Ремонт топливного насоса высокого давления дизельного двигателя

Наряду с бензиновыми моторами, агрегаты на тяжелом топливе стали использоваться все чаще. Если в течение ХХ века дизель был в основном прерогативой грузовой автомобильной техники, то к концу века встретить дизельную легковушку было уже обычным явлением. Дешевизна топлива, экономичность, высокий крутящий момент на низких оборотах и простое устройство — эти принципиальные особенности закрепились за дизельными двигателями и остаются актуальными до сих пор. Тем не менее, система питания моторов на солярке имеет очень сложный и высокоточный узел — топливный насос высокого давления.

Содержание:

Система питания дизеля

Система питания дизельного двигателя с одной стороны немного проще, чем у бензинового инжекторного. Она может долго работать без регулировок, а также достаточно вынослива. Сердцем системы питания был и остается топливный насос высокого давления. В его задачи входит не только поддержание давления в системе питания, но и распределения дозированного топлива в камеру сгорания, а также регулировка момента впрыска топлива, аналогично бензиновой системе зажигания.

Как видим, функций у ТНВД более чем достаточно, поэтому и устройство агрегата очень непростое. Однако какого типа не применялся бы насос, основным его рабочим элементом есть плунжерная пара. Это высокоточное и очень технологичное устройство, которое представляет собой пару: плунжер, поршень, который нагнетает давление в системе, а также гильза или втулка, в которой работает плунжер. Пара изготавливается из самых высококачественных материалов и подлежит очень точной обработке, шлифовке и полировке для достижения максимально возможного плотного сопряжения, но при этом сохраняя возможность плунжера перемещаться возвратно-поступательно внутри гильзы или втулки.

Устройство и функции ТНВД

Прецизионное сопряжение между плунжером и цилиндром обеспечивают точное дозированное поступление топлива в форсунку, поэтому при малейшей неточности сопряжения, стабильность работы дизеля будет нарушена. Исходя из этого, очень важно контролировать качество фильтрации солярки, которая поступает в ТНВД, иначе пара просто выйдет из строя. Плунжеры и цилиндры каждой пары притерты индивидуально, а плунжеры замене и перестановке местами не подлежат.

По конструкции топливные насосы могут быть трех типов:

• рядный ТНВД;
• магистральный, наиболее современная конструкция;
• распределительный.

Самая старая конструкция — это рядные насосы. В них на каждый цилиндр приходилась свояплунжерная пара, поэтому ТНВД был громоздким, тяжелым и сложным в ремонте. Распределительный насос стал более современной конструкцией, поскольку в нем на несколько цилиндров приходится одна плунжерная пара. Магистральный насос высокого давления представляет собой одну плунжерную пару и нагнетает давление в топливный аккумулятор, откуда солярка распределяется по форсункам при помощи электронного управления.

Ремонт ТНВД

Ремонт топливного насоса высокого давления дизельного двигателя осуществляется только в специализированных центрах при наличии соответствующего оборудования и инструментов, а также специально подготовленного технического персонала. Если топливные насосы старого образца еще могли обслуживаться и ремонтироваться силами предприятий и ремонтных баз, то магистральные и распределительные насосы требуют для регулировки ТНВД и планового ТО очень точного и дорогого оборудования, которое могут позволить себе только глобальные бренды, такие, как немецкая Бош.

Основными поломками ТНВД и признаками того, что ему необходим ремонт, как правило, становятся:

• громкая и неравномерная работа дизеля по всем диапазонам оборотов;
• резкая потеря мощности;
• невозможность или затрудненный пуск на горячую.

Как правило, после появления этих симптомов следует обращаться на диагностику. Однако бываюти крайние случаи, когда в виду использования некачественного топлива, возникает клин плунжера или полная потеря работоспособности. В результате этого давление в топливной системе падает, двигатель попросту не может запуститься.

Необходимость регулировки и планового ТО

После ремонта в обязательном порядке проводится доводка и регулировка ТНВД на нескольких специальных стендах, которые устанавливают правильный момент впрыска топлива, опережение впрыска, количество подаваемого топлива на форсунки или в топливную рампу. При проведении регулировок некорректно, двигатель также не может работать правильно. Он выбрасывает черный дым под нагрузкой, наблюдается перерасход топлива, двигатель не может развивать номинальную мощность.

Только квалифицированный и грамотный ремонт ТНВД и точная регулировка по заводским номиналам могут обеспечить нормальную работу дизельного двигателя. Удачных всем дорог и чистого топлива!

Как отремонтировать топливную аппаратуру: виды и принципы

Принцип работы дизельных двигателей состоит в том, что подача топлива в цилиндры мотора производится с помощью впрыска (аналогично инжекторам). Однако на этом сходство заканчивается. Воспламенение топливной смеси происходит без свечей зажигания благодаря высокой температуре (700 — 800°С) в рабочей камере.

Такая температура достигается за счет более высокой степени сжатия в цилиндрах дизеля (19 — 24) по сравнению с бензиновыми двигателями (9 — 11). Топливо также впрыскивается в цилиндры под высоким давлением (100 — 150 кг/см²).

Для этого топливные насосы изготавливают с минимальными зазорами между корпусом и подающими плунжерами, что делает их весьма чувствительными к износу или загрязнениям. Поэтому обслуживание и ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей имеет свою специфику. Расскажем о ней подробнее.

Состав топливной системы дизельного двигателя

Система питания дизеля состоит из двух контуров: низкого и высокого давления. Состав контура низкого давления:

• Бензобак с расположенным в нем подкачивающим насосом. Последний применяется при значительной протяженности топливопроводов.
• Фильтр-сепаратор, предназначенный для отделения крупных частиц грязи.
• Топливный фильтр тонкой очистки.
• Маршевый подогреватель солярки, который устанавливается по соседству с фильтрующими устройствами.
• Предпусковой подогреватель топлива, включаемый от кнопки перед запуском двигателя.
• Первая (низконапорная) ступень топливного насоса высокого давления (ТНВД).
• Низконапорные топливопроводы.

Контур высокого давления включает в себя:

• Вторую (высоконапорную) ступень насоса, снабженную электромагнитным клапаном отключения подачи топлива, служащим для остановки двигателя.
• Гидравлический аккумулятор высокого давления, выполненный в виде топливной рампы, включающей в себя регулятор давления и клапан дозирования топлива (система Common Rail).
• Форсунки для впрыска топлива в цилиндры.
• Топливопроводы высокого давления.
• Электрические свечи накаливания с блоком управления, задающим время их включения.
• Электронный блок управления двигателем (ЭБУ).

Неисправности системы с описанием внешних признаков

В таблице приведены наиболее распространенные неисправности системы питания дизельного двигателя с указанием видимых проявлений.

Неисправность	Внешние симптомы
Загрязнение фильтра	Падение мощности, глохнет двигатель
Не работает привод ТНВД	Заглох двигатель
Износ или неисправность насоса	Затрудненный пуск, провалы при разгоне, увеличенный расход топлива
Недостаточная величина высокого давления	Провалы в разгоне
Увеличенное давление впрыска	Большой расход топлива
Смещен угол опережения впрыска	Затрудненный пуск, глохнет двигатель
Ранний впрыск топлива	Жесткая работа двигателя
Поздний впрыск топлива	Черный дым из выхлопной трубы
Износ форсунок	Затрудненный пуск, черный дым из выпускной системы
Нестабильная работа свечей накаливания	Трудности запуска
Пригорание клапанов	Черный дым из выпускной трубы
Низкая компрессия	Затрудненный пуск, увеличенный расход солярки
Износ регулятора оборотов коленвала	«плавают» холостые обороты
Загрязнение воздушного фильтра	Провалы в разгоне
Негерметичность уплотнительных шайб под форсунками	«Плавают» холостые
Подсос воздуха между фильтром и насосом
Забита вентиляция картера

Диагностическое оборудование

Приведенная выше таблица еще не является основанием для отправки компонента, попавшего под подозрение, на диагностику, а тем более в ремонт. Эти предварительные диагнозы можно принимать во внимание только в отношении старых дизельных двигателей, не имеющих электронной системы управления.

При возникновении проблем у двигателя, оснащенного ЭБУ, в первую очередь необходимо выполнить диагностику неисправности топливной системы с помощью диагностического сканера, подключаемого к разъему K-line блока.

Только после определения кода ошибки, привязанного к неисправному элементу, стоит направляться на станцию технического обслуживания (СТО), чтобы приступить к ремонту системы питания дизельного двигателя.

После проведения диагностического тестирования специалисты вынесут окончательный диагноз, — какой из элементов системы питания повинен в некорректной работе дизеля. В противном случае, по вашей просьбе, опираясь на ваши предположения, отремонтируют не тот узел, и проблемы останутся с вами.

Выбирая СТО, следует обратить внимание на уровень ее оснащения диагностическим оборудованием. Лидером в области изготовления испытательных и ремонтных стендов для проверки топливной аппаратуры является фирма Bosch, выпускающая линейку оборудования EPS.

Широкими возможностями для проверки ТНВД всех видов обладает стенд EPS 815 под управлением компьютерной системы. С помощью настольного прибора EPS 205 тестируют форсунки различных видов и производителей, используя при этом различные адаптеры. Известны также диагностические комплексы фирм Delphi, DENSO и Hartridge.

Что проверяется

Используя многочисленные функции диагностических комплексов и приборов, можно проверить множество технических параметров и характеристик топливных компонентов и определить основные неисправности системы питания. Комплекты оборудования фирмы Bosch выполняют следующие тесты и действия:

• диагностику контура низкого давления (комплект Diesel Set 1);
• удаление воздуха из системы Common Rail (Diesel Set 2);
• диагностику линий высокого давления (Diesel Set 3.1).
• этот же комплекс проверяет: почему не заводится двигатель при работающем стартере или глохнет работающий двигатель, находит причины внезапного снижения мощности при отсутствии каких-либо кодов неисправности.

С помощью ручного прибора EPS:

• проверяют и регулируют давление открытия форсунок;
• анализируют факел распыла;
• «дребезг» форсунок;
• измеряют утечки в распылителях.

На стенде Delphi YDT278 проверяют все компоненты топливной системы дизельного двигателя, включая насос и форсунки, даже не снимая их с машины. Подключив устройство YDT410, контролируют работоспособность регулятора давления системы Common Rail. Если прибор повышает давление до требуемого, значит, штатный регулятор неисправен. В противном случае источником неисправности является насос.

Содержание ремонтных работ

После диагностического тестирования и выявления неисправного узла принимают решение о дальнейших действиях. В принципе почти любой компонент топливной системы можно отремонтировать, предварительно определив — «стоит ли овчинка выделки».

Работы выполняются в специализированных центрах по обслуживанию дизельных автомобилей, имеющих необходимое оборудование для ремонта. Как восстанавливают изношенные агрегаты?

Основные действия при ремонте ТНВД на СТО:

1. разборка и очистка узла с промывкой деталей в топливе;
2. дефектовка устройства;
3. предварительная и чистовая притирка отверстий;
4. хромирование плунжеров для увеличения их диаметра;
5. притирка плунжеров с помощью пасты ГОИ;
6. сортировка плунжеров по группам с разницей диаметров не более 2 мкм;
7. подбор плунжерных пар таким образом, чтобы плунжер входил в отверстие не более чем на две десятых своей длины;
8. притирка на доводочном станке с пастой ГОИ;
9. сборка насоса;
10. замена резиновых уплотнителей (колец, манжет, сальников);
11. стендовая настройка работы.

Ремонт форсунок или насос-форсунок включает в себя:

• разборку с промывкой деталей в топливе;
• очистку поверхности от нагара;
• замену распылителя;
• замену вышедших из строя деталей (уплотнительные шайбы, пружина, игла, промежуточный толкатель);
• настройка работы форсунок.

Некоторые советы по ремонту топливной аппаратуры

• Как выяснить — подсасывается или нет в топливную систему воздух? Отсоедините шланг от топливного фильтра и погрузите его в емкость с топливом. Если двигатель заработает лучше, ищите местонахождение негерметичности.
• Осенью, с наступлением холодов, слейте остаток летнего топлива и заправьтесь зимней соляркой, иначе в системе образуются кристаллы парафина, что потребует дорогой операции по депарафинизации содержимого топливного бака.
• Если недавно автомобилист пересел на дизель с бензинового автомобиля, не крутите по привычке двигатель до 3500 оборотов. При такой нагрузке его ресурс уменьшается, поскольку детали изнашиваются значительно быстрее. Старайтесь не превышать обороты свыше 3-х тысяч.
• Периодически сливайте воду из фильтра-отстойника. Запуск двигателя, особенно в зимнее время, благодаря этой мере, станет более успешным.
• Не допускайте длительной езды с полупустым топливным баком, в результате чего на его стенках выделяется конденсат, образуются окислы, попадающие в топливо.

Как говорят медики — болезнь легче предупредить, чем лечить. То же самое можно сказать и в отношении ремонта топливной системы дизельных двигателей.

Своевременные профилактические работы: замена фильтров, слив конденсата, регулярная промывка топливного бака, проверка на диагностическом оборудовании помогут вам увеличить ресурс всех компонентов топливной системы и сэкономить на дорогостоящем ремонте.