Litekauto.ru

Авто Сервис
221 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Самостоятельная замена распылителя форсунки

Одним из основных элементов любой топливной системы, в том числе и Common Rail (CR), является форсунка, основные функции которой:

  • впрыск топлива;
  • герметизация между системой впрыска и камерой сгорания;
  • экономия расхода топлива.

Элемент форсунки, из которого впрыскивается топливо, называется распылителем. Его передний край находится в камере сгорания и постоянно подвергается механическим и температурным нагрузкам. При прохождении топлива через форсунку происходит охлаждение распылителя, но в процессе длительной эксплуатации этого может быть недостаточно. Поэтому наконечник форсунки изготавливается из устойчивых к высоким температурам материалов. В системе CR распылить встроен в форсунку — это увеличивает его срок службы.

Виды распылителей форсунок

В топливных насосах высокого давления (ТНВД) рядного многоплунжерного, распределительного и индивидуального типов распылители в форсунке закреплены резьбовым соединением. В результате форсунка представляет собой единое целое.

Форсунка с резьбовым распылителем

Для рядных многоплунжерных, индивидуальных и распределительных ТНВД используются форсунки с распылителями на резьбе

Топливные системы CR или насос-форсунки имеют встроенные (сборные) распылители. На двигатели c распределёнными камерами сгорания установлены штифтовые форсунки, а на двигатели с непосредственным впрыском — сопловые.

Насос-форсунка

В системе Common Rail распылители встроены в форсунки

Принцип работы форсунки

В системе СR управление форсунками осуществляется через электронный блок управления (ЭБУ), с которого на форсунки поступают определённые сигналы. Этим СR отличается от механической системы, где форсунки открываются при достижении определённого давления.

Форсунки электрогидравлического типа также открываются при повышении давления топлива. Однако игла распылителя имеет ободок, который используется в качестве поршня. Подача топлива осуществляется под высоким давлением как под поршнем, так и над ним. Поскольку давление одинаково, игла прижимается к посадочному месту, а распылитель находится в закрытом состоянии. Над иглой имеется пространство (канал), которое объединяется с магистралью слива. В это пространство встроен клапан (пьезоэлектрический или электромагнитный), перекрывающий канал в процессе работы.

При подаче с ЭБУ сигнала происходит срабатывание форсунки. Клапан открывается, канал становится свободным, и топливо над иглой поступает в соответствующую магистраль. В результате возникает разница давления, и топливо, которое находится под иглой, приподнимает пружинку, открывающую отверстие распылителя. В этот момент происходит впрыск. В отсутствии сигнала с ЭБУ давление стабилизируется, а форсунка закрывается.

В исправном состоянии форсунка распыляет топливо в виде облака. Если же топливо подаётся струёй, то форсунка неисправна.

Видео: принцип работы форсунки

От воды и от езды: почему ломаются дизельные топливные форсунки, и как их ремонтируют

Как и обещали, мы продолжаем рассказ о дизельной топливной аппаратуре Common rail. Разобравшись с неисправностями и ремонтом ТНВД, переходим к топливным форсункам. Обычная с виду форсунка после разборки удивит неподготовленного человека, а возможные поломки и способы их устранения окончательно развеют всю романтику. Процесс ремонта трудоемок и требует от мастера сноровки ювелира.

Кратко об устройстве и принципе работы

Н а двигателях с Common Rail применяют форсунки двух типов – электромагнитные и пьезоэлектрические. Последние, к слову, можно назвать «Феррари среди дизельных форсунок». Аналогия не случайная, учитывая скорость срабатывания – но об этом ниже.

Начнем же с электромагнитных форсунок.

1

2

Кратко описать их конструкцию можно так: есть корпус, внутри которого установлен соленоид, клапан-мультипликатор и плунжер, воздействующий на иглу, установленную в корпус распылителя.

Читайте так же:
Ток подмагничивания магнитофона регулировка

22

Разумеется, все это дополняют каналы подвода и отвода топлива. Принцип работы следующий: топливо по каналам высокого давления от топливной рампы подводится к игле в район ее контакта с распылителем и в полость над плунжером, который благодаря этому же давлению поджимает иглу к посадочному месту. В необходимый момент соленоид поднимается и открывает клапан-мультипликатор, соединяя полость над плунжером со сливным каналом. Так как давление над плунжером резко снизилось, неизменно высокое давление, создаваемое вокруг иглы, поднимает ее, и происходит процесс впрыска топлива в цилиндр. Как только соленоид возвращается на место и клапан закрывается, давление над плунжером восстанавливается, что способствует мгновенному закрытию распылителя иглой.

У пьезоэлектрической форсунки суть работы такая же, только исполнение «немного» другое.

27

В ее конструкцию дополнительно внедрен гидрокомпенсатор – посредник между пьезоэлементом и клапаном-мультипликатором. В остальном – детали почти те же, что и в электромагнитных форсунках. Прелесть работы этой конструкции в том, что при подаче тока к пьезоэлементу он изменяет свои геометрические параметры за 0,1 мс. Подобное быстродействие позволяет разделить один цикл впрыска топлива на несколько стадий, причем сохранив настолько точную дозировку, что ни одна капля дизтоплива не прольется зря.

Для понимания: один цикл впрыска разделен на три составляющие – предварительный впрыск, основной и завершающий. В предварительной части впрыскивается совсем небольшое количество топлива (до 2 мл), чтобы немного прогреть и подготовить воздух в цилиндре к впрыску основной части топлива. Тогда же происходит выравнивание давления внутри цилиндра. Основной впрыск топлива говорит сам за себя и не нуждается в описании. А вот завершающий впрыск небольшого количества топлива необходим для дожигания остатков топливовоздушной смеси. Второй смысловой нагрузкой завершающего впрыска является способствование очистке и регенерации сажевого фильтра.

Итак, теперь стало окончательно ясно: выигрыш пьезофорсунки в том, что за каждую составляющую одного цикла она может в предельно короткий промежуток времени впрыснуть топливо несколько раз. Благодаря этому можно добиться настолько плавной работы дизельного двигателя, что отличить его от бензинового собрата будет практически невозможно.

Что может поломаться и почему

Говоря о поломках и неисправностях, начнем тоже с электромагнитных форсунок. Как было сказано в предыдущей статье, самый главный враг дизельной аппаратуры в целом и форсунок в частности – это плохое качество топлива и… вода. Но, конечно, не стоит сбрасывать со счетов и банальный износ.

Одной из очень распространенных неисправностей является износ посадочного места шарика клапана мультипликатора. Неплотное закрытие жиклера приводит к утечкам топлива в сливную магистраль – а недостаток давления над плунжером может привести к утечкам через распылитель форсунки. Если нет утечки через иглу, но есть утечка через сливной канал, то зачастую автомобиль будет глохнуть под нагрузкой. Усадка иглы, плунжера, неправильная регулировка или ее отсутствие в принципе может привести либо к недоливу, либо к переливу топлива. Как следствие – перебои в работе (мотор «троит») и/или белый дым на холостых оборотах.

Читайте так же:
Схема регулировки автомобильных фар

Также может потерять свою жесткость прижимная пружина иглы. Коррозия станет причиной подклинивания клапана мультипликатора. Проблемы с соленоидом, который открывает клапан на выпуск, точно не добавят устойчивости работы ДВС. Другими словами, все детали форсунки подвержены тем или иным воздействиям, и незначительная на первый взгляд мелочь может расстроить работу всего двигателя настолько, что грешным делом начнешь думать о переходе на агрегат, поглощающий бензин.

Неисправности у пьезофорсунок приблизительно те же, что и у более «старой» конструкции. Однако из-за усложнения управляющего элемента ко всему может добавиться, например, замыкание на «массу» самого пьезоэлемента. Запустить двигатель в таком случае у вас вряд ли получится. Про неисправность пары игла-распылитель мы сказали выше, но добавить можно, что если форсунка льет сильно, то дым будет, как из печи – черный и обильный. Редко, но бывает, что сам пьезоэлемент теряет в своих свойствах – в таком случае двигатель будет банально троить или вообще потеряет тягу.

О закоксованности распылителя упомянем, так сказать, «для протокола», так как это довольно очевидная, хоть и не менее важная неисправность.

Работы поэтапно

Если ваш двигатель начал работать ненормально (а к ненормальности относится в том числе белый или черный дым из выхлопной трубы), то первым делом необходимо выполнить компьютерную диагностику. И если на мониторе сканирующего устройства появятся ошибки, касающиеся топливных форсунок, то их демонтируют (причем все, оптом) и отправляют в цех диагностики и ремонта.

Первым делом форсунку устанавливают на специальный стенд, благодаря которому можно проверить ее базовый функционал – не травит ли топливо через сливную магистраль, а если травит, то под каким давлением.

3

Если на этом стенде все окажется в порядке, форсунку установят на более серьезное оборудование, которое имитирует работу на двигателе, с подсоединенным ТНВД и топливными патрубками высокого давления, а также всевозможными датчиками. Здесь автоматика поэтапно выполнит замеры всех параметров форсунки, что даст понимание возможных проблем и их причин.

После того, как мастер убедится в неисправности форсунки, ее отправляют в ультразвуковую ванну, чтобы очистить распылитель от нагара.

4

5

Затем форсунку устанавливают на специальный стенд для разборки, предварительно подобрав калибр нужной размерности.

Проверка приборами

Более тщательная проверка форсунок дизельного двигателя осуществляется с помощью максиметра. Этот прибор представляет собой специальную образцовую форсунку со шкалой и пружиной, с помощью которой выставляется давление начала впрыска топлива.
Другой способ проверки – использование контрольной рабочей форсунки, с которой во время проверки сравниваются все эксплуатируемые в двигателе устройства. В время диагностики должен быть запущен мотор. Последовательность действий такова:

  • выполняют демонтаж топливопровода и форсунки с двигателя;
  • на штуцер ТНВД подключают тройник;
  • чтобы позволить топливу поступать только на одну форсунку, выполняют ослабление гаек на других штуцерах;
  • подсоединить к тройнику тестируемую и контрольную форсунки;
  • активировать декомпрессионный механизм и вращать коленчатый вал.

Тестируемая и контрольная форсунки должны показывать идентичные результаты одновременного начала впрыска топлива. Когда есть отклонения – надо регулировать форсунку.

Также проверить работу форсунок дизельного агрегата можно на регулировочном стенде, но он есть только на СТО.

Читайте так же:
Как отрегулировать билинзы в фарах

Главная причина, ведущая к ремонту форсунок

Ремонт форсунок

Такой причиной является наличие тяжёлых фракций в дизельном топливе, образующих с течением времени существенные наросты, которые перекрывают в форсунке проходное сечение. Такие отложения, помимо этого, образуются на регуляторе давления и также на выпускных клапанах цилиндров. Симптомами появившейся проблемы, требующей ремонта форсунок, являются – неровная работа автомобильного двигателя, заметное падение его мощности, зачастую двигатель глохнет на холостом ходу и его повторный пуск вызывает серьёзные трудности.

Если бы качество отечественного топлива было бы на высоте, то этих проблем, ведущих к засорению, преждевременному износу и коррозии форсунок, можно было бы избежать. Так как же быть автовладельцам в реальных современных условиях эксплуатации своих авто?

Извлечение свечи накала

При поломке форсунок бывает такая ситуация, что они «закипели» в блоке цилиндров и при демонтаже происходит их поломка. Перед началом ремонта и работам по извлечению рейл форсунок нужно продуть посадочные гнезда и залить туда смазку. После этого необходимо установить специальный съемник.При этом нужно знать принцип работы. Для каждого вида элементов common rail (зависит от изготовителя) есть свой съемник. Съемник на самом впрыскивающем устройстве позиционируется при помощи прорези, которая должна попадать на штуцер. Установив съемник, заворачиваем шпиндель на верхнюю часть форсунки.

Затягивать шпиндель нужно с усилием указанным в инструкции по эксплуатации. На шпиндель съемника надеваются две шайбы. После этого закладываем на съемник рессорные шайбы и закручиваем контргайку. Затем берем механизм вибродемонтажа свечей накаливания и вставим его на ударный штифт. Теперь очень ответственный момент: на вибрационном блоке есть регулировка подачи воздуха (ее полностью перекрываем), устанавливаем ключ на закрученную контргайку и начинаем подавать воздух на устройство вибрации.

Нужно поворотом регулировки воздуха подобрать такую частоту вибрации, чтобы ключ самостоятельно пошел в сторону закручивания. Таким образом, форсунка common должна потихоньку выходить из посадочного гнезда. После этого вытягиваем съемник. Форсунка извлечена, и можно проводить диагностику и ремонт. Работы по извлечению свечи наказа завершены.

Ремонт форсунок Common Rail

Ремонт форсунок Common Rail

Признаки и возможные причины неисправностей

Симптомами неисправности одного или нескольких инжекторов могут являться:

  1. высокий расход топлива;
  2. ухудшение динамических характеристик машины;
  3. неустойчивая работа двигателя, троит ДВС (не работает одна или пара форсунок);
  4. провалы при нажатии на педаль газа;
  5. сбои в работе различных датчиков, появление ошибок «Check engine» (например, МАП сенсора);
  6. стук в форсунках (громко работают «цокают»);
  7. утечки газа через инжекторы (льют/травят);
  8. авто перестаёт работать на холостом ходу, не включаются форсунки.

Причинами этому могут быть:

  • износ демпферных резиновых колец на штоках клапанов (из-за этого стучат форсунки);
  • выработка посадочного места (седла) клапана или его запорной резинки;
  • изнашивание штока (ещё его называют поршень, якорь) или гильзы (он же сердечник, цилиндр, колба);
  • заклинивание якоря в цилиндре;
  • ослабление упругости возвратной пружины поршня;
  • выход из строя электромагнитной катушки (соленоида);
  • нарушение целостности электропроводки.

Все перечисленные причины могут появиться естественным путём или из-за некачественных деталей, несвоевременности ТО газового оборудования, нарушения правил установки инжекторов. Так, например, не заменив вовремя фильтры ГБО, газовый конденсат (маслянистая жидкость, вода, грязь) могут попасть в форсунки, что может вызвать их подклинивание или ускоренный износ.

Читайте так же:
Сделай сам регулировку оборотов на электродвигателе

Также горизонтальное положение при установке, влияет на неравномерный износ (эллипсом) корпуса гильзы и штока. Да и банальное несоблюдение правил монтажа проводов (скрутки вместо пайки, перепутывание, ненадлежащее крепление), со временем может вызвать проблемы.
Так или иначе, но форсунки такого типа редко доживают до 70 тыс. км. пробега без ремонта (смены ремкомплекта). Всё зависит от условий их эксплуатации.

Диагностика и ремонт топливных систем

Широкая гамма форсунок, выпускаемых ОАО «ЯЗДА», позволяет двигателям ЯМЗ, КамАЗ, ММЗ, ТМЗ иметь высокие экономические, мощностные и экологические показатели, в том числе удовлетворяющие стандартам Евро-3, Евро-2.

Современная конструкция форсунок обеспечивает стабильные характеристики, простоту технического обслуживания.

Серийно выпускаются форсунки с установочным диаметром 25, 24, 22.5 мм. Возможности завода позволяют изготавливать форсунки с установочным диаметром 17 и 21 мм для автомобильных, тракторных и стационарных дизелей.

В настоящее время ведутся работы по созданию форсунок, обеспечивающих многофазный и многоступенчатый впрыск топлива, имеющих как механическое, так и электронное управление.

Наша компания предоставляет качественный сервис и ремонтные работы на высшем уровне.

В нашем распоряжении современное оборудование для диагностики и ремонта топливной аппаратуры ЯЗДА.

Диагностика и ремонт форсунок

Обслуживание форсунок

При обслуживании каждую форсунку отрегулировать на давление начала впрыскивания 26,5 +0,8 МПа (270 +8 кГс/см 2 ). Регулировку рекомендуется производить на специальном стенде, удовлетворяющем требованиям ГОСТ 10579-88. Давление начала впрыскивания регулируется винтом при снятом колпаке форсунки и отвернутой контргайке. При ввертывании винта давление повышается, при вывертывании — понижается.

Для проверки герметичности распылителя по запирающему конусу иглы и отсутствия течей в местах уплотнений линий высокого давления необходимо создать в форсунке давление топлива на 1–1,5 МПа (10–15 кГс/см 2 ) ниже давления начала впрыскивания. При этом в течение 15 секунд не должно быть подтекания топлива из распыливающих отверстий; допускается увлажнение носика распылителя без отрыва топлива в виде капли. Герметичность в местах уплотнений линии высокого давления проверить при выдержке давлением в течение 2-х минут; на верхнем торце гайки распылителя (при установке форсунки под углом 15° к горизонтальной поверхности) не должно образовываться отрывающейся капли топлива.

Подвижность иглы можно проверить прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания на опрессовочном стенде, при частоте впрыскивания 30–40 в минуту. Допускается подвижность иглы проверять одновременно с проверкой качества распыливания.

Проверка качества распыливания

Качество распыливания необходимо проверять на опрессовочном стенде прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания при частоте 60-80 впрыскиваний в минуту. Качество распыливания считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в атмосферу в туманообразном состоянии и равномерно распределяется как по всем струям, так и по поперечному сечению каждой струи. Начало и конец впрыскивания при этом должны быть четкими. После окончания впрыскивания допускается увлажнение носика распылителя без образования капли. Впрыскивание топлива у новой форсунки сопровождается характерным резким звуком. Отсутствие резкого звука у бывших в эксплуатации форсунок не означает снижения качества их работы.

Проверка герметичности

Проверка уплотнений, соединений и наружных поверхностей полости низкого давления форсунок осуществляется опрессовкой воздухом давлением 0,45±0,05 МПа (4,5±0,5 кГс/см 2 ). Пропуск воздуха в течение 10 секунд не допускается. Герметичность соединений «распылитель-гайка распылителя» проверять опрессовкой воздухом давлением 0,5±0,1 МПа (5±1 кГс/см 2 ) в течение 10 секунд при подводе воздуха со стороны носика распылителя на специальном стенде.

Читайте так же:
Обновление для windows 7 для синхронизации времени

Пропуск воздуха по резьбе гайки распылителя при погружении форсунки в дизельное топливо не допускается.

Действия при засорении

При засорении или закоксовке одного или нескольких распыливающих отверстий распылителя форсунку разобрать, детали форсунки прочистить и тщательно промыть в профильтрованном дизельном топливе. При негерметичности по запирающему конусу распылитель в сборе подлежит замене. Замена деталей в распылителе не допускается. Разборку форсунки выполнять в следующей последовательности:

  • отвернуть колпак форсунки
  • ослабить контргайку и вывернуть регулировочный винт на 3–4 оборота для разгрузки пружины
  • отвернуть гайку распылителя
  • снять распылитель, предохранив иглу от выпадания

Нагар с корпуса распылителя счищать металлической щеткой или шлифовальной шкуркой с зернистостью не грубее «М40». Распыливающие отверстия прочистить стальной проволокой диаметром 0,3 мм. Применять для чистки внутренних полостей корпуса распылителя и поверхностей иглы твердые материалы и шлифовальную шкурку не допускается.

Перед сборкой распылитель и иглу тщательно промыть в профильтрованном дизельном топливе. Игла должна легко перемещаться: выдвинутая из корпуса распылителя на одну треть длины направляющей при наклоне распылителя на угол 45° от вертикали игла должна плавно, без задержек полностью опуститься под действием собственного веса.

Сборку форсунки производить в последовательности обратной разборке. При затяжке гайки развернуть распылитель против направления навинчивания гайки до упора в фиксирующие штифты и, придерживая его в этом положении, навернуть гайку рукой, после чего гайку окончательно затянуть. Момент затяжки гайки распылителя 60–70 Н·м (6–7 кгс·м), штуцера форсунки — 80–100 Н·м (8–10 кгс·м). После сборки отрегулировать форсунку на давление начала впрыскивания и проверить качество распыливания топлива и четкость работы распылителя.

При тестировании мы используем:

— стенды с современными блоками управления для точной оценки производительности ТНВД в разных режимах, мензурными и безмензурными системами измерения: Rabotti, PW-UIS, КИ-11-CR4, M1, MOTORPAL-POTOK_UIS, QCM200;

— специальные адаптеры-переходники для тестирования ТНВД;

— специальные адаптеры-переходники для тестирования внутреннего давления в ТНВД и работы дозировочных блоков (ZME) снятых с авто;

— бинокулярные стереомикроскопы для объективной оценки состояния деталей и узлов инжекторов;

При тестировании ТНВД мы ОБЯЗАТЕЛЬНО тестируем их по нескольким параметрам:

Пусковая подача — способность ТНВД создавать давление в магистрали при определённых оборотах, определённом токе управления дозировочного блока (клапана регулирования объёмной подачи топлива в ТНВД ZME);

Максимальная подача — способность ТНВД создавать максимально возможное давление в магистрали при определённых оборотах, определённом токе управления дозировочного блока (клапана регулирования объёмной подачи топлива в ТНВД ZME). также для оценки состояния регулятора высокого давления топлива DRV);

Промежуточные тесты — оценка производительности подачи ТНВД в различных промежуточных режимах (для оценки быстродействия управляющего клапана ZME);

Проверка внутреннего давления ТНВД — оценка наполняемости, смазываемости ТНВД;

Визуальная оценка ТНВД на подтекания (герметичность сальников и резино-технических изделий).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector