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.

Как проверить тнвд на дизельном двигателе

Неисправность ТНВД выражается повышенным расходом топлива, падением мощности, дымностью выхлопа и перебоями в работе мотора. Идеальный вариант – проверка на специальном стенде с регулировкой, однако, определить большинство причин можно и без него. Рассмотрим причины и как проверить тнвд на дизельном двигателе без стенда.

Признаки неисправности

Выделим основные признаки, по которым следует судить о неисправности ТНВД:

1. Расход топлива увеличился.

1. Мотор работает с перебоями в любом режиме.

1. Трудный запуск мотора, особенно зимой.

1. Ощутимое падение мощности мотора.

1. Выхлоп стал черным или сизым.

1. Повысилась шумность работы мотора.

1. Мотор глохнет на холостом ходу в прогретом состоянии, но на холодную заводится легко.

Причины неисправностей

Неисправности ТНВД могут быть вызваны следующими причинами.

• Плунжерные пары. Загрязнение или износ этих пар, наиболее частая причина неисправностей. Причина простая – некачественное топливо и грязь. Износ происходит по причине попадания мусора или воды в эти пары, изношенные детали уже не справляются с поставленной задачей.

• Попадание воды. Некачественное топливо зачастую содержит воду, которая рано или поздно попадет в насос. Это повышает износ деталей и вызывает коррозию. Перебои в работе тоже обусловлены водой, которая подается вместо горючего или с горючим пополам.

• Забитый фильтр топлива. Приводит к загрязнению и износу плунжерных пар, снижает подачу топлива, что вызывает перебои в работе мотора. Детали насоса, для которых топливо является смазкой, идут в разнос от ее недостатка.

• Нарушенное распределение топлива. В цилиндры подается разное его количество, вызывается дисбаланс в работе мотора и дымление. Причина — забитые форсунки или изношенные пары.

• Брак деталей. Редкий случай, когда трескается корпус ТНВД, разрушаются подшипники или заедает плунжеры. Этим грешат дешевые насосы. Сильный износ деталей вызывается так же нарушением условий эксплуатации и старением, так как нет ничего вечного.

• Нарушение охлаждения. По причине плохого охлаждения насос перегревается, что быстро выводит из строя детали и может вызвать заклинивание их. Охлаждается он соляркой, которую прокачивает, поэтому возможно забит топливный фильтр или перетянут приводной ремень.

• Разгерметизация. Разгерметизация насоса выдаст себя струйками и потеками топлива, которое при этом произойдет неизбежно. Ищите пробитые прокладки, трещины и прочие поломки.

• Нарушение впрыска. Сбой регулировки или работы клапана, управляющего впрыском. Мотор работает с перебоями, дымит. Нужно проверять клапан (если он есть), регулировать впрыск и заодно проверить форсунки, они тоже могут быть причиной такого сбоя.

• Сломалась пружина плунжера. Возвратные пружины плунжеров ломаются, при этом он полностью не возвращается на место (его ход сокращается), от этого подача топлива происходит в уменьшенном объеме. Происходит троение мотора, гуляющие обороты, вибрации.

• Рейка насоса неисправна. Нарушение подвижности этой рейки сбивает подачу топлива в мотор. Если она застряла в положении выключенного мотора, то мотор не заводится. Если застревание произошло на максимальных оборотах – мотор идет в разнос, вынужденный работать на пределе возможностей.

• Замерзание. В морозы наблюдается замерзание деталей насоса и выпадения парафина в солярке, забивающего топливные фильтры и магистрали. Во избежание таких неприятностей, рекомендуется использовать зимнее или арктическое ДТ (в зависимости от морозов) и применять присадки от замерзания и для разморозки, до того, как морозы наступят.

Проверка ТНВД

Переходим к проверке ТНВД, методы следующие.

• На стенде. Лучшим способом проверить и отрегулировать любой ТНВД является стенд на СТО. Такая проверка выявляет все неисправности и нарушения в работе. Однако услуга платная и самостоятельно вы не справитесь. Поэтому переходим к тому, что можно проверить своими руками.

• Наличие воды. Чтобы определить, попала ли в насос вода, следует снять с него приводной ремень. После этого, прокручивают шкив вручную. Вращение должно происходить то легко, то с затруднением, это означает, что вода внутрь не попала. Если не вращается или усилий требует больших, значит вода внутри насоса есть, и нужно от нее избавляться.

• Проверка давления. Для проверки давления плунжеров нужен специальный тестер или манометр, имеющий большой диапазон измерения. Давление около 300 кг/см означает исправность плунжеров. Лучше свериться со справочником для конкретно вашего насоса. Более низкие показатели сообщают об износе пары, требуется замена.

• Датчики управления. Проверяется на наличие ошибок с помощью сканера, если нет сканера, обращаются на СТО, где такое оборудование есть.

• Утечка горючего. Выдает себя потеками и струйками солярки при работе мотора. Ищите места утечек и устраняйте причину.

• Заедание рейки. Для проверки, следует отсоединить ее тяги от регулятора и скобы. Затем передвинуть ее в самое крайнее положение, рычагами управления на насосе. При движении становится понятно, есть заедания или нет.

• Замерзание насоса. Проверить можно только отогрев насос. Открытым огнем греть опасно для жизни, поэтому его следует отогревать закатив машину в теплый гараж, или включив отопление гаража, если машина и так находится в нем. Используйте размораживатель мотора. Снимать разбирать и промывать насос долго и требуются профессиональные знания, иначе даже не пытайтесь этого сделать.

Ремонт

Ремонт топливного насоса высокого давления своими руками требует знания устройства и способа разборки/сборки конкретно вашего агрегата. Порядок действий может несколько отличаться, для каждой модели ТНВД, но примерно такой:

• отключают аккумулятор;

• отсоединяют от ТНВД все трубки и приводной ремень;

• при необходимости, снимают все детали, мешающие снятию ТНВД;

• откручивают крепления и снимают насос;

• разборку насоса выполняют аккуратно, запоминая последовательность и не теряя мелких деталей;

• очищают все детали, чтобы выявить поврежденные;

• плунжерные пары заменяются только парой (менять один плунжер или одну гильзу нельзя);

• сборка выполняется в обратной последовательности, после замены всех поврежденных деталей;

Самостоятельный ремонт ТНВД требует знания устройства и навыков разборки – сборки. Без этого, лучше обратиться к специалистам за помощью. Чтобы не допускать больших проблем, рекомендуется промывать топливную систему не реже раза в год промывкой, добавляемой в топливо.

Не забывайте менять фильтры своевременно, и подготавливаться к зимнему периоду с помощью зимней солярки или присадок. Заправляйтесь только на проверенных АЗС, чтобы не попасть на плохое топливо.