Диагностика и обслуживание дизельных двигателей

Компоненты современных дизельных систем впрыска, имеющие прецизионное исполнение и работающие при экстремально высоком давлении и температурах, изначально требуют специфического подхода к эксплуатации, ремонту и обслуживанию. Как показывает практика, основные проблемы при эксплуатации дизельных двигателей связаны с использованием топлива с повышенным содержанием воды, механических загрязнений и иных примесей, которые вызывают заклинивание топливного насоса высокого давления, механическую или кавитационную эрозию составных элементов топливной аппаратуры. Проявляются такие неисправности в виде существенного снижения или же, наоборот, существенного увеличения топливоподачи. И в том, и другом случае нормальная работа двигателя становится невозможной. Для предотвращения этих поломок производители применяют особые фильтры для очистки солярки, обладающие высокой степенью и тонкостью очистки. Как правило, в системе питания имеется не менее двух фильтров: предварительный с водоотделителем (тонкость фильтрации 100 мкм) и основной (тонкость фильтрации 3-5 мкм). Для 4-цилиндровых моторов объемом цилиндра в один литр пропускная способность фильтров составляет около 380 литров в час. Чтобы топливная система надежно отработала свой ресурс, необходимо строго выдерживать периодичность и полноту ее технического обслуживания. При этом в зависимости от условий эксплуатации и качества топлива заданные интервалы ТО для подстраховки можно, а часто и нужно сокращать. Иначе поездки в авторизованный центр производителей топливной аппаратуры не избежать.

На СТО помимо специнструмента для разборки и сборки форсунок и насосов для качественного ремонта обязательно наличие и более дорогостоящего диагностического оборудования для форсунок систем Common Rail, оборудования для ремонта насос-форсунок, ведь каждое поколение инжекторов отличается друг от друга, прежде всего, конструктивной сложностью и увеличенным давлением впрыскиваемого топлива. Если первые инжекторы были рассчитаны на давление впрыска 1200, то сегодня нормой является уже 2000 бар. Тенденция повышения давления продолжает сохраняться, так как от этого зависит экономичность и экологичность дизельных двигателей. Этот сложный, прецизионный агрегат топливной системы обязан обеспечить точнейшую дозировку топлива. А за один рабочий ход инжектор современного мотора может осуществлять от двух до семи впрысков. При этом объемы дополнительных порций впрыскиваемого топлива могут составлять 1-3 кубических миллиметра. К примеру, форсунки аппаратуры Common Rail фирмы Delphi, имеющие индивидуальные коды – либо 16-значный шестнадцатеричный C2i, либо 20-значный буквенно-цифровой код C3i, – определяют расход топлива, время реакции и прочие параметры для точного управления впрыском в каждый цилиндр. При сборке автомобиля коды форсунок вводят в блок ECU. Характеристический код Delphi генерируется в соответствии с результатами измерения расхода топлива через форсунку при четырех значениях давления: 200, 800, 1200 и 1600 бар. Эти величины сравниваются с базовыми (средними) для определения степени коррекции длительности импульса, необходимого для впрыска требуемого количества топлива. Аналогичная процедура проводится и на отремонтированной форсунке – вот почему на ней обязательно должна быть бирка с характеристическим кодом. При установке форсунки на двигатель код также вводят в электронный блок ECU. Если этого не сделать, блок будет управлять данной форсункой, используя характеристики предыдущей форсунки, что приведет к снижению мощности, повышению дымности выхлопа и шума двигателя.
В перечне оборудования сервисного центра, обслуживающего автомобили с топливной системой Delphi, должны быть приборы Delphi DS100E и DS150E с программным обеспечением Diesel Max, с помощью которых считывают коды C2i и C3i и передают их в блок ECU. Кроме того, они способны выполнить и полную диагностику всех основных автомобильных электронных систем – их используют для считывания и удаления кодов неисправностей, а также для получения данных в режиме реального времени.

В топливных насосах одна из наиболее часто встречающихся неисправностей – течь топлива по стыку уплотнительной манжеты кулачкового вала. Данное явление чаще всего наблюдается в холодную погоду у тех насосов, в которых топливо выполняет функцию смазки. Замечено, что при прогреве двигателя до рабочей температуры течь обычно прекращается. Причиной течи почти всегда является повышенное давление топлива внутри насоса. Максимальное же, измеряемое на сливном трубопроводе не должно превышать 1,2 бара. Для наглядности приведем типичный случай из опыта эксплуатации. Температура воздуха минус 15 градусов Цельсия. После пуска мотора моментально начинается подкапывание топлива в месте стыка насоса с двигателем. Примерно через две минуты работы течь пропадает. За это время утечка топлива может составить около 100 мл. Однако при проверке насоса на стенде никаких проблем в его работе не наблюдается. Если данный дефект имеет место, не торопитесь разбирать насос. Попробуйте померить давление на сливе – скорее всего задросселирована магистраль слива топлива. Возможная причина возникновения течи может скрываться и в повышенной вязкости топлива. На трескучем морозе даже качественная зимняя солярка густеет, что уж говорить о летних сортах топлива, которые недобросовестные бизнесмены продают зимой. В системе Common Rail количество топлива, проходящего через слив (обратную топливную магистраль), несоизмеримо больше, чем в классической системе. Так, например, инжектор дает в «обратку» примерно столько же топлива, сколько впрыскивает в цилиндр. Одним словом, подтекание топлива по стыку уплотнительной прокладки не является дефектом или неисправностью.

Другой важнейший момент – разрежение перед топливоподкачивающим насосом. Если его величина составляет ниже 0,2 бара, это приведет к нестабильной работе топливоподкачивающего насоса и его ускоренному износу. Разрежение зависит, опять же, от вязкости топлива, состояния предварительного фильтра, чистоты сетки топливоприемника в баке и от состояния топливопровода на линии всасывания. Последний может иметь вмятины, уменьшающие его сечение. Часто возникновение проблем в системе питания провоцирует дозировочный блок (у Bosch – ZME). Если в Rail наблюдается недостаточное или повышенное давление, то причина скорее всего кроется в неадекватной работе дозировочного блока, который, являясь прецизионным изделием, крайне чувствителен к попаданию в него посторонних частиц. Воздействие абразива на прецизионную пару блока приводит к зависанию его штока, что выражается в нерегулируемой подаче топлива к Rail и подаче топлива в цилиндр. При этом промывка дозировочного блока малоэффективна. Проблему решает только его замена новым. Но и она в некоторых случаях, увы, приносит лишь временный эффект. Так, после замены ZME или инжектора первое время двигатель работает как швейцарские часы, а спустя короткое время автомобиль теряет тягу, увеличивается расход топлива, ухудшается пуск. Диагностика даст однозначное заключение: причина неисправности аналогична той, что была зафиксирована до ремонта – износ прецизионной начинки дозировочного блока из-за попадания в него абразивных частиц или воды. Вывод: чтобы избежать потерь, требуйте от работников сервиса максимально тщательной очистки топливной системы (вплоть до промывки топливного бака и Rail) и обязательной замены всех топливных фильтров. Не менее страшна образующаяся внутри насоса коррозия. Если она поразила его детали, то, как правило, насос восстановлению не подлежит – поврежденные прецизионные плунжерные пары ремонту и восстановлению не подлежат. Самое же печальное, что, если в каком-либо одном компоненте Common Rail была обнаружена коррозия, будьте уверены, что и другие компоненты поражены тем же недугом, а значит, для восстановления работоспособности системы питания придется заменить не один ее компонент.

Мнение

Роман Кархин
руководитель отдела ремонта силовых агрегатов и систем управления ЗАО «ТСК «Техинком»

Наше предприятие выполняет ТО и ремонт легковой, грузовой техники и автобусов. В составе технического центра имеется отдел ремонта силовых агрегатов и систем управления. Для диагностики и ремонта топливной аппаратуры современных дизельных двигателей закуплена аппаратура производства Bosch, диагностическое оборудование CMX (для проверки форсунок всех типов) и Nova Ditex Spartan (для проверки топливных насосов, насос-форсунок). Это позволяет осуществлять качественную диагностику и ремонт любого топливного оборудования независимо от производителя и соответствия экологическому классу. Все современные топливные системы, применяемые на отечественной и импортной технике, выходят из строя по одной причине: низкое качество топлива. В 90 процентах случаев это наличие воды. Усугубляет положение дел и низкая культура обслуживания техники – при эксплуатации автомобилей не меняют фильтры, не проводят ежедневных осмотров и тому подобное. Как следствие, все это приводит к дорогостоящему ремонту деталей топливной аппаратуры (плунжеров, распылителей, мультипликаторов). Часто необходим ремонт форсунок импортных производителей, но выполнить его не представляется возможным из-за отсутствия запасных частей на территории РФ. Приходится заменять форсунки новыми. Обычно ремонт топливной форсунки – это 50-60% стоимости новой (то есть от 7 до 11 тысяч рублей за одну). В зависимости от модели при ремонте заменяются практически все детали форсунки, кроме корпуса. При диагностике очень редко выявляется неисправность лишь одной форсунки – как правило, требуется ремонт двух и более. Обязательным условием ремонта топливной аппаратуры является замена загрязненного дизельного топлива и полная промывка топливной системы, включая снятие топливного бака. При условии, что в наличии есть все запасные части и комплектующие, срок ремонта топливной аппаратуры – как правило, один рабочий день.