Как температура и давление в цилиндрах дизеля влияют на работу мотора

Как самостоятельно измерить давление в топливной рампе автомобиля и зачем это нужно ????

Проверка давления в топливной рампе — это стандартная процедура в длинной цепочке диагностики неисправностей работы двигателя и топливной системы. Часто такую проверку осуществляют в тех случаях, когда двигатель работает неравномерно, присутствуют провалы во время разгона.
Это один из обязательных пунктов проверки в случае дерганья автомобиля при разгоне. Это я описал в статье « Почему автомобиль дергается при разгоне и ускорениях ». Так же, эта диагностика выполняется в тех случаях, когда у автомобиля появляется повышенный расход топлива.

Очистка топливной системы дизельного двигателя

При использовании дизтоплива несоответствующего качества с повышенным содержанием элементов серы, рабочие детали топливной системы покрываются вредными отложениями и теряют работоспособность. В частности, отверстия форсунок забиваются наростами, затвердевшими под воздействием высоких температур. Под воздействием перечисленных факторов происходит: снижение пропускной способности распылителей, изменяется направление факела распыла и пр. Перед автовладельцем возникает закономерная проблема, как прокачать топливную систему дизельного двигателя.

Лучше всего доверить мероприятия по очищению системы профессионалам. При наличии специального оборудования форсунки демонтируются и проверяются на диагностических стендах. Однако, такой метод отличается высокой трудоемкостью с серьезными материальными затратами.

Опытные водители производят промывку топливной системы дизельного двигателя своими руками в условиях гаража. При этом они используют упрощенную методику – добавление специальной жидкости в топливный бак. Данную процедуру рекомендуется проводить через каждые 3 – 5 000 километров.

Наибольшей популярностью среди автовладельцев пользуются очистительные препараты для дизельных форсунок:

1. Лавр.
2. Liqui moly.
3. Хай-Гир.

Выбирая лучший очиститель для топливной системы своего автомобиля, необходимо изучить особенности каждого препарата, ознакомиться с отзывами потребителей. Благодаря своевременному обслуживанию дизельного двигателя, существенно увеличивается эксплуатационный срок, а также улучшаются технические характеристики вашего транспортного средства.

Подготовка к замерам

На впускной штуцер манометра нанизываем шланг и фиксируем хомутом — мы должны избежать потерь давления во время замеров.

Затем с топливной рампы необходимо снять колпачок. Под ним будет находиться ниппель — его тоже снимаем. Будьте аккуратны — если вы недавно заводили машину, то в топливной системе будет остаточное давление и может политься бензин, поэтому приготовьте тряпочку и постарайтесь обезопасить глаза.

Когда вы демонтировали пробку и ниппель — устанавливаем второй конце шланга, который идет на манометр. Так же все фиксируем при помощи хомутов.

Ремонт регулятора давления топлива

После того как будет завершена диагностика системы и проведен осмотр уплотнительного кольца, из штуцера выворачивается зонтик. Отвернуть его можно при помощи металлического колпачка вентиля. К штуцеру после этого подключается шланг манометра, затем вся конструкция крепится при помощи хомутов. Замеры давления проводятся только при запущенном двигателе. Стандартные показатели давления должны составлять 2,9-3,3 кг/см 2 . Затем от регулятора давления топлива аккуратно отсоединяется шланг, при этом фиксируются показания манометра: давление должно увеличиться до 70 кПа с 20 кПа.

Регулятор давления топлива меняется в том случае, если показатели остаются слишком низкими или равными нулю. Замена данной детали не представляет собой ничего сложного: ее можно произвести своими силами в обычном гараже. Перед началом процедуры из системы питания двигателя стравливается все давление. Для этого откручивается гайка, крепящая топливную трубку, после чего выкручиваются болты, которыми к топливной рейке крепится сам регулятор на большинстве автомобилей с инжекторными двигателями.

В дальнейшем из отверстия в топливной рейке аккуратно вынимается штуцер регулятора, после чего полностью демонтируется РДТ. Перед этим полностью отключается топливная трубка. Последний этап – монтаж в рампу нового либо исправного регулятора, после чего посредством манометра проверяется работоспособность и исправность всей топливной системы.

Перед установкой нового регулятора давления топлива специалисты рекомендуют промазывать уплотнительные кольца бензином: это облегчит монтаж новой детали. Аналогичную процедуру выполняют и при замене самих уплотнительных колец.

Процесс замера

Давление топлива нужно измерить в 4х режимах работы, то есть потребуется 4 различных измерения.

При включенном зажигании

При включении зажигания топливный насос должен подавать в систему топливо, которое необходимо для запуска двигателя. Поэтому просто включаем зажигание и смотрим показания. Давление должно быть выше 3 атмосфер.

На холостом ходу

Просто запускаем двигатель и смотрим на показания манометра. Нормальным является давление в 2,5-2,7 атмосферы .

При отключении обратки

Почти все современные машины имеют регулятор давления топлива. Он нацелен на то, чтобы в системе не создавалось излишнее давление. При достижении лимитов он сбрасывает давление до нормы. Пережимаем трубку «обратки» и получаем результат на манометре.

Он должен быть около 7 атмосфер . Если у вас манометр на 6 атмосфер — стрелка должна быть «завалена».

При нагрузках

И еще один этап замера — это измерение перепадов давления при нагрузках. Просто погазуйте (можно просто «подергать» тросик дросселя, если он у вас механический) и понаблюдайте за изменениями.

Во время перегазовки давление должно быть около 3 атмосфер, а затем падать до значения холостого хода — то есть до 2,5 атмосфер .

Основные симптомы неполадок регулятора давления топлива

Во время диагностики системы питания двигателя необходимо учитывать признаки неисправности регулятора давления топлива. Основными симптомами, связанными с неполадками РДТ, является понижение мощности двигателя и его неспособность набрать необходимое число оборотов. Признаки неисправности регулятора давления топлива и, соответственно, двигателя, следующие:

• Мотор неустойчиво работает на холостых оборотах и глохнет.
• Увеличивается расход топлива, понижается мощность.
• Двигатель замедленно реагирует на педаль акселератора.
• Во время разгона автомобиля и в моменты перегазовки проявляются рывки и провалы.
• Автомобиль не набирает обороты и не разгоняется.

Важно помнить

Когда вы проверяете давление топлива на включенном зажигании — обратите внимание, что после выключения зажигания давление в рампе падает до 0,7-1 атмосферы и держится на этом уровне. Если оно падает в 0 — проблема в регуляторе давления топлива .

Попробуйте увеличить количество оборотов до 3000 — если стрелка манометра не будет держаться константно, а будет падать, это может означать, что бензонасос пора менять .

Если давление набирается очень долго или ниже необходимого — может быть забит топливный фильтр, фильтр бензонасоса или топливная магистраль.

Надеюсь, что вам было интересно и вы возьмете это на заметку. Подписывайтесь на канал и ставьте «большой палец вверх», чтобы видеть в своей ленте еще больше интересных статей на автомобильную тему каждый день.

Источник

Как замерять давление в цилиндрах

Снятие показателей компрессии выполняют при помощи специального прибора – компрессометра. Компрессометр работает по принципу манометра: переходник с конструкцией наконечника форсунки или свечи накаливания предназначен для установки в головку блока цилиндров и имеет запорный клапан, который препятствует потере давления во время измерений. Простые устройства снабжены обычной шкалой со стрелкой, более точные профессиональные приборы – электронные цифровые, либо синхронизированы с компьютером.

Внимание! Компрессометр должен быть откалиброван с точностью до 0,1 кгс/см² – в противном случае результаты замеров не будут соответствовать нормам.

Перед измерением дизельный двигатель прогревают на максимальных оборотах до рабочей температуры масла, проверяют работу стартера и состояние заряда аккумуляторной батареи в 100%. Каждый цилиндр замеряют по отдельности.

• из головки блока вывернуть свечу накаливания или форсунку (в зависимости от типа дизельного агрегата);
• штуцер переходника компрессометра вставляют на место свечи (форсунки), убедившись в герметичности штатного соединения;
• включают зажигание, не запуская двигатель до поворота стартера – первичный оборот коленчатого вала (скорость вращения должна быть не менее 200 об/мин);
• снимают результат замера (в верхней мёртвой точке хода цилиндра);
• замеряют компрессию в остальных цилиндрах подобным образом;
• сверяют показатели компрессии всех цилиндров;
• далее в каждый цилиндр впрыскивают около 50 мл масла;
• коленчатый вал проворачивают насколько раз стартером со снятыми форсунками (свечами);
• устанавливают форсунки на места и проводят новые замеры на каждом цилиндре вновь;
• сверяют разницу показаний с первым замером.

Изучаем Common Rail: всё путем

Первые серийные автомобили с этой системой, разработанной , 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.

Форсунка

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя под высоким давлением в мелкораспыленном виде.

Типичная форсунка включает в себя корпус 5 с распылителем 3, направляющим штифтом 4 и накидной гайкой 2, иглу 1 распылителя со штоком б, пружину 7 с опорной шайбой, регулировочным винтом 9 и втулкой 8, колпачковую гайку 10 и топливоприемный штуцер 12 с сетчатым фильтром 11. Распылитель и игла должны быть очень точно подогнаны друг к другу. В верхней части распылителя имеются один кольцевой и несколько (чаще всего три) вертикальных топливных канала, а в нижней части — центральные входной и выходной каналы с распыляющими отверстиями. Диаметр этих отверстий составляет 0,2…0,4 мм. Игла своим нижним конусным концом закрывает выходной канал. Распылитель плотно прикрепляется к корпусу-форсунки с помощью накидной гайки. Топливный канал корпуса соединяется с кольцевым каналом распылителя через его вертикальные каналы. Правильное положение распылителя относительно корпуса обеспечивает направляющий штифт.

Рис. Форсунка: 1 — игла распылителя; 2 — накидная гайка; 3 — распылитель; 4 — направляющий штифт; 5 — корпус форсунки; 6 — шток; 7 — пружина; 8 — втулка; 9 — регулировочный винт; 10 — колпачковая гайка; 11 — сетчатый фильтр; 12 — топливоприемный штуцер

Топливо, подаваемое к форсунке по топливоприемному штуцеру, проходит через сетчатый фильтр и по топливным каналам корпуса в верхней части распылителя поступает в его кольцевую полость. По достижении необходимого давления в этой полости, действующего кроме прочего на конический поясок иглы, она поднимается вверх, преодолевая сопротивление пружины. В это время открывается выходной канал, и топливо через него и распыливающие отверстия поступает в камеру сгорания цилиндра двигателя.

После прекращения подачи топлива насосной секцией ТНВД и падения давления игла снова садится в свое седло, прекращая впрыскивание топлива. Просочившееся через неплотности топливо поступает в верхнюю часть форсунки и через отверстия в винте 9 и гайке 10 по специальному трубопроводу сливается в бачок 7 для сбора топлива.

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.

Особенности дизельного топлива

Большинство требований к системе питания дизельного мотора выдвигается с учетом того, что дизельное топливо имеет ряд специфических особенностей. Горючее такого рода представляет собой смесь керосиновых и газойлевых соляровых фракций. Дизельное топливо получают после того, как из нефти реализуется отгон бензина.

Дизельное топливо обладает целым рядом свойств, главным из которых принято считать показатель самовоспламеняемости, который оценивается цетановым числом. Представленные в продаже виды дизельного топлива имеют цетановое число на отметке 45–50. Для современных дизельных агрегатов наилучшим топливом является горючее с большим показателем цетанового числа.

Система питания дизельного ДВС обеспечивает подачу хорошо очищенного дизельного топлива к цилиндрам, ТНВД сжимает горючее до высокого давления, а форсунка подает его в распыленном на мельчайшие частицы виде в камеру сгорания. Распыленное дизельное топливо смешивает с горячим (700–900 °С) воздухом, который нагревается до такой температуры от высокого сжатия в цилиндрах (3–5 МПа) и самовоспламеняется.

Обратите внимание, рабочая смесь в дизельном моторе не поджигается отдельным устройством, а воспламеняется самостоятельно от контакта с разогретым воздухом под давлением. Эта особенность сильно отличает дизельный ДВС от бензиновых аналогов.

Дизельное топливо имеет еще и более высокую плотность сравнительно с бензином, а также обладает лучшей смазывающей способностью. Не менее важной характеристикой выступает вязкость, температура застывания и чистота дизельного топлива. Температура застывания позволяет делить топливо на три базовых сорта горючего: летнее дизельное топливо, зимний дизель и арктическое дизельное топливо.

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.

Давление паров дизельного топлива, температура вспышки и возможность взрыва паров

Давление насыщенных паров определяет летучесть нефти нефтепродуктов, оказывающую влияние на условия их применения. Давление насыщенных паров с повышением температуры растет. Образование насыщенных паров приводит к тому, что давление на свободной поверхности не может быть ниже давления насыщенных паров. Как и во всех нефтепродуктах, в дизельном топливе давление паров (равновесная устойчивая концентрация паров над поверхностью жидкости) зависит от температуры, оно увеличивается с повышением температуры и сравнивается с атмосферным в начале кипения.

Температура вспышки (не путать с температурой самовоспламенения) — это температура, при которой давление (концентрация) паров жидкости настолько высоки, что они вспыхивают при наличии провоцирующего источника. Данная концентрация находится между нижним и верхним пределами взрываемости. Можно сказать, что температура вспышки при наличии провоцирующего источника — это значение, которое связывает давление и концентрацию насыщенных паров, находящихся в пределах НКПР и ВКПР.

Пары дизельного топлива опасны только при температурах выше 55°С. Дизельное топливо загорается только тогда, когда происходит испарение и нагрев паров, от поднесенного огня возникновение взрыва паров дизельного топлива в открытом пространстве практически исключено. Пары дизельного топлива практически безопасны при температурах окружающей среды, т.е. концентрация их всегда ниже нижнего концентрационного предела.

При операциях с нефтепродуктами несложно проследить возникновение ситуаций, при которых происходит превращение паров высокой невзрывоопасной концентрации в низкую взрывоопасную концентрацию. Существуют приборы для определения давления насыщенных паров дизельного топлива. Определение давления насыщенных паров происходит при температуре 380°С и при отношении объема, занимаемого пробой топлива, к объему, занимаемому парами топлива, равном 1:4.

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»:

Что такое компрессия в дизельном двигателе

Компрессия – это показатель давления в цилиндре, которое создаётся поршнем в максимальной высшей (мёртвой) точке такта. В технической литературе принято использовать аббревиатуру ВМТ (высшая мёртвая точка). Величина измеряется в кг/см² и зависит от двух основных факторов:

• Нарушение герметичности камеры сгорания: происходит утечка воздуха, давление в системе падает. Изношенность клапанов, узлов цилиндропоршневой группы, либо неправильная регулировка газораспределительного механизма приводит к снижению компрессии.
• Состояние коленчатого вала и скорость его вращения: потеря стабильных оборотов приводит к тепловым потерям при сжатии воздуха поршнем. Показатель степени сжатия становится ниже нормы, что напрямую влияет на энергию, которая образуется в результате образования рабочих газов при сгорании топливной смеси в цилиндрах.

Быстрый износ механизмов ЦПГ (цилиндропоршневой группы) зависит от качества смазочных материалов, интенсивности нагрузок в период эксплуатации, количества холодных пусков при минусовой температуре воздуха и часов работы на максимальных оборотах. Некорректная регулировка клапанной системы способствует образованию нагара на стенках камеры сгорания, гильзах цилиндров, коксованию поршневых и маслосъёмных колец. В результате недостаточного давления топливная смесь сгорает не полностью, смешивается с остатками масла, оставляя продукты гари, сажи на узлах ЦПГ. Первый признак изношенности в таком случае– дымный выхлоп и падение мощности двигателя.

Во время запуска и срабатывания стартера коленчатый вал в дизельном агрегате вращается со скоростью 200-300 об/мин: чем выше крутящий момент- тем выше компрессия. Если давление в камере сгорания будет ниже 16 атмосфер- то дизель завести обычным способом с ключа становится невозможным. Теплопотери вызывают уменьшение показателя степени сжатия и нарушению регулировки фаз газораспределения.

Важно! Продолжительная эксплуатация дизельного агрегата с некорректной работой газораспределительного механизма приводит к выходу из строя всего блока цилиндров. Вплоть до заклинивания поршней без возможности восстановления и капитального ремонта.

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.

Как завести мотор при недостаточной компрессии

При низких показателях компрессии дизельный агрегат не запускается обычным проворотом стартера. Если пуск производится в минусовую температуру на холодном моторе- то усилие для нормальной скорости вращения коленчатого вала требуется большее, так как масло на морозе становится более вязким. Для подогрева кардана используют обычную паяльную лампу, которую устанавливают внизу и разогревают системы двигателя горячим воздухом.

Искусственно повысить компрессию для разового холодного пуска можно также созданием масляной плёнки в цилиндрах. Для этого выворачивают свечи накала, либо форсунки и заливают моторное масло с помощью шприца прямо в камеру сгорания, объёмом не более 50 мл. Повторяют всю процедуру на каждом цилиндре в отдельности. После проворачивают коленчатый вал, чтобы на стенках образовалась равномерная масляная плёнка, которая обеспечит создание герметичности во время пуска. Используя такой способ нужно проследить распределения масла в цилиндра, до запуска двигателя поршень должен сделать несколько тактов стартером, чтобы избежать гидроклина.

Источник

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.

Источник

Схема питания турбодизеля

Чтобы увеличить мощность дизельного аппарата, устанавливают турбину. Конструкция топливной системы дизельного двигателя не изменяется, если мотор с турбонаддувом. Меняется схема и вариант подачи топлива в мотор от схемы атмосферного двигателя.

Турбированный двигатель получается путем установки турбокомпрессора. В дизельном моторе турбина работает на отработавших газах. Сначала турбокомпрессор сжимает воздух, охлаждает его и подает в рабочую камеру сгорания цилиндров дизельного силового агрегата. Воздух нагнетается под давлением 0,15-0,2 МПа (Мега Паскаль).

Классификация турбонаддува по давлению:

• до 0,15 Мпа;
• 0,2 МПа — турбокомпрессор средней мощности;
• > 0,2 МПа.

Как в бензиновых, так и дизельных двигатель турбина служит для дополнительной подачи воздуха в камеры сгорания. Чем больше воздуха, тем больше и качественнее догорает топливо. Мощность двигателя с турбиной увеличивается на 30%.

Минус турбированных моторов в том, что такие агрегаты работают в более трудных условиях: повышается температура; детали, особенно цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), кривошипно-шатунного механизма (КШМ), газораспределительного механизма (ГРМ) испытывают больше давления и, саму турбину обычно надо менять через 100 000 км пробега.

Принцип работы дизельного двигателя Common Rail (CRDi)

Топливные системы большинства современных двигателей используют передовые технологии, известные как CRDi или Common Rail Direct Injection.

Система непосредственного впрыска Common Rail имеет одну направляющую (топливную рампу), в которой находится дизельное топливо под высоким давлением.

Она действует, как общий топливный резервуар для всех форсунок. В системе CRDi топливная рампа постоянно аккумулирует и подает топливо в форсунки электромагнитных клапанов, под требуемым давлением.

Данная система совершенно противоположна топливному насосу высокого давления (ТНВД), подающему дизель через независимые топливопроводы к инжекторам, в топливных системах более раннего поколения.

Технология CRDi работает в тандеме с электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя, который получает сигналы от различных датчиков. Затем он рассчитывает точное количество топлива и время впрыска.

Топливная система имеет компоненты, которые являются более интеллектуальными по своей природе и управляются электронно.

Кроме того, обычные инжекторы заменены на более совершенные электромагнитные инжекторы. Они открываются сигналом ЭБУ в зависимости от таких переменных, как частота вращения двигателя, нагрузка, температура двигателя и т.д.

При прямом впрыске Common Rail сгорание происходит непосредственно в основной камере сгорания, расположенной в полости над головкой поршня.

Сегодня производители используют технологию CRDi для ухода от некоторых недостатков обычных дизельных двигателей, которые были вялыми, шумными и имели низкую производительность.

CRDI также известен под различными именами, разных брендов, которые приведены ниже:

CRDi (система прямого впрыска Common Rail) — Hyundai и Kia

DDIS (система прямого впрыска дизельного топлива) — Suzuki, Fiat Group

TDI (прямой впрыск с турбонаддувом) -Volkswagen

TCDI (прямой впрыск топлива с турбонаддувом Common-Rail) — Chevrolet

TDCi — Ford, Jaguar, Land Rover Volvo и Mazda

MJE (многоструйный впрыск), JTDm, CDTi, TiD, TTiD, DDiS и Quadra jet — группы Fiat

i-CTDI и i-DTEC -Honda

Tier3, Tier4, 4D95 и выше HPCR-серии — Komatsu

Источник

Система подачи топлива низкого давления

Одними из основных характеристик дизельного двигателя являются производительность и давление как механической части, так и самой топливной аппаратуры, которая очень капризна и прихотлива. Для стабильности этих показателей и долговечности работы деталей аппаратуры нам приходится дорабатывать системы топливоподачи путем установки дополнительных аксессуаров (фильтров, отстойников, подогревателей, подкачивающих насосов и т.д.).

Исходя из этого, возникает вопрос: что именно и в какой последовательности необходимо ставить, чтобы получить оптимальную систему топливоподачи. Не будем изобретать велосипед, а перечислим по порядку, из чего должна состоять топливная система низкого давления, от бака к топливной аппаратуре (см. рисунок):

Рис.1 (1 — топливный бак, 2 — подогреватель дизельного топлива, 3 — фильтр-отстойник грубой очистки, 4 — топливоподкачивающий насос, 5 — фильтр предварительной очистки, 6 — фильтр тонкой очистки, 7 —индикатор давления-разряжения, 8 — прозрачный топливопровод, 9 — двигатель).

• Подогрев топлива
  предназначен для предотвращения забивания парафинами топливного фильтра в холодную погоду.
• Фильтр-отстойник грубой очистки
  очищает топливо от воды и крупного мусора. Устанавливается перед ручными и электрическими насосами, обратными клапанами. Предотвращает их преждевременный износ и выход из строя.
• Топливоподкачивающий насос
  с давлением подкачки 0,2 – 0,5 кг/см². Прокачивает систему перед запуском, а также после замены топливного фильтра. Устраняет завоздушивание системы в случае мелких негерметичностей в системе.
• Фильтр предварительной очистки
  задерживает более мелкие частицы грязи и воду, которые прошли после фильтра грубой очистки. Подготавливает топливо для более тонкой очистки. Как правило, чем лучше степень фильтрации фильтра, тем он дороже. Таким образом, установка предварительного фильтра в системе позволяет не только улучшить систему очистки топлива, но и продлить срок эксплуатации более дорогого фильтра тонкой очистки.
• Дополнительный подогрев топлива
  устанавливается в том случае, когда топливная магистраль имеет большую протяженность, и мощности одного подогревателя не хватает для борьбы с парафинами.
• Фильтр тонкой очистки
  окончательно очищает топливо для подачи его в топливную аппаратуру (степень фильтрации подбирается исходя из конструкции топливной аппаратуры).
• Индикатор давления-разряжения
  контролирует давление на входе в топливную аппаратуру, которое должно быть в допустимых пределах.
• Прозрачный топливопровод
  позволяет контролировать наличие и количество воздуха, поступающего в топливную аппаратуру, которого должно быть как можно меньше.

Итак, теперь мы знаем, что и в какой последовательности должно стоять на нашем автомобиле, какие элементы системы топливоподачи у нас уже установлены, а какие нужно еще добавить.

Теперь перечислим основные характеристики, на которые нужно обращать внимание при выборе дополнительных аксессуаров:

Пропускная способность

Следует помнить, что установка дополнительных аксессуаров, переходников, штуцеров, топливопроводов не должна увеличивать сопротивление прохождению топлива к топливной аппаратуре. Иначе при нагрузках, приближающихся к максимальным, двигателю будет не хватать топлива со всеми вытекающими отсюда последствиями и неисправностями топливной аппаратуры.

Для того, чтобы сопротивление прохождению топлива в системе не возрастало, нужно, чтобы пропускная способность устанавливаемого аксессуара не была меньше, чем максимальная производительность топливной системы, куда он устанавливается. Как правило, пропускная способность фильтра или насоса указывается в их технических характеристиках. А производительность топливной системы легко измерить самому.

Для этого, достаточно шланг, идущий на обратку с топливной аппаратуры, опустить в мерную ёмкость, запустить двигатель и дать ему поработать на оборотах 3000 об/мин не менее 30 секунд. Затем нужно пересчитать количество топлива, полученное за 30 сек., в литры за час (л/ч). Полученное значение и будет производительностью вашей топливной системы.

Таблица 1 — Среднее значение производительности самых распространенных топливных систем в зависимости от их конструкции и типа.

При выборе дополнительного фильтра также следует помнить, что по мере загрязнения пропускная способность фильтрующего элемента падает. Поэтому фильтр лучше выбирать с небольшим запасом по производительности. Правильно подобранный топливный фильтр не должен создавать сопротивление в топливной аппаратуре даже в случае его загрязнения на 90%. К нашему удивлению, анонсированная производительность некоторых брендов топливных фильтров не соответствует даже 60% от заявленной.

Максимально допустимое давление

Давление топлива в разных системах низкого давления может колебаться от 0,45 кг/см² до 6 кг/см². На старых (приблизительно до 2005 г), а также на некоторых новых конструкциях топливных систем топливоподкачивающие насосы стоят после топливного фильтра и рассчитаны на максимальное давление до 1.5 кг/см². Эта конструкция является крайне ненадёжной из-за большой вероятности завоздушивания топливной системы при малейших подсосах воздуха.

В современных автомобилях конструкторы исправили этот недостаток топливной системы, установив насос в бак. Давление в топливопроводах с 0,5 кг/ см² поднялось до 4–6 кг/см². Исходя из этого, были разработаны новые элементы топливной системы (фильтра, насосы и т. д.), удовлетворяющие этим требованиям. Поэтому, при доработке такой топливной системы нужно обращать особое внимание на предельное значение давления, которое способен выдержать устанавливаемый аксессуар.

Значение рабочего давления аксессуара (фильтра, насоса и т.д.) можно узнать из его технических характеристик. Для того же, чтобы определить значение давления в топливной системе вашего автомобиля, необходимо подключить манометр к магистрали перед топливным фильтром, запустить двигатель и снять показания на холостых и на оборотах 2500 об/мин. Максимальное значение и будет давлением в вашей топливной системе.

Степень фильтрации

Степень фильтрации

определяет максимальный размер механических частиц, способных пройти сквозь фильтрующий материал.

Таблица 2 — Рекомендуемые значения степени фильтрации для фильтров тонкой очистки (финальная очистка) в зависимости от типа топливной системы.

Таблица 3 — Рекомендуемые значения степени фильтрации для фильтров предварительной очистки (грубая очистка) в зависимости от типа топливной системы.

И в заключение статьи, предлагаем несколько советов, которые помогут избежать проблем с вашей топливной системой:

1. Следите за работоспособностью компонентов системы топливоподачи, особенно таких как подогрев топлива, датчики загрязнения и наличия воды, индикатор загрязнения топливного фильтра.
2. Старайтесь использовать оригинальные запчасти либо же фильтры проверенных брендов, таких как Purflux, Mann, Champion, Stanadyne, Mahle, Knext, Fram, OE. Не покупайте дешевые фильтра неизвестных производителей. Сейчас на рынке присутствует около 30% фильтров, в которых фильтровальная бумага не соответствует типу топливной аппаратуры, а в некоторых экземплярах фильтровальная бумага не проклеена вообще.
3. После замены фильтрующего элемента разрежьте и изучите отработанный элемент. Состояние фильтровального материала может рассказать вам о многом. Возможно, пора помыть бак, либо же ваша любимая заправка стала не такой уж и хорошей, как раньше, и самое время поискать другую.
4. Подходите избирательно к выбору АЗС. Всегда берите чек после заправки. Не заправляйтесь на подозрительных и небрендовых заправках. Ведь большая часть поломок топливной аппаратуры происходит именно из-за плохого качества топлива. И если вместо топлива вам в бак зальют воду, то никакие системы фильтрации тут уже не помогут. Поэтому так важно периодически проверять индикатор наличия воды на работоспособность. Если все таки после очередной заправки индикатор подаст аварийный сигнал, то как можно быстрее заглушите двигатель и разберитесь в сложившейся ситуации. Слейте воду с фильтра (в большинстве случае этого оказывается достаточно). Если же это не помогло, то, скорее всего, вода попала в бак и он требует очистки. Для этого слейте топливо из бака, вымыйте и высушите его. После этого как можно быстрее запустите двигатель, чтобы вода, попавшая в топливную аппаратуру, не начала «своё ржавое дело».

К сожалению, среди автолюбителей, которые начинают интересоваться доработкой своей топливной системы, много тех, кто уже ощутил на себе все «прелести» дорогостоящего ремонта. Поэтому не повторяйте ошибки других и подумайте о системе фильтрации заранее, чтоб не было, как в народной пословице: «Пока гром не грянет—мужик не перекрестится».

Статья от интернет-магазина СТО «Ковш»