Как ремонтируют форсунки дизельные

Почему дизельные топливные форсунки выходят из строя и как их ремонтируют

Дизельный двигатель — это отличные тяговые качества и экономия на топливе, с одной стороны, и дорогостоящая топливная аппаратура, которая требует к себе особого отношения, с другой. Особенно внимательно владельцам стоит относиться к признакам неисправностей топливных форсунок.

Принцип работы топливных дизельных форсунок
Рассказ о том, что и почему может выйти из строя в форсунках, невозможен без краткого описания устройства и принципа работы этих элементов.

На современных дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail применяют форсунки двух типов – электромагнитные и пьезоэлектрические. Последние можно сравнить с «Феррари», это будет корректно и в плане скорости работы, и в плане стоимости замены элементов: пьезоэлектрические форсунки вообще не подлежат восстановлению и ремонту.

В корпусе такой форсунки установлен соленоид, клапан-мультипликатор и плунжер, который действует на иглу в корпусе распылителя. Плюс каналы для подвода и отвода топлива.

По каналам высокого давления топливо от топливной рампы подводится к игле в районе её контакта с распылителем и в полость над плунжером. Под давлением плунжер поджимает иглу к посадочному месту, и когда в нужный момент соленоид поднимается и открывает клапан-мультипликатор, происходит соединение полости над плунжером и полости сливного канала. Перепад давления (низкое над плунжером, высокое вокруг иглы) поднимает иглу: топливо впрыскивается в цилиндр.

Затем соленоид принимает прежнее положение, клапан закрывается и давление над плунжером восстанавливается. Распылитель при этом тут же закрывается иглой.

Так происходит каждый цикл впрыскивания ДТ в камеры сгорания.

Принцип действий такой же, как у электромагнитной форсунки, но исполняется алгоритм иначе.

В конструкции пьезоэлектрической форсунки есть гидрокомпенсатор, который служит посредником между пьезоэлементом и клапаном-мультипликатором. При подаче тока на пьезоэлемент тот изменяет свою геометрию всего за 0,1 мс, что позволяет делать один цикл впрыска горючего на несколько стадий, сохраняя сверхточную дозировку количества топлива.

В обычном варианте цикл впрыска делится на три этапа: предварительный впрыск (до 2 мл топлива, которое немного греет и готовит воздух в цилиндре к последующему впрыску и выравнивает давление внутри камеры сгорания), основной впрыск, завершающий (для нормального дожигания остатков топливовоздушной смеси и запуска процесса регенерации сажевого фильтра на дизельных ДВС).

В случае с пьезофорсунками, каждый из трёх этапов нормативного впрыска можно делить ещё, впрыскивая в предельно краткое время топливо несколько раз. Это позволяет добиться плавной работы дизеля — настолько, что по культуре работы он не уступит бензиновому двигателю.

Что и почему ломается в форсунках
Главные враги простых электромагнитных форсунок — сомнительное топливо и вода. Плюс роль естественного износа со временем, конечно же.

Распространённые проблемы таких форсунок — износ посадочного гнезда под шарик клапана мультипликатора. Неплотное закрытие жиклёра приводит к тому, что топливо утекает обратно через сливную магистраль. Если недостаточно давления под плунжером, топливо будет утекать через распылитель.

В первом случае машина будет глохнуть «на горячую», под нагрузкой.
Во втором — в цилиндры будет поступать слишком мало либо слишком много топлива, а топливовоздушная смесь получится обеднённой или чрезмерно обогащённой. В результате двигатель будет «троить», или появится белый дым из выхлопной трубы при работе ДВС на холостых оборотах.
Ещё одна типичная неисправность электромагнитных форсунок — когда прижимная пружина иглы теряет жёсткость.

Коррозия может вызвать ситуацию с подклиниванием клапана мультипликатора.

Выход из строя соленоида, который открывает клапан на выпуск, тоже отразится на работе двигателя не в лучшую сторону.

В результате имеем ситуацию, когда неисправность мелкого элемента топливной форсунки расстраивает нормальную работу дизельного двигателя в целом:

ДВС начинает глохнуть под нагрузкой
из выхлопной трубы валит белый дым
двигатель нестабильно работает на холостых оборотах
мотор «троит»
плавают обороты
Типичные неисправности пьезоэлектрических форсунок приблизительно такие же, как у более простых конструктивно электромагнитных собратьев. Но в силу сложного управляющего элемента к обозначенным поломкам может добавиться замыкание на «массу» пьезоэлемента. Если это произошло, мотор вообще откажется заводиться.

Другое отличие поломки пьезоэлектрических форсунок — если причина в неисправности пары игла-распылитель, и сливается много топлива, дым из выхлопной трубы будет не белым, а чёрным и обильным.

Если выходит из строя сам пьезоэлемент — дизельный мотор будет «троить» и терять в мощности, то есть перестанет выходить на нормальные обороты.

Как диагностируют и ремонтируют форсунки
В том случае, если в нестабильной работе ДВС владелец подозревает выход из строя топливной аппаратуры, в частности, неисправности форсунок, придётся отправиться на компьютерную диагностику. Когда она покажет ошибки в работе форсунок, их все, комплектом, снимут с мотора и отправят на диагностику на специальном стенде. Стендовая диагностика покажет, не стравливают ли форсунки топливо обратно в сливную магистраль, а если это происходит — под каким давлением.

Следующим этапом будет тестирование работы форсунок на оборудование, которое имитирует работу на двигателе, при участии ТНВД и топливных патрубков. Электронные датчики поочерёдно замерят все параметры работы каждой форсунки, и это даст направление для диагностики причин проблемы. После проверок форсунки отправляют в ультразвуковую ванну и чистят от нагара и других отложений.

После диагностики наступает этап осмотра каждой форсунки на стенде. Мастер аккуратно разбирает все мельчайшие элементы форсунки (можно сделать только на электромагнитных форсунках) и рассматривает их под микроскопом. Преимущества такого скрупулёзного подхода в том, что большинство производителей выпускают все необходимые «запчасти» для ремонта и восстановления форсунки. Установив проблему, например, с неработающим распылителем форсунки, можно заменить его на новый, тем самым вернуть элементу работоспособность бюджетным методом.

Правда, для форсунок тех производителей, комплектующие которых не найти в продаже, остаётся только две стратегии — заменять дорогостоящий элемент на новый в сборе либо искать бюджетный аналог нужной детали, но другого производителя.
После того, как все нуждающиеся в замене элементы форсунок будут заменены, мастер собирает элемент воедино. Самый ответственный этап — регулировка собираемой форсунки, и это трудная задача: каждая собранная часть измеряется индикатором, если размер не соответствует нужному диапазону — деталь снова разбирается и регулируется шайбой или стопорным кольцом. И так с каждым элементом вплоть до полной сборки форсунки.

Немаловажно также затянуть верхнюю и нижнюю часть форсунки с предельно регламентируемым моментом затяжки с помощью динамометрического ключа.

После сбора отремонтированная форсунка снова отправляется на диагностический стенд, где проверяется во всех режимах работы.

Почему не стоит ремонтировать форсунки самостоятельно
Профессиональный ремонт и восстановление форсунок — недешёвая процедура. И тем она дороже, чем больше времени владелец не обращал внимания на начинающиеся перебои в работе двигателя.

Чтобы сэкономить, многие рассматривают вариант отремонтировать форсунки у знакомых гаражных мастеров или даже пробуют выкрутить и осмотреть элементы самостоятельно.

Но такой ремонт возможен только для простых механических форсунок, никак не для форсунок системы Common Rail — электромагнитных и уж тем более пьезоэлектрических, которые вообще не поддаются восстановлению, только замене в сборе. Для проверки и ремонта электромеханических форсунок нужно специальное оборудование, а затем их заново прописывают в память ЭБУ двигателя.

Единственное, что может сделать владелец, чтобы не навредить двигателю самостоятельным вмешательством — выбрать по каталогу и рекомендациям мастера необходимые для ремонта детали: ремкомплекты, уплотнительные кольца, регулировочные шайбы, пружины, распылители и прочие элементы топливной дизельной аппаратуры.

Как продлить жизнь дизельных топливных форсунок
Важно не только выбирать лучшее топливо из доступных и не допускать попадания в топливную систему влаги (например, с конденсатом со стенок пустого топливного бака зимой), но и вовремя реагировать на возникающие неисправности, обращаясь в сервис: чем больше владелец ждёт, тем серьёзнее и дороже будет ремонт, особенно если дело в форсунках.

Перечислим основные неисправности, когда придётся посетить сервис:

загоревшийся индикатор «Check Engine»
трудности с запуском и нестабильная работа «на холодную»
чёрные клубы дыма из выхлопной трубы
необычный звук мотора
двигатель глохнет «на горячую»
нестабильная работа ДВС, «троение»
плавающие обороты
Во всех этих случаях можно подозревать некорректную работу форсунок, которые портятся от воды, плохого топлива и фактора времени.

Но проблемы с подачей топлива в цилиндры может вызвать и выход из строя элементов топливного насоса высокого давления (ТНВД) или износ подкачивающего насоса и его шестерён. И в том, и в другом случае в форсунку будет попадать мелкий абразив, металлическая стружка и пыль. Поэтому при обращении с жалобами на перебои в работе топливной системе проверять рекомендуется её всю целиком.

Итого
Дизельная топливная аппаратура Common Rail не прощает к себе халатного отношения владельца. Сомнительное топливо и игнорирование проблем выйдет боком и сильно ударит по бюджету, если речь идёт о неисправностях форсунок или ТНВД.

Не стоит экономить, надеясь на гаражных умельцев. Отдавайте дизельные топливные форсунки на диагностику и ремонт только профессионалам и будьте готовы к ремонту и замене отработавших свой ресурс элементов при пробеге порядка 200 тыс. км — очень редко форсунки служат дольше.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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

Все о ремонте топливных систем дизельных двигателей. Исследование ЗР

С момента своего появления два десятка лет назад дизельная аппаратура Common Rail сменила уже несколько поколений. Ее современные компоненты – высокотехнологичные узлы, которые требуют особого подхода при ремонте. Поэтому крайне важно проводить их лечение в соответствующих условиях, а не на коленке. Производители позаботились о разработке технологий ремонта, поставке запчастей и даже о создании сетей специализированных СТО.

При схожих устройстве и принципе работы форсунки и ТНВД Common Rail разных производителей могут иметь довольно серьезные конструктивные особенности. Это обуславливает специфику их восстановления, хотя общий подход одинаковый. В качестве примера рассмотрим технологии ремонта форсунок и ТНВД фирмы Bosch – одного из самых крупных производителей компонентов топливной аппаратуры.

Цена ошибки

Прежде чем грешить на систему питания, необходимо провести полноценную диагностику двигателя. А у дизеля с этим всё не так просто (ЗР, № 9, 2017). Некорректная работа форсунок или ТНВД может быть вызвана неисправностями других систем мотора. Их надо выявить до снятия топливных компонентов, иначе можно сильно осложнить себе жизнь.

Снятие форсунок на моторе с большим пробегом – целая история. Они часто закисают в своих колодцах. Даже профессионал рискует при извлечении форсунки незаметно деформировать ее корпус. А это поставит крест на ее корректной работе и возможности ремонта. Будет очень обидно (и накладно!), если по этой причине умрет исправный в остальном узел.

Снятие и установка ТНВД тоже требуют опыта, ведь нужно как минимум правильно выставить метки на механизме ГРМ. Кроме того, если отремонтировать неисправный топливный компонент, но не вычислить истинного виновника проблемы, беда повторится – а это новые траты на диагностику и ремонт.

Форс-мажор

Перед началом ремонта снятую форсунку обязательно ставят на стенд: проверяют ее герметичность и заданные параметры топливоподачи для основных режимов работы ­двигателя. У пьезофорсунок проверяют ­также сопротивление изоляции.

Сейчас ремонт возможен только для электромагнитных форсунок Bosch – большинства серий, за редким исключением (это, например, некоторые неразборные форсунки для коммерческого транспорта). Производитель разрабатывает технологии и оборудование для восстановления пьезофорсунок, но срок окончания этих работ пока неизвестен.

Форсунка Common Rail – очень специ­фический и технологичный компонент. Для ремонта требуется разношерстный фирменный специнструмент и оборудование, а также строгое соблюдение пошаговых измерений при сборке и моментов затяжки элементов. Вдобавок современная дизельная аппаратура проектируется с жесткими параметрами. К примеру, в топливную магистраль после фильтра не должны попадать частицы размером более трех (!) микрон. То есть при ремонте форсунок необходимо создать практически стерильные условия. Поэтому производители обязывают авторизованные СТО использовать помещения, подготовленные и оборудованные по особым требованиям (среди непременных условий – например, фильтрация воздуха и спецодежда для персонала).

Для электромагнитных инжекторов доступен весь спектр запчастей, их можно заменить по отдельности или в составе определенных пар. Не поставляют только корпус: он слишком дорогой – такой ремонт форсунки экономически нецелесообразен. В случае деформации корпуса восстановить его невозможно.

Даже при грамотном извлечении из двигателя и при разборке/сборке форсунка деформируется (в допустимых пределах). По этой причине Bosch формально заявляет о возможности только одного ремонта форсунки. Однако практика показывает, что при соблюдении технологии корпус выдерживает до трех вмешательств.

Наибольшему износу в форсунке подвержена механическая часть, электрическая страдает крайне редко. Самая частая причина ремонта – размытие седла шарикового клапана. Это происходит из-за гигантской разницы давлений топлива в этой зоне – неизбежно идет кавитационный износ, который усугубляется попаданием воды и абразивных частиц в дизтопливо.

Чуть меньше страдает пара игла/распылитель. Ее износ идет по похожему сценарию. Результат – увеличение размеров каналов в распылителе и затирание иглы, из-за которого она начинает перемещаться недостаточно плавно и даже подклинивать. А носик распылителя, который находится непосредственно в камере сгорания, может пострадать из-за аномальных рабочих процессов в цилиндре, например из-за локального повышения температуры.

При ремонте используют пакет обязательно заменяемых запчастей и пакет рекомендованных к замене. Первая группа – одноразовые элементы. Это, например, гайки электромагнита и распылителя, уплотнительные кольца высокого давления. По умолчанию меняют также шарик клапана. Он подвержен значительному износу, причем не всегда очевидному, – разумно обновить этот нагруженный элемент.

В пакет элементов, чье обновление желательно, входит так называемая клапанная группа (клапан со штоком) и пара распылитель/игла. Эти компоненты идут с завода только в сборе, так как их прецизионно подбирают друг к другу для получения точных зазоров. При полной разборке форсунки не менять эти элементы неразумно. Они также страдают от естественного износа. Итоговая цена при таком подходе значительно повысится, но зато это убережет от повторного разбора форсунки в ближайшей перспективе для замены этих компонентов и более значительных затрат.

Сейчас Bosch внедряет новый подход к ремонту, который подразумевает частичное объединение обоих пакетов запчастей. Таким образом, перечень обязательно заменяемых запчастей расширится, что положительно отразится на ресурсе форсунок. Причем цена потолстевшего пакета почти не увеличится, так как каждый компонент в составе пакета обойдется клиенту дешевле. Стоимость работ остается прежней. Такие ремкомплекты уже доступны для многих моделей форсунок, а для других – находятся в процессе подготовки.

После ремонта форсунки снова проверяют на стенде, на сей раз – по расширенному тест-плану. После удачного прохождения им присваивают коды коррекции, которые надо внести в контроллер двигателя, чтобы обеспечить равномерную цикловую подачу топлива по цилиндрам.

Под давлением обстоятельств

На первый взгляд, современный дизельный ТНВД страшен и сложен. Однако по сравнению с форсункой он куда проще – как конструктивно, так и в ремонте. Его можно разобрать и собрать без применения множества спецприспособлений. Однако требование чистоты в ремзоне никто не отменял, хотя для работ с ТНВД уже не нужно стерильное помещение, какое требуется для форсунок.

Входную диагностику ТНВД проводят на стенде: проверяют производительность насоса и работу его дозирующего блока в различных режимах.

Пул доступных ремонтных запчастей зависит от конструкции ТНВД. Сейчас в нашей стране на легковых автомобилях используются в основном насосы Bosch последних двух поколений: CP3 и CP4.

Как отремонтировать дизельные форсунки самому

Хорошо известно, что одним из наиболее уязвимых элементов системы питания дизельного двигателя являются топливные форсунки. Если в процессе эксплуатации силовой агрегат постепенно начинает расходовать лишнее дизтопливо, уменьшается тяга, выхлоп становится дымным и т.д., тогда в этом случае, как правило, требуется диагностика и ремонт дизельных форсунок.

Если дизельный двигатель относительно простой (c кулачковым ТНВД), целый комплекс работ можно выполнить в условиях гаража своими руками. Более современные агрегаты на солярке оснащаются сложными системами впрыска горючего (например, Common Rail).

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель CRDi с системой непосредственного впрыска дизтоплива Common Rail. Из этой статьи вы узнаете об особенностях обслуживания, основных преимуществах и недостатках моторов данного типа.

Ремонт топливных форсунок дизельных двигателей с прямым впрыском или даже их простая очистка от загрязнений может оказаться достаточно сложной процедурой. При этом у многих владельцев дизелей по разным причинам не всегда есть возможность добраться до профессионального автосервиса.

Далее мы поговорим о том, как можно сделать ремонт форсунок дизельных двигателей самому, а также в каких случаях и какое оборудование для ремонта дизельных форсунок может понадобиться.

Принцип работы дизельных форсунок и частые неисправности

Начнем с того, что большинство форсунок для дизеля (за исключением насос-форсунок и систем Cоmmon Rail) устроены и работают по схожему принципу. Это значит, что их ремонт также предполагает похожие действия. Для лучшего понимания начнем с принципов работы.

Подача топлива на форсунки в дизелях реализована посредством его нагнетания под высоким давлением. Такое давление на каждую форсунку создает:

• топливный насос высокого давления ТНВД;
• насос-форсунки сами сжимают и впрыскивают топливо;
• в системах Cоmmon Rail давление топлива поддерживается постоянно в специальном «аккумуляторе» высокого давления;

Теперь давайте рассмотрим работу наиболее распространенной системы питания с обычным ТНВД. Если просто, такой насос имеет механический привод и вращается от двигателя. Вращение шкива ТНВД позволяет плунжерным парам в устройстве насоса сильно сжимать дизельное топливо и выдавать давление около 300 кг/см². Затем происходит распределение дизтоплива на форсунки, что соответствует тактам работы двигателя.

Шайба может иметь разную толщину, что определяет степень давления пружины на иглу. По этой причине шайбу называют регулировочной, так как от давления пружины будет зависеть и давление топлива, от которого сработает игла форсунки.

Срабатывание иглы происходит в результате того, что внутри форсунки накапливается нагнетаемое ТНВД топливо. Если иначе, когда горючее доходит до конуса иглы, дальнейший проход солярки становится невозможным, так как канал перекрыт иглой, плотно прижимаемой к седлу усилием пружины.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как очистить и отрегулировать дизельные форсунки своими руками. Из этой статьи вы узнаете об особенностях диагностики, очистки, регулировки и настройки качества распыла дизельных форсунок.

Однако ТНВД продолжает работать и нагнетать топливо, происходит рост давления, которое в определенный момент становится сильнее давления пружины. В результате игла приподнимается, горючее проходит в пространство между седлом и конусом иглы, попадает под высоким давлением в отверстия распылителя и далее происходит впрыск распыленного топливного заряда.

Время впрыска зависит от того, когда давление топлива внутри форсунки понизится до такой степени, чтобы пружина снова прижала иглу к седлу. Получается, канал для выхода топлива перекрывается, давление снова начнет расти и процесс повторяется.

Синхронная работа всего механизма предполагает точный впрыск топлива в цилиндре, в котором поршень приближается к ВМТ. Следующий впрыск в этом цилиндре в заданный момент будет возможен только при условии того, что игла закроется своевременно, то есть сразу после того, как давление топлива упадет.

Например, если впрыск произойдет раньше, процесс сгорания топлива в цилиндре нарушается, дизель громко и жестко работает. Более того, значительно усиливается износ не только ДВС, но и проблемной форсунки.

Дело в том, что через неплотно закрытое седло происходит прорыв газов, механизм разрушается, подвергается сильному загрязнению от скопления нагара. На начальном этапе нагар удаляют путем промывки форсунок дизельного двигателя, то есть без ремонта.

При этом важно понимать, что нагарообразование является не причиной, а только результатом неполадок внутри самой форсунки. Другими словами, необходимо решать проблему точного срабатывания иглы, усилия пружины и эффективного перекрытия седла.

Ремонт дизельных форсунок своими руками

В ряде случаев ремонт насос форсунок своими руками, восстановление форсунок Делфи или Бош, а также работы с элементами Common Rail потребуют специального оборудования. Такое оборудование зачастую отсутствует в гаражных условиях, то есть ремонт лучше производить в специализированном сервисе.

Что касается необходимости отремонтировать механические форсунки, с такой работой можно справиться самостоятельно, имея необходимые запчасти и минимум инструментов. Давайте рассмотрим этот процесс.

Под воздействием бокового усилия конус иглы в момент прижимания к седлу будет прилегать к одной стороне седла сильнее по сравнению с другой стороной. В результате как седло, так и конусный оконечник иглы подвергается неравномерному износу, форма меняется с круга на овал. Нормального прилегания в таких условиях добиться не удается, форсунку нужно восстанавливать.

1. Для устранения неисправности потребуется снять форсунки, отвернуть гайку распылителя и заменить распылитель. При этом зачастую также нужно произвести замену нажимного штифта и проставки. Параллельно осуществляется развертка или замена прижимной пружины.
2. Перед началом работ важно знать, что устройство форсунки не предполагает наличия уплотнителей, то есть максимально плотная подгонка соединяемых деталей и герметизация возможны благодаря высокому качеству обработки сопрягаемых поверхностей.
3. Также отметим, что игла распылителя перемещается в направляющем канале, причем отверстие имеет небольшой зазор. Этот зазор также не имеет уплотнений, то есть лишнее дизтопливо внутри форсунки попадает в место нахождения пружины.
4. Для сохранения подвижности иглы реализован специальный канал обратного слива, что позволяет удалить лишнее дизтопливо, которое далее возвращается по системе «обратки» в топливный бак.

Подготовка к снятию с двигателя дизельных форсунок и демонтаж инжекторов

Перед началом ремонта очень важно не допустить попадания грязи и мелких посторонних частиц внутрь элементов системы питания. Для этого рекомендуется предварительно вымыть ГБЦ одним из доступных способов (Керхером, мойка паром, самостоятельная очистка и т.д.), очистить углубления под форсунки и сами инжекторы.

Указанные действия помогут избежать повреждения резьбы, уплотнительного конусного отверстия, а также снизить вероятность попадания мелких частиц грязи внутрь ДВС после выкручивания форсунок.

О том, как сделать ремонт форсунок Common rail своими руками, смотрите в этом видео:

Добавим, что без надлежащего опыта и оборудования ремонтировать систему common rail в гаражных условиях крайне не рекомендуется, так как возможно повреждение отдельных дорогостоящих элементов.

Итак, вернемся к механическим форсункам.

• После того, как трубки высокого давления отсоединены от форсунок, необходимо прикрыть отверстия в штуцерах при помощи специальных защитных колпачков. Защитные пробки должны быть заранее очищены от загрязнений, также пробки можно использовать для защиты штуцеров топливного насоса.
• Подобным образом перекрывается и каждый штуцер обратки, так как нельзя допустить попадания мелких частиц в систему питания. Например, попавший мусор в топливном канале инжекторной дизельной форсунки после установки элемента на проверочный стенд проникнет в распылитель.

• Что касается снятия элементов с ДВС, попытки выкрутить форсунки при помощи обычного рожкового ключа могут привести к слизыванию и повреждениям граней. Дело в том, что форсунки затянуты с большим моментом затяжки. По этой причине для выкручивания нужно иметь накидной ключ, желательно также наличие удлиненной головки.
• После того, как форсунки откручены, рекомендуется еще раз произвести их наружную очистку от загрязнений. Такая очистка производится обычной мягкой кисточкой, в качестве очистителя используется чистое дизельное топливо. После этого форсунки просушиваются или обтираются ветошью, далее устройство готово к диагностике и ремонту.
• Еще отметим, что после снятия самих форсунок в ГБЦ остаются специальные уплотнительные колечки. Эти уплотнительные кольца форсунок находятся в ложбинках-нишах и, как правило, прикипают к отверстиям в ГБЦ. Указанные кольца нужно извлечь и заменить на новые, так как повторно использовать данные элементы не рекомендуется.

Для извлечения можно использовать небольшой отрезок тонкой металлической проволоки, которым аккуратно достаются кольца. Главной задачей является то, чтобы избежать повреждений резьбы в форсуночном отверстии.

• Также следует учесть, что во время снятия колец грязь может попасть в отверстия для форсунок. Для предотвращения необходимо обмазать отверстие вязкой смазкой, после чего кольцо можно снимать. Часто для подобных целей используется Солидол или подобный смазочный материал. Осыпающаяся грязь прилипает к смазке, не попадая в отверстие камеры сгорания.

По окончании процедуры снятия колец Солидол также снимается, например, при помощи мягкой тряпки, которую наматывают на стержень или отвертку. Дополнительно можно проворачивать коленчатый вал двигателя стартером несколько секунд. Это нужно для того, чтобы загрязнения, попавшие в камеру сгорания, вытолкнуло наружу поршнем.

О том, как сделать ремонт форсунок Делфи своими руками, смотрите в этом видео:

Отметим, что хотя процесс ремонта форсунок Delphi напоминает восстановление обычной механической форсунки, ряд конструктивных отличий предполагает некоторые нюансы.

Проверка снятых форсунок

Прежде всего, после снятия форсунки нужно продиагностировать. Для этого необходим проверочный стенд или прибор для проверки. Главными параметрами оценки является точность срабатывания при нужном давлении, равномерность подачи топлива и правильная форма факела распыла, а также герметичное закрытие.

• Получается, впрыск должен происходить только при определенном показателе давления. Не допускается отклонение в большую или меньшую сторону. До начала впрыска не должно быть вытекания горючего (форсунка не должна переливать).
• Также после впрыска в полостях каждой форсунки давление должно сохраниться для сброса лишнего дизтоплива через обратку в бак.
• Что касается формы факела, оптимальной можно считать форму ровного конуса, то есть без кривых отклонений в какую-либо сторону.
• Само горючее не должно лить струей или капать, так как качественный распыл предполагает подачу горючего исключительно в виде распыленного тумана.

Параллельно во время проверки следует обратить внимание на звук во время срабатывания форсунки. Без надлежащего опыта стразу определить проблемную деталь будет сложно, но путем сравнения звука работы заведомо исправной форсунки с остальными можно быстрее обнаружить проблемный элемент.

Как разобрать дизельную форсунку для ремонта

Итак, после диагностики на проверочном стенде следует отделить дефектные форсунки, после чего можно приступать к их ремонту. Для того чтобы раскрутить элемент, не рекомендуется использовать ключи рожкового типа. Для этой задачи хорошо подойдет накидной ключ, который обеспечивает плотный обхват всех граней на гайке.

Для правильной разборки форсунку нужно вставить в накидной ключ, далее ключ следует зажать в тиски. Теперь можно откручивать гайку, воспользовавшись накидной головкой. После того, как гайка немного сдвинулась, дальнейшее откручивание следует производить от руки.

• Для снятия распылителя гайку нужно положить на пластину из алюминия, в которой выполнено сквозное отверстие. Указанное отверстие должно иметь диаметр, который будет немного больше диаметра распылителя. Саму пластину размещают на «губах» открытых тисков.
• Теперь на торцевую часть распылителя нужно приставить стержень из меди или алюминия, после чего легким постукиванием по такой надставке выбить распылитель. После снятия распылителя все элементы потребуется тщательно очищать от нагара и отложений. Делать это можно при помощи щетки с мелкой стальной щетиной.
• Также для очистки необходимо использовать карбиклинер. Если такого очистителя нет, тогда промывать детали от нагара можно в чистой солярке или ацетоне. Завершающим этапом промывки является ополаскивание гайки, корпуса форсунки и распылителя в чистом дизтопливе.
• Для просушивания рекомендуется использовать сжатый воздух из компрессора. Такой подход позволяет удалить мелкий мусор из стыков соединяемых деталей, а также исключает попадание частиц ворса при обтирании ветошью.
• Далее можно переходить к установке нового распылителя и сборке форсунки. Сначала все элементы закручиваются от руки, после чего затяжка производится при помощи накидного ключа. Отметим, что на начальном этапе не следует сильно затягивать гайку, так как не исключена необходимость разобрать устройство еще раз.
• Теперь собранную форсунку с новым распылителем потребуется заново проверять на стенде. Если элемент начал работать исправно (своевременно открываться, качественно распылять горючее, герметично закрываться, нормально скидывать горючее в обратку и т.д.), тогда можно будет окончательно затянуть гайку, отложить форсунку в строну и далее установить деталь на двигатель.

Как правило, сразу после замены одного распылителя элемент редко начинает работать исправно, так как форсунка обычно демонстрирует срабатывание при сниженном или повышенном давлении, распылитель переливает горючее и т.д. Это говорит о том, что нужна дополнительная регулировка.

• Для того, что срабатывание происходило при необходимом давлении, нужно правильно подобрать регулировочную шайбу. Регулировка производится путем изменения толщины шайбы. Если давление срабатывания ниже, тогда необходимо ставить более толстые шайбы, если же давление впрыска боле высокое, ставится шайба меньшей толщины.
• Для точного подбора необходимо заранее иметь несколько регулировочных шайб, а также микрометр для замера толщины шайб. Добавим, что для увеличения давления срабатывания дизельной форсунки на показатель в 10 кг. на сантиметр, регулировочная шайба должна быть толще на 0.1 мм. Соответственно, уменьшение давления возможно путем установки шайб меньшей толщины.
• Что касается диаметра, данный показатель устанавливаемых регулировочных шайб должен быть таким же, как и у тех, что стояли на форсунках изначально. Шайбы должны быть изготовлены из прочной стали, так как материал определяет долговечность их работы.

Добавим, что после разборки форсунки можно столкнуться с тем, что регулировочные шайбы дополнительно имеют отверстия. Если стоят именно такие шайбы, тогда менять их на шайбы без отверстий нельзя. Если же штатно устанавливаются шайбы без отверстий, тогда для регулировки можно ставить любой тип шайб. Главное, чтобы соответствовал диаметр.

Еще необходимо учитывать, что во время регулировки желательно настраивать давление впрыска немного больше (на 10-15 кг. на сантиметр) от того показателя, который заявляет производитель форсунок и двигателя в руководстве по эксплуатации. Дело в том, что после установки на двигатель детали усаживаются и прирабатываются (конус иглы «притирается» к конусу седла замененного распылителя, немного просаживается регулировочная шайба и т.п).

Добавим, что регулировка также должна учитывать и то, что в самом топливном насосе высокого давления может быть износ плунжеров. Это значит, что если насос выдает сниженное давление, тогда правильнее немного снизить давление впрыска (на 5-10 кг. на сантиметр).

Обратите внимание, данная процедура может оказаться эффективной не во всех случаях. Например, для ТНВД роторного типа необходимо обязательно настраивать точное давление впрыска для каждой форсунки.

Еще одной особенностью того, что после установки нового распылителя форсунка льет топливо, может оказаться:

• затвердевание в распылителе заводской смазки-консерванта;
• изношена пружина или возникли проблемы с нажимным штифтом;

Первый случай встречается крайне редко, так что сразу переходим ко второму. После разборки форсунки следует осмотреть указанные элементы на предмет выработки. Обычно дефекты хорошо заметны при визуальном осмотре. Если дело в пружине, тогда элемент можно развернуть, но такое решение временное. Это значит, что нажимную пружину и другие части лучше сразу менять на новые аналоги.

Другими словами, если форсунки затягивались, но затем по какой-либо причине снова снимаются, повторно использовать уплотнительные кольца настоятельно не рекомендуется. Причина проста — после затяжки происходит обжимание колец, они теряют свою форму и т.д.

Еще полезно знать, что кольца обеспечивают не только герметичность соединения, но и препятствуют перегреву форсунки. Уплотнители выступают своеобразным барьером, не позволяя передаваться избыткам тепла от ГБЦ на форсунки. Получается, от качества колец будет зависеть степень и скорость коксования форсунок в условиях нагрева.

Обратная установка форсунок на двигатель

После того как кольца-уплотнители были установлены, резьбу форсунок нужно дополнительно смазать небольшим количеством графитной или медной смазки.

• Следующим шагом становится вкручивание форсунки, при этом исключительно от руки, а не ключом. Если одна из форсунок не «идет» от руки, тогда резьбу в ГБЦ нужно дополнительно очистить. Во время вкручивания форсунку надо точно расположить по резьбе. Главная задача состоит в том, чтобы не повредить резьбу в головке двигателя.

• Завершающим этапом является присоединение к форсункам и насосу магистралей высокого давления. Как уже говорилось выше, трубки должны быть помечены, чтобы исключить ошибки при сборке. Перед установкой трубки желательно еще раз промыть изнутри чистым дизтопливом.

Параллельно вместе с трубками необходимо правильно установить фиксирующие пластинки, которые удерживают трубки, исключая их вибрации. Если допустить ошибки при установке пластин, тогда сильные вибрации станут причиной растрескивания и быстро выведут трубки высокого давления из строя.

• Далее необходимо избавиться от завоздушивания топливной системы, после чего двигатель можно заводить. Чтобы удалить воздух может понадобиться совершить целый ряд действий, что будет зависеть от конкретного случая и типа ТНВД.

Иногда бывает достаточно прокрутить двигатель стартером или воспользоваться насосом ручной подкачки, после чего топливо без пузырьков воздуха начинает выходить из трубок высокого давления. Также могут потребоваться дополнительные манипуляции с откручиванием корпуса топливного фильтра. Отметим, что наиболее сложной ситуацией является удаление воздушных пробок из самого ТНВД.

Советы и рекомендации

Как видно, ремонт механических дизельных форсунок вполне может быть выполнен самостоятельно.

• Что касается Common Rail и различных электромеханических устройств подобного типа, для их проверки и ремонта необходимо иметь более сложное оборудование.
• Также следует заранее убедиться, нужно ли прописывать форсунки после ремонта. Дело в том, что для нормального взаимодействия электронного блока управления и форсунок может возникнуть необходимость заново прописать их в память блока.
• Еще хотелось бы выделить, что при выборе регулировочных шайб перед началом ремонта необходимо убедиться в качестве изготовления данных элементов.

Напоследок хотелось бы отметить, что распылители, кольца, шайбы, пружины и другие элементы лучше всего приобретать только в авторизованных точках продажи. Оптимально не экономить на стоимости запчастей, то есть сразу покупать качественные изделия известных мировых производителей.

Признаки неисправности и проверка инжекторных форсунок без демонтажа. Диагностика электропитания форсунок, анализ производительности. Советы и рекомендации.

Неисправности форсунок дизеля, проверка и самостоятельное выявление проблем. Очистка сопла форсунок дизельного двигателя, регулирование давления впрыска.

Признаки неработающего цилиндра (троение и вибрации) дизельного двигателя. Поиск неисправности: компрессия, дизельные форсунки, свечи накала, ТНВД и другие.

Распространенные неисправности дизельного двигателя и диагностика агрегатов данного типа. Проверка топливной системы дизельного мотора, полезные советы.

Когда нужно чистить форсунки на автомобиле, признаки и симптомы. Самостоятельная чистка инжекторных форсунок: доступные способы очистки инжектора.

Когда и для чего нужно снимать топливные форсунки с двигателя. Снятие форсунок на бензиновом и дизельном моторе: особенности процесса демонтажа.