Очистка впускного тракта дизельного двигателя: почему необходима данная процедура

Содержание

Устройство форсунки дизельного двигателя

Наверняка, вы уже знаете, что инжекторные системы в мире бензиновых моторов пришли на смену карбюраторам в конце 80-х годов прошлого века, и на сегодняшний день полностью вытеснили последних с арены автопрома.

О преимуществах впрыска можно говорить долго – это и экономия, и высокие мощностные характеристики, и экологичность.

В мире дизельных агрегатов впрыск топлива использовался практически с зарождения более-менее серьёзных серийных двигателей и активно эксплуатируется и ныне.

Благодаря чрезвычайно бурному развитию электроники за последние 20-30 лет, инженеры смогли наглядно показать все достоинства инжекции топлива, и с каждым годом продолжают удивлять новыми достижениями. О современных решениях, касающихся форсунок, мы сегодня и поговорим.

Итак, форсунки, используемые авто производителями в нынешнее время, бывают следующих типов:

электромагнитные;
электрогидравлические;
пьезоэлектрические.

Электромагнитная форсунка

Этот тип инжекторов можно встретить под капотами автомобилей с бензиновыми двигателями. Их принцип действия довольно прост. Основу конструкции составляют электромагнитный клапан и сопло, внутри которого находится подвижная игла.

В чётко просчитанное время мозг мотора, электронный блок управления подаёт сигнал на обмотку клапана, что создаёт магнитное поле. Оно, в свою очередь, притягивает к себе специальный якорь, механически связанный с иглой, в результате чего сопло открывается, и бензин под давлением впрыскивается во впускной коллектор или сразу в цилиндр. Когда управляющий сигнал пропадает, все элементы под действием пружины возвращаются в исходное положение.

Электрогидравлическая форсунка

Данная разновидность форсунок используется, главным образом, в дизельных силовых агрегатах, кстати, и в популярной нынче системе Common Rail они также находят применение. Конструкция их немного более сложная, чем у электромагнитных инжекторов. Ключевыми элементами электрогидравлической форсунки являются электромагнитный клапан, камера управления, а также впускной и сливной дроссели.

Отличительная особенность этого устройства состоит в том, что дизтопливо в нём находится под давлением и при впрыске, и в закрытом состоянии. Этот нюанс и лежит в основе их принципа действия.

Когда впрыск не планируется, игла плотно прижата к соплу напором горючего в камере управления.

В момент инжекции, на электромагнитный клапан поступает сигнал, в результате чего открывается сливной дроссель. Давление в камере управления начинает снижаться, в то же время давление топлива, действующее на иглу в направлении открытия, остаётся прежним, благодаря чему она приподнимается и впрыскивает необходимую порцию солярки.

Пьезоэлектрическая форсунка

Для начала нужно сказать, что пьезоэлектрические форсунки являются самыми высокоскоростными и наиболее совершенными среди своих собратьев.

Так, к примеру, по сравнению с электромагнитным инжектором пьезоэлектрический срабатывает в четыре раза быстрее, а это даёт возможность эффективнее работать с подачей топлива, что сулит улучшением характеристик мотора.

Устанавливают их, как правило, на дизельных двигателях с системой Common Rail. Главной деталью таких форсунок является пьезоэлемент, который под действием приложенного к нему электрического напряжения может мгновенно увеличиваться в размерах, воздействуя в качестве толкателя на другие детали инжектора.

Благодаря данному эффекту (пьезоэффекту) удалось создать конструкцию форсунки с уникальным быстродействием. Кстати, пьезоэлементы в настоящее время активно используются как управляющие элементы в насос-форсунках.

Я уже посвящал им отдельную статью, поэтому сейчас лишь напоминаю, что это устройства, конструктивно объединяющие в себе плунжерный насос высокого давления и инжектор. Встречается этот гибрид исключительно у дизельных моторов.

Ну что ж, уважаемые читатели, как вы уже поняли устройство форсунки дизельного двигателя не такое простое изобретение, как могло показаться на первый взгляд.

Если Вам хочется ещё больше узнать о строении автомобилей – подписывайтесь на блог, новые и интересные статьи я публикую регулярно.

До встречи!

Информация о нагаре

Образование нагара в камере сгорания бензинового двигателя — это естественный процесс, но его нужно контролировать. Причин этого процесса много: некачественное машинное масло, постоянная езда в городском режиме, образование конденсата в зимний период и его смешивание с маслом, нарушение инструкции замены масла и многие другие.

В карбюраторных двигателях нагар откладывается на поршнях и поршневых кольцах. Впускные клапаны омываются воздушно-бензиновой смесью и самоочищаются. В двигателях с непосредственным впрыском горючей смеси на клапанах коксуется нагар, так как они не омываются горючей смесью. Симптомы загрязнения впускных каналов и клапанов могут возникнуть после 50 тысяч километров пробега автомобиля:

Падение мощности до 40%.
Неустойчивая работа двигателя.
Снижение приёмистости мотора при ускорении.
Больший расход топлива.
Проблема с детонацией двигателя.

Причин загрязнения поршней и дроссельной заслонки много, но наиболее явные — это частые поездки на небольшие расстояния, движение в пробках, негативные привычки во время езды, такие как длительная работа двигателя на холостом ходу. Оседающий нагар на клапанах приводит к их деформации, выгоранию и неплотному прилеганию к гнезду, снижая тем самым степень сжатия в камере сгорания.

Принцип работы электробензонасоса

Функциональная работа топливного насоса заключается в подаче топлива на форсунки. Для нормальной работы форсунок и создания необходимого давления подача бензина должна начинаться еще до запуска двигателя.

Включается электробензонасос специальным контроллером, при помощи реле. При повороте ключа зажигания в положение «стартер» или «зажигание» контроллер моментально запитывает реле включения бензонасоса, и в результате созданного давления топливо подается на форсунки.

Электробензонасос ВАЗ 2114

Если в течение нескольких секунд двигатель не начинает работать, контроллер выключает реле до следующей прокрутки двигателя. После прокрутки контроллер вновь включает реле, определив начало вращения по опорному сигналу датчика положения коленчатого вала.

Диагностика неисправностей электробензонасоса

Ресурс электрического топливного насоса на ВАЗ инжектор достаточно велик, но все имеет свой предел. Низкое качество топлива приводит в негодность в первую очередь нагнетательную часть узла.

Неисправленный топливный насос в автомобиле не дает ему работать на полную мощность, на холостом ходу работа двигателя также становится неустойчивой. Из-за нехватки топлива при попытке запуска двигатель начинает «чихать», заводится с трудом на несколько секунд или не заводится вовсе.

Еще один доступный способ — проверка с помощью манометра давления в топливной системе при включенном двигателе. Но при этом рекомендуется предварительно заменить топливный фильтр, во избежание искажения показаний прибора.

Уменьшение производительности также свидетельствует о неисправности насоса, это легко заметить при движении на 3 или 4 передаче. Если при нажатии на педаль акселератора автомобиль отреагирует провалами или вообще не отреагирует, вероятнее всего, топливный насос на ВАЗ 2114 вышел из строя.

Самостоятельная замена электробензонасоса

Топливный насос на ВАЗ инжектор, как правило, не подлежит ремонту, впрочем, как и большинство топливных электробензонасосов.

Самостоятельная не представляет особого труда и не требует специального оборудования и инструментов. Понадобятся:

крестообразная отвертка;
трещетка с головой на 7 и 10;
ключ на 17.

Замена агрегата производится в следующей последовательности:

Снимается заднее сиденье. Для этого удаляются две заглушки и с помощью трещетки с головкой на 10 открутить два болта. После снятия сиденья должна открыться прорезь в шумоизоляции в виде буквы П. Под ней расположена крышка бензонасоса.
Крестообразной отверткой откручивается крышка, под ней становится видна верхняя часть модуля бензонасоса.
Отсоединяется жгут проводов подходящих к модулю.
Теперь необходимо сбросить давление в системе питания. Для этого двигатель автомобиля заводится и работает до тех пор, пока топливо из магистрали не выработается полностью, то есть, пока автомобиль не заглохнет.
Отключается аккумулятор.
Ключом на 17 поочередно отворачиваются трубки бензопровода.
По периметру прижимного кольца откручивается 8 гаек. Для этого используется трещетка с головкой на 7. Прижимное кольцо снимается.
Модуль топливного бензонасоса аккуратно извлекается из бензобака.

После того как модуль бензонасоса извлечен, возможна либо его полная замена на новый, либо замена только самого электробензонасоса, но для этого потребуется разобрать топливный модуль.

Разборка топливного модуля и извлечение электробензонасоса

Колодка проводов отсоединяется от разъема крышки и бензонасоса, затем снимается датчик, указывающий уровень топлива. Для этого отжимаются два фиксатора и датчик перемещается по пазам в сторону крышки.
Сливная труба отделяется от корпуса, для этого нужно слегка поддеть ее отверткой. Затем четыре защелки корпуса поочередно отжимаются и крышка модуля снимается вместе с бензонасосом.
Сетчатый фильтр аккуратно поддевается отверткой и снимается.Из установочного отверстия вынимается стопорная шайба.
Пластиковая защелка отжимается отверткой и насос пальцем выталкивается из держателя.
С патрубка насоса снимается пластиковая гофрированная трубочка. Для облегчения снятия ее можно нагреть над паром.
Сборка топливного насоса производится в обратном порядке.

После установки следует подсоединить аккумулятор и ненадолго завести автомобиль, для проверки наличия течи бензина из соединений. Если течь отсутствует, значит, замена электробензонасоса в топливном модуле ВАЗ 2114 инжектор прошла успешно.

Методы промывки

В зависимости от степени засорения промывка топливной системы бензинового двигателя может быть:

профилактическая;
полная с промывкой форсунок и ТНВД у дизельных моторов.

Первый вариант предусматривает применение специальных добавок, топлива с присадками. Этот способ избавляет от мелких загрязнений, удаляет влагу из топливного бака.

Заливка специальной присадки для очистки топливной системы

Нужно быть аккуратным при использовании автохимии, действовать строго по инструкции. Одну упаковку следует залить в топливный бак перед заправкой до максимума.

Использование же топлива с присадками не ограничено. Однако обычно оно чуть дороже обычного, хотя разница в стоимости несущественна по сравнению с расходами, которых потребует ремонт.

Если возникла более серьезная проблема с топливной системой, требуется профессиональная чистка. Её лучше делать на СТО, потому что массив работ велик и нужно профессиональное оборудование. При комплексной чистке выполняются:

промывка бака от загрязнений, удаление воды из него;
очистка топливопроводов, рампы;
чистка ультразвуком или специальными средствами для форсунок.

Промывка форсунок дизельного двигателя специальным средством

Если нужно выполнить чистку топливной системы дизельного двигателя, обязательно в перечень работ включается промывка ТНВД, в полостях которого накапливаются отложения. У бензиновых двигателей по выполнении работ обязательно оценивают состояние свечей зажигания. При необходимости их меняют.

Бензиновый ДВС

При наличии времени, желания и навыков в сфере ремонта автомобиля выполнить работы по промывке топливной системы можно своими руками. Если у вас бензиновый мотор, действуйте так:

снимите топливную рампу и форсунки, продуйте сжатым воздухом и промойте бензином;
очистите форсунки;
очистите дроссельную заслонку (так можно снизить расход топлива на 5-10%);

Очистка дроссельной заслонки аэрозольным средством

поменяйте топливные фильтры;
снимите бак и продуйте его воздухом;
остатки топлива слейте в емкость и дождитесь, когда отстоятся загрязнения.

Лучше, конечно, залить новое топливо.

Если вы хотите сами почистить форсунки, действуйте так:

После демонтажа определите расположение подающего канала и распылителя (последний обычно покрыт налетом бурого цвета).
При наличии сеточного фильтра извлеките его с уплотнителями.
Вставьте распылительную трубку аэрозольного очистителя карбюратора в подающий канал.
Соберите электрическую цепь, присоединив к плюсу на аккумуляторе лампочку и соответствующую клемму форсунки, а к «минусу» – кнопку дверного звонка и клемму форсунки.

Чистка форсунки аэрозольным очистителем карбюратора

Подайте давление на форсунку и одновременно нажмите кнопку дверного звонка, выступающего в качестве замыкателя цепи. Если все хорошо, загорится контрольная лампа, а из распылителя вырвется огненный факел.
Повторите последнюю процедуру несколько раз до образования равномерного факела.
Замените уплотнители на форсунках и установите последние обратно на рампу.

Дизельный мотор

Здесь процедура сложнее, чем в случае с бензиновым двигателем. Промывку делают так:

Налейте в пластиковую бутылку жидкость для промывки из расчета литр на 2 литра объема двигателя. Она ядовита и очень агрессивна, поэтому работайте в перчатках, старайтесь не допускать ее попадания на кузов.
Отсоедините обратку и подачу от ТНВД, подсоединив к местам крепления шланги, концы которых опускаются в тару с промывкой. Закрепите их хомутами для обеспечения герметичности.
Запустите движок на 15 минут, подгазуйте немного в конце, подождите еще пару минут и заглушите мотор.
Подождите 20 минут, когда жидкость остынет, а отложения откиснут.
Повторите процедуру с запуском двигателя несколько раз до момента, когда будет полностью израсходована жидкость для промывки. За несколько секунд до ее окончания заглушите мотор.
Подключите обратно топливные шланги и заведите мотор – пусть тарахтит, пока не начнёт работать ровно.

На работы по самостоятельной промывке топливной системы бензинового или дизельного двигателя уходит несколько часов. Если вы не можете выделить целый день на то, чтобы заняться своим автомобилем, привезите машину в автосервис DDCAR. Выполним промывку с гарантией качества и вернём вам «чистую» машину уже на следующий день!

Проверка работоспособности форсунки

Существует несколько методов проверки работоспособности распылителя. Проще всего проверить форсунку на работающем моторе:

Запустите «движок» на холостом ходу.
Начинайте поочерёдно выкручивать распылители один за другим.
Если после снятия работа мотора ухудшилась, то удалённая форсунка исправна и её нужно вернуть на место.
Методом исключения Вы найдете форсунку, демонтаж которой не изменит режим работы ДДВС. Это и будет сломанное устройство.

Можно для диагностики использовать мультиметр. Заранее необходимо скинуть клеммы АКБ и отключить проводку форсунок, после чего «чекнуть» прибором каждую деталь. На форсунках высокого сопротивления значения прибора будут находиться в диапазоне 11 — 17 ом; при низком импедансе мультиметр покажет до 5 ом.

Стандартная схема

Диагностика остальных систем дизеля проще, но без специального оборудования всё равно не обойтись. Прежде чем извлекать для осмотра свечи предпускового подогрева, замеряют их напряжение и сопротивление. Оптимальный тест — подключение датчика тока, используемого для замера компрессии. Обычно свечами управляет отдельный блок. Датчик вешают на его питающий провод и фиксируют общее потребление тока: по его значительному падению можно сразу определить, что не работает одна свеча или две. Далее переходят к проверке конкретных свечей.

У дизельных моторов вакуумная система обычно более сложная, чем у бензиновых, поэтому для проверки герметичности ее магистралей часто задействуют вспомогательное оборудование — дым-машину. Просочившийся дым однозначно укажет на прохудившееся место. Этот аппарат используют и для проверки герметичности впускного тракта системы наддува. А вот ее управляющую часть (если она вакуумного типа) тестируют комбинированным способом. Показания вакуумметра, подключаемого в различные точки системы, сопоставляют с получаемыми со сканера данными об управляющем воздействии на соленоид и давлении наддува.

Очистка впускного коллектора дизельного мотора
Дым-машина — ценнейший помощник для проверки герметичности впускного тракта и вакуумной системы дизеля.

Дым-машина — ценнейший помощник для проверки герметичности впускного тракта и вакуумной системы дизеля.

Очистка впускного коллектора дизельного мотора
Так выглядит процесс проверки так называемой обратки. Хорошо видно, что третья форсунка отправляет на слив гораздо больше солярки, чем все остальные. Однако это не повод сразу ее приговаривать — нужны дополнительные тесты.

Так выглядит процесс проверки так называемой обратки. Хорошо видно, что третья форсунка отправляет на слив гораздо больше солярки, чем все остальные. Однако это не повод сразу ее приговаривать — нужны дополнительные тесты.

Разновидности устанавливаемых коллекторов

Существует огромное количество различных видов коллекторов. Основная классификация проводится по типу применяемого при изготовлении материала:

Чугунные.
Алюминиевые.
Железные.

У всех этих конструкций есть свои эксплуатационные особенности, которые нужно учитывать. К примеру, чугун считается самым прочным материалом, но при этом он существенно увеличивает вес автомобиля. Алюминиевые варианты исполнения имеют небольшой вес, но при нагреве из-за повышения пластичности становятся менее прочными.

В последнее время при изготовлении рассматриваемого элемента применяются композитные материалы. Это связано с тем, что они могут выдерживать нагрузку и механическое воздействие, обладают низкой теплопроводностью и небольшим весом. Поверхность подобных материалов не накапливает загрязняющие вещества по причине гладкости. В большинстве случаев нагрев коллектора приводит к ухудшению характеристик двигателя при работе на высоких оборотах. Нагрев может происходить по причине засорения конструкции.

Почему нужна очистка впуска: дизель и частые проблемы из-за сажи

Владельцы авто с дизельным двигателем хорошо знают, что любые сбои и отклонения в работе данного типа ДВС требуют немедленной диагностики и устранения. Дело в том, что даже непродолжительная эксплуатация дизеля, который начал троить, дымить и т.д., может в скором времени привести к намного более серьезным последствиям.

С учетом того, что ремонтировать дизельный мотор сложнее бензинового, а многие запчасти стоят ощутимо дороже, становится понятно, что в процессе эксплуатации следует регулярно проверять ТНВД и форсунки, а также проводить профилактическую диагностику других дорогостоящих элементов (например, турбокомпрессор).

Однако даже если вдруг стали заметны определенные сбои (пропала тяга, появились скачки оборотов, при перегазовках идет черный густой дым и т.д.), такие признаки не всегда указывают на то, что обязательно необходим сложный и дорогой ремонт. Другими словами, владельцу не стоит сразу расстраиваться, так как решение проблемы может оказаться весьма простым.

Дело в том, что во многих случаях виновником сбоев в работе дизельного двигателя является банальная грязь и отложения, которые скапливаются во впускном тракте. При этом дизельный двигатель ведет себя так, как будто наступил критический износ агрегата.

Что касается самих причин загрязнения впуска, их существует достаточно много. На территории СНГ обычно виновником можно считать низкое качество дизельного топлива, пониженное цетановое число, наличие дополнительных примесей. В результате создаются все условия для усиленного нагарообразования и коксования.
Также не стоит забывать о том, что для снижения токсичности выхлопа все современные дизели имеют систему EGR, то есть во впускном коллекторе стоит специальный клапан EGR, который позволяет реализовать рециркуляцию отработанных газов.

Если коротко, когда двигатель работает под небольшой нагрузкой, через этот клапан часть выхлопа поступает во впуск и смешивается с воздухом, который подается в цилиндры. В процентном соотношении около 15% отработавших газов составляют долю в общей массе топливно-воздушного заряда.

Благодаря тому, что в добавленном таким образом выхлопе нет кислорода, замедляется скорость горения топливно-воздушной смеси, в результате чего понижается и температура горения. Это приводит к снижению оксидов азота (NOx) в составе выхлопных газов.

Кроме экологических задач система рециркуляции также позволяет снизить риск возникновения детонации в тех режимах, когда дизель работает на максимально обедненных смесях. Отключение системы ЕГР (клапан для подачи выхлопа во впуск закрыт) происходит тогда, когда двигатель находится под высокими или постоянными нагрузками, то есть нужна исключительно «богатая» мощностная смесь.

На практике в таких режимах мотор работает не часто, особенно в городском цикле. Получается, постоянная подача выхлопа во впуск происходит очень часто и приводит к тому, что во впускном коллекторе оседает много сажи, которая скапливается на стенках. Таким образом, загрязнение впускного тракта в дизельном моторе неизбежно и владельцу нужно быть к этому готовым.

Еще добавим, что к дополнительному загрязнению впускного коллектора причастен и сапун системы вентиляции картера, который также сбрасывает избытки картерных газов во впуск. Как известно, в картере присутствует масляный туман, при этом маслоуловители до конца не способны задержать все частицы смазки.

Получается, во впуске накапливается не просто сажа, а маслянистая грязь, которая активно загрязняет все поверхности и сам клапан системы рециркуляции отработавших газов EGR.

При этом важно понимать, что если клапан начнет «подвисать» или заклинит, отработавшие газы могут постоянно подаваться во впускной коллектор, то есть это будет происходить на всех режимах. Естественно, в подобной ситуации не следует ожидать от мотора тяги, а от дизельного автомобиля разгонной динамики

Идем далее. Выделив среди частых причин загрязнения впускного тракта дизельного двигателя систему ЕГР и вентиляцию картера, к этому также стоит добавить неисправные свечи накала. Дело в том, что если свечи работают некорректно, тогда запуск холодного дизельного ДВС сильно осложняется. Во впускной коллектор начинает попадать дизельное топливо, которое еще больше загрязняет впуск.

С учетом вышесказанного становится вполне очевидно, что впускной коллектор со временем покрывается плотным маслянистым слоем грязи, в результате чего дизельный мотор начинает работать неустойчиво, теряет мощность, появляется дымный выхлоп и т.д.

«Хай-Гир» и его ключевые особенности

Производителем данного моющего средства является известная американская компания. Нередко можно услышать массу положительных отзывов как от обычных водителей, так и специалистов высокого уровня. Большинство тестов показывает, что регулярное применение «Хай-Гир» позволяет существенно уменьшить износ ТНВД, а также содержать двигатель и форсунки в нормальном состоянии.

Американскими специалистами проводились в течение нескольких лет эксперименты. Бралось несколько одинаковых марок машин. Условия и длительность эксплуатации были идентичны, только одни использовали пакет присадок для очистки, а другие — нет.

Через несколько лет проводился осмотр мотора, который показал, что средство справилось на пять баллов. Насос высокого давления, а также форсунки и собственно иглы находились в хорошем состоянии. В то же время вторая группа автомобилей имела значительную степень загрязнения и износа.

Все это подтверждает высокое качество пакета моющих присадок и, собственно, их целесообразность. Наряду с большой эффективностью, средство крайне высоко в цене, что многих и останавливает при покупке. Но лучше отдать лишнюю тысячу и получить сертифицированный и качественный продукт. Хотя есть риск наткнуться на подделку, поэтому нужно покупать в проверенных местах.

Заключение

Самостоятельный ремонт форсунок — мера скорее вынужденная. Такой сервис в кустарных условиях может принести успех только в случае высочайшей квалификации мастера. Главная проблема гаражного ремонта — отсутствие высокоточного стендового оборудования для диагностики. Ремонтник не может объективно оценить эффективность сервисных мероприятий.

Если есть возможность обратиться на СТО, не пренебрегайте ею: компьютерное оборудование и стенды очистки продлят жизнь форсункам, избавят от потенциального дорогостоящего ремонта. Та же ультразвуковая чистка может избавить автомобилиста от проблем двигателя на несколько сезонов.