Проверка и диагностика системы питания карбюраторного двигателя: что нужно знать

Содержание

Диагностика и ремонт инжекторных двигателей – кратко о самом устройстве

Но вначале остановимся на том, что собой представляет инжекторный двигатель. Чем он отличается от карбюраторного? Основное отличие заключается в системе подачи воздушно-топливной смеси. В прежних двигателях топливная смесь засасывалась непосредственно через карбюратор, где осуществлялось дозирование составляющих, и далее происходило смешивание бензина с воздухом. При этом из-за несовершенства конструкции двигатель терял до 10 % мощности.

В инжекторном (или впрысковом) двигателе топливо поступает в камеру сгорания путем принудительного впрыска под высоким давлением через форсунки. Дозирование и контроль количества поступающего горючего осуществляет электроника. В результате уменьшается уровень вредных выбросов в окружающую среду, а также существенно увеличивается мощность двигателя, улучшаются его эксплуатационные характеристики, и снижается расход топлива.

Достоинства инжекторных систем:

точная дозировка подачи горючего;
за счет оптимизации состава воздушно-топливной смеси существенно меньше становится уровень токсичности выхлопных газов;
улучшаются динамические характеристики автомобиля, инжекторная система корректирует подачу топлива в зависимости от нагрузки;
применение впрысковой системы ведет к увеличению мощности двигателя более чем на 7 %.

Сканеры, работающие со смартфоном или компьютером

Самое распространенное и недорогое средство диагностики — адаптер ELM 327. Он стоит в среднем около 1000 рублей и подходит ко всем машинам, в которых есть разъем OBD II. Адаптер умеет считывать и обрабатывать сигналы блоков управления автомобиля, передаваемые по диагностическим линиям, и транслировать их по протоколам Bluetooth, Wi-fi или по USB-кабелю в смартфон, планшет или ноутбук.

Чтобы смартфон или ноутбук понимал сигналы адаптера, на него нужно установить программное обеспечение. Часто на диске к ELM прилагается несколько стандартных программ. А за специфическими — пожалуйте в интернет. Наряду с бесплатным есть и платный (200–300 рублей) софт, отличающийся расширенным функционалом и лучшим качеством работы.

Разные варианты исполнения адаптера ELM 327.

Вставил разъем в гнездо OBD II — и сканер AutoLink AL329 готов к работе.

Программы заточены под конкретную марку автомобиля или выполняют определенный круг задач. Причем они помогают не только провести диагностику, но и перенастроить отдельные системы и оборудование автомобиля. Например, изменить базовые параметры или активировать скрытые производителем функции, которые уже заложены в «железе». Сдвинуть температуру включения вентилятора системы охлаждения, подкорректировать алгоритм работы вариатора, даже провести небольшой чип-тюнинг двигателя — все это позволяет сделать ELM. Выручит адаптер и при подборе подержанного автомобиля — им можно проверить, нет ли ошибок в «мозгах», совпадает ли VIN-номер с документами.

Почти все программы имеют русскоязычный интерфейс. Правда, расшифровка кодов ошибок часто выдается на английском. Не очень удобно, но хуже другое: код ошибки определяется правильно, а вот расшифровка иногда не соответствует коду. Поэтому лучше перепроверять информацию, благо в интернете можно найти список неисправностей практически для любой марки.

Сканеры ELM 327 предлагают в двух версиях — 1.5 и 2.1. Первые поддерживают гораздо больше протоколов, а потому и вероятность успешного соединения с конкретным автомобилем выше.

ELM 327 — не единственный в своем роде прибор. Существуют и другие адаптеры для диагностики через ОВD-разъем. Например, популярная у владельцев автомобилей концерна Volkswagen программа «Вася-диагност» с ELM не работает. Для нее понадобится приобрести собственный адаптер — КKL 409.1.

Маршрутный компьютер Multitronics С‑590 предназначен для машин с круглыми дефлекторами системы отопления, в один из которых он монтируется. Однако прибор прекрасно разместился в кожухе тоннеля пола Kia Rio и показывает множество полезных параметров, включая температуру рабочей жидкости в автоматической коробке передач.

Инжекторные топливные системы

Инжекторные топливные системы в настоящее время применяются гораздо чаще карбюраторных, особенно на бензиновых двигателях легковых автомобилей. Впрыск бензина во впускной коллектор инжекторного двигателя осуществляется с помощью специальных электромагнитных форсунок (инжекторов), установленных в головку блока цилиндров и управляемых по сигналу от электронного блока. При этом исключается необходимость в карбюраторе, так как горючая смесь образуется непосредственно во впускном коллекторе.

Различают одно- и многоточечные системы впрыска. В первом случае для подачи топлива используется только одна форсунка (с ее помощью готовится рабочая смесь для всех цилиндров двигателя). Во втором случае число форсунок соответствует числу цилиндров двигателя. Форсунки устанавливают в непосредственной близости от впускных клапанов. Топливо впрыскивают в мелко распыленной виде на наружные поверхности головок клапанов. Атмосферный воздух, увлекаемый в цилиндры вследствие разрежения в них во время впуска, смывает частицы топлива с головок клапанов и способствует их испарению. Таким образом, непосредственно у каждого цилиндра готовится топливовоздушная смесь.

В двигателе с многоточечным впрыском при подаче электропитания к электрическому топливному насосу 7 через замок 6 зажигания бензин из топливного бака 8 через фильтр 5 подается в топливную рампу 1 (рампу инжекторов), общую для всех электромагнитных форсунок. Давление в этой рампе регулируется с помощью регулятора 3, который в зависимости от разрежения во впускном патрубке 4 двигателя направляет часть топлива из рампы обратно в бак. Понятно, что все форсунки находятся под одним и тем же давлением, равным давлению топлива в рампе.

Когда требуется подать (впрыснуть) топливо, в обмотку электромагнита форсунки 2 от электронного блока системы впрыска в течение строго определенного промежутка времени подается электрический ток. Сердечник электромагнита, связанный с иглой форсунки, при этом втягивается, открывая путь топливу во впускной коллектор. Продолжительность подачи электрического тока, т. е. продолжительность впрыска топлива, регулируется электронным блоком. Программа электронного блока на каждом режиме работы двигателя обеспечивает оптимальную подачу топлива в цилиндры.

Для того чтобы идентифицировать режим работы двигателя и в соответствии с ним рассчитать продолжительность впрыска, в электронный блок подаются сигналы от различных датчиков. Они измеряют и преобразуют в электрические импульсы значения следующих параметров работы двигателя:

угол поворота дроссельной заслонки
степень разрежения во впускном коллекторе
частота вращения коленчатого вала
температура всасываемого воздуха и охлаждающей жидкости
концентрация кислорода в отработавших газах
атмосферное давление
напряжение аккумуляторной батареи
и др.

Двигатели с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд неоспоримых преимуществ перед карбюраторными двигателями:

топливо распределяется по цилиндрам более равномерно, что повышает экономичность двигателя и уменьшает его вибрацию, вследствие отсутствия карбюратора снижается сопротивление впускной системы и улучшается наполнение цилиндров
появляется возможность несколько повысить степень сжатия рабочей смеси, так как ее состав в цилиндрах более однородный
достигается оптимальная коррекция состава смеси при переходе с одного режима на другой
обеспечивается лучшая приемистость двигателя
в отработавших газах содержится меньше вредных веществ

Вместе с тем системы питания с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд недостатков. Они сложны и поэтому относительно дорогостоящи. Обслуживание таких систем требует специальных диагностических приборов и приспособлений.

Наиболее перспективной системой питания топливом бензиновых двигателей в настоящее время считается довольно сложная система с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания, позволяющая двигателю длительное время работать на сильно обедненной смеси, что повышает его экономичность и экологические показатели. В то же время из-за существования ряда проблем системы непосредственного впрыска пока не получили широкого распространения.

При работающем двигателе проверяют:

отсутствие течи топлива в местах соединений топливопроводов, топливного бака и карбюратора;
состояние прокладок под крышкой поплавковой камеры карбюратора, впускного и выпускного трубопроводов;
фильтр-отстойника;
фильтр тонкой очистки.

Неисправности, возникающие в системе питания в большинстве случаев приводят к образованию бедной или богатой смеси. Кроме перечисленных работ по осмотру и контролю, приборы системы питания карбюраторных двигателей подвергают периодической проверке и регулировке.

К топливной системе относят топливный бак, топливопроводы, топливный насос, фильтр тонкой очистки топлива, датчики, карбюратор. Принцип действия карбюраторной системы питания заключается в следующем (рис 1).

Рисунок 1.Принципиальная схема карбюраторной системы питания

При вращении коленвала начинает действовать топливный насос, который через сетчатый фильтр засасывает бензин из бака и нагнетает его в поплавковую камеру карбюратора. Перед насосом или уже после него бензин проходит через фильтр тонкой очистки топлива. При движении поршня в цилиндре вниз из распылителя поплавковой камеры вытекает топливо, а через воздушный фильтр засасывается очищенный воздух. В смесительной камере струя воздуха смешивается с топливом, образуя горючую смесь. Впускной клапан открывается, и горючая смесь поступает в цилиндр, где на определенном такте она сгорает. После этого открывается выпускной клапан, и продукты сгорания по трубопроводу поступают в глушитель, а оттуда выводятся в атмосферу.

Главной неисправностью системы питания бензинового двигателя с карбюратором является увеличение расхода топлива (богатая смесь, повышенное содержание СО и СН в отработавших газах). Основные причины:

увеличение пропускной способности топливных жиклеров;
уменьшение пропускной способности воздушных жиклеров;
заедание клапана экономайзера, его неплотное закрытие, преждевременное открытие;
загрязнение воздушного фильтра;
воздушная заслонка полностью не открывается;
увеличение уровня топлива в поплавковой камере.

Переобеднение горючей смеси, пониженное содержание СО и СН в отработавших газах. Основные причины:

уменьшение уровня топлива в поплавковой камере;
заедание игольчатого клапана поплавковой камеры в верхнем положении;
загрязнение топливных жиклеров;
слабое давление, развиваемое топливным насосом.

Двигатель не работает при минимальной частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу. Основные причины:

нарушение регулировки системы холостого хода карбюратора;
засорение жиклеров системы холостого хода;
нарушение уровня топлива в поплавковой камере;
подсос воздуха в карбюратор;
подсос воздуха в шланг вакуумного усилителя;
дроссельные заслонки не возвращаются в исходное положение, когда педаль управления находится в исходном положении;
нарушение работоспособности экономайзера принудительного холостого хода;
попадание воды в карбюратор.

Двигатель не увеличивает частоту вращения, «выстрелы» в карбюраторе. Основные причины:

слабая подача топлива в поплавковую камеру;
засорение жиклеров и распылителей;
клапан экономайзера не открывается или засорен;
подсос воздуха через неплотности крепления карбюратора и впускного коллектора.

Увеличение содержания СО и СН в отработавших газах в режиме минимальной частоты вращения коленчатого вала. Основными причинами являются:

неправильная регулировка системы холостого хода;
засорение каналов и воздушных жиклеров системы холостого хода;
увеличение пропускной способности топливных жиклеров холостого хода.

Неисправности топливных систем с впрыском бензина во впускной трубопровод

Приведем перечень наиболее часто встречающихся неисправностей систем впрыска и основных причин их возникновения.

Холодный двигатель не запускается или запускается с трудом. Основные причины: недостаточное давление топлива, отсутствие давления; неисправность пусковой форсунки или ее цепи (для автомобилей с пусковой форсункой); неисправность в цепи датчика охлаждающей жидкости; отсутствие или слабый сигнал от датчика частоты вращения коленчатого вала; неисправность потенциометра дроссельной заслонки; загрязнение форсунок; повышенное сопротивление со стороны выпускной системы; подсос воздуха во впускной коллектор.

Горячий двигатель запускается с трудом или не запускается. Основные причины: быстрое падение давления топлива после выключения двигателя; несанкционированная работа пусковой форсунки (при ее наличии); неисправность в цепи датчика охлаждающей жидкости; неисправность в цепи расходомера воздуха или датчика абсолютного давления.

Двигатель запускается и глохнет или неустойчиво работает в режиме холостого хода. Основные причины: подсос воздуха во впускной коллектор; неисправность системы холостого хода; неисправность в цепи датчика температуры охлаждающей жидкости; несоответствие давления топлива заданному; неисправность в цепи расходомера воздуха или датчика абсолютного давления.

Чрезмерно высокая частота вращения коленчатого вала в режиме холостого хода. Основные причины: подсос воздуха во впускной коллектор (системы с датчиком абсолютного давления и системы с расходомером воздуха и λ-регулированием); неправильная работа системы холостого хода; неисправность в цепи датчика положения дроссельной заслонки.

«Провалы» при ускорении. Основные причины: недостаточное давление или производительность топливного насоса; неисправность расходомера воздуха; неисправность в цепи датчика положения дроссельной заслонки; загрязнение форсунок.

Подергивание автомобиля и пропуски воспламенения под нагрузкой. Основные причины: недостаточное давление или производительность топливного насоса; неисправность в цепи расходомера воздуха или датчика абсолютного давления; неисправность в цепи датчика дроссельной заслонки; загрязнение форсунок.

Двигатель не развивает полной мощности. Основные причины: недостаточное давление или производительность топливного насоса; неисправность в цепи расходомера воздуха или датчика абсолютного давления; неисправность в цепи датчика дроссельной заслонки; повышенное сопротивление выпускной системы; загрязнение форсунок.

Повышенное содержание оксида углерода и (или) повышенный расход топлива. Основные причины: повышенное давление топлива; неисправность в цепи кислородного датчика; неисправность в цепи расходомера воздуха или датчика абсолютного давления; неисправность в цепи датчика температуры охлаждающей жидкости; разрыв диафрагмы регулятора давления топлива (системы многоточечного впрыска); повышенное сопротивление выпускной системы.

Топливные насосы

Топливные насосы ремонтируют в случае снижения подачи, давления или отсутствия разрежения у всасывающего патрубка. Насос разбирают и все детали промывают в керосине или бензине, после чего осматривают для выявления трещин и обломов корпусов, негерметичности всасывающего и нагнетательного клапанов, проворачивания в посадочных местах или осевого смещения патрубков верхнего корпуса, разрывов, отслоений и затвердений мембраны насоса, вытянутости краев отверстия под тягу мембраны. При проверке рычаг ручного привода и пружина рычага должны быть работоспособными. Фильтр насоса должен быть чистым, без разрывов сетки, уплотнительная кромка по всему периметру не должна иметь неровностей.

Упругость пружины мембраны проверяют под нагрузкой. Пружины и мембраны, не удовлетворяющие техническим требованиям, заменяют.

Корпус топливного насоса, изготовленный из цинкового сплава, может иметь такие повреждения, как износ отверстий под ось рычага привода, срывы резьбы под винты крепления крышки, коробление плоскостей разъема крышки и корпуса. Изношенные отверстия под ось рычага привода развертывают до большего диаметра с установкой втулки. Сорванную резьбу в отверстиях восстанавливают, нарезая резьбу большего размера. Коробление плоскости прилегания крышки устраняют притиранием на плите шлифовальной шкуркой или пастой.

У рычага привода мембраны насоса изнашивается отверстие, в которое устанавливается опорный палец, и рабочая поверхность, соприкасающаяся с эксцентриком. Изношенное отверстие развертывают до большего диаметра, а рабочую поверхность наплавляют и подвергают механической обработке по шаблону.

Изношенные текстолитовые пластинчатые клапаны насоса ремонтируют торцеванием их поверхности при шлифовании на притирочной плите. При ремонте клапанов проверяют упругость их пружин. После ремонта и сборки насос должен быть подвергнут испытанию на приборе модели 577Б.

Ремонт системы питания двигателя

Основными неисправностями системы питания бензинового двигателя с карбюратором являются:

прекращение подачи топлива в карбюратор;
образование слишком бедной или богатой горючей смеси;
подтекание топлива, затрудненный пуск горячего или холодного двигателя;
неустойчивая работа двигателя на холостом ходу;
перебои в работе двигателя, повышенный расход топлива;
увеличение токсичности отработанных газов во всех режимах работы.

Основными причинами прекращения подачи топлива могут быть: повреждение клапанов или диафрагмы топливного насоса; засорение фильтров; замерзание воды в топливопроводах.

Для того чтобы определить причины отсутствия подачи топлива, нужно отсоединить шланг, подающий топливо от насоса к карбюратору, опустить снятый с карбюратора конец шланга в прозрачную емкость, чтобы бензин не попал на двигатель и не произошло его возгорание, и подкачать топливо рычагом ручной подкачки топливного насоса или проворачивая коленчатый вал стартером. Если при этом появляется струя топлива с хорошим напором, то насос исправен.

Тогда нужно вынуть топливный фильтр входного штуцера и проверить, не засорился ли он. О неисправности насоса свидетельствует слабая подача топлива, периодическая подача топлива и отсутствие подачи топлива. Эти причины могут говорить и о том, что засорилась магистраль подачи топлива от топливного бака к топливному насосу.

Основными причинами обеднения горючей смеси могут быть: уменьшение уровня топлива в поплавковой камере; заедание игольчатого клапана поплавковой камеры; слабое давление топливного насоса; загрязнение топливных жиклеров.

Если изменяется пропускная способность главных топливных жиклеров, то это приводит к увеличению токсичности отработанных газов и снижению экономических показателей двигателя.

Если двигатель теряет мощность, из карбюратора слышны «выстрелы», а двигатель перегревается, то причинами этих неполадок могут быть: слабая подача топлива в поплавковую камеру, засорение жиклеров и распылителей; засорение или повреждение клапана экономайзера, подсос воздуха через неплотности крепления карбюратора и впускного коллектора.

Потеря мощности двигателя при работе на обедненной смеси может происходить из-за медленного сгорания смеси и, как следствие, меньшего давления газов в цилиндре. При обеднении горючей смеси двигатель перегревается, потому что сгорание смеси происходит медленно и не только в камере сгорания, но и во всем объеме цилиндра.

В этом случае увеличивается площадь нагрева стенок и температура охлаждающей жидкости повышается.

Для ремонта и устранения дефектов необходимо проверить подачу топлива. Если подача топлива нормальная, необходимо проверить, нет ли подсоса воздуха в соединениях, для чего запускают двигатель, закрывают воздушную заслонку, выключают зажигание и осматривают места соединения карбюратора и впускного трубопровода. Если появляются мокрые пятна топлива, это указывает на наличие в данных местах неплотностей. Устраняют дефекты подтягиванием гаек и болтов крепления. При отсутствии подсоса воздуха проверяют уровень топлива в поплавковой камере и, если нужно, регулируют его.

Если засорены жиклеры, их продувают сжатым воздухом или, в крайнем случае, осторожно прочищают мягкой медной проволокой. Причинами затрудненного запуска холодного двигателя могут быть: отсутствие подачи топлива в карбюратор; неисправность пускового устройства карбюратора; неполадки системы зажигания

Причинами затрудненного запуска холодного двигателя могут быть: отсутствие подачи топлива в карбюратор; неисправность пускового устройства карбюратора; неполадки системы зажигания.

Если топливо хорошо подается в карбюратор и система зажигания исправна, возможной причиной может быть нарушение регулировки положения воздушной и дроссельной заслонок первичной камеры, а также пневмокорректора пускового устройства. Необходимо отрегулировать положение воздушной заслонки регулировкой ее тросового привода и проверить работу пневмокорректора.

Неустойчивая работа двигателя или прекращение его работы при малой частоте вращения коленчатого вала на холостом ходу может быть вызвана следующими причинами: неправильной установкой зажигания; образованием нагара на электродах свечей или увеличением зазора между ними; нарушением регулировки зазоров между коромыслами и кулачками распределительного вала; снижением компрессии; подсосом воздуха через прокладки между головкой и впускным трубопроводом и между выпускным трубопроводом и карбюратором.

Диагностика форсунок бензинового двигателя и других составных частей топливной системы

Современные бензиновые моторы – инжекторные. Т.е. за впрыск топлива в них отвечают форсунки. Поэтому рассмотрение порядка диагностики топливной системы стоит начать именно с них.

В отличие от дизелей диагностировать систему питания бензинового мотора несколько проще. Все – благодаря более простой конструкции и отсутствию огромного давления в магистралях.

Делается это в следующей последовательности:

Проверка бензонасоса. В подавляющем большинстве автомобилей вы сможете услышать, как он начинает накачивать бензин в магистраль при включении зажигания после стоянки (слышно характерное жужжание). Если этого не происходит, есть смысл проверить его работу, подав напряжение напрямую с АКБ.
Измерение уровня давления топлива в системе. Оно производится при помощи специального манометра. Замер давления делается в разных местах топливной магистрали. При этом определятся производительность насоса и давление после топливного фильтра (причина некорректной работы системы может быть в его засорении), а также работа регулятора давления (если он вышел из строя – только замена: данный элемент не ремонтируется).
Проверка форсунок. Чтобы провести предварительную оценку их работы, достаточно снять рампу и включить бензонасос. Если на соплах появятся капли, значит имеет место нарушение герметичности. Для более качественной диагностики форсунок требуется специализированное оборудование: тестеры и мотор-тестеры для диагностики без снятия, а также специальные стенды для проверки инжекторов при условии демонтажа с машины.
Проверка системы улавливания паров бензина. Причина может быть в ее разгерметизации. Если слышен отчетливый запах бензина, возможно проблема в ней. Также в составе этой системы есть клапан, контролирующий поступление паров бензина во впускной коллектор. Если при подаче на него напряжения 12В ничего не происходит, клапан вышел из строя. Если слышен щелчок, значит все в порядке.

Конечно, не лишним при диагностике системы питания инжекторного двигателя будет использование автосканера. Сведения о многих неисправностях будут содержаться в ЭБУ. Получив соответствующий код ошибки, уже можно будет знать, где «копать».