Диагностика дизельных двигателей — исследование ЗР

Диагностика современного дизеля в целом и его отдельных систем занимает обычно гораздо больше времени, чем в случае с бензиновыми агрегатами. Для определения неисправности необходимо сочетание профессионального оборудования и высокой квалификации мастера. Но и при наличии такой базы приходится прибегать к специфическим приемам диагностики.

Основная сложность диагностики дизеля по сравнению с бензиновым мотором состоит в том, что у него меньше системных параметров, оценка которых позволяет сразу выйти на неисправность. Один из таких параметров — состав топливовоздушной смеси. У дизеля его диапазон шире по сравнению с бензиновым мотором, вследствие чего сложно однозначно судить, бедна или богата смесь для определенного режима. Поэтому диагносту приходится сопоставлять много косвенных показателей. Это напоминает детективное расследование с отсеиванием подозреваемых и постепенным выходом на истинного виновника.

Дедуктивный метод

Самая трудная задача — выявить плавающие неисправности, почти не оставляющие улик и обнаруживающие себя только в определенных режимах работы мотора. С ней справится только опытный диагност-детектив, вооруженный хорошим сканером. Повезет, если за несколько поездок, сравнивая ключевые рабочие параметры основных систем двигателя, он сможет отловить виновника. Но часто диагносту приходится использовать обходные приемы, дабы сузить круг подозреваемых.

Чтобы описать ход расследования, рассмотрим самые распространенные случаи, когда в сервис приезжает машина с явными и постоянными неисправностями.

В затрудненном пуске двигателя и нестабильности его работы в различных режимах чаще всего виновата топливная аппаратура. Но важно гарантированно исключить и другие причины — например, проблемы с цилиндропоршневой группой, а именно снижение компрессии. На дизельном моторе ее просто так не замеришь, придется демонтировать топливные форсунки или свечи предпускового подогрева, что чревато их повреждением. Вот здесь и приходят на помощь специфические методы диагностики.

Сперва с помощью сканера проверяют коррекцию топливоподачи по цилиндрам и динамику изменения давления топлива в рампе. Контроль этих параметров включен в бортовую систему диагностики автомобиля. Если давление в рампе нагнетается медленнее, чем положено, проводят проверку с помощью внешних измерителей. Сначала отсекают линию низкого давления до ТНВД, подключая манометр или вакуумметр (в зависимости от типа подающего контура). Далее проверяют насос. К нему подсоединяют тестер давления так, что ТНВД качает топливо «в стенку»: в режиме прокрутки стартером он развивает максимальное давление, которое сравнивают с требуемым. По разнице показателей оценивают состояние насоса и его дозирующего клапана.

С помощью этого тестера проверяют и правильность показаний датчика давления топлива в рампе. В этом случае устройство подключают к рампе вместо одной из топливных форсунок (ничего страшного, что мотор временно поработает без одного цилиндра). Показания тестера и сканера сравнивают и отсекают врущий сенсор на рампе.

Анализируя значения коррекции топливо­подачи, достоверно выявляют проблемные цилиндры. Если одна из форсунок недоливает или характер сгорания топливовоздушной смеси нарушен из-за снижения компрессии, блок управления двигателем попытается исправить ситуацию, увеличивая длительность впрыска. При этом значения коррекции будут заметно различаться по цилиндрам.

Далее диагност вычисляет виновника: форсунка это или снижение компрессии в цилиндре? Второй параметр часто оценивают косвенными методами, чтобы не выкручивать форсунки или свечи накаливания для подключения компрессометра: их легко повредить, особенно у моторов с большим пробегом.

Первый способ включен в функции бортовой диагностики у автомобилей некоторых марок. По неравномерности вращения коленвала в момент его прокрутки без пуска мотора «мозги» сами определяют разброс компрессии по цилиндрам. Это экспресс-метод с невысокой точностью и повторяемостью результатов. Он способен вычислить только сильно сдавшие цилиндры и не заметит менее явных отклонений, которые могут сказываться на работе двигателя.

Второй косвенный метод замера компрессии более универсален. На один из проводов аккумулятора вешают датчик, регистриру­ющий пики потребляемого стартером тока при прокрутке коленвала. Чем выше компрессия в цилиндре, тем больше потребление в такте сжатия. Датчик — это преобразователь тока в напряжение. Его подключают к осциллографу, и уже на его экране сравнивают значения пиков напряжений по цилиндрам. Если они одинаковы, то компрессия в цилиндрах считается оптимальной. В противном случае с помощью синхронизации с другими сигналами можно «привязать» к пикам тока конкретные цилиндры. Или пойти дальше — провести реальный замер, одновременно задействовав компрессометр и датчик тока. Тогда для двигателя конкретного типа получаем коррелированные (взаимосвязанные) значения (амперы и бары), которые пригодятся в будущем.

Если компрессия во всех цилиндрах нормальная, всё внимание направляем на топливные форсунки. Электрическую часть форсунок проверяют тестером, который замеряет их сопротивление и индуктивность, а также проверяет сопротивление изоляции. Гидравлическую часть (как и ТНВД) можно полноценно проверить лишь на дорогих стендах, которыми располагают в основном профильные предприятия по ремонту топливной аппаратуры. В арсенале обычных СТО есть лишь привычный набор для проверки так называемой обратки (магистраль для слива топлива из форсунок в бак). К форсункам подключают мерные колбы и смотрят, как они наполняются. При этом совсем не обязательно, что, к примеру, инжектор, прилично недоливающий топливо в цилиндр, будет сливать в обратку гораздо бóльшие объемы по сравнению с другими. Этот тест проводят в дополнение к остальным мероприятиям. Если делать однозначные выводы только на основе его результатов, можно безос­новательно приговорить работоспособные элементы.

ОРЕЛ И РЕШКА

Фирменные дизельные техцентры (например, Делфи-Сервис или Бош-Сервис) есть далеко не во всех городах. Автовладельцам остается обращаться в обычные моно- или мультибрендовые автосервисы.

Монобрендовые сервисы, специализирующиеся на одной марке или на нескольких, но принадлежащих одному концерну, имеют, как правило, большой, но узкий опыт. За многие годы они набили много шишек на некоторых ­моделях и зачастую даже без диагностического оборудования могут с ходу поставить диагноз по симптомам неисправностей. И обычно у них есть возможность временно поставить заведомо исправные элементы, чтобы точно установить виновника.

Но и такие СТО иногда дают сбой. В этой сфере всегда была существенная текучка кадров. Рано или поздно матерый специалист уходит в другой техцентр, а его место занимает менее опытный мастер. Вдобавок, если какой-то сложный дефект диагностам сервиса доселе не встречался, их системных знаний, как правило, не хватает для вынесения точного вердикта.

Сотрудники мультимарочных сервисов обычно более подкованы в фундаментальных вопросах: обязывает поток проходящих через их руки разнообразных машин и систем. Речь не о «временщиках», у которых на все случаи жизни есть один универсальный китайский сканер, а о серьезных СТО. Профессионалы используют широкую гамму диагно­стического оборудования и проверяют множество параметров. Однако порой на постановку правильного диагноза у них уходит гораздо больше времени, чем у коллег из монобрендового сервиса. А неко­торые сложные процедуры они не смогут выполнить из-за отсутствия узкопрофильного оборудования или оснастки.

Стандартная схема

Диагностика остальных систем дизеля проще, но без специального оборудования всё равно не обойтись. Прежде чем извлекать для осмотра свечи предпускового подогрева, замеряют их напряжение и сопротивление. Оптимальный тест — подключение датчика тока, использу­емого для замера компрессии. Обычно свечами управляет отдельный блок. Датчик вешают на его питающий провод и фиксируют общее потребление тока: по его значительному падению можно сразу определить, что не работает одна свеча или две. Далее переходят к проверке конкретных свечей.

У дизельных моторов вакуумная система обычно более сложная, чем у бензиновых, поэтому для проверки герметичности ее магистралей часто задействуют вспомогательное оборудование — дым-машину. Просочившийся дым однозначно укажет на прохудившееся место. Этот аппарат используют и для проверки герметичности впускного тракта системы наддува. А вот ее управляющую часть (если она вакуумного типа) тестируют комбинированным способом. Показания вакуумметра, подключа­емого в различные точки системы, сопоставляют с получаемыми со сканера данными об управляющем воздействии на соленоид и давлении наддува.

Состояние сажевого фильтра можно точно определить по показаниям датчика дифференциального давления. У любого дизельного автомобиля бортовая диагностика этого узла очень развита, и ее вполне достаточно для получения точных данных. На то, что фильтр забит выше допустимого уровня, укажет повышенное противодавление перед ним.

Относительно просто проверяется и работа клапана системы рециркуляции отработавших газов (EGR). Электрические клапаны обычно снабжены датчиком положения с обратной связью. В расчет берется и расход воздуха двигателем. Диагност с помощью сканера способен определить состояние клапана и его некорректную работу.

Посторонние шумы при работе дизеля — отдельная тема. На фоне общей громогласности мотора сложно определить их истинный источник. Основной шум дизеля связан с особенностями сгорания топливовоздушной смеси в цилиндре. Если оно принимает аномальный характер, к примеру, из-за неисправной форсунки, звук усиливается. В этом случае отключают по одной форсунке, чтобы определить «громкий» цилиндр. Как только будет деактивирован нужный, посторонний шум сойдет на нет. Правда, такой маневр не пройдет, если шумят два или более цилиндра.

НЕ ПАНАЦЕЯ

Полноценную диагностику дизельной топливной аппаратуры можно провести только в фирменных техцентрах производителей этих систем. В их арсенале есть многофункци­ональные стенды для проверки форсунок и ТНВД в различных режимах и оборудование для ремонта. Но даже такая техническая база не всегда дает стопроцентный результат.

Известны случаи, когда на автомобиль устанавливают проверенные форсунки, с успехом прошедшие все испытания на стенде, — а неисправность не уходит. И причина не в негодном оборудовании или низкой ­квалификации сотрудников, а в специфических режимах работы топливной аппаратуры в реальных условиях — их не в состоянии ­воссоздать даже самые навороченные стенды.

Часто встречаются проблемы и с отремонтированными деталями и узлами. Безукоризненно провести такие работы по плечу далеко не каждой СТО, и даже при грамотном подходе неизбежны осечки. В одних случаях восстановленная форсунка, прошедшая все проверки, вообще отказывается адекватно работать, а в других она капризничает только в некоторых режимах работы двигателя, хотя стенд прогнал ее по всем контрольным точкам и присвоил правильный код коррекции ­топливоподачи. В итоге приходится менять дорогущую форсунку, при том что владелец машины и так уже потратил массу времени и денег.

Благодарим за помощь в подготовке материала учебно-практический центр компании Интерлакен-Рус.

Диагностика дизельного двигателя автомобиля: тонкости и нюансы

Дизельный двигатель является достаточно надежным и проверенным временем типом ДВС. Однако, как и любой другой сложный механизм, дизели также имеют ряд определенных проблем. Как правило, большинство распространенных неполадок связаны не с самим мотором, а с его топливной системой.

Также хорошо известно, что дизельный агрегат является более выносливым и «ходит» дольше бензиновых аналогов до капитального ремонта. При этом на ресурс дизельного двигателя сильно влияет именно топливоподающая аппаратура, которая определяет качество его работы и общий срок службы.

Далее мы поговорим о том, для чего нужна и что показывает диагностика дизельного двигателя, как часто и в каких случаях ее проводить, а также почему регулярная диагностика топливной системы дизельных двигателей позволяет значительно продлить жизнь такому мотору.

Проверка дизельного двигателя и его систем: на что обратить внимание

Итак, на начальном этапе или в комплексе с проведением диагностических процедур следует обращать особое внимание на признаки, которые могут точнее указать на характер неисправности.

Другими словами, необходимо точно зафиксировать, как проявляется проблема. Например, если дизельный двигатель плохо заводится, тогда возможными причинами могут оказаться:

• изношенные элементы внутри ТНВД;
• неверно выставленный угол опережения впрыска;
• изношены распылители на дизельных форсунках;
• снижение давления впрыска дизтоплива;
• завоздушивание топливной системы;
• топливо подается в малом объеме из-за проблем с регулятором;
• происходят сбои в работе подкачивающего топливного насоса;
• неполадки свечей накаливания;
• горючее парафинизируется в системе;

Если заметно снижение мощности дизеля, тогда также необходимо обратить внимание на следующие возможные причины:

• износ плунжерных пар ТНВД и/или регулятора давления;
• неправильная регулировка топливного насоса;
• ненастроенный угол опережения впрыска;
• неполадки или износ распылителей на форсунках;
• низкое давления впрыска дизтоплива (неисправности системы питания или засорение фильтров);
• проблемы с подкачивающим насосом;
• воздух в топливных магистралях или других элементах;

Также добавим, что высокий расход топлива, жесткая работа дизеля или троение, черный, белый, сероватый выхлоп, рывки, провалы при разгоне, высокие обороты холостого хода или плавающие обороты, солярка в масле и другие симптомы и признаки также часто указывают на:

• неправильный угол опережения впрыска;
• износ плунжерных пар насоса высокого давления;
• загрязнение или повреждение форсунок и распылителей;
• грязный воздушный и/или топливный фильтр;
• завоздушивание системы топливоподачи;
• ранний или поздний впрыск дизтоплива;
• нарушение смесеобразования;
• пробой прокладки ГБЦ;
• сбои в работе клапанного механизма и фаз ГРМ;
• низкую компрессию по цилиндрам;

Еще в процессе диагностики нужно проверить состояние «обратки», так как сливной топливопровод от насоса к топливному баку может быть забит. Параллельно проверяется и давление картерных газов, система EGR.

Диагностика топливных систем дизельных двигателей

Как видно, хотя в дизельном моторе вполне могут выйти из строя клапана ГРМ, поршни или кольца, большинство неисправностей дизеля связаны именно с системой питания.

По этой причине проверка узлов и элементов топливной системы является первостепенной задачей.

Изношенными могут оказаться и нагнетательные клапаны, а еще распространенной ситуацией является нарушение правильной регулировки ТНВД. Как правило, к таким неполадкам приводят тяжелые условия эксплуатации, нарушение или игнорирование базовых рекомендаций по обслуживанию двигателя, а также использование дизтоплива низкого качества.

Среди основных методов диагностики специалисты выделяют три:

1. Визуальный осмотр и анализ шумов во время работы ДВС.
2. Замеры определенных параметров (давление топлива и т.п.).
3. Компьютерная диагностика дизельного двигателя.

В первом случае можно быстро выявить серьезные неисправности, которые приводят к явным сбоям в работе силовой установки. Если мастер опытный, тогда одного визуального осмотра будет достаточно для оценки состояния двигателя, ответственных узлов топливоподающей аппаратуры и т.д.

Сделать выводы о состоянии ДВС позволяет воздушный фильтр, звук работы дизеля и ТНВД на ХХ и под нагрузкой, цвет выхлопных газов, внешний вид свечей накала и осмотр других элементов.

• Во втором случае предполагается, что мастер локализовал проблему, однако необходимо более точное определение неполадки при помощи замеров ряда параметров, которые укажут на отклонения в работе той или иной системы или самого мотора.

Такая диагностика топливной системы дизельных двигателей и других узлов обычно проводится на машинах, где электронная диагностика при помощи сканеров невозможна (старый дизель с механическим ТНВД). В этом случае потребуется снять форсунки для их проверки, замерить компрессию, давления наддува, давление картерных газов, проверить фильтры, фазы газораспределения, установку приводных ремней, провести диагностику калильных свечей и т.д.

Например, замер компрессии в цилиндрах часто проводится, если дизель троит. Троение может указывать как на проблемы в системе питания, так и на неисправности в силовом агрегате. В ситуации, когда компрессия низкая, топливо не горит и цилиндр попросту не работает. Это значит, ремонтировать нужно не элементы топливоподачи, а сам двигатель.

• Третий способ позволяет выявить сбои и поломки как в электронной системе управления двигателя (ЭСУД), так и целый ряд «механических» проблем. Компьютерная диагностика позволяет проверить работу датчиков и управляющей электроники, а также на основании анализа показаний от датчиков определить другие неисправности.

Что касается диагностики топливной аппаратуры дизельных двигателей, на начальном этапе производится анализ работы «электрической» части форсунок, также компьютерное сканирование определяет показатели температуры, производится замер параметров во время работы вакуумных устройств и т.д.

Далее все собранные показания оцениваются, после чего компьютер выводит данные об ошибках, что позволяет приступить к устранению обнаруженных дефектов. Главным плюсом такой диагностики является простота, скорость работы, а также отсутствие необходимости разбирать двигатель и проводить дополнительные манипуляции.

Советы и рекомендации

Как уже было сказано выше, срок службы дизельного мотора сильно зависит от качества работы системы питания. Нарушения и сбои в работе указной системы не только влияют на эксплуатационные характеристики, но и могут привести к быстрой поломке ДВС.

При этом важно понимать, что ремонт дизеля является достаточно дорогим по сравнению с аналогами на бензине. С учетом вышесказанного становится понятно, что диагностика топливной системы дизельного двигателя должна проводиться не только уже после появления неисправностей, но и в профилактических целях.

Дело в том, что обнаружение проблем на начальной стадии позволяет избежать более серьезных поломок и дорогого ремонта. Обычно незначительные неисправности топливной системы быстро прогрессируют, что приводит к ремонту дизельных форсунок и топливного насоса высокого давления.

На многих СТО и сервисах по обслуживанию и ремонту дизелей имеется необходимое диагностическое оборудование для дизельных двигателей (механотестер, сканер и т.д.), что позволяет быстро проверить дизельную систему питания, производительность ТНВД при частичных и полных нагрузках, замерить давление топлива.

Что в итоге

Итак, хорошо известно, что дизельные двигатели обладают достаточно высоким уровнем надежности. Если владелец регулярно обслуживает мотор и следит за состоянием ДВС, своевременно меняет расходники и оперативно устраняет неисправности, тогда риск неожиданного выхода агрегата из строя минимален.

Как правило, прекращение эксплуатации и незамедлительная диагностика необходимы в таких случаях:

• когда дизельный мотор начал дымить;
• возникли малейшие проблемы с запуском;
• отмечена жесткая и шумная работа;
• пропала тяга и мощность;
• агрегат начал троить или работать неустойчиво;

Напоследок также отметим, что мелкие поломки дизеля также возможны, однако они зачастую не могут быстро и значительно повлиять на ресурс и общее состояние агрегата данного типа.

Например, частой неполадкой подобного рода является некорректная работа клапана ЕГР, загрязнение сажевого фильтра, снижение пропускной способности топливного фильтра и т.д. В таких случаях диагностика и последующий ремонт могут быть выполнены самим владельцем автомобиля в условиях гаража.

Завоздушивание топливной системы дизеля: признаки неисправности и диагностика. Как самостоятельно найти место подсоса воздуха, способы решения проблемы.

Черный цвет выхлопа дизельного двигателя. Сажа из выхлопной трубы дизеля, причины неполного сгорания топлива. Определение основных неисправностей.

Синий выхлоп дизельного мотора, неисправности и причины появления сизого выхлопа дизеля. Износ цилиндропоршневой группы, компрессия, подача дизтоплива.

Почему дизельный двигатель дымит белым выхлопом. Белый выхлоп дизеля «на холодную» и после прогрева мотора. Основные причины, диагностика неисправностей.

Появление стуков на разных режимах работы дизеля. Диагностика неисправностей. Характер стуков кривошипно-шатунного механизма, ГРМ, топливной аппаратуры.

Признаки неработающего цилиндра (троение и вибрации) дизельного двигателя. Поиск неисправности: компрессия, дизельные форсунки, свечи накала, ТНВД и другие.