Дані пристрої в певній дозі впорскують паливо в камеру згоряння, де повітря нагрітий до високих температур і створено високий тиск. На форсунки виявляються самі високі навантаження – механізм постійно працює в агресивних середовищах, а сама робота пов’язана з високою інтенсивністю. Тому форсунки часто виходять з ладу. Діагностика форсунок дизеля – це перше, з чого потрібно починати ремонт паливної апаратури і тільки потім переходити до інших елементів.
Принцип дії дизельного вприскування
Для кращого розуміння механізму форсунки слід описати схему циклу вприскування в дизельному двигуні.
Отже, ТНВД забирає певний обсяг дизельного палива з паливного бака. Далі насос закачує паливо в рампу. Солярка подається в канали, що ведуть до форсунок. Потім паливо подається на розпилювачі. Коли рівень тиску на розпилювач доходить до певного встановленого виробником рівня, форсунка відкривається, і солярка подається в циліндри.
Як працює форсунка на дизелях
На прикладі примітивної форсунки можна розглянути принцип дії. У бічній частині є канал, через який безперервно подається дизельне паливо. Всередині форсунки є камера – в ній є бар’єр. Він може рухатися за рахунок пружини. Також в пристрої є голка. Бар’єр може опускатися або підніматися по мірі зростання/спаду тиску. Голка під впливом тиску може підніматися, тим самим звільняючи шлях палива. Так працює примітивна форсунка з однією пружиною.
Common-Rail
На силових агрегатах з даною системою живлення встановлюється два типи форсунок – це електромагнітні, а також п’єзоелектричні. Останні – це дуже серйозний механізм, його порівнюють з автомобілями “Феррарі”, і аналогія не випадкова, враховуючи частоту спрацьовування. Для того щоб полегшити діагностику форсунок дизеля в разі несправностей, слід розуміти її пристрій і принцип дії.
Електромагнітна форсунка являє собою корпус з соленоїдом всередині, мультипликаторным клапаном, плунжером, який впливає на голку в корпусі розпилювача. Все це доповнено підвідними і відвідними каналами для палива.
Працює все це наступним чином. Дизельне паливо по каналах високого тиску від рампи подається до голці туди, де вона контактує з розпилювачем, і в надплунжерную порожнину. Плунжер за рахунок цього знизує голку до її посадочним місцем. У потрібний момент соленоїд підніметься і відкриє клапан – порожнина над плунжером з’єднається зі зливним каналом. Так як тиск над плунжером знижується, а навколо голки зростає, то за рахунок тиску голка піднімається і здійснюється впорскування палива. Варто тільки соленоиду повернутися на його законне місце, тиск над плунжером приходить в норму і голка миттєво закривається.
П’єзоелектрична форсунка працює приблизно так само, але тут інший пристрій. В конструкції механізму є додатковий гідрокомпенсатор – він є посередником між п’єзоелементом і мультиклапаном. В цілому деталі практично ті ж, що можна зустріти в електромагнітної форсунки.
Вся принадність у тому, що при подачі електрики на п’єзоелемент він змінює свої характеристики і геометрію за якісь 0,1 мс. Така швидкість роботи дає йому можливість ділити цикл упорскування на кілька процесів, при цьому зберігається настільки точне дозування, що навіть грам солярки не проллється даремно.
Для кращого розуміння
Один цикл уприскування палива ділиться на три частини – це попередній впорскування, основна і завершальна. Так, під час попередньої частини в циліндри подається лише мала частина пального – щось у межах 2 мл. Це необхідно для прогріву і підготовки повітря в камері згоряння в подачі основної порції палива. У той же момент тиск усередині циліндра вирівнюється. Основна фаза – це зрозуміло, і додатково описувати нічого не потрібно. А ось впорскування малої порції на завершальній фазі потрібен, щоб догоріли залишки суміші в циліндрі. Це сприяє кращій очищення та регенерації сажових фільтрів.
Плюси пьезофорсунок в тому, що за один цикл вона здатна подати паливо кілька разів. Завдяки цьому двигун працює дуже плавно і відрізнити його від бензинових аналогів практично неможливо.
Що, зазвичай, ламається в електромагнітних форсунках
Почати варто з електромагнітних механізмів. Основний і самий страшний ворог будь-яких форсунок – це погане паливо і вода. Але звичайно ж, у процесі діагностики форсунок дизеля спостерігається і природний знос.
Найбільш поширена несправність – зношування посадкового місця для кульки мультиплікатора. Якщо плунжер закритий нещільно, то це веде до того, що солярка тече в зливну магістраль. Якщо над плунжером не буде створено достатнього тиску, то можливі витікання палива через розпилювач. Якщо витоків через розпилювач немає, але є витік з зливним каналом, то двигун стане глухнути при навантаженнях. Якщо голка вмощується, спостерігаються усадки плунжера, якщо не відрегульована голка або її взагалі немає, то це призведе до переливу. Мотор буде троїти, на холостих з труби можливий білий дим. Якщо провести діагностику форсунок дизеля Common, то, швидше за все, будуть виявлені саме ці недоліки.
Втрачає жорсткість і пружина, притискає голку. Внаслідок корозії клинить мультиплікатор. Трапляються і проблеми з соленоїдом, що відкриває клапан впуск – все це не додає двигуну стійкості в роботі.
Кожна деталь у форсунці піддається тим чи іншим негативним впливам, і навіть незначна дрібниця може призвести до нестабільної роботи двигуна.
Несправності пьезофорсунок
Що стосується недоліків, то тут все приблизно те ж, що і у пристроїв застарілої конструкції. Але з-за більш складного керуючого елемента можна додати замикання на «масу» п’єзоелемента. Це може призвести до того, що двигун просто не запуститься.
Про несправності голок і розпилювачів сказано вище, але потрібно додати, що якщо форсунка переливає сильно, то з вихлопної труби буде сильно диміти чорним димом. Це сигнал до діагностики форсунок дизеля.
Рідше трапляється, то п’єзоелемент виходить з ладу або втрачає свої властивості. У разі втрати властивостей мотор може втратити тягу і троїти. Потрібно згадати і про закоксованности.
Як перевіряють форсунки в СТО
При скаргах на димність роботи ДВЗ, втрату тяги та інші вищеописані симптоми насамперед виконують комп’ютерну діагностику. І якщо в ході процесу система видає помилки, то елементи демонтують і передають у цех для подальшої діагностики форсунок дизеля на стенді.
Елемент встановлюється на стенд, де перевіряють базову працездатність – не труїть паливо по зливній магістралі, якщо є витік, то під яким тиском вона відбувається. Якщо діагностика на стенді показує, що все в порядку, то елемент встановлюють на більш серйозне обладнання, де практично повністю імітується робота дизельного двигуна. У ході такої діагностики роботи форсунок дизеля автоматика буде поетапно заміряти всі параметри і характеристики форсунки, це дасть розуміння причин і проблем.
Далі форсунка направляється в ультразвукову ванну для того, щоб прибрати нагар і кокс. Далі деталь відправляється на спеціальний стенд, де її розберуть для подальшого ремонту.
Діагностика своїми руками
Можна виконати своїми руками діагностику форсунок дизеля Common Rail. Для цього є два шляхи – перевірка форсунок на рампі і саморобному стенді, перевірка на двигуні.
Судячи з відгуків, найпростіше перевірити роботу форсунок на моторі без її зняття. Для цього двигун повинен працювати на холостому ходу. Потім власник по черзі повинен викручувати розпилювачі. Якщо після зняття розпилювача робота мотора стала гірше, то форсунка справна. Так методом виключення можна знайти непрацюючу форсунку – при відкручування розпилювача робота двигуна не зміниться.
Також можна перевірити форсунки на витоку безпосередньо на двигуні. Для цього знадобляться спеціальні пластикові ємності та з’єднувальні шланги. Шланги з’єднуються з форсунками. Ємності слід підвісити вертикально.
Далі заводять двигун і починають спостереження. Якщо одна з підготовлених прозорих ємностей буде наповнятися швидше, ніж інші, то ось вона проблема. При аналізі форсунок слід стежити, щоб ємності не наповнювалися більше ніж на три чверті. Норма при такому тестуванні – це різниця в 10 %. Якщо різниця в об’ємі палива більше, то потрібно шукати витік.
Такий спосіб діагностики простий і ефективний, проте не завжди проблема пов’язана саме з витоками.
Висновок
Ось так виконується діагностика дизель-форсунок. Ремонт передбачає очищення ультразвуком, а також заміну зношених елементів. Перевіряють кожну шайбу, хід соленоїда, стопорні кільця, проміряти всі втулки. Все, що зношене, змінюється на нову.
