Неисправности топливной системы дизельного двигателя: обзор возможных причин и способы решения проблем

Дизельный двигатель является достаточно надежным и проверенным временем типом ДВС. Однако, как и любой другой сложный механизм, дизели также имеют ряд определенных проблем. Как правило, большинство распространенных неполадок связаны не с самим мотором, а с его топливной системой.

Также хорошо известно, что дизельный агрегат является более выносливым и «ходит» дольше бензиновых аналогов до капитального ремонта. При этом на ресурс дизельного двигателя сильно влияет именно топливоподающая аппаратура, которая определяет качество его работы и общий срок службы.

По этой причине важным условием для сохранения заложенного инженерами и производителями ресурса для той или иной силовой установки является быстрое обнаружение и профессиональное устранение любых неисправностей.

Далее мы поговорим о том, для чего нужна и что показывает диагностика дизельного двигателя, как часто и в каких случаях ее проводить, а также почему регулярная диагностика топливной системы дизельных двигателей позволяет значительно продлить жизнь такому мотору.

Устройство

Условно данную систему можно разделить на два контура: высокого и низкого давления. Последний производит подготовку топлива и направляет его на «следующий уровень», ко второму контуру. Система высокого давления выполняет функцию финального впрыска горючего в камеру сгорания двигателя.

Цепочка контура низкого давления включает в себя ряд конструкционных составляющих. Это фильтр, сепаратор, топливный привод, подогреватель, а также насос. Горючее проходит через каждую из вышеперечисленных деталей. Насос создает давление в системе, подогреватель в холодное время нагревает «солярку» до нужной температуры (так как зимой она превращается в парафиновую жижу), и сквозь фильтр горючее поступает во второй, не менее важный в системе контур. Он состоит из следующих деталей:

• Топливный насос высокого давления. Он соединяется вместе с фильтром.
• Форсунки. В последнее время большую популярность обрели форсунки с непосредственным впрыском топлива. Считается, что они рассчитаны на более точную дозировку горючего. Машина не теряет в мощности, при этом падает расход.
• Топливопроводы – магистрали, по которым смесь поступает в цилиндры.

Ниже мы рассмотрим основные неисправности топливной системы дизельного двигателя.

Дизельный мотор современного автомобиля

Особенности

Повсеместно дизельные двигатели применяются в инженерных машинах, грузовых автомобилях и маршрутных транспортных средствах. Реже такой тип двигателя встречается у легковых автомобилей, однако, в связи с общим ростом их популярности, дизельные двигатели стали все чаще устанавливаться и на них.

Конструкция камеры сгорания у дизельного двигателя подразделяется на раздельную камеру сгорания и камеру с непосредственным впрыском. В первой ситуации камера сгорания соединена с цилиндром при помощи специального канала. Во время сжатия поступающий в камеру воздух вихревого типа закручивается. Это позволяет улучшить самовоспламенение, которое происходит в основной камере. Такие дизельные двигатели чаще всего встречаются на легковых автомобилях, так как уровень их шума значительно ниже по сравнению с другими двигателями и диапазон оборотов больше.

Во втором случае камера сгорания находится непосредственно в поршне, а топливо попадает в надпоршневое пространство. Низкооборотные моторы с большими объемами чаще всего имеют такую конструкцию. Такие моторы первоначально сильно шумели и вибрировали, но расходовали малое количество топлива. Постепенно появились топливные насосы высокого давления дизельного двигателя с оптимизацией процесса сгорания. Была достигнута стабильная работа двигателя при диапазоне до 4500 оборотов в минуту. Шум и вибрации также были значительно снижены.

Дизель или бензин?

Плюсы и минусы разных типов двигателей часто волнуют автовладельцев. Несмотря на то, что уровень шума и вибраций у дизельных моторов значительно снизился в результате их модернизации, многих автовладельцев беспокоит вопрос: как быстрее завести дизель в морозную погоду? Действительно, дизельный мотор и салон автомобиля прогреваются медленнее вследствие более низких рабочих температур двигателя. Вопрос решается установкой на моторы дополнительных отопителей. Такая опция получила широкое распространение на современных двигателях.

Казалось бы, на этом все, но нет. Многие автолюбители приобретают легковые автомобили с дизельными двигателями из-за относительной дешевизны дизельного топлива. Желая сэкономить на топливе, они не учитывают, что дизельные двигатели гораздо более требовательны к качеству топлива, нежели бензиновые. Бензиновые двигатели скорее требовательны к нужному октановому числу.

Дизельные двигатели напрасно считаются неприхотливыми, так как их требовательность к качеству топлива и расходных материалов довольно высока. Не секрет, что отечественное дизельное топливо по качеству сильно отстает от импортного европейского. Использование старой доброй солярки может неблагоприятно отразиться на работоспособности двигателя. Однако, ведущие российские нефтяные компании стараются решать эту проблему.

Дизтопливо «Евро 4» полностью соответствует стандартам и позволяет двигателю сохранять работоспособность в течение долгого времени. Некоторые также пытаются употреблять автохимию (антигелевые средства), которые позволяют увеличить качество топливо, но использовать их рекомендуется только если уже истек гарантийный срок.

Таким образом, приобретая автомобили с дизельными двигателями, официально не поставляющиеся в Россию, вы рискуете быстро привести в негодность двигатель, рассчитанный на европейское топливо.

Техническое обслуживание дизельного двигателя почти всегда дороже бензинового. Это объясняется более высокой стоимостью запчастей (воздушных, топливных фильтров и т.д.). Замена масла осуществляется чаще, чем у бензинового конкурента (в среднем каждые 7,5 км).

Неплохим преимуществом дизеля, относительно бензинового двигателя, является более экономный расход топлива при большом пробеге автомобиля. Более старый бензиновый двигатель потребляет бензин уже не так экономно, как новенький. В дизельном двигателе такой проблемы практически нет.

Суммируя все вышеперечисленное, можно заключить, что современные дизели по надежности не уступают бензиновым двигателям. Но приобретение их с целью экономии средств на топливо оправдывает себя лишь в том случае, если автомобиль используется долго.

Принцип работы

Как и бензиновые двигатели, дизельные моторы подразделяются на четырехтактные и двухтактные в зависимости от принципа работы. Двухтактные двигатели распространены достаточно слабо. О принципе работы четырехтактного дизельного двигателя читайте далее.

Рабочий цикл такого двигателя состоит из четырех тактов:

1. Впуск (впрыск). На этом такте коленчатый вал поворачивается от 0 до 180-ти градусов и достигает нижней мертвой точки. Воздух попадает в цилиндр через открытый впускной клапан. В это же время выпускной клапан открывается всего на 10-15 градусов, образуя перекрытие.
2. Сжатие. Поршень, двигаясь вверх от 180-ти до 360-ти градусов, достигает верхней мертвой точки. Воздух при этом сжимается в более чем 16 раз, а впускной клапан в начале этого такта закрывается. Температура воздуха в двигателе может достигать от семисот до девятисот градусов по Цельсию.
3. Рабочий ход, расширение. Коленчатый вал вращается от 360-ти до 540-ка градусов, снова достигая нижней мертвой точки. Как известно из физики, сильно сжатый воздух нагревается до очень высоких температур, из-за чего топливо, поступающее из впускного клапана, самовоспламеняется. На этом этапе проявляется важное отличие дизеля от бензинового двигателя. Дизельное топливо начинает подаваться еще до достижения коленчатым валом верхней мертвой точки (опережение зажигания). Продукты горения толкают поршень вниз. При рабочем процессе в дизельном двигателе давление газов постоянно, и благодаря этому они способны развивать больший крутящий момент. Пропорция топливовоздушной смеси в дизеле отличается от бензинового двигателя большим количеством воздуха.
4. Выпуск. Когда коленвал поворачивается на 720 градусов, поршень выталкивает отработанные газы в открытый выпускной клапан. Газы выходят через выхлопную трубу, а весь цикл повторяется.

Рекомендуем: Виды присадок для восстановления двигателя внутреннего сгорания

Это интересно: Фотографии салона УАЗа Хантер в новой обшивке и с переделками

Затрудненный запуск

Особенно часто это случается в холодное время. Считается, что запустить дизель без предварительного подогрева зимой практически невозможно. Чтобы хоть как-то сгладить эту ситуацию, производители предусмотрели арктическое топливо, которое включает в себя антизамерзающие присадки. Но трудный запуск не всегда говорит о замерзшем топливе. Если машина плохо , скорее всего, вышел из строя насос высокого давления, а именно его нагнетательные элементы. Также стоит проверить угол опережения подачи топлива в двигатель. Возможен износ форсунок, из-за которых смесь плохо распыляется в цилиндре. Вообще причин трудного запуска дизеля очень много. Поэтому проверяется каждая деталь. Неисправными могут быть свечи накаливания, неправильная работа регулятора давления, нехватка топлива перед ТНВД. Такие неисправности топливной системы дизельного двигателя («Фольксваген Т4» не исключение) сопровождаются разгерметизацией топливных магистралей, из-за чего воздух попадает в насос, который уже не в состоянии выработать нужное давление.

Тест на сжатие

Когда вы проводите тест на сжатие, вы контролируете давление сжатия, которое двигатель способен производить. Не беспокойтесь о фактическом показании давления — важны показания всех цилиндров. Если все показатели давления низкие, есть несколько вещей, которые могут вызвать это.

Как правило, это медленная скорость проворачивания коленвала, забитые воздушные фильтры, слабый стартер. Если все цилиндры показывают примерно один результат (в пределах 15%) сжатия, то проблем нет. Если показатели меняются, то есть проблема с этим цилиндром.

Для выполнения теста сжатия:

• Удалите все свечи накаливания. (Если двигатель не оснащён свечами накаливания, удалите все топливные форсунки).
• Отсоедините топливный соленоид. (Это предотвращает заливку цилиндров топливом во время испытания).
• Подключите зарядное устройство к аккумулятору. (Это гарантирует, что скорость проворачивания останется неизменным во время теста).
• Подключите инструмент для тестирования сжатия (TOR3003A или аналогичный).

Убедитесь, что нет пролива топлива и запустите двигатель. Проверните двигатель столько сколько потребуется для определения уровня сжатия. Считайте показания давления на манометре. Показания сжатия должны быть в пределах 15% от максимального до минимального по всем цилиндрам.

Жесткая работа

Дизельный двигатель по своей природе изначально работает шумнее бензинового. Однако если вибрации усилились, скорее всего, произошел ранний впрыск топлива. Определение неисправности дизельного двигателя производится путем диагностики форсунок. Также проверяется уровень компрессии в цилиндрах. Минимальный ее уровень должен составлять 23 килограмма на сантиметр кубический. Разбег показателей между цилиндрами при этом не превышает 5-10 процентов. Среднестатистический дизельный мотор выдает порядка 27-30 «килограмм». Для определения используется специальный инструмент – компрессометр.

Плавают «холостые»

В таком случае проверяют уплотнительные шайбы под форсунками. Смотрят на крепление топливного провода между фильтром и насосом. При необходимости затягивают сильнее. Также при подобных симптомах неисправности топливной системы дизельного двигателя смотрят опорную пластину насоса на предмет повреждений. Возможен износ регулятора оборотов коленчатого вала. «Холостые» плавают из-за избыточного давления газов в картере – проверяют вентиляцию.

Проверка форсунок с помощью специальных приборов

Более серьезная проверка форсунок дизельного двигателя проводится с помощью прибора под названием максиметр. Под этим названием подразумевается специальная образцовая форсунка с пружиной и шкалой. С их помощью выставляется давление начала впрыска дизельного топлива.

Другой метод проверки — использование контрольной образцовой рабочей форсунки, с которой сравниваются эксплуатируемые в двигателе устройства. Всю диагностику выполняют при запущенном моторе. Алгоритм действий таков:

• выполняют демонтаж форсунки и топливопровода с двигателя;
• на свободный штуцер ТНВД подключают тройник;
• выполняют ослабление накидных гаек на других штуцерах ТНВД (это позволит топливу поступать лишь на одну форсунку);
• к тройнику подсоединяют контрольную и тестируемую форсунки;
• активируют декомпрессионый механизм;
• вращают коленчатый вал.

В идеале контрольная и тестируемая форсунки должны показывать одинаковые результаты в вопросе одновременного начала впрыска топлива. Если есть отклонения — значит, надо регулировать форсунку.

Метод с использованием контрольного образца обычно занимает больше времени, чем использование максиметра. Однако он более точный и надежный. Также можно проверить работу двигателя и форсунок дизельного двигателя и ТНВД на специальном регулировочном стенде. Однако они есть лишь на специализированных СТО.

Заглох двигатель

Если он глохнет на ходу, проверяют смещение угла опережения впрыска. Это нарушение соединения привода с насосом. Также это грязный фильтр, из-за чего возникает нехватка топлива и низкое давление подачи. Что касается самого насоса, в нем возможен перекос поршней-разделителей или ротора. Стоит отметить, что ТНВД – это наиболее дорогостоящая деталь в системе питания дизельного автомобиля. В силу сложной конструкции элемент трудно поддается ремонту, поэтому стоимость восстановления сопоставима с ценой нового элемента, купленного на разборке.

Чистка форсунок дизеля

Наличие отложений в канале и распылителе форсунки приводит к нарушению формы факела распыливания и уменьшению её пропускной способности. Типичными симптомами проявления данной неисправности являются:

— ухудшение пусковых характеристик двигателя (особенно в холодное время года); подёргивания и провалы при ускорении и на переходных режимах; — ухудшение динамики и уменьшение мощности двигателя; — увеличение расхода топлива; — ухудшение равномерности работы двигателя на холостом ходу (необязательно).

Игнорирование перечисленных симптомов и продолжение эксплуатации автомобиля вызывает следующие последствия:

— перегрев и повреждение нейтрализатора выхлопных газов; — пробой изоляции высоковольтных компонентов системы зажигания (провода, наконечники, катушки, бегунок распределителя и т.п.); — повреждение деталей ЦПГ вследствие возникновения очагов детонации (в большей степени характерно для турбированных двигателей).

Чистка форсунок дизеля

Выполнить очистку форсунок дизельного двигателя можно самостоятельно. Работы необходимо выполнять в чистоте и при хорошем освещении. Для этого форсунки снимают и промывают либо в керосине, либо в дизельном топливе без примесей. Перед обратной сборкой нужно обдуть форсунку сжатым воздухом.

Также важно проверить качество распыления топлива, то есть форму “факела” форсунки. Для этого существуют специальные методики. В первую очередь нужен испытательный стенд. Там подключают форсунку, подают на нее топливо и смотрят на форму и силу струи. Зачастую для испытаний используют чистый лист бумаги, который подкладывают под нее. На листе будут отчетливо видны следы попадания топлива, форма факела и другие параметры. В соответствии с этой информацией можно будет в дальнейшем провести необходимые корректировки. Для чистки сопла иногда используют тонкую стальную проволоку. Ее диаметр должен быть минимум на 0,1 мм меньше, чем диаметр непосредственно сопла.

Если диаметр сопла увеличен в диаметре на 10 или более процентов, то он подлежит замене. Также распылитель заменяют в случае, если разница в диаметрах отверстий будет более 5%.

Профилактика

Чтобы исключить неисправности топливной системы дизельного двигателя (потому что поломка дизеля – это дорого и надолго), не ленитесь проводить профилактику. В первую очередь нужно делать промывку системы с периодичностью 1-2 раза в год. Данная операция включает в себя демонтаж топливного бака и удаление скопившегося «отстоя» в топливном фильтре. Практика показывает, что на дне в процессе эксплуатации образуется много осадка, который при езде на пустом баке вмиг забивается в фильтрах и магистралях.

Испытание на герметичность цилиндра

Другим и более точным испытаниям относится испытание на герметичность цилиндра. При выполнении испытания на герметичность цилиндра проверяемый цилиндр поворачивается до TDC на такте сжатия. Контролируемое количество воздуха закачивается в цилиндр и указатель показывает, сколько воздуха расходуется.

Вы считываете показания датчика, чтобы убедиться, что потери воздуха находятся на приемлемом уровне. Если есть чрезмерная утечка воздуха, тест покажет, где есть проблема.

Если вы слышите утечку воздуха из впускного коллектора или корпуса воздушного фильтра, то мы предполагаем, что у нас есть герметичный впускной клапан. Утечка воздуха из глушителя показывает, что пропускает воздух выпускной клапан. Воздух, циркулирующий в радиаторе или вокруг головки цилиндра, указывает на потрескавшуюся головку или неисправную прокладку головки. Из картера всегда будет вытекать воздух.

Если манометр показывает чрезмерную утечку и единственное место, где слышен воздух, поступает из картера, то можно заподозрить проблему с поршневыми кольцами.

Для выполнения теста на герметичность цилиндра:

• Снимите свечу накаливания с подозрительного цилиндра. (Если двигатель не оборудован свечами накаливания, снимите топливную форсунку).
• Снимите крышку клапана. Это делается для того, чтобы определить, когда двигатель находится на или около уровня TDC.
• Проверните двигатель, пока оба клапана на проверяемом цилиндре не будут ослаблены. (Это значит, что TDC готов к работе).
• Откалибруйте тестер герметизации цилиндра (TOR4076 или аналогичный) в заданное положение на датчике.
• Подключите инструмент для испытания на герметичность цилиндра.
• Проверьте показания на датчике. Если видна чрезмерная утечка, проверка воздушного фильтра и выхлопа может дать указание области утечки.

Сорт горючего

Особенно это касается использования автомобиля в так называемый переходной сезон. Температура воздуха уже снизилась, а на заправках продают остатки летнего топлива. Оно теряет свою текучесть уже при -5 градусах. Дальше превращается в парафин, который забивается в насосе и фильтрах. Обязательно на заправках уточняйте, какой тип горючего будет заливаться – летний или зимний. Если уж так случилось, что температура резко упала, а в баке летняя «солярка», максимально отогрейте машину при помощи предпускового подогревателя, или если это легковушка – подключите бытовой отопитель в гараж. При запуске дизельного мотора важен каждый градус.

Не разбавляйте топливо

Некоторые умельцы при необходимости запуска дизеля зимой «бодяжат» горючее бензином. Этого делать категорически нельзя. В России давно продаются специальные арктические присадки для дизеля, позволяющие предотвратить образование парафина в баке. По сути, эти же присадки добавляют и в обычное летнее топливо на АЗС – так оно становится пригодным для эксплуатации зимой. Ничего противозаконного в этом нет. А вот разбавлять его с бензином – просто самоубийство (имеется в виду для топливной системы).

Все ругают наши заправки за плохое качество топлива, мол, на российских АЗС нет нормальной солярки. Это в корне неправильно. Одно простое правило: заправляйте автомобиль дорогим топливом на известных АЗС. Все хотят сэкономить, покупая горючее на 10-15 процентов дешевле рыночной стоимости, буквально выстраиваясь в очереди. Однако спустя пару недель, попав на ремонт топливной, начинают винить не себя, а заправки. По сути это так, но ведь никто силой туда не загоняет. У вас всегда есть выбор. Помните главное – скупой платит дважды.

Как увеличить ресурс ТНВД?

Как мы уже сказали ранее, это одна из самых ответственных частей топливной системы.

Чтобы насос высокого давления прослужил дольше и неисправности топливной системы дизельного двигателя обошли вас стороной, нужно:

https://toyota-chr2.ru/servis/proverka-toplivnoj-sistemy-dizelnogo-dvigatelya.html