Форсунки оказывают непосредственное влияние на работу дизельного двигателя. Если хотя бы одна из них неисправна, вся система будет работать неправильно. Более того, если форсунка льет слишком много топлива, это может привести даже к прогоранию поршня!
Диагностика неисправностей и ремонт топливных форсунок своими руками
Большинство современных автомобилей оборудованы инжекторной системой подачи топлива. Топливные форсунки отвечают за впрыск распылённой порции топлива в камеру сгорания под определённым давлением. Изначально они были разработаны для дизельных двигателей, а позже стали использоваться и на бензиновых. При определённых навыках диагностировать неисправность, отремонтировать и заменить форсунки самостоятельно довольно просто.
Основная функция форсунки — своевременная подача топлива в камеру силового агрегата путём впрыска порции горючего в проходящий поток воздуха с образованием топливно-воздушной смеси (ТВС). Подача должна обязательно осуществляться под давлением. Особенно это важно для дизельного двигателя, где некоторая часть топлива самовоспламеняется ещё до попадания в камеру сгорания.
В этом плане форсунку можно сравнить с насосом. Она подаёт мощную, дозированную струю.
Каждая форсунка оснащена клапаном, при открытии которого она набирает топливо, а затем выталкивает смесь под давлением. В инжекторе применяется не одна, а несколько форсунок, объединённых в систему управляемых элементов.
Работу форсунок можно представить следующим образом: по одному каналу подаётся топливо, по второму идёт поток воздуха, регулируемый дроссельной заслонкой. Попадая в форсунки, топливо распыляется для лучшего смешения с воздухом, и ТВС поступает в камеру воспламенения.
Топливные форсунки осуществляют впрыск топлива в камеру сгорания под давлением
Таким образом, процесс работы форсунок состоит из четырёх стадий.
- Топливо поступает от топливного насоса высокого давления (ТНВД) к форсунке.
- Попавшее в полость форсунки топливо оказывает воздействие на пружину.
- Пружина через промежуточную шайбу давит на иглу.
- Игла приподнимается, топливо попадает в отверстие распылителя и распыляется под высоким давлением.
Классификация форсунок
Форсунки классифицируют в зависимости от системы впрыска и конструкции.
По системе впрыска
- форсунки с центральным впрыском;
- форсунки с распределённым впрыском;
- форсунки с непосредственным впрыском.
Первые используются в системе моновпрыска и применяются на бензиновых силовых агрегатах. Работа их основана на впрыске топлива одной (а не четырьмя-шестью) форсункой, расположенной непосредственно на впускном коллекторе.
Наиболее популярными системами моновпрыска считаются «Моно-Джетроник», «Опель-Мультек» и др. Они используются на автомобилях «Ауди» и «Фольксваген».
Одной из самых популярных систем моновпрыска является «Моно-Джетроник»
Одним из значимых элементов системы моновпрыска, помимо форсунки, является регулятор давления. Он отвечает за постоянное поддерживание рабочего давления в пределах 0,1 МПа. Именно регулятор после остановки двигателя сохраняет остаточное давление, препятствующее проникновению в систему воздуха и облегчающее следующий пуск мотора.
Форсунки для распределённого впрыска используются в системе, предназначенной для подачи горючего за счёт электромагнитного управления иглой распылителя. Такой впрыск более современный, отличается тем, что в каждом цилиндре двигателя устанавливается своя форсунка, впрыскивающая дозированную порцию топливной жидкости в определённый момент.
Форсунка может быть отремонтирована самостоятельно. Легче всего дело обстоит с механическими форсунками. В этом случае можно решиться на самостоятельный ремонт, имея в наличии стандартный набор инструментов.
Процесс ремонта форсунок разных производителей заметно отличается.
-
Легко поддаются ремонту форсунки «Бош Коммон Рейл». Наиболее часто встречающимися неисправностями таких форсунок являются повреждения распылителя и мультипликатора (клапана). Мультипликатор выходит из строя чаще, распылитель — реже. Производитель даёт гарантию на распылитель, обязуясь заменить его, если он выйдет из строя раньше чем через 100 тыс. км пробега. В России и странах бывшего СНГ из-за низкого качества топлива распылители становятся неисправными уже после 20 тыс. км пробега.
Форсунка Bosh легко поддаётся ремонту
Необходимые инструменты
Для ремонта форсунок потребуется:
- чистая ткань без ворса;
- отвёртка с плоским лезвием;
- гаечные ключи;
- пинцет для снятия лепестков;
- бокорез или плоскогубцы для снятия сеточки;
- ключ шестигранник.
Разборка форсунки
Форсунка разбирается следующим образом.
- Форсунка зажимается в тиски.
- Гаечным ключом выворачивается клапан, под которым находится регулировочная шайба, пружина и резиновое кольцо. Рекомендуется аккуратно обращаться с кольцом, так как в продаже оно отсутствует.
Форсунка зажимается в тиски, и клапан выворачивается гаечным ключом
Пинцетом или тонкой отвёрткой вынимаются лепестки форсунки
Распылитель (слева) не снимается, мультипликатор (справа) снимается
Видео: разборка форсунки Delavan
Замена уплотнительных колец
Уплотнительные кольца продаются в ремкомплекте. Они устанавливаются в мультипликатор форсунки и препятствуют попаданию извне воздуха. В процессе износа уплотнители теряют эластичность и начинают пропускать воздух. Форсунка начинает плохо впрыскивать топливо, что, в свою очередь, приводит к нестабильной работе двигателя.
Уплотнительные кольца форсунки перед установкой смазываются маслом
Алгоритм замены уплотнителей выглядит так.
- Кольца снимаются с форсунки. Если резина затвердела, они срезаются острым ножом.
- Новые кольца промазываются моторным маслом и устанавливаются на место старых.
Видео: замена уплотнительных колец
Замена прокладок
Если обнаружена утечка топлива, иногда следует заменить изношенные прокладки форсунки. Для этого нужно выполнить следующие действия.
Проблемы с форсункой на слух могут определить только те, кто считает себя достаточно опытным. Надо прислушаться к звукам, которые идут от блока с цилиндром. Если он глухой и звенящий – то велика вероятность появления проблем именно в форсунках.
Почему выходят из строя форсунки?
Чтобы ответить на вопрос, почему инжекторы на дизельном моторе подвержены износу, необходимо вкратце ознакомиться с основными составными частями механизма. С внедрением топливной аппаратуры Common Rail две разновидности топливных форсунок стали главными – электромагнитные и пьезоэлектрические. Первые представляют собой корпус, внутри которого расположены соленоид, клапан и плунжер, приводящий в действие иглу, находящуюся в корпусе распылителя. Не обходится конструкция и без каналов подвода, отвода топлива. Пьезоэлектрические устройства дополнительно получили гидрокомпенсатор, выполняющий роль посредника между пьезоэлементом и клапаном. Преимущество таких механизмов заключается в их быстродействии. Дело в том, что пьезофорсунка за счет своей конструкции делит один цикл стадии впрыска топлива на части, сохраняя при этом точечную дозировку.
В результате дизельный мотор работает плавнее, стабильнее, увеличивается мощность автомобиля благодаря дозированному впрыску дизтоплива за короткий промежуток времени. Последствия усовершенствования конструкции и принципов работы инжекторов очевидны: в техническом плане они становятся сложнее, требовательнее к обслуживанию и ремонту. Главными врагами любой форсунки являются низкокачественное топливо и вода. Но не стоит забывать о том, что эти устройства, как и любые другие в системе авто, постепенно изнашиваются естественным путем. Поэтому проверка форсунок Common Rail должна включать тесты на работоспособность, определение точных причин их выхода из строя, если те работают некорректно. Если автомобиль заправлять плохой соляркой, то ремонт форсунок фактически станет неизбежным. Подчеркнем еще раз, что топливная аппаратура дизеля страдает в первую очередь от некачественного «питания».
Диагностика форсунок: что чаще выходит из строя?
Из-за солярки невысокого качества страдают не только инжекторы, но и другие узлы топливной системы автомобиля. Работая на износ, топливный насос образовывает металлическую стружку, которая впоследствии изнашивает седло, клапан и распылитель форсунки. Стружку невозможно рассмотреть невооруженным глазом, однако последствия её контакта с основными деталями инжектора разрушительны. Проверка дизельных форсунок с помощью микроскопа и другого необходимого инструмента даст точное представление о состоянии всей топливной аппаратуры двигателя. Часто автовладельцы сталкиваются с таким неприятным явлением, как сброс топлива в «обратку». Если утечка происходит не через иглу, а через сливной канал, то дизель будет глохнуть во время нагрузок. Износ иглы или плунжера приведет к нестабильной работе всего механизма.
Еще раз отметим: чем раньше владелец среагирует на первый симптом поломки дизеля, тем проще пройдет восстановление топливной аппаратуры. Если наблюдается нестабильная работа двигателя, уже есть вероятность износа одного из главных компонентов инжектора. Стоит попробовать сменить автозаправочную станцию, несколько дней поездить на другой солярке и понаблюдать за поведением мотора. Но затягивать с поездок на станцию технического обслуживания не стоит. Возможно, что в системе уже есть металлическая стружка, разрушающая форсунки, и дальнейшая эксплуатация автомобиля приведет только к усугублению ситуации. Полностью изношенные распылители не подлежат ремонту или восстановлению, обычно их меняют новыми форсунками или контрактными в хорошем состоянии. Насторожить водителю должны следующие симптомы:
двигатель стал троить (в цилиндре происходят перебои в работе);
при обычной нагрузке ощутимо увеличился расход топлива;
ухудшилась тяга двигателя с одновременным увеличением «аппетита» мотора;
повышенное образование черного или белого дыма выхлопных газов;
возрос уровень масла (высока вероятность попадания топлива).
Что стало причиной поломки? Дать ответ на этот вопрос в состоянии только диагностика форсунок Common Rail. Могла утратить жесткость прижимная игла, на поверхности клапана образовалась коррозия или сломался соленоид. Последний выходит из строя в редких случаях. Однако неполадки соленоида, который необходим для своевременного открывания клапана на выпуск, точно не придадут стабильности работы дизельного агрегата. Значимых и незначимых конструктивных деталей нет. Любой инжектор включает только необходимые для корректной работы элементы. Даже та деталь, которая на первый взгляд кажется мелочью, способна серьёзно расстроить работу двигателя.
Как проходит диагностика?
Диагностика форсунок дизельного двигателя – ответственное мероприятие, которым должны заниматься специалисты с опытом. Ведь от того, насколько квалифицированно будет проведена работа, зависит последующая стабильность работы мотора. В первую очередь двигатель с неисправными инжекторами проходит компьютерную диагностику, которая поможет указать на конкретные неисправности в системе. После демонтажа с рампы форсунки тестируют на специальном стенде, определяющим, сбрасывают ли они топливо в «обратку», если да, то под каким давлением. Затем инжекторы нагружают специальным оборудованием, имитируя их работу в реальных условиях. Только так можно зафиксировать все рабочие параметры исправного механизма. Проверка дизельных форсунок должна включать визуальный осмотр компонентов под микроскопом. Под большим увеличением видны задиры, царапины и прочие дефекты, указывающие на необходимость проведения ремонта.
Диагностика топливных форсунок необходима не только тогда, когда наружу лезут явные признаки неисправности в топливной системе, но и как профилактическая мера. Благодаря своевременной диагностике можно значительно сэкономить время и деньги на последующем дорогостоящем ремонте.
Причины поломок форсунок
Самая частая причина — механический износ, которому подвергаются форсунки. На их состоянии негативно может сказываться и низкое качество дизельного топлива. Также форсунки выходят из строя при попадании в них грязи и воды.
Так выглядят форсунки с неправильным углом впрыска — все наглядно, даже тестера для проверки не требуется
Как правильно выполнить проверку форсунок — на что обращать внимание
К проверке механических форсунок подходят комплексно. Для оценки их реального состояния всегда требуется провести тест по целому ряду параметров. А именно:
- На герметичность.
- Установить момент открытия клапана для распыления топлива. Величина давления во время открытия должна соответствовать значению, указанному в технической спецификации.
- Форма факела распыла дизельной форсунки также подлежит обязательной проверке.
Тестирование целесообразнее всего проводить с помощью специального диагностического оборудования для проверки форсунок. К числу самого востребованного оборудования такого назначения относят стенды. Что же они из себя представляют, как работают? Все это мы сейчас выясним.
