Как проверить работу форсунок дизельного двигателя?

Проверяй, но доверяй: как диагностируют и ремонтируют форсунки дизелей

Когда-то дизельные автомобили покупали люди, которые хотели ездить экономно. Они мирились со специфическим запахом, с посредственной динамикой и характерным тарахтеньем мотора, но сейчас времена изменились. Современный дизель с системой Common Rail (конечно, турбированный) способен вжимать в кресло и удивлять разгонной динамикой и позволяет обгонять соседей по потоку ничуть не хуже бензиновой «зажигалки». Единственный его недостаток – он стал сложнее. И эксплуатация современного дизеля тоже может быть штукой дорогой.

Когда ехать в сервис?

Д умаю, не открою Америки, если скажу, что ремонт дизельной топливной аппаратуры — это дорого. Особенно если пропустить тот момент, когда ещё возможно что-то исправить, не перебирая всю запущенную систему. Поэтому очень важно знать, что своевременный визит в сервис просто необходим, ведь в особо тяжких случаях придётся здорово раскошелиться.

Я, конечно, понимаю, что средний класс у нас может себе позволить сливать в раковину бульон от «доширака», но ценник за восстановление мотора тысяч в 150-200 способен подкосить душевное здоровье многих владельцев бюджетных дизельных иномарок. Кстати, в полной мере это относится к сравнительно недорогим корейским автомобилям, количество которых на наших дорогах только растёт, и доля посещений «дизельных» сервисов которыми также неумолимо прибавляется.

Итак, когда нужно задуматься о посещении СТО? Если честно, то поводов много, и незначительных среди них нет. Загорелась лампа «Check engine» – в сервис, запуск стал тяжелее, чем обычно – в сервис, повалил чёрный дым – в сервис, появился новый оттенок в звуке мотора – в сервис. Потому что всё это – признаки неисправности. Какой? Обычно без диагностики ответить на этот вопрос нельзя.

Поэтому причину выяснить нужно как можно быстрее, пока есть возможность обойтись малыми средствами. К сожалению, отремонтировать топливную аппаратуру C ommon R ail в гараже невозможно, поэтому в данном случае экономия может заключаться лишь в своевременном обращении к специалистам. Причём именно к специалистам, а не к группе лиц со сканером elm327 с известного китайского сайта за 600 рублей.

Допустим, что некоторые признаки неисправности есть. К кому обращаться? Логичнее всего — к представителю фирмы-производителя. Например – в авторизованную мастерскую «Бош Дизель Сервис». Там мы будем следовать по пятам за специалистами, дышать им в затылок, лезть под руки и задавать глупые вопросы. Выполнять работу журналиста, то есть. Поехали!

От стенда до стенда

Поиск большинства неисправностей двигателя начинается с компьютерной диагностики. О том, как это делать правильно, мы недавно рассказывали, а скоро ещё приоткроем тайны диагностики дизелей. Пока скажу коротко: на этой СТО следуют канонам качественной диагностики. Из сканеров обычно хватает одного Bosch KTS 540, но иногда приходится использовать и другие инструменты.

Проверяют наличие ошибок из-за пропусков зажигания, работу электромагнитной части, давление и ещё много различных параметров. Делать это надо тщательно, спешка приводит к ошибке. Например, есть такое явление, которое специалисты называют «зеркальная форсунка». Встречается оно в случае, когда, например, форсунки второго и четвёртого цилиндров уже склеили ласты, а форсунки первого и третьего цилиндров пытаются их потерю компенсировать. И тогда именно они будут показывать ошибки, хотя виновата совсем другая парочка. Впрочем, по одной форсунки умирают редко: ресурс у них на одном моторе обычно одинаковый.

После диагностики и определения признаков неисправности форсунок снимем их с автомобиля и отнесём в небольшое помещение, закрытое дверью с табличкой «Мойка агрегатов». Да, все помещения топливного участка «Бош Дизель Сервис» имеют свои функции, никто не будет возиться с грязной деталью в «чистой комнате», потому что в ней форсунки собирают, а тут не то что грязи — пыли быть не должно.

Ещё отмечу, что форсунка – это название разговорное. Правильно эту деталь называть инжектор CR ( C ommon R ail), но мы тут научные труды не пишем, а говорим понятным и доходчивым языком. Поэтому форсунка, и точка. Её модель – Bosch 0445110064. Если эти цифры вам ни о чём не говорят (как, собственно, и мне), то скажу, что такие стоят, например, в Hyundai Santa Fe до 2005 года или в Elantra до 2006 года выпуска.

Итак, форсунку моют. Теперь она уже не похожа на грязную железку, и её можно передать на первую проверку. Первый стенд, куда попадает чистая (пока в основном снаружи) форсунка, помогает проверить ход анкера. Прибор показывает 0,031 мм, что вполне соответствует норме. Поэтому надо разбираться с ней дальше.

Проверка дизельных форсунок

    279 122 183k

Калькулятор расчета производительности форсунки

Калькулятор расчета производительности форсунки онлайн

Форсунки дизельного двигателя, также как и инжекторного, периодически загрязняются. Поэтому многие владельцы машин с дизельным двигателем задаются вопросом — как проверить форсунки на дизеле? Как правило, в случае их засорения топливо несвоевременно подается в цилиндры, и возникает повышенный расход горючего, а также перегрев и разрушение поршня. Кроме этого, возможен прогар клапанов, и выход из строя сажевого фильтра.

Форсунки дизельного двигателя

Проверка дизельных форсунок в домашних условиях

В современных дизельных двигателях повсеместно могут использоваться одна из двух известных топливных систем Common Rail (с общей рампой) и насос-форсунки (где на на каждый цилиндр отдельно подводится своя форсунка).

Они обе способны обеспечить высокую экологичность и КПД двигателя. Поскольку эти дизельные системы функционируют и устроены подобным образом, но Коммон Реил более прогрессивна с точки зрения эффективности и шумности работы, хотя и проигрывает в мощности, стала все более чаще использоваться на легковых авто, то далее будем говорить о ней. А про работу, неисправности и проверку насос форсунок расскажем отдельно, ведь это не менее интересная тема, особенно для владельцев автомобилей VAG группы, поскольку там довольно не сложно производится программная диагностика.

Самый простой метод вычисления забитой форсунки такой системы можно провести по следующему алгоритму:

Форсунка Common Rail

  • на холостом ходу довести обороты двигателя до того уровня, когда проблемы в работе двигателя слышны наиболее отчетливо;
  • каждую из форсунок отключают путем ослабления накидной гайки в месте крепления магистрали высокого давления;
  • когда вы отключаете нормальную рабочую форсунку, то работа двигателя меняется, если же форсунка проблемная, то двигатель продолжит работать в таком же режиме и далее.

Кроме этого, проверить форсунки своими руками на дизельном двигателе можно путем прощупывания топливопровода на наличие толчков. Они будут результатом того, что ТНВД пытается нагнетать топливо под давлением, однако в силу забитости форсунки возникают сложности с его пропуском. Проблемный штуцер также можно определить по завышенной рабочей температуре.

Проверка дизельных форсунок на перелив (слив в обратку)

Проверка объема слива в обратку

По мере износа дизельных форсунок со временем возникает проблема, связанная с тем, что топливо из них попадает обратно в систему, из-за чего насос не может нагнетать нужного рабочего давления. Следствием этого может быть проблемы с запуском и работой дизельного двигателя.

Перед проверкой вам необходимо будет купить медицинский шприц объемом 20 мл и систему для капельниц (для подключения шприца вам понадобится трубочка длиной 45 см). Чтобы найти форсунку, которая скидывает в обратку больше топлива, чем ей положено, необходимо воспользоваться следующим алгоритмом действий:

  • вынуть поршень из шприца;
  • на запущенном двигателе с помощью системы подключить шприц к “обратке” форсунки (трубочку вставить в горлышко шприца);
  • в течение двух минут держать шприц, чтобы в него набиралось топливо (при условии что оно будет набираться);
  • повторять процедуру поочередно для всех форсунок либо соорудить систему для всех сразу.

На основании информации о количестве топлива в шприце можно сделать соответствующие выводы:

Проверка перелива в обратку

  • если шприц пустой — значит, форсунка полностью исправна;
  • количество топлива в шприце объемом от 2 до 4 мл также в пределах нормы;
  • в случае, если объем топлива в шприце превышает 10. 15 мл, это означает, что форсунка частично или полностью вышла из строя, и ее необходимо заменить/отремонтировать (если льет 20 мл, то ремонтировать бесполезно, поскольку это говорит об износе седла клапана форсунки), так как она не держит давление топлива.

Однако такая простая проверка без гидростенда и тест плана не дает полной картины. Ведь на самом деле при работе двигателя количество сбрасываемого топлива зависит от многих факторов, она может быть забита и её нужно чистить или она подвисает и требуется в ремонте либо замене. Поэтому данный способ проверки форсунок на дизеле в домашних условиях позволяет лишь судить лишь об их пропускных способностях. В идеале количество пропускаемого ими объема топлива должно быть одинаковым и находиться в пределах до 4 мл за 2 минуты.

Для того, чтобы форсунки эксплуатировались как можно дольше, заправляйтесь качественным дизельным топливом. Ведь оно напрямую зависит от на работу всей системы. Кроме этого, ставьте оригинальные топливные фильтры и не забывайте вовремя их менять.

Проверка форсунок с помощью специальных приборов

Более серьезная проверка форсунок дизельного двигателя проводится с помощью прибора под названием максиметр. Под этим названием подразумевается специальная образцовая форсунка с пружиной и шкалой. С их помощью выставляется давление начала впрыска дизельного топлива.

Другой метод проверки — использование контрольной образцовой рабочей форсунки, с которой сравниваются эксплуатируемые в двигателе устройства. Всю диагностику выполняют при запущенном моторе. Алгоритм действий таков:

  • выполняют демонтаж форсунки и топливопровода с двигателя;
  • на свободный штуцер ТНВД подключают тройник;
  • выполняют ослабление накидных гаек на других штуцерах ТНВД (это позволит топливу поступать лишь на одну форсунку);
  • к тройнику подсоединяют контрольную и тестируемую форсунки;
  • активируют декомпрессионый механизм;
  • вращают коленчатый вал.

В идеале контрольная и тестируемая форсунки должны показывать одинаковые результаты в вопросе одновременного начала впрыска топлива. Если есть отклонения — значит, надо регулировать форсунку.

Метод с использованием контрольного образца обычно занимает больше времени, чем использование максиметра. Однако он более точный и надежный. Также можно проверить работу двигателя и форсунок дизельного двигателя и ТНВД на специальном регулировочном стенде. Однако они есть лишь на специализированных СТО.

Чистка форсунок дизеля

Чистка форсунок дизеля

Выполнить 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.

Читайте также  Для чего нужно прогревать двигатель автомобиля?

Возможные неисправности дизельных форсунок

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 стенде

Это 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).

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.

Выводы

Частично вышедшие из строя форсунки являются не критичной, однако весьма неприятной поломкой. Ведь их неправильная работа ведет к значительной нагрузке на другие узлы силового агрегата. В целом же, машину при забитых или ненастроенных форсунках эксплуатировать можно, однако желательно как можно быстрее выполнить ремонт. Это позволит сохранить в работоспособном состоянии двигатель автомобиля, что избавит вас от еще больших денежных расходов. Так что при проявлении первых же симптомов нестабильной работы форсунок на вашем дизельном автомобиле рекомендуем хотя бы элементарным способом проверить работоспособность форсунки, которую как видите вполне под силу сделать каждому в домашних условиях.

Проверка форсунок дизельного двигателя и способы их очистки в домашних условиях

Дизельный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – очень надёжный агрегат. Особенности работы дизеля обеспечивают закладывание высокого запаса прочности ещё при разработке. Практически, все его возникающие проблемы связаны исключительно с топливной аппаратурой. В частности, одним из узких мест становятся топливные форсунки (инжекторы).

Что именно с ними может быть не так разберемся в этой статье.

Принцип работы дизельных форсунок

Основной их задачей является максимально мелкое (дисперсное) распыление топлива. Дизель работает на солярке, в отличие от бензина это смесь тяжёлых фракций переработки нефти. Она крайне неохотно смешивается с воздухом для образования пригодной для полного и быстрого сгорания консистенции.

Наиболее простым устройством обладают форсунки гидромеханического типа. Солярка поступает к ним раздельно от индивидуальных секций топливного насоса высокого давления (ТНВД). При достижении в нужный момент некоторого порогового давления форсунка открывается, и топливо, дозированное нагнетателем насоса, впрыскивается в камеру сгорания, одновременно распыляясь на мельчайшие капельки.

После чего давление падает и клапан инжектора закрывается возвратной пружиной. Возможно двухступенчатое срабатывание, когда предварительно подаётся небольшая пилотная порция солярки, после чего срабатывает вторая пружина, и на распылитель поступает основной топливный заряд. Так повышается оптимальность работы двигателя.

Более совершенной системой впрыска стала её организация по принципу общей рампы высокого давления, так называемая Common Rail. Здесь ТНВД создаёт требуемый напор на все форсунки одновременно, а срабатывают они в нужный момент по электрическому сигналу от блока управления.

Стало возможным более точное распределение смеси по цилиндрам, плавное дозирование за счёт многократной подачи в рамках одного цикла и качественное сгорание дизтоплива при более мягкой работе мотора. Обеспечивается это наличием в каждом инжекторе электромагнита, который управляет запорным клапаном.

Следующим шагом стало появление пьезоэлектрического привода для иглы распылителя. Используется эффект изменения некоторыми кристаллами своих геометрических размеров при подаче на них электрического напряжения.

В отличие от электромагнитного привода, такая организация позволяет резко повысить быстродействие клапанов. Стало возможным увеличить количество порций топлива, подаваемых за один такт работы цилиндра. Мера вынужденная из-за постоянно повышающихся требований по экологичности дизелей. Такие форсунки отличаются высокой ценой и неремонтопригодностью.

Отдельным классом стоят так называемые насос-форсунки. Их отличает отсутствие в системе ТНВД, его роль выполняется при механическом воздействии кулачков распределительного вала на встроенную в каждый топливный инжектор плунжерную пару.

Применяются относительно редко из-за целого ряда недостатков. Из преимуществ здесь только отсутствие общего насоса высокого давления, что несколько упрощает аппаратуру.

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.

  1. Изменяется отдача двигателя, причём его мощность может как упасть, так и возрасти.
  2. Двигатель будет нестабильно запускаться и неуверенно работать на режиме холостого хода.
  3. В движении могут появиться хорошо различимые рывки и подхваты при неизменном положении педали акселератора.
  4. Изменится звук работы двигателя, появится жёсткость, вибрации и даже стуки в цилиндрах.
  5. Двигатель начнёт дымить, выхлоп окрасится в чёрный цвет, что свидетельствует о выделении сажи — несгоревших остатков углеводородного топлива.
  6. Начнёт подниматься уровень масла в картере из-за попадания туда излишков солярки.
  7. Современный ДВС заметит неисправность средствами внутренней диагностики и зажжёт контрольную лампу на панели приборов.

В любом случае уточнение причин потребует проведение индивидуальной диагностики инжекторов.

Диагностика форсунок в домашних условиях

С определённой степенью точности вычислить неисправный прибор можно и в условиях гаража. Для начала надо определить конкретное местоположение подозрительной форсунки.

Обороты работающего на холостом ходу дизеля выставляются и фиксируются такими, чтобы его неравномерность работы проявлялась максимально отчётливо. Затем одним из подходящих способов с форсунки снимается давление топлива, для чего ослабляется крепление подводящего штуцера. Исправный инжектор вызовет при этом куда более заметную реакцию двигателя, чем имеющий отклонения в работе.

У электромагнитной форсунки можно измерить сопротивление обмотки соленоида с помощью мультиметра. Значение его может составлять от единиц Ом до двух десятков, более точно можно узнать из документации на конкретный прибор. В любом случае, обрыв будет означать полную неисправность катушки.

На простейших гидромеханических форсунках можно замерить давление начала открытия клапана при помощи тройника, манометра и контрольной заведомо исправной детали. Возможны изменения в калибровках пружины, что вызовет отклонение угла впрыска.

Проверка на перелив (слив в обратку)

В системе Common Rail управление впрыском производится при помощи специального обратного клапана, открытие которого создаёт необходимый перепад давлений на штоке основного клапана, в результате чего он также открывается и производит подачу в цилиндр.

Износ и загрязнение приводит к тому, что в обратную магистраль поступает слишком много топлива, и давление в рампе падает. Мотор запускается с большим трудом.

Для проверки со всех форсунок снимаются шланги обратки, а вместо них устанавливаются обычные прозрачные колбы медицинских шприцев с трубочками от систем капельниц. При работе мотора на холостых оборотах исправные форсунки выделяют в обратку совсем немного топлива, обычно это единицы миллилитров в минуту.

Неисправная выдаст в разы больше, конкретное значение зависит от типа прибора и двигателя, но если хотя бы превышение над исправными будет трехкратным или более, форсунка подлежит ремонту или замене.

Диагностический стенд

Хороший профессиональный стенд проверки инжекторов содержит набор плановых тестов, которые помимо экспресс-диагностики способны определить более тонкие неисправности.

Простейшая стендовая проверка производится на удержание форсункой рабочего давления, а также на возможные её загрязнения и износы. Визуально оценивается форма факела при распылении калиброванной жидкости. Определяются базовые способности прибора, при невыполнении которых инжектор однозначно бракуется.

Более сложные тесты определяют соответствие проверяемой детали на работу во всех режимах от холостого хода до максимальной мощности, проверяют быстродействие клапанов в режимах предварительного впрыска, а также состояние обратных клапанов.

Только так можно оценить общее состояние и возможность уложиться в действующие нормы по экологичности выхлопа, а также предсказать остаточный ресурс. Результатом работы профессионального стенда станет кодирование условного состояния форсунки.

Специальные приборы

Отдельные функции инжекторов можно проверять и специализированными установками.

Например, гидромеханические форсунки можно протестировать прибором, создающим давление топлива, при котором клапан должен открываться, и убедиться, что оно находится в заданных рамках. Устройство содержит ручной насос и манометр.

Есть и более сложные конструкции, как входящие в состав дизель-тестеров, так и автономные. Они обычно снабжены ручным или электрическим ТНВД, гидроаккумулятором, измерительной аппаратурой, прозрачными колбами для визуального контроля. Вполне доступны для самостоятельного изготовления.

Чистка форсунок дизельного ДВС

Оценив наличие проблемы, в ряде случаев восстановить работоспособность можно очисткой или промежуточным по сложности ремонтом. Убрать загрязнения допускается химическим и механическим способами.

Ультразвук

Воздействие акустическими колебаниями высокой частоты достаточно эффективно, часто с деталей смываются даже нанесённые на заводе надписи специальными красками.

Снятая форсунка помещается в ванну, наполненную чистящей жидкостью, к которой подключён мощный излучатель ультразвука. Процесс очистки продолжается около 20 минут, после чего результаты контролируются на стенде.

Наиболее современные форсунки, где содержится много нежных пластиковых деталей, могут начать работать ещё хуже, чем до очистки, поэтому проверять их надо по всем параметрам, а не только по виду факела.

Читайте также  Можно ли включать вебасто при работающем двигателе?

Очистка на стенде

Через загрязнённый инжектор проливается под давлением специальная промывочная жидкость, представляющая собой очень эффективный растворитель.

Это самый надёжный способ чистки, поскольку деталь не подвергается никаким разрушительным воздействиям, а всё акцентировано именно на растворении отложений и загрязнений.

Одновременно с помощью того же стенда контролируются результаты работы, после чего можно будет принять максимально точное решение о возможности дальнейшего использования распылителей.

Использование присадок

В продаже имеется большое количество всевозможных моющих присадок для дизельной аппаратуры, работающих при простом добавлении их в топливо.

Эффективность подобного способа достаточно сомнительна, поскольку в качественном дизтопливе такого рода вещества уже присутствуют и при постоянном использовании не допускают появления отложений. А уже имеющиеся смывать затруднительно из-за низкой концентрации моющих компонент.

К тому же можно получить обратный эффект в случае сильно загрязнённой системы, когда крупные фракции отделятся и попадут в узкие места, полностью их закупорив. Тем не менее, получение положительного результата тоже не исключается.

Ручной способ

Может производиться, как с разборкой форсунки, так и методом проливания через неё чистящей жидкости. В последнем случае это ничем, кроме сложности, не отличается от промывки на стенде.

При разборке форсунки там, где это допускается конструктивно, можно очистить и притереть клапаны, снять загрязнения механически с доступных деталей, даже прочистить мягкой проволокой отверстия распылителей.

Главное проявлять достаточную осторожность с учётом прецизионной точности всех деталей. Для промывки используется всё та же жидкость для очистки инжекторов.

Как продлить срок службы устройств подачи топлива

Топливная аппаратура дизельных двигателей, кроме самых древних, рассчитана на высококачественное топливо.

  1. Заправляться следует только самой лучшей соляркой, специально предназначенной для современных систем питания легковых автомобилей.
  2. Категорически недопустимо попадание воды, которая вызовет немедленную коррозию деталей и потребует дорогостоящего ремонта.
  3. 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.

Как проверить форсунку дизельного двигателя и найти неисправный цилиндр

Как проверить форсунки дизельного двигателя зависит от типа ТА (топливной аппаратуры). Поняв классический принцип действия, определимся с возможностями других систем — их показатели изменились кардинально, подход к диагностике тоже не стоит на месте.

Как устроена классическая топливная система

Топливо подается топливоподкачивающим насосом (ТПН) в насос высокого давления (ТНВД). Последний имеет несколько нагнетающих секций — плунжерных пар, каждая из которых представляет собой очень точно подобранные между собой плунжер и втулку. Пару можно сравнить со шприцем, только давления она выдает гораздо больше — сотни и тысячи кг/см².

В соответствии с порядком работы цилиндров дизеля, секции поочередно нагнетают топливо через трубопроводы в форсунки. Достигшее определенной величины давление поднимает запорную иглу форсунки, и топливо поступает в цилиндр. Его основное количество впрыскивается в двигатель для осуществления рабочего процесса.

Другая часть протекает в малый зазор (1–3 микрона) между запорной иглой и корпусом распылителя, затем сливается обратно в бак. Это топливо называется утечным, оно удаляет механические частицы, а также охлаждает распылитель. Без утечки форсунка работать не может — распылитель перегреется, игла заклинит в корпусе.

Как проверить форсунки дизельного двигателя

Самостоятельно определить вышедшую из строя форсунку можно даже в гаражных условиях.

Стук в цилиндре

Если один из цилиндров явно стучит, отключаем по очереди форсунки, чтобы определить дефектную. Для этого приотпускаем штуцеры трубопроводов (обычно ключ 16–17 мм). Если при отключении одного из цилиндров стук прекращается, значит он неисправен.

Проблема может быть как в самом двигателе, так и в форсунке. Если игла распылителя зависла в открытом положении, то топливо подается в цилиндр очень рано и воспламеняется прежде, чем нужно. Энергия горения обрушивается на быстро поднимающейся навстречу поршень, и он проходит верхнюю мертвую точку с жестким ударом.

Троит двигатель

Если движок троит, значит один цилиндр не работает, чтобы его выявить:

  1. Отключаем топливоподачу к форсункам по очереди.
  2. Находим нерабочий цилиндр — тот, который не прореагировал на отключение.
  3. Снимаем и проверяем форсунку на стенде.

Стенд для проверки форсунки представляет собой систему, состоящую из:

  • емкости для жидкости;
  • плунжерной пары;
  • манометра;
  • трубопровода;
  • ручки, которой он приводится в действие.

Нехитрое приспособление помещено в корпус, который привинчивается к верстаку. Все оборудование вполне доступно, такой стенд реально установить в гараже даже для дизелиста-любителя.

Причина несрабатывания форсунки может крыться и в плунжерной паре: она износилась, зазор увеличился, и секция не в состоянии развить требуемое для поднятия запорной иглы давление. Максимальное давление пары проверяется манометром или контрольной форсункой, но это тема другой статьи.

Как проверить деталь при помощи стенда:

  1. Форсунка имеет два отверстия: подвод топлива и отвод утечки в сливную систему (так называемую «обратку»). Штуцер трубопровода высокого давления привинчиваем одним концом к выходному отверстию стенда, другим — к подводящему отверстию инжектора.
  2. На обратку тоже установим любую подходящую трубочку для отвода топлива самотеком в стороннюю емкость.
  3. В расходный резервуар зальем смесь дизельного топлива с маслом или чистую солярку. Направим сопла распылителя в приемную емкость (для этого подойдет банка из-под омывающей жидкости).
  4. Начнем нагнетание, при достижении необходимого давления произойдет впрыск.

Параметры работы механической форсунки

Стенд покажет нам следующие параметры:

  • давление впрыска;
  • качество распыла:
  • герметичность;
  • гидроплотность;
  • дальнобойность.

Рассмотрим каждый параметр по отдельности:

  • Давление впрыска. При достижении определенного давления форсунка сработает и из сопел распылителя вырвется мелкодисперсное топливо. Стрелка манометра резко сбрасывает порядка 20 кг/см². Наивысшее показание — это давление впрыска (например, у КамАЗ 740 — 220 кг/см). Величина прописана в технической документации на двигатель.
  • Качество распыла. При качественном распыле из всех сопел распылителя должно вырываться туманообразное топливо. Косвенным показателем хорошего распыления является характерный резкий звук. Он отличается по тону в зависимости от многих факторов: среди них и конструкция стенда и емкость, в которую производится впрыск, но уже после небольшого опыта становится понятно, какой звук хорош, а какой — так себе.
  • Герметичность. Форсунка считается герметичной, если нет подтекания топлива из соединений и из сопла распылителя. Накачайте максимально возможное давление, не доводя до впрыска. Подкачивайте топливо, если давление падает. Топливо на исправной форсунке все равно будет уходить в обратку, но она у нас отведена в сторону. Выдержите систему на максимальном давлении секунд 15. Если увлажнения не произошло и на распылителе не повисла капля — форсунка герметична.
  • Гидроплотность — характеризует величину зазора между направляющей частью иглы распылителя и отверстием в его корпусе. Ее нельзя путать с герметичностью. Доведите давление до достаточно высокого значения и отпустите ручку стенда. Стрелка манометра будет падать в зависимости от величины зазора между иглой и корпусом распылителя. С увеличением скорости падения давления, (а значит, и перетекания жидкости в обратку), количество топлива, попадающего в цилиндр двигателя будет уменьшаться.
  • Дальнобойность конуса распыла — это его длина. Обычно нормой считается 15–20 сантиметров. В реальном цилиндре, в среде сжатого воздуха топливо пролетит меньше.

Начинающие механики иногда превышают рекомендованное заводом давление впрыска. Отрегулировав форсунку по-своему, они улучшают дисперсность топлива, но эффект получается обратный. Дальнобойность тоже увеличивается, поток распыленных частиц врезается в стенки гильзы цилиндра и стекает вниз сплошным потоком. Нераспыленная часть топлива горит куда хуже. Экономичность и мощность падают.

Современные топливные системы

Все перечисленные выше параметры присущи и современным топливным системам дизелей. Но устройство механизмов поменялось и самостоятельная диагностика форсунок стала менее доступна. Но это лишь пока.

Принцип работы и проверка насос-форсунок

С увеличением давления топлива и длины трубопровода, вибрации и напряженность последнего увеличиваются. Кроме того, трубки высокого давления должны быть одной длины. Это обеспечивает равномерность работы дизеля.

На больших моторах для цилиндров, удаленных от ТНВД трубопровод получается очень длинным. Для близко расположенных цилиндров излишне протяженные трубы закручены многочисленными кольцами. И то и другое конструктивно неудобно. Обойтись без трубопроводов можно, объединив плунжерную пару и распылитель в одном корпусе.

И вот, секция насоса перевернулась и стала нагнетать топливо непосредственно в распылитель и сверху вниз. Плунжеры приводит в действие единый кулачковый вал. Такие узлы можно вставлять в ГБЦ и подводить к ним топливо по единому каналу, организованному в головке. В него же выходит и утечное топливо. Солярка подводится ТПН в головку с одной стороны и отводится с другой. Но можно подводить горючее к инжекторам и отдельными короткими трубками, отходящими от общей магистрали.

Система управления топливоподачей может быть классической (от давления), или с электроклапаном, получающим импульсы, который управляется искусственным интеллектом. Последнее позволило гораздо тоньше организовывать процесс впрыска — делать его многоточечным. Дизеля стали более экономичными, экологичными, избавились от чрезмерной жесткости цикла.

С развитием новых технологий нашел применение и подвпрыск — незначительное количество топлива подается в цилиндр до основного впрыска. Это прогревает камеру сгорания, влияя на плавность работы и уменьшение шума.

Если дизельное топливо подводится к насос-форсункам по отдельным трубкам, их легко отключать поочередно. При электронном управлении на усмотрение и ответственность специалиста можно отбрасывать провода. Технология диагностики предусматривает подключение к ЭБУ ноутбука со специализированной программой, тогда форсунки отключаются с компьютера.

Система Common Rail и ее диагностика

На двигателях легковых автомобилей более востребована система Common Rail (термин переводится как «единая магистраль»):

  • При помощи насоса в системе поддерживается высокое давление.
  • От магистрали выходят трубопроводы высокого давления, которыми питаются форсунки.
  • Цикловой подачей, моментом впрыска и прочими параметрами управляет электроника.

Функции форсунок остались такими же, как и у классической системы, но характер работы и проявление неисправностей изменились. Так, на классической системе гидроплотность заметно меньше влияет на работу дизеля. На системе Common Rail перетекание топлива на слив из-за одной форсунки снижает давление топлива до критического, и машина не заводится.

Но не гидроплотность распылителя играет здесь главную роль: седло электромагнитного клапана боится механических примесей и коррозии из-за некачественного топлива. Дефектное седло открывает дорогу топливу, и оно идет на слив. Чтобы отыскать «виновницу» своими силами, нужно замерить величину утечного топлива.

На обратку каждого цилиндра необходимо установить медицинские шприцы. Герметичность установки и одинаковая длина трубочек — обязательные условия испытаний. После запуска двигателя будет видно, какая из форсунок переливает на слив. Желательно располагать заводскими нормативами, но обычно дефектная выпадает из общего ряда.

Читайте также  Чем смыть масло с двигателя автомобиля?

Сняв форсунку с двигателя, ее можно проверить на скорость утечки на стенде для обычных форсунок. Накачав необходимое давление, надо замерить время его падения и сравнить с заводскими нормативами.

Народный способ проверки форсунки воздухом: присоединившись к нагнетательному трубопроводу пистолетом можно попробовать найти самую худшую форсунку.

Таблица давления впрыска для основных дизельных систем

Показания величин давления впрыска в зависимости от типа дизельной системы.

Тип топливной системы Давление впрыска (кг/см²)
Классическая схема. Форкамерное смесеобразование 80–140
Классическая схема. Непосредственный впрыск 60–500
Common Rail до 1600
Насос-форсунка до 2000

Важно: таблица не является техническим документом, а лишь отображает порядок величины давления впрыска для основных дизельных систем подачи топлива. Возможны значительные отклонения.

Вместо заключения

Недавно вошедшие в нашу жизнь новые топливные системы дизелей также поддаются диагностике и даже некоторому ремонту в домашних условиях. Электромагнитные клапана форсунок (например, 1cd-ftv) можно менять, не снимая с двигателя.

Инструментарий также изменился: вместо домкрата и набора головок мы прибегаем к помощи гаджетов. Компьютеры и осциллографы уверенно обосновались на участках ремонта топливной аппаратуры. Работу форсунки помогает проанализировать «Вася диагност». Нет, это не знакомый мужик из гаража — это даже вообще не человек, а сканер VCDS, с помощью которого можно диагностировать системы управления авто, ну и форсунки, конечно.

Все в жизни повторяется на новом уровне. Поэтому мы, как и раньше, чуть что сломается, побежим к дяде Васе.

Диагностика дизельных форсунок: устройство и принцип работы, инструкция по регулировке и ремонту

Высокая производительность силового агрегата, питающегося соляркой, напрямую зависит от качественного распыла. По этой причине систематическая проверка форсунок дизельного двигателя становится приоритетной задачей в общем регламенте технического обслуживания машины.

Устройство и принцип работы

Главная функция системы топливной подачи — впрыск горючего в определённых дозах под давлением.

Различают две основные разновидности форсунок:

  • простые;
  • электроуправляемые.

В стандартной дизельной форсунке распылитель является главной деталью. Он может иметь несколько отверстий, по-разному регулироваться и подавать солярку. Например, простые дизельные силовые агрегаты оснащаются элементами с однодырочным распылителем и иглой. А вот двигатели типа GDI оснащены распылителями со множеством отверстий, как правило, от 2 до 6.

Обычную работу форсунок можно представить себе так. К ТНВД из бака поступает солярка под незначительным напором. Затем ТНВД последовательно нагнетает топливо уже под сильным давлением к элементам впрыска. Они открываются под действием давления. Как только напор падает, отключается и впрыск дизеля.

Электроуправляемые форсунки созданы в результате прогресса топливных систем дизеля. Здесь солярка подаётся в цилиндры по тому же принципу, только распылители открываются не под действием давления. Управляет всем этим процессом электромагнитный клапан. Он не сам по себе, а контролируется непосредственно ЭБУ автомобиля. Без соответствующего сигнала оттуда топливо в распылитель не попадает.

Электромеханическое управление имеет массу преимуществ. Так, в форсунках дизеля Common Rail, за один цикл может происходить до 7 впрысков, что априори повышает мощность двигателя. Благодаря высокоточному распределению в таких системах, горючая смесь равномерно дозируется, эффективнее распыляется и сгорает.

Также с недавних пор популярны системы «насос-форсунка». Здесь нет ТНВД, на каждый цилиндр отдельно имеется собственный распылитель.

Признаки неисправности

Несмотря на предельную точность, дизельные системы впрыска очень хрупкие. Это и становится причиной их быстрого выхода из строя. Особенно актуально это для электронных и электромеханических форсунок, которые не переносят низкокачественного топлива, агрессивного стиля вождения и засорения.

Первый, явный признак неисправной форсунки — повышенная, неестественная резвость автомобиля. Электроника неправильно определяет дозировку и переливает топливо. Долго это не продолжается: процесс принимает обратный эффект. Увеличивается дымность выхлопа, особенно при резком задействовании педали газа. Повышается расход масла, в которое начинает просачиваться солярка.

Второй признак — нестабильность холостого хода. Автомобиль начнёт хуже заводиться по утрам, при прогреве — дымить. Грамотная диагностика дизельных форсунок должна обязательно проводиться с учётом этих факторов.

Таким образом, «симптоматический ряд» кратко можно описать так:

  • рывки и толчки во время езды;
  • холостой режим двигателя нестабилен;
  • из выхлопной системы выделяется избыточное количество дыма;
  • ощущается потеря тяги или её резкое увеличение;
  • отказывают отдельные цилиндры.

Давление форсунок дизельных двигателей

Чем выше давление форсунок дизельных двигателей, тем тоньше распыливается солярка. Так, двигатель GDI имеет среднее давление инжектора, равное 1000-2050 бара. Кроме того, в зависимости от качества распылителя и топливной системы может быть разным время впрыска — от 1 до 2 миллисекунд.

Грамотный уход за дизелем подразумевает в первую очередь регулировку давления начала впрыска. Производится это на специальном стенде, настраивается винтом при снятом колпаке форсунки и отвёрнутой контргайке. Давление будет повышаться при ввёртывании винта, и понижаться — при откручивании.

Ниже приведены примерные показания стандартного давления различных систем:

  • классический инжектор — через ТНВД поступает 400-1000 кг/см2;
  • Коммон Райл — через ТНВД обеспечивается до 1600 кг/см2;
  • насос-форсунки — 1200-2050 кг/см2.

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.

Следующий вариант проверки — через слив в обратку. Неисправная форсунка будет скидывать в систему обратки больше топлива, чем нужно. ТНВД из-за этого теряет способность выдавать нужное рабочее давление, что становится причиной сложного запуска и плохой работы мотора.

Перед диагностикой этого типа нужно подготовить следующие инструменты:

  • медицинские шприцы на 20 мл;
  • систему капельниц.

Как правило, чтобы ускорить процесс работы, подготавливается система капельниц, а не один шприц с трубкой. Так удаётся разом проверить все форсунки. Из шприцов должны быть вынуты поршни, трубки капельницы подсоединены к горлышкам.

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.

Вот какие выводы делаются после этого:

  • форсунка считается полностью рабочей, если за две минуты в шприц не поступило топливо или количество горючего составило 2-3 мл;
  • частично неисправная, требующая ремонта, если объём солярки превысил 10-15 мл;
  • полностью неисправная, требующая замены, если количество слива превысило 20 мл.

Несмотря на широкую популярность данных способов проверки среди дизелистов, без гидравлического оборудования полноценную картину происходящего увидеть крайне сложно. В действительности объём сбрасываемого форсункой топлива зависит от многого. По этой причине методы диагностики путем расчёта количества обратного слива или отключения позволят судить лишь о пропускных способностях распылителя.

Тестеры для более детальной диагностики

Один из известных приборов называется максиметр. Это совершенная во всех отношениях форсунка, оснащённая пружиной и шкалой. С её помощью можно отрегулировать важные параметры, в том числе и давление. Некоторые автомобилисты используют вместо максиметра обычную, заведомо исправную форсунку. Снятые с её помощью показатели сравниваются с данными распылителей, используемых в двигателе.

Алгоритм проверки с помощью максиметра:

  • демонтируются все форсунки автомобиля;
  • к свободному штуцеру ТНВД подсоединяется тройник;
  • ослабляются накидные гайки на всех остальных штуцерах;
  • к тройнику подсоединяется максиметр и проверяемая форсунка;
  • активируется декомпрессионный механизм;
  • запускается вращение коленвала.

В идеальных условиях обе форсунки должны показать одинаковые результаты по давлению в начале впрыска. В случае отклонений, распылитель нуждается в регулировке.

Вообще на работу элементов впрыска влияют механические характеристики. Но их проверка возможна только на профессиональном стенде.

В частности, на нём тестируют:

  • количество топлива, проходящего через элемент;
  • давление топлива;
  • форму распыла.

Контроль с помощью стенда является наиболее точным методом диагностики, позволяющим определить степень повреждения элементов впрыска и целесообразность ремонта.

Грамотная регулировка форсунок

Если форсунка ремонтопригодна, её регулируют с целью восстановления изначальной плотности установки иглы. Если она свободно болтается, топливо вытекает через появившийся зазор. Для полностью исправного распылителя допустим показатель протечки не более 4% от общего количества горючего, подаваемого в цилиндр. Кроме того, дизельные элементы впрыска могут протекать из-за плохого уплотнения в зоне конуса иглы.

Регулировка форсунок дизельного двигателя на плотность осуществляется путём изменения натяжения пружины. Оптимально разрешённое смещение — 10 кгс/см2. Если наблюдается течь, специальной пастой ГОИ игла притирается. Для лучшего эффекта абразив разводят с керосином.

Инструкция по очистке (промывке)

Как и говорилось выше, частой проблемой дизельных форсунок является их засорение. Для восстановления производительности элементов впрыска проводится чистка.

Её можно провести двумя способами:

  • без демонтажа форсунок;
  • со снятием.

В первом случае в топливо добавляется особая присадка, способная очистить инжектор от отложений. Однако этот способ редко даёт результат, тем более для дизельных машин. Куда эффективнее выглядит очистка сольвентом. Но здесь приходится сооружать небольшую автономную систему из топливного фильтра, бутылок, манометра и компрессора. Данная работа требует осторожности, так как давление нужно постоянно контролировать, иначе разорвёт пластиковые бутылки.

Что касается полноценной очистки, то она возможна только со снятием форсунок с двигателя.

Промывка элементов может быть проведена с помощью:

  • ультразвука;
  • химического состава.

Ультразвуковая очистка является более эффективной, но требует наличия специального стенда. Кроме того, этот вариант имеет свои недостатки: некоторым видам форсунок противопоказан данный вариант промывки.

Химическая обработка куда проще. Как правило, используется карбклинер. Он соединяется с зарядным устройством от телефона. Затем сооружается небольшая схема и осуществляется одновременная промывка системы впрыска. С помощью средства для чистки карбюратора можно промывать отложения средней твёрдости. Однако убирать окаменелости и старые отложения оно не может: здесь уже нужно использовать ультразвук.

Причины и методы устранения течи горючего из топливной форсунки

Проверяется дизельная система на течи следующим образом:

  • форсунка, место её вкручивания и гайка крепления трубки насухо протираются;
  • обозначенные места протираются мелком;
  • запускается двигатель и сразу глушится;
  • в том месте, где мел потемнел, будет протечка.

Как правило, течёт из-под топливной трубки. В этом случае поможет её замена. Если потеет форсунка, то она подвергается тщательной проверке, а если место между элементом впрыска и головкой, надо заменить медное уплотнительное кольцо.

Существует несколько причин течи солярки из форсунки. Самая банальная — ослабление шайбы, расположенной под проблемным элементом впрыска. Нужно её заменить и проверить заново всю систему.