Повышенное давление топлива в дизельном двигателе
Современные дизельные двигатели с топливным насосом высоким давлением (ТНВД) остаются технологическими чудесами. Их результаты впечатляют, потому что, они чрезвычайно экономичны.
Для достижения этой цели, современные дизели стали очень сложными, и многие детали исполнены с высокой точностью. Поэтому неудивительно, что стало очень дорого покупать новые, запасные части.
Давайте рассмотрим насос высокого давления, потому что он, как правило, является самым дорогим узлом в дизельном двигателе. Его задача состоит в том, чтобы нагнетать дизельное топливо примерно до 2 000 бар (для справки, типичная автомобильная шина накачивается до 30 бар), что позволяет топливным форсункам впрыскивать топливо в двигатель с предельной точностью. Неудивительно, что из-за ТНВД двигатель может работать либо плохо, либо полностью прекратить работу, но есть вещи, которые вы можете сделать самостоятельно, чтобы предотвратить огромный счет за ремонт. Потому, что неисправность может быть связана с более дешевыми частями системы, такими как электрические датчики, поэтому будьте осторожны, если вам сообщают, что насос неисправен, без каких-либо других исследований.
Топливные насосы высокого давления могут работать с перебоями и/или быть неисправны из-за ряда, не существенных факторов. Диагностика проблем ТНВД не слишком сложна, если вы знаете, что искать.
Основные причины отказа насоса и способы их устранения:
Модификации (дополнительные настройки компьютерной системы автомобиля): Определенная настройка двигателя может повысить давление насоса, что вызывает термический перегрев, и может сократить срок его службы. Кроме того, некоторые добавки, повышающие цетановое число, если они не дозируются правильно, влияют на качество смазки дизельного топлива, что также увеличивает износ ТНВД.
Не предусмотренное топливо: Если вы случайно заполнили в бак бензин, насос может быть поврежден до того, как двигатель будет запущен. Это связано с тем, что бензин обладает нулевыми смазочными свойствами и для дизельных топливных насосов, это чревато выходом из строя. Не включайте зажигание и слейте топливо, чтобы система могла освободится от бензина.
Плохое обслуживание: Топливные фильтры в дизельных двигателях, требуют ежегодного дренирования. Независимо от производителей, заявляющих, что их можно использовать дольше, рекомендуется ежегодно менять картридж с топливным фильтром. Используйте фильтры хорошего качества, так как низкокачественные заменители имеют тенденцию разваливаться, а их фрагменты, впоследствии повреждают насос.
Грязное топливо – является основной причиной отказов, поэтому избегайте заполнения вашего автомобиля неизвестным дизелем из бочки. Если вы используете топливо из канистры, убедитесь, что дизель был отфильтрован и вы знали его исходный источник. Никогда не используйте другие виды топлива в своем современном дизеле, включая чистый биодизель, если вы не покупаете его у надежного поставщика, который гарантирует, что топливо не повредит насос.
Датчики давления и температуры: Хотя неисправный датчик и не может привести к отказу насоса, но он может привести к неправильной диагностике насосом высокого давления – количество впрыскиваемого топлива. Системы прямого впрыска используют датчики давления и в некоторых случаях датчики температуры, чтобы помочь определить положение электро-магнитного клапана ТНВД.
Информация, создаваемая этими датчиками, обеспечивает наилучшее возможное событие горения, но эти дополнительные датчики могут выдать неправильную информацию, по сравнению с более старыми системами.
Эти датчики имеют точность ± 2% и если они работают неправильно, то могут влиять на количество подачи топлива. Когда датчик выходит из строя или генерирует показания вне установленных параметров, система переходит в безопасный режим низкого давления, чтобы предотвратить повреждение системы.
Лучший способ диагностики датчиков – это диагностический сканер OBI-2, который поможет интерпретировать данные.
Течь: Инжекторы прямого впрыска, находится под большим давлением, поэтому могут возникнуть утечки.
Большинство систем имеют заданное давление покоя. Оно предназначено для поддержания определенного количества давления в системе при выключенном двигателе. Значения можно контролировать с помощью диагностического прибора.
Проверка баланса инжектора и испытание на утечки, обычно включены в усовершенствованный диагностический прибор. Эти испытания могут помочь обнаружить утечку инжектора или насоса.
Требуется перепрошивка системы. Существует прямая зависимость между давлениями насоса, положением распредвала и положением клапана давления. Эти элементы вместе с импульсами инжектора могут быть откалиброваны, чтобы обеспечить наилучшую производительность и срок службы компонентов.
Если вы диагностируете проблему управляемости на автомобиле с прямым впрыском или заменяете насос высокого давления, убедитесь, что компьютерная система автомобиля, имеет последнюю обновленную прошивку. Более поздние прошивки могут, также помочь решить проблемы износа и безопасности, и уберечь вас от замены насоса.
Электро-магнитный клапан давления топливного насоса: Топливные насосы высокого давления используют такой клапан, для регулировки объема и давления насоса, путем изменения положения хода и/или порта. Когда этот клапан выходит из строя, он будет находиться в положении низкого давления.
Игнорирование индикатора проверки двигателя (CHECK ENGINE): Некоторым водителям «нравится» ездить с горящим индикатором. Они предполагают, что он погаснет, если они зальют лучшее топливо в бак, но все мы знаем, что это не так.
Двигатель с прямым впрыском, который имеет проблему с насосом высокого давления, перейдет в режим низкого давления. В этом режиме насос внутри топливного бака будет работать, и время открытия форсунки будет увеличиваться.
У систем с непосредственным впрыском, инжектор точно пульсирует несколько раз, чтобы создать наилучшую возможную смесь, топлива и воздуха, а в режиме низкого давления он менее точен. Автомобиль может и запустится, но производительность будет снижена, а каталитический нейтрализатор может пострадать и увеличится износ двигателя.
Уважаемые гости – переходите на мой канал, кликнув – Pit Stop, ставьте лайки и не забывайте подписываться (это Вас ни к чему не обяжет, а Вы будете чаще встречать мои статьи в ленте Дзен), впереди ещё будет много нового и интересного!
Источник
На смену старым системам питания дизелей с рядным топливным насосом высокого давления пришла более совершенная конструкция — «коммон рейл» (Common Rail, CR), что в переводе означает «общий путь».
1
Первые серийные автомобили с этой системой, разработанной компанией «Бош», появились в 1996 году. Названием она обязана единой рампе, откуда горючее поступает к форсункам. Главное преимущество системы — достаточно высокое давление топлива во всех режимах работы двигателя, что способствует лучшему смесеобразованию в зоне горения и полному сгоранию. Сохранив умеренный аппетит предшественников, дизель CR лучше отвечает экологическим нормам, причем такой автомобиль зачастую динамичнее бензинового и почти так же малошумен.
Сердце системы — топливный насос высокого давления, компактное устройство с одним, двумя или тремя плунжерами и механическим приводом. Корпус ТНВД — из алюминиевого сплава, гильзы плунжеров стальные. Чтобы на холостом ходу и при малых нагрузках насос не гонял топливо зря, на некоторых трех-плунжерных автоматически отключается одна секция, а двухплунжерные регулируются дозирующими устройствами. К самому же ТНВД топливо подается из бака под давлением 6–7 бар подкачивающим насосом. Он либо шестерен
чатый и встроен в корпус ТНВД, либо электрический — в модуле топливозаборника или в магистрали.
Комплект для ремонта форсунок.
Комплект для ремонта форсунок.
Комплект для ремонта форсунок.
Уже в режиме прокрутки коленвала стартером ТНВД создает пусковое давление 350–400 бар. На минимальных оборотах холостого хода — до 500–600 бар, а при максимальной нагрузке — до 1300–1500 бар. Есть насосы с давлением и до 2000 бар. Его величину задает регулятор, расположенный на корпусе ТНВД либо на рампе и подчиненный электронному блоку управления двигателем. Выдавая команды, ЭБУ опирается на сигналы датчика давления в рампе.
По трубкам высокого давления топливо подается к форсункам, открывающимся под действием электрического сигнала. Есть два варианта конструкции — электромагнитная либо с пьезоэлементом. Первая поначалу не отличалась быстродействием, что и вынудило конструкторов искать альтернативу. В пьезофорсунке напряжение подается на пьезокристалл, который мгновенно расширяется. Золотник сжимает пружину, игла форсунки открывает путь топливу — и оно впрыскивается в камеру сгорания. Впрочем, конструкторы продолжают совершенствовать и электромагнитные устройства, — на современных двигателях успешно работают оба варианта.
Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.
Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.
Современная форсунка — компактное, но непростое устройство.
О том, с какой тщательностью специалисты доводили рабочий процесс дизеля, говорит его малошумность. Так, предварительный впрыск перед основной дозой ощутимо смягчил воспламенение смеси — одно это сделало дизели CR молчаливее предшественников. Есть в дизелях CR и «послевпрыск». Его роль служебная — очищать сажевый фильтр. Дополнительная порция топлива, не сгорая в цилиндрах, поступает в фильтр и разогревает его до температур, при которых сажа полностью выжигается.
ДИАГНОСТИРУЕМ
Есть минимум оборудования, без которого приступать к работе неразумно. Диагностика электронных систем начинается со считывания кодов неисправностей, проверки датчиков, исполнительных механизмов. Особых дизельных сканеров нет, есть универсальные, то есть для широкого круга автомобилей, либо дилерские — на определенную марку. Для изучения сигнала с проверяемого устройства нужен осциллограф. Но он дорог, выгоднее купить сканер с дополнительной функцией осциллографа.
Давление топлива проверяют манометрами. Низкое — механическим, со шкалой до 10 бар, а высокое — специальным прибором с переходниками и диапазоном не ниже 2000 бар. А для измерения количества топлива, сливаемого из форсунок, нужен свой набор.
Алгоритм поиска неисправности зависит от характера отказа. Если двигатель не заводится (электронные блокировки и забытые секретки не в счет), проверяем целостность привода ГРМ. Если стартер вращает коленвал с усилием, это неплохо для владельца, а если без сопротивления, порадуются ремонтники: работа предстоит дорогостоящая. Ведь дизельные двигатели «втыковые» — при разрушении привода ГРМ поршни гнут клапаны, а дальше как повезет.
Стенд для проверки форсунок и насосов высокого давления.
Стенд для проверки форсунок и насосов высокого давления.
Стенд для проверки форсунок и насосов высокого давления.
Если привод ГРМ в порядке, переходим к проверке топливоподачи. Электрический подкачивающий насос вступает в работу с поворотом ключа. При износе или повреждении этого насоса меняется потребляемая им мощность, ЭБУ фиксирует это как неисправность и записывает в память системы ее код. Но полностью полагаться на электронику не стоит, поэтому подключаем манометр к магистрали низкого давления. (У механического подкачивающего насоса для удобства контроля есть штуцер.) Если здесь давление в норме, переходим к ТНВД.
Проверим давление топлива в рампе в режиме прокрутки коленвала стартером. Эта часть системы оснащена датчиком давления топлива, — воспользуемся его услугами. Подключаем к диагностическому разъему сканер и находим нужный параметр. Если он ниже нормы, ищем, где скрывается неисправность. Виноваты могут быть форсунки, электромагнитные клапаны (регуляторы) и сам ТНВД.
Схема системы питания дизеля «коммон рейл»:
1 no copyright
1 — топливоподкачивающий насос;
2 — топливный фильтр; 3 — ТНВД;
4 — клапан дозировки; 5 — датчик
давления топлива; 6 — топливная
рампа; 7 — регулятор давления
топлива; 8 — форсунки.
РЕМОНТИРУЕМ
Восстановление работоспособности насоса по силам лишь специализированной мастерской — с квалифицированным персоналом и диагностическим оборудованием. Стоимость ремонта — от 7 тыс. руб., дальше зависит от сложности. При некоторых повреждениях разумнее купить новый ТНВД. Обычная цена, около 30 тыс. руб., шокирует прижимистого дизелиста, оттого в ходу отремонтированные или восстановленные изделия.
Дизель CR с большим пробегом часто невозможно пустить из-за неисправности хотя бы одной из форсунок. Утечка топлива через ее клапан не позволяет давлению в рампе подняться до пусковых значений. Для проверки давления при пуске есть специальный диагностический набор. В него входят контрольный манометр, датчик давления, трубки для подключения, заглушки вместо исполнительных механизмов и мерные емкости обратного слива.
ТНВД с клапаном отключения плунжерной секции в разрезе.
ТНВД с клапаном отключения плунжерной секции в разрезе.
ТНВД с клапаном отключения плунжерной секции в разрезе.
Изношенные форсунки разумно менять комплектом. Разброс цен очень велик: в зависимости от модели и фирмы-производителя, стоят они от 8 тыс. до 25 тыс. руб. за штуку. Характеристики каждой новой форсунки необходимо записать в память блока управления двигателем, ибо нет двух форсунок с одинаковой производительностью. Разная же не только плохо отражается на равномерности работы двигателя и его динамических нагрузках, но и ухудшает характеристики автомобиля. Хотя в каждом ЭБУ присутствует динамическая адаптация (постоянная корректировка цикловой подачи топлива для равномерной работы мотора), нужно помнить, что она не может подменить кодировку, если последнюю, например, забыли записать.
Проблема затрудненного пуска дизеля — одна из распространенных. А владелец порой недоволен, например, сниженной мощностью двигателя или дымностью выхлопа. Эти проблемы наиболее сложны, ибо требуют оценки точности измерения расхода воздуха или работы наддува, эффективности работы рециркуляции, системы выпуска отработавших газов, включая сажевый фильтр (DPF) и нейтрализатор. Впрочем, ныне эти технологии отлично освоены мастерами диагностики.
Благодарим компанию «Бош»
за помощь в подготовке материала.
Источник
Датчик давления топлива (далее — ДДТ) неотъемлемая часть системы топливоподачи для бензиновых и дизельных моторов. В зависимости от конструкции системы в авто может устанавливаться два регулятора, для магистрали низкого и высокого давления.
Исправность регулятора напрямую влияет на качество работы двигателя, неисправный узел снижает моторесурс ДВС на 15 %, ресурс топливного насоса на 50 %.
Принцип работы и конструкция
Регулятор давления топлива (далее — РДТ) монтируется на рампе, для дизельных моторов с подачей топлива по системе COMMON RAIL, бензиновых ДВС местоположения датчика различно. Единственным остается принцип подключения ― патрубок от насоса или монтаж на топливную рейку. Если система предполагает рециркуляцию топлива, характерную для бензиновых инжекторных двигателей, регулятор устанавливается на рампе. Если система не предполагает сброса топлива из рампы, датчик монтируют сразу после топливного насоса.
Конструктивно РДТ состоит из металлической мембраны, которая прогибается под давлением топлива и настроена на определенный диапазон работы и электрической регулирующей части. Электроузел представлен четырьмя тензорезисторами, которые меняют сопротивление элемента в процессе механического воздействия топлива на мембрану.
На некоторых автомобиля присутствует два рдт, на магистралях и высокого и низкого давления. Перед тем, как проверить качество топливной смеси, проводится диагностика обеих деталей замером выходного напряжения. По электроимпульсу от датчиков регулировки ЭБУ формирует сигнал на открывание/закрывание топливного клапана.
Бензиновые и дизельные ДВС имеют одинаковое выходное напряжение на ДДТ около 1.3 В, но различаются параметры давления топлива, которое поступает на форсунки.
| Выходное напряжение датчика, В | Давление для дизеля, Бар | Давление бензина, Бар |
|---|---|---|
| 1.3 | 45–59 | 45–59 |
| 4.5 | 2200–2500 | 200 |
Признаки поломки датчика
Во всех авто после 2000 года выпуска РДТ интегрированы в блок управления двигателем и при любой неисправности на приборной доске загорится «Чек». Существуют старые дизельные моторы, которые комплектуются механическими регуляторами, диагностика элементов проводится планово или после появления сбоя в работе ДВС. Характерные симптомы неисправного датчика:
- Кроме сигнала «Check Engine» выходят следующие коды ошибок: Р0190-Р0194.
- Резкое снижение мощности ДВС, потеря тяги, часто определяется во время обгона, автомобиль не имеет мощности для динамичного ускорения даже до 120 км/ч.
- Перерасход топлива.
- Авто заводится плохо, независимо от того прогрет двигатель или нет.
- Для дизельных ДВС характерно появление провалов на высоких оборотах, когда мотор не реагирует на сброс скорости.
Основная опасность передвижения с поломанным датчиком ― насос начинает работать в аварийном режиме, это приводит к его быстрому износу.
Если после диагностики сканированием обнаружена ошибка Р1181 ― разгерметизация топливной рампы, в первую очередь необходимо проверить регулятор, ошибка может свидетельствовать об износе установочной прокладки.
Причины поломки регулятора находятся в его конструктивных особенностях. Это износ или разрыв мембраны или нарушение электроконтактной группы. Отдельно стоит неисправность проводки. Во время диагностики датчика проверяется состояние клемм соединения, качество кабеля. ДДТ не ремонтируют, элемент меняют на новый, подбирая регулятор под конкретную марку авто и тип топлива.
Средний срок службы датчика от 5 лет. Характерной особенностью детали считается то, что неисправность возникает не за 1 день. Разрыв, растяжение мембраны происходит медленно, в 80 % случаев водители отмечают, что при минимальном износе регулятора практически не было заметно нарушений в работе ДВС. Исключение ― обрыв проводов колодки.
После установки датчика необходимо провести прописку элемента в ЭБУ, чаще это касается не оригинальной запчасти, а аналога.
Как проверить датчик давления топлива
В зависимости от того какая система топливоподачи используется для авто существует три способа проверки датчика на работоспособность без демонтажа топливной рейки:
- механический способ для авто старого образца с резиновыми шлангами сброса топлива для бензиновых ДВС;
- мультиметром;
- манометром.
Демонтаж рейки и последующая диагностика регулятора более надежный способ проверить качество смеси, поскольку вместе с ДДТ проверяются все смежные узлы и проводка. Диагностику в большинстве вариантов проводят на СТО, поскольку потребуется использовать специальный стенд. Самостоятельная диагностика в гараже без демонтажа рейки требует наличия тестера и проводится за 15 минут.
Механическая диагностика регулятора старого образца
Для бензиновых ДВС в системе топливоотвода которых используется резиновый патрубок, датчик расположен на входе в насос. Проверка проводится только на непрогретом моторе.
- Завести двигатель.
- Запомнить характер его работы (неисправный датчик дает троение мотору).
- Пережать плоскогубцами на 1–3 секунды патрубок отвода топлива.
Если неисправность находится в регуляторе, двигатель восстановит свою работу, обороты становятся плавными, пропадают рывки. Если после того, как закрыт отводной патрубок, мотор продолжает работать некорректно, неисправность может находиться в забитых фильтрах, изношенных контактах, датчик при этом исправен.
Диагностика мультиметром
С помощью тестера проверяют работоспособность РДТ и качество питания от колодки. Проверка электросигнала на колодку проводится по шагам.
- Снять с датчика колодку.
- Перевести мультиметр в режим измерения напряжения.
- Установить черный вывод тестера на «минус», красный щуп присоединить к разъему колодки.
Если проход у электричества на датчик ничего не мешает, нет потери напряжения, на экране тестера высветится значение 5 В. Допустимое отклонение ±1 %.
Вторым этапом проверяется качество выходного сигнала от электрической части регулятора. Проверка сигнала от датчика по шагам.
Черный щуп от тестера присоединяется на минусовый вывод АКБ, красный щуп соединяется с сигнальный провод регулятора (чаще провод расположен в колодке посередине в красной оплетке).
Завести мотор, дать поработать 1 минуту на минимальных оборотах холостого хода. В таком режиме оборотов выходное напряжение на ДДТ должно оставаться минимальным 1.3 В.
При увеличении оборотов параметр напряжения от датчика должен увеличиваться до 5 В. Если узел неисправен, на самых высоких оборотах показания могут значительно отличаться как в большую (в 10 % случаев) так и в меньшую сторону. Это приводит к тому, что насос начинает нагнетать топливо и переходит на аварийный режим работы.
Проверка манометром
Для проверки датчика на работоспособность используют манометр, прибор для измерения давления в рампе и патрубках топливной системы, давления воздуха в шинах и прочее. Перед проверкой манометром необходимо отсоединить с системы вакуумный шланг и подключить прибор между штуцером и топливным патрубком.
Перед диагностикой необходимо уточнить значение давления для конкретного автомобиля по мануалу. Рабочее давление для бензиновых моторов колеблется в пределах 2.5–3 Атм. В процессе перегазовки давление опускается на 1–2 % от нормы, исправный клапан удерживает значение в рамках допустимого.
Датчики дизельных систем COMMON RAIL типа BOSCH
Производительные системы прямого впрыска топлива COMMON RAIL от Бош получили большую популярность благодаря эффективности, снижению расхода топлива и надежности. Существует три разновидности систем топливоподачи, каждая из которых оснащается ТНВД определенного класса и уровня:
- с регулировочным клапаном на рампе высокого давления;
- регулировка топлива на патрубке высокого давления при выходе на ТНВД;
- тип «двойной контроль», с двумя РДТ на магистралях высокого и низкого давления.
Точно определить, где находится регулятор, можно после изучения системы топливоподачи конкретного двигателя. Первичную диагностику рекомендуется проводить мультиметром. Оригинальные датчики Бош для COMMON RAIL имеют срок эксплуатации от 10 лет, выходят из строя в последнюю очередь, поэтому при любых нарушениях в режиме работы дизельного мотора диагностику начинают с проверки форсунок, ТНВД, качества дизеля.
Самостоятельно поменять РДТ можно за 15 минут в гараже, процедура достаточно простая. Но чтобы менять элемент необходимо полностью удостовериться, что некорректная работа ДВС связана с выходом из строя регулятора.
Видео по теме
Хорошая реклама
Источник