливной аппаратуры дизельных двигателей не будет лишней в такой ситуации. Лишь убедившись в полной исправности топливоподачи можно переходить к поиску других возможных причин увеличения потребления горючего.

Основные методы диагностики

Диагностика топливной системы легковых и грузовых автомобилей, оборудованных дизельными двигателями проводится тремя основными способами:

• все оборудование подлежит визуально-акустическому осмотру;
• измерение параметров при помощи проборов и стендов;
• электронная диагностика с применением считывающего сканера и персонального компьютера.

Каждый из методов дополняет друг друга, помогая выявить поломки различного типа. Так, при визуальном осмотре обнаруживаются наиболее грубые неисправности, например, механические повреждения. Акустической диагностикой можно обнаружить посторонние звуки, возникающие в дизельных моторах. Компьютерная и стендовая проверки позволяют обнаружить поломки в электронике. Некоторые производители, например, кубота и делфи имеют собственные считывающие сканеры и программное обеспечение для поиска неисправностей.

Применение компьютера для выявления проблем

Одним из главных преимуществ компьютерной диагностики является возможность определить поломку без демонтажа и разборки узлов. Вся информация, поступающая с датчиков, подлежит обработке. После этого круг виновников неисправности сужается.

Для проведения такого вида операций персонал должен пройти специальное обучение по ремонту топливной аппаратуры современными методами. При отсутствии высококлассифицированных специалистов наличие сканера и персонального компьютера не помогут в поиске неисправности. Это является причиной невозможности повсеместного распространения электронной диагностики.

Причины наличия подсоса воздуха

Устройство топливной системы дизельного двигателя не способно работать нормально при наличии даже небольшого количества воздуха в топливной магистрали. Причинами, почему топливопровод завоздушивается, могут быть:

• изношенность уплотнителей;
• механические повреждения топливных шлангов, что является частой поломкой на топливных магистралях техники кубота;
• низкий уровень топлива в баке.

Фильтр является расходником, подлежащим периодической замене. Неправильная установка или низкое качество могут привести к попаданию воздуха, поэтому если проблемы начались после техобслуживания, отремонтировать машину можно проверкой состояния фильтрующего элемента.

Развоздушивание топливной системы

Перед тем как прокачивать топливную систему необходимо определить место подсоса воздуха. Для этого необходимо придерживаться следующего плана действий:

1. Обследовать топливную магистраль на наличие следов вытекания солярки;
2. Отсоединить топливоподачу и обратку от ТНВД;
3. Подсоединить топливный насос повышения давления к емкости с горючим;
4. Расположить тару выше ТНВД;
5. Подождать несколько часов;
6. Запустить двигатель. Если симптомы наличия воздуха в системе пропали, значит следует менять топливные шланги;
7. Опустить емкость ниже уровня ТНВД и подождать несколько часов;
8. Завести мотор. При подсосе воздуха через насос, появятся симптомы завоздушивания системы.

Инструкция о том, как прокачать топливную систему дизельного двигателя:

1. Ослабить болт обратки;
2. Снять трубки идущие к форсункам;
3. Прокрутить коленвал;
4. Дождаться появления топлива и вернуть шланги на место.

Прокачка может быть проведена и без снятия трубок с форсунок. В таком случае потребуется больше времени. Обнаружить момент развоздушивания системы будет сложнее.

Своевременное проведение диагностики убережет автомобиль от неприятностей. При обнаружении любого из симптомов необходимости ремонта топливной системы дизельного двигателей не рекомендуется затягивать с поездкой на станцию технического обслуживания. Тем более современные методы проверки позволяют производить все действия непосредственно на машине без демонтажа деталей и узлов.