Діагностика форсунок дизеля: можливі несправності, ремонт, відгуки
Ці пристрої в певній дозі впорскують паливо камеру згоряння, де повітря нагрівається до високих температур і створюється високий тиск. Насадки зазнають найвищих навантажень – механізм постійно працює в агресивних середовищах, а сама робота пов’язана з високою інтенсивністю. Тому форсунки часто виходять із ладу. Діагностика дизельних форсунок – це перше, з чого потрібно починати ремонт паливної апаратури, і лише потім переходити до інших пунктів.
Принцип дії дизельного упорскування
Для кращого розуміння механізму форсунки слід описати схему циклу упорскування у дизельному двигуні.
Так ТНВД забирає певну кількість дизельного палива із паливного бака. Потім насос перекачує паливо у рампу. Дизельне паливо подається до каналів, що ведуть до форсунок. Потім паливо подається на розпилювачі. Коли рівень тиску в розпилювачі досягає певного рівня, встановленого виробником, відкривається форсунка і циліндри подається дизельне паливо.
Як працює форсунка на дизелях
Приклад примітивної насадки можна розглянути принцип роботи. Збоку є канал, яким безупинно подається дизельне паливо. Усередині насадки є камера, у ній є бар’єр. Він може рухатися через пружину. Також на пристрої є голка. Бар’єр може рухатися вниз або вгору в міру підвищення тиску або падіння. Голка може піднятися під тиском, звільняючи таким чином шлях для палива. Так працює примітивна насадка із пружиною.
Common-Rail
У силових агрегатах із цією системою живлення встановлюються два типи форсунок: це електромагнітні та п’єзоелектричні. Останній — дуже серйозний механізм, його порівнюють із автомобілями Феррарі, і аналогія не випадкова з огляду на періодичність роботи. Для полегшення діагностики дизельних форсунок у разі несправності необхідно розуміти їх будову та принцип роботи.
Електромагнітна форсунка є корпусом з соленоїдом всередині, мультиплікаторним клапаном, плунжером, що впливає на голку в корпусі розпилювача. Все це доповнюється каналами подачі та відведення палива.
Все працює в такий спосіб. Дизельне паливо подається каналами високого тиску від рампи до голки, де вона контактує з форсункою, і в порожнину над плунжером. Завдяки цьому поршень притискає голку до свого сідла. У потрібний момент соленоїд підніметься та відкриє клапан – порожнина над плунжером з’єднається зі зливальним каналом. Так як тиск на плунжер зменшується, а навколо голки збільшується голка піднімається за рахунок тиску і відбувається впорскування палива. Як тільки соленоїд повертається на своє місце, тиск на поршень повертається до норми і голка моментально закривається.
П’єзоелектрична насадка працює так само, але тут інший пристрій. У конструкції механізму є додатковий гідрокомпенсатор – він є посередником між п’єзоелементом та мультиклапаном. Загалом деталі майже такі самі, як і в електромагнітній насадці.
Принадність у тому, що коли на п’єзоелемент подається електрика, він змінює свої характеристики та геометрію всього за 0,1 мс. Така швидкість роботи дозволяє розділити цикл упорскування на кілька процесів, витримуючи настільки точне дозування, що жодна грама дизельного палива не буде витрачено марно.
Для кращого розуміння
Цикл упорскування палива ділиться на три частини: це попередній упорскування, основна фаза та заключна фаза. Так, під час попередньої частини до циліндрів подається лише невелика частина палива, щось у межах 2 мл. Це необхідно для того, щоб нагріти та підготувати повітря у камері згоряння при подачі основної частини палива. При цьому тиск усередині циліндра вирівнюється. Основна фаза зрозуміла і нічого описувати не потрібно. А ось упорскування невеликої порції потрібен на завершальній фазі, щоб згоріла суміш, що залишилася в циліндрі. Це сприяє кращому очищенню та регенерації сажових фільтрів.
Переваги п’єзоелектричних форсунок у тому, що за один цикл вони можуть подавати паливо кілька разів. Завдяки цьому двигун працює дуже добре, і його практично неможливо відрізнити від бензинових побратимів.
Що зазвичай ламається в електромагнітних форсунках
Почати варто з електромагнітних механізмів. Головний і найлютіший ворог будь-якого інжектора – погане паливо та вода. Але звичайно в процесі діагностики дизельних форсунок спостерігається і природне зношування.
Найпоширеніша несправність – зношування кульової опори коробки передач. Якщо плунжер закритий нещільно, це призводить до того, що дизельне паливо витікає до зливальної магістралі. Якщо плунжер створюється недостатній тиск, паливо може витікати через розпилювач. Якщо течі через зрошувальну голівку немає, а через зливний канал є, під навантаженням мотор заглухне. Якщо голка стискається, спостерігається стиснення плунжера, якщо голка не туга або взагалі відсутня, це призведе до переливу. Двигун працюватиме в поштовховому режимі, при цьому на неодруженому ходу з труби може йти білий дим. Якщо провести діагностику звичайних дизельних форсунок, то, швидше за все, ці недоліки будуть виявлені.
Пружина, що притискає голку, також втрачає жорсткість. Через корозію мультиплікатор підклинює. Також є проблеми з соленоїдом, що відкриває впускний клапан; все це не додає стійкості працюючому двигуну.
Кожна частина форсунки схильна до того чи іншого негативного впливу, і навіть незначна деталь може призвести до нестабільної роботи двигуна.
Несправності п’єзофорсунок
Що стосується несправності, то тут все приблизно так само, як і пристроїв застарілої конструкції. Але за рахунок складнішого елемента управління можна додати замикання на «землю» п’єзоелемента. Це може призвести до того, що двигун просто не запуститься.
Про поломки голок і розпилювачів сказано вище, але слід додати, якщо форсунка сильно переливається, то з вихлопної труби йтиме багато чорного диму. Це сигнал для діагностики дизельних форсунок.
Рідше виходить з ладу або втрачає свої властивості п’єзоелемент. У разі втрати властивостей двигун може втрачати тягу та троїти. Необхідно згадати про коксування.
Як перевіряють форсунки у СТО
Зіткнувшись зі скаргами на дим ДВЗ, втрату тяги та інші симптоми, описані вище, насамперед необхідно провести комп’ютерну діагностику. І якщо в процесі система видає помилки, то елементи демонтуються та передаються до майстерні для подальшої діагностики дизельних форсунок на стенді.
Елемент встановлюють на кронштейн, де перевіряють основні показники: чи не отруєно паливо через зливну магістраль, чи є витік і за якого тиску вона виникає. Якщо діагностика на стенді показує, що все гаразд, то елемент встановлюється більш серйозну техніку, де практично повністю імітується робота дизельного двигуна. У ході такої діагностики роботи дизельних форсунок автоматика поетапно вимірюватиме всі параметри та характеристики форсунки, що дозволить зрозуміти причини та проблеми.
Потім сопло прямує в ультразвукову ванну для видалення вуглецевих відкладень та коксу. Потім деталь відправляється на спеціальний стенд, де її розбирають для ремонту.
Діагностика своїми руками
Ви можете самостійно здійснити діагностику дизельних форсунок Common Rail. Зробити це можна двома способами: перевірка форсунок на рампі та саморобному стенді, перевірка двигуна.
Судячи з відгуків, найпростіше перевірити роботу форсунок у двигуні, не знімаючи його. Для цього двигун повинен працювати на неодруженому ходу. Потім власник повинен черги відкручувати атомайзери. Якщо після зняття розпилювача робота двигуна погіршилася, значить форсунка справна. Отже, шляхом виключення можна знайти непрацюючу форсунку – при відкручуванні розпилювача робота двигуна не зміниться.
Також можна перевірити герметичність форсунок безпосередньо на двигуні. Для цього вам знадобляться спеціальні пластикові ємності та сполучні шланги. Шланги приєднуються до форсунок. Контейнери мають висіти вертикально.
Потім запустіть двигун та почніть спостереження. Якщо один із підготовлених прозорих контейнерів наповнюється швидше за інші, це проблема. Під час тестування форсунок переконайтеся, що контейнери заповнені не більше ніж на три чверті. Нормою для таких тестів є різниця 10%. Якщо різниця в обсязі палива більша, то потрібно перевірити на витік.
Цей метод діагностики є простим і ефективним, але проблема не завжди пов’язана з витоками.
Висновок
Так проводиться діагностика дизельних форсунок. Ремонт передбачає ультразвукове очищення, а також заміну зношених деталей. Перевірте кожну шайбу, хід соленоїда, стопорні кільця, виміряйте всі втулки. Все зношене замінюється новим.