Профессия
автомеханик

Техническое обслуживание системы питания дизельного двигателя

Техническое состояние приборов системы питания

Система питания дизеля предназначена для обеспечения запаса топлива на автомобиле, очистки топлива и равномерного распределения его по цилиндрам двигателя строго дозированными порциями в соответствии с порядком работы, скоростным и нагрузочным режимом работы двигателя. В систему питания дизелей входят приборы очистки и подачи воздуха в цилиндры, выпуска отработавших газов, привод управления подачи топлива. К техническому состоянию системы питания дизеля предъявляются особые требования, гарантирующие безотказную и надежную работу топливной аппаратуры. Вызвано это тем, что плунжерные пары топливных насосов высокого давления и игла с корпусом распылителя форсунки (попарно) обработаны и притерты с высокой точностью и представляют собой прецизионные пары, в которых замена одной из деталей деталью из другой пары не допускается.

Рабочая смесь в дизеле образуется за очень короткий промежуток времени (20—35° поворота коленчатого вала), в течение которого топливо не успевает равномерно перемешиваться с воздухом в камере сгорания. Так как мощность и экономичность двигателя в значительной степени зависят от качества рабочей смеси, то перемешиванию и распылению топлива в камере сгорания придается большое значение. Топливо, впрыснутое в камеру сгорания, воспламеняется не сразу, а через некоторый промежуток времени. Этот промежуток времени необходим для подготовки условий, обеспечивающих самовоспламенение топлива, его называют периодом задержки самовоспламенения. Топливо должно отвечать требованиям технических условий, быть чистым и предварительно отстоянным. Должна быть обеспечена герметичность всей системы питания, исключающая попадание воздуха в систему через неплотности соединений, что может стать одной из причин перебоев в работе двигателя.

Принцип работы дизельного двигателя

В дизельном двигателе чистый воздух засасывается в цилиндры и в них подвергается очень высокой степени сжатия. Вследствие этого в цилиндрах создается температура, которая превышает температуру воспламенения дизельного топлива.

В момент, когда поршень находится почти в верхней мертвой точке, в сильно сжатый, достигающий температуры около 600° воздух впрыскивается дизельное топливо. Оно загорается само по себе, нет необходимости в свечах зажигания. Чтобы достигалась высокая температура сжатого воздуха при холодном двигателе, в каждой вихревой камере двигателя находится свеча накаливания. Кроме того, двигатель оснащен ускорителем запуска в холодном состоянии, включающимся автоматически или кнопкой на панели приборов.

Из топливного бака топливо засасывается насосом высокого давления через топливный фильтр. Фильтр задерживает грязь и воду. Топливо подается только в том случае, если в системе нет воздуха. В насосе создается необходимое для впрыска давление и топливо распределяется по цилиндрам.

Количество впрыскиваемого топлива регулируется нажатием педали газа. Через форсунки топливо подается в предкамеру соответствующего цилиндра.

Так как дизельный двигатель не требует зажигания, и его цикл не прекращается при отключении напряжения в системе накального зажигания, в конституции дизельного двигателя предусмотрен магнитный клапан. При выключении зажигания напряжение на нем исчезает и канал поступления топлива закрывается.

Основные неисправности системы питания дизельного двигателя и их причины

Во время работы дизельного двигателя в его системе питания могут происходить различные отклонения, вызванные следующими неисправностями.

Затрудненный запуск двигателя. Основными причинами могут быть:

  • ограниченная подача топлива;
  • не работают свечи накаливания;
  • засорение трубки вентиляции бака;
  • попадание воздуха в топливную систему;
  • не работает электромагнитный запорный клапан или система подогрева;
  • неправильная установка угла опережения впрыска топлива;
  • неисправен топливный насос высокого давления (ТНВД), изношены или загрязнены форсунки;
  • недостаточная компрессия в цилиндрах двигателя.

Двигатель на холостом ходу работает неустойчиво. Причинами могут быть:

  • попадание воздуха в топливную систему;
  • загрязнение топлива;
  • неправильно отрегулирована частота вращения коленчатого вала на холостом ходу;
  • износ или загрязнение форсунок;
  • нарушение угла установки опережения топлива;
  • повреждение или ослабление топливопроводов;
  • неисправность топливного насоса высокого давления.

Снижение мощности и динамики разгона двигателя. Причины:

  • износ или загрязнение форсунок;
  • малая цикловая подача топливного насоса высокого давления;
  • нарушение угла опережения впрыска топлива;
  • недостаточная компрессия в цилиндрах двигателя.

Повышенный расход топлива, дымный выхлоп. Причины:

  • негерметичность системы питания;
  • загрязнение воздушного фильтра;
  • загрязнения топливопровода слива топлива;
  • износ или загрязнение форсунок;
  • нарушение угла опережения впрыска топлива;
  • неправильная установка зазоров в клапанном механизме;
  • неисправность топливного насоса высокого давления.

Обслуживание турбокомпрессора и насоса высокого давления

Более экономичные дизельные двигатели оснащены турбокомпрессорами на выхлопных газах. На валу турбокомпрессора сидят два турбинных колеса, размещенных в двух отдельных корпусах. Движущей силой для турбинных колес служат выхлопные газы дизельного двигателя. Они разгоняют вал компрессора, а поскольку ротор выхлопных газов и ротор свежего воздуха сидят на одном валу, то с такими же оборотами свежий воздух нагнетается в цилиндры. Применение турбокомпрессора повышает как мощность двигателя, так и крутящий момент (рис. 37).

Рис. 37.
Турбокомпрессор:
1 — болт (выхлопной коллектор/турбокомпрессор); 2 — выхлопной коллектор; 3 — экранирующий щиток; 4 — опора; 5 — кронштейн двигателя; 6 — болт (опора/турбокомпрессор); 7 — отводящий маслопровод; 8 — дистанционная трубка; 9 — турбокомпрессор

Определенная скорость вращения вала компрессора, гарантирующая хорошую степень наполнения, является предпосылкой эффективности работы двигателя. Обычно двигатель должен вращаться со скоростью не менее 2,5—3 тыс. об/мин.

Турбинный компрессор является высокоточным оборудованием. Чаще всего при появлении неисправностей его меняют полностью.

Топливный насос высокого давления ухода не требует, так как все подвижные детали этого насоса смазываются дизельным топливом. В движение топливный насос, как и распределительный вал, приводится зубчатым ремнем, который при неисправности заменяют.

Замена и чистка бумажных фильтров

Через каждые 30 тыс. км пробега необходимо производить замену фильтрующих элементов воздушного фильтра, менять бумажные фильтры. Для снятия фильтра необходимо снять всасывающий шланг на головке блока цилиндров, открыть держатель корпуса фильтра, снять крышку, вынуть бумажный фильтр и закрыть всасывающее отверстие чистой тряпкой.

Через каждые 15 тыс. км пробега чистят бумажный фильтр. Для очистки сменный фильтр переворачивают грязной стороной вниз и осторожно постукивают ею по твердому покрытию. Чистить фильтр бензином или маслом нельзя. Очищенный или новый фильтр устанавливают в обратной последовательности снятию.

Обслуживание топливного фильтра

Через каждые 15 тыс. км пробега необходимо удалять воду из топливного фильтра. Для сбора воды необходимо поставить под топливным фильтром емкость. Для удаления воды следует отвернуть винт удаления воздуха и винт удаления воды. Если после отвинчивания двух винтов жидкость не вытекает, следует отпустить крепежный болт топливопровода на фланце фильтра.

Все содержимое фильтра не сливают, лишь около полустакана жидкости. Закончив слив, все отвернутые болты затягивают.

Через каждые 30 тыс. км пробега топливный фильтр подлежит замене. Для отвинчивания фильтра лучше использовать

Новый топливный фильтр заполняют дизельным топливом, им же смачивают и резиновую прокладку фильтра. После этого выпускают воздух из топливной системы дизеля и проверяют систему дизеля на утечку. Новый топливный фильтр завинчивают вручную.

Особенности смазки и охлаждения дизельного двигателя

Система смазки дизельных двигателей близка к системе смазки двигателя бензинового. Однако в отличие от бензинового двигателя в дизельном над масляным фильтром обычно находится блок-охладитель масла. Для смазки дизельного двигателя применяют масла CD и СЕ. Для напряженных дизелей, в том числе и дизелей с турбо наддувом, применяют масло CD, а для высоконапряженных дизелей, работающих в тяжелых условиях, — СЕ.

Особенностью охлаждения дизельного двигателя в отличие от бензинового является то, что в дизельном нет карбюратора, а значит, нет и подвода для его подогрева. Кроме того, отличия могут быть в ременном приводе.

В регулярной смене охлаждающей жидкости необходимости нет. Ее обязательно следует слить лишь в том случае, если были заменены прокладки головки блока цилиндров, радиатор, теплообменник или двигатель. Охлаждающая жидкость ядовита, сливать ее необходимо в специальную емкость.

Чтобы слить охлаждающую жидкость, необходимо полностью открыть вентиль отопления, затем открыть пробку расширительного бачка, отсоединить шланг охлаждающей жидкости на термостате и нижний шланг радиатора и слить жидкость в подготовленную емкость.

Меняют охлаждающую жидкость после ремонта системы охлаждения.

Чтобы заполнить систему, нужно надеть шланги, зажать их хомутами и полностью открыть кран включения печки. Затем залить холодную охлаждающую жидкость немного выше отметки MIN на расширительном бачке и закрыть расширительный бачок. Завести двигатель, пока не начнет работать вентилятор радиатора с тем, чтобы удалить воздух из системы охлаждения; вновь проверить уровень жидкости и, если необходимо, ее долить. При рабочей температуре двигателя уровень жидкости должен быть над максимальной, а при холодном двигателе — на минимальной отметкой.

Снятие водяного насоса в дизельном двигателе

В дизельном двигателе снятие водяного насоса с приводом отдельным клиновым ремнем от шкива коленчатого вала может быть более сложной процедурой по сравнению с бензиновым. Так, в дизеле с турбо наддувом объемом 1,7 л (ТС 4 EEI) «Опеля» вначале отворачивают четыре гайки крепления шкива насоса охлаждающей жидкости и снимают шкив. Затем, удерживая центральный болт крепления коленчатого вала накидным коленчатым ключом, необходимо отвернуть болты крепления шкива; отвернуть болты крепления насоса охлаждающей жидкости и вынуть насос из блока цилиндров вместе с направляющей. После снятия насоса заменяют прокладку.

Установка насоса производится в обратной последовательности. После установки насоса необходимо сделать пробную поездку, затем проверить шланги охлаждения и прокладку.

Снятие клинового ремня водяного насоса в дизельном двигателе

Для того чтобы снять водяной насос или поменять его прокладку в дизельном двигателе необходимо сделать следующее. Снять клиновидный ремень генератора, вывинтить на шкиве насоса охлаждающей жидкости три болта, разъять половинки шкива и снять клиновидный ремень насоса. В некоторых моделях отвернуть болты легче, если предварительно снять радиатор. Чтобы при отвертывании болтов не проворачивался шкив ремня, необходимо вставить между двумя болтами отвертку и удерживать шкив с ее помощью. Шайбы, которые поддерживают зазор между двумя половинами шкива ремня, нужно сосчитать и пометить.

Установка ремня производится в обратном порядке.

Проверка системы подачи топлива дизеля

Топливная система дизельного двигателя состоит из топливного бака, топливопроводов, топливного фильтра и насоса высокого давления с клапанами форсунок. Для проверки работоспособности топливного насоса высокого давления отсоединяют трубопроводы от штуцеров насоса и проворачивают коленчатый вал с помощью стартера, при этом наблюдая за нагнетательными секциями. Отсутствие подачи топлива или его слабая подача с пузырьками воздуха говорит о том, что топливный насос высокого давления неисправен.

Обычно топливный насос высокого давления специального ухода не требует, так как все детали его смазываются дизельным топливом. В движение насос приводится топливным ремнем, как и распределительный вал. Как правило, неисправные топливные насосы заменяют на станциях технического обслуживания автомобилей.

После того, как топливная система вскрывалась или автомобиль ехал с пустым баком, необходимо из нее выпускать воздух. Для этого необходимо проверить наличие топлива в баке; нажать стартер, попробовать запустить двигатель; если он запустится, дать ему с пол минуты поработать на повышенных оборотах. В результате воздух полностью выйдет из топливной системы.

Однако если система воздух не удаляет и нет ручного насоса, можно заполнить топливом насос форсунок и фильтр и попытаться запустить двигатель с буксира. В этом случае воздух удаляется довольно быстро.

В случае, если двигатель не запускается, причиной может быть образовавшаяся воздушная пробка. Для проверки необходимо отвернуть накидные гайки клапанов форсунок и задействовать стартер, пока не начнет выступать топливо. Затем гайки затягивают и запускают двигатель.

При запуске двигателя необходимо проследить, чтобы дизельное топливо не попадало на шланги охлаждающей жидкости. Если обнаружены утечки, шланги необходимо немедленно протереть насухо. Поврежденные шланги заменяют.

Методы проверки свечей накаливания

Так как при холодном двигателе достичь температуры самозажигания дизельного топлива с помощью одного сжатия невозможно, в каждую камеру сгорания ввинчивают стержневую свечу накаливания.

Свеча накаливания состоит из корпуса и сердечника. С помощью напряжения обмотка сердечника нагревается. Двигатель можно запускать, когда погаснет контрольная лампочка на панели. Если двигатель не запускается, следует проверить подачу тока на свечи накаливания, а также и сами свечи. Чтобы проверить подачу тока, нужно подключить контрольную лампочку между свечой накаливания четвертого цилиндра и «массой» автомобиля. Если при включенном зажигании лампа не загорается, следует проверить проводку. Замок зажигания включенным более 15 с держать нельзя.Чтобы проверить свечи накаливания, необходимо снять с них провода, подключить контрольную лампу к положительному полюсу аккумулятора и к каждой свече последовательно. Если лампа горит, свеча исправна. Если лампа не горит, свечу нужно заменить. Завинчивая новые свечи, нельзя превышать момент затяжки, так как можно свечу повредить. На свечу не должно попадать дизельное топливо или масло. Для общей проверки действия системы управления свечами можно применять вольтметр, который подключают между шиной питания свечей и массой (рис. 38.).

Рис. 38.
Проверка системы предварительного разогрева

При подсоединенном вольтметре включают зажигание. Первые 10 с при температуре окружающего воздуха 20° вольтметр должен показывать напряжение источника питания, затем напряжение должно снизиться наполовину и удерживаться на данном уровне примерно 10 мин после запуска двигателя. Если проверка показывает отклонения в работе, нужно проверить детали системы.

Чтобы определить неисправность свечей по силе потребляемого ими тока, необходимо отсоединить питающий провод, который идет к положительному контакту свечи, и подсоединить его к положительному полюсу амперметра. Второй полюс амперметра подсоединяют к положительным контактам свечей и, включив систему, определяют силу потребляемого свечами тока. Для большинства систем предварительного подогрева, устанавливаемых на 4-цилиндровых двигателях, она равна 48 А, т.е. каждая свеча потребляет по 12 А. Если сила потребляемого тока оказалась меньше 12 А (или на величину, кратную 12), это указывает на количество неисправных свечей. Например, если система потребляет только 24 А, значит, две свечи неисправны.

При вывернутых свечах можно также определять их работоспособность. Для этого вывернутые свечи устанавливают на общей шине, при этом их концы должны быть направлены вверх. Корпус каждой свечи с помощью проводов с большим сечением замыкают на «массу», включают зажигание, свечи начинают нагреваться, и визуально по нагреву определяют их состояние. Неисправная свеча светится слабее остальных. Более точную проверку вывернутых свечей выполняют на тестерах.

Следующий метод также визуально определяет работоспособность свечей. В этом случае за их работой наблюдают при включении системы через резьбовое отверстие снятой форсунки. Если одна либо несколько свечей не светятся или имеют меньшую яркость, чем другие, необходимо проверить их электрические соединения, а затем значения сопротивления.

Если в свечах накаливания обгорели сердечники, значит, неисправны форсунки, так как сами свечи не могут быть причиной неисправности. Свечи с перегоревшими сердечниками заменяют, а форсунки проверяют.

Проверка форсунок

Неисправные форсунки могут привести к сильным стукам в двигателе и повреждению подшипников. Признаки неисправности форсунок следующие: нет розжига с помощью свечей накала; стуки в одном или нескольких цилиндрах; повышение потребления топлива; черный дым из глушителя; падение мощности двигателя; перегрев двигателя. Если форсунки неисправны, автомобиль оставляют работать на холостом ходу и по очереди отпускают накидные гайки топливопроводов форсунок. Если стуки исчезли, значит, именно эта форсунка является причиной неисправности. Неисправную форсунку можно обнаружить также, отпуская те же гайки при повышенных оборотах коленчатого вала. Если при ослаблении очередной гайки число оборотов не меняется, это свидетельствует о неисправности данной форсунки.

Для снятия форсунки необходимо:

  • сначала отключить кабель «массы» (—) от аккумулятора;
  • очистить бензином топливопроводы форсунок;
  • полностью снять топливопроводы, ослабив гайки на насосе и форсунках,
  • очистить разъемы от загрязнения.

Изогнутую форму трубопроводов изменять нельзя. Снимают форсунки торцевым ключом, вынимают из отверстий медные уплотнительные кольца, теплоизолирующие прокладки.

Держатель впрыскивающей форсунки зажимают в тисках и разбирают ее; проверяют иглу форсунки; она не должна быть загнута внутрь, иголочное седло должно быть ровным, сама игла не должна быть поврежденной или изношенной.

Далее деревянным шпателем форсунку очищают от сажи и нагара. Проволокой, напильником или наждаком обрабатывать форсунку или иглу форсунки нельзя. Игла должна сама, под собственным весом соскальзывать в форсунку и двигаться свободно.

Чтобы не перепутать детали различных форсунок, их раскладывают по отдельности.

Для проверки работоспособности снятых форсунок существуют различные специальные стенды с ручным или электрическим приводом насоса. Наибольшее распространение получили стенды российского производства КИ—22203М, КИ—ЗЗЗЗА, КИ—1609А и германского EPS—67D и EPS—100.

Установка форсунок. Перед установкой форсунки необходимо положить в головку блока цилиндров новые теплоизолирующие шайбы выпуклой стороной вверх, а затем новые уплотнительные кольца; поставить на место впрыскивающие форсунки, затянуть их с силой, указанной в инструкции, и подключить топливопроводы.

Проверка зубчатого ременного привода дизельного двигателя

Проверяют и устанавливают натяжение зубчатого ремня примерно через каждые 60 тыс. км пробега автомобиля.

Снятие, регулировка и установка зубчатого ремня. Перед снятием зубчатого ременного привода необходимо отсоединить кабель аккумуляторной батареи, чтобы разорвать цепь; снять, если нужно, воздушный фильтр, клиновидные ремни привода сервонасоса и генератора, крышку головки блока цилиндров, кожух ремня. Затем поставить коленчатый вал в положение верхней мертвой точки поршня первого цилиндра. Для этого коробку передач нужно поставить в нейтральное положение, затянуть ручной тормоз и провернуть щкив коленчатого вала за центральный болт накидным ключом. За зубчатый ремень вращать коленчатый вал нельзя. В нужном положении оба кулачка первого цилиндра будут смотреть вверх, одновременно метка на шкиве совпадет с указателем на блоке цилиндров. В этом положении необходимо застопорить зубчатые колеса распределительного вала и топливного насоса высокого давления фиксирующим стержнем.

Если застопорить зубчатые колеса распределительного вала и топливного насоса высокого давления фиксирующим стержнем не удается, следует провернуть двигатель еще на один полный оборот. Фиксирующими стержнями могут быть обычные болты с метрической резьбой. Для шкива топливного насоса берут больший болт, а для распределительного вала — меньший. В некоторых двигателях распределительный вал стопорят установочной линейкой с выступом, предохраняющим распределительный вал от проворачивания, потом стопорят зубчатое колесо топливного насоса стержнем. Затем снимают натяжную пружину и ослабляют зубчатый ремень. В иных двигателях перед тем, как ослабить ремень, отпускают гайку натяжного ролика.

В современных автомобилях натяжение зубчатого ремня устанавливается автоматически. Регулировка необходима только при снятии ремня и его последующей установке. Натяжение ремня проверяют специальным установочным и проверочным инструментом. Если такого инструмента нет, следует помнить, что зубчатый ремень должен быть поставлен таким образом, чтобы большим и указательным пальцем его нельзя было провернуть более чем на 90°. Неправильное натяжение вызывает при работе шум. Натяжение используемого ремня проверяют на разогретом двигателе при температуре охлаждающей жидкости выше 80°. Ремень перегибать или скручивать нельзя. Новый ремень устанавливают и натягивают на холодном двигателе.

Перед установкой зубчатого ремня необходимо проверить, совпадает ли отметка на шкиве с указателем на блоке цилиндров. Производят установку в последовательности, обратной снятию, не забывая установить крышки кожухов ремня. При установке, если необходимо, заменяют прокладку блока цилиндров. ,

Особенности технического обслуживания системы питания дизеля в зимний период

В зимний период необходимо пользоваться зимним дизельным топливом или подмешивать к дизельному топливу керосин. Следует учитывать, что на морозе текучесть дизельного топлива снижается, оно становится гуще, из него выделяется парафин. Зимнее дизельное топливо обеспечивает нормальную текучесть до — 15°С. Если температура падает ниже, то в зимнее топливо нужно подмешивать керосин. В случае отсутствия керосина вместо него можно подмешивать обыкновенный бензин. Дизельное топливо с бензином или керосином необходимо смешивать только в баке. Из соображений безопасности первым следует заливать бензин, а затем дизельное топливо.

Развести бензином дизельное топливо желательно до мороза, не дожидаясь, пока оно загустеет. В противном случае необходимо освободить от загустевшего топлива фильтры и топливопроводы.

Если дизельное топливо замерзло, необходимо:

  • отбуксировать автомобиль в отапливаемый гараж;
  • снять топливный фильтр и нагреть его на водяной бане, пока топливо не станет жидким;
  • снять топливный фильтр и заменить его новым;
  • облить устройство впрыска горячей водой.

В случае необходимости между крышкой и корпусом фильтра можно установить специальные безопасные подогреватели.

При работах на устройствах впрыска топлива необходимо перед отвинчиванием места соединения тщательно очищать, снятые детали класть на чистые поверхности и закрывать бумагой, а не ворсистой тканью; покрывать или затыкать вскрытые детали, когда не ведется их ремонт; запчасти вынимать из упаковки только непосредственно перед установкой; использовать только чистые детали.

Основными неисправностями топливопроводов высокого давления могут быть: износы и вмятины по наружной поверхности трубок, повреждение гаек, смятие и забоины конусной поверхности наконечника трубки, трещины, обрыв, уменьшение внутреннего диаметра из-за деформации при затяжке, изгибы с радиусом кривизны, меньшим минимально допустимого. Эти неисправности оказывают большое влияние на работу топливной аппаратуры, так как нарушается равномерность подачи топлива по цилиндрам, искажаются характеристики впрыскивания, изменяются пропускная способность и продолжительность впрыскивания топлива насосными элементами.

Проверяют состояние топливопроводов, осуществляя внешний осмотр и выявляя при этом механические повреждения; калиброванной проволокой проверяют внутренний диаметр концов трубок на длине 20—25 мм. Трубку с трещинами и вмятинами глубиной более 3 мм, истираниями глубиной до 2 мм, радиусом изгиба менее 25 мм, смятым конусным наконечником ремонтируют, при других неисправностях — выбрасывают. На изготавливающих предприятиях топливопроводы высокого давления подбирают к каждому конкретному насосу и двигателю, поэтому при проведении технического обслуживания и ремонта менять их местами нельзя.

Испытывают топливопроводы на гидравлическое сопротивление и герметичность. При испытании разница гидравлических сопротивлений топливопроводов одного комплекта не должна превышать 10%. Гидравлическое сопротивление проверяют на специальных приборах типа КИ—1602, состоящих из распределительной коробки, к которой присоединяют топливопроводы, устанавливаемые на один двигатель. Коробка соединяется с резервуаром, который наполняют дизельным топливом, водой или керосином и устанавливают на высоте 1 м от распределительной коробки. По количеству топлива или воды, прошедших через топливопровод за 1 мин, судят о пропускной способности топливопровода.

Проверку и испытания на герметичность проводят в водяной ванне воздухом под давлением 10 кг/см2 в течение 5 мин. Для проведения испытания на один конец трубопровода ставят заглушку, а другой соединяют с воздушной системой или баллоном сжатого воздуха. Далее трубопровод опускают в ванну и создают в нем избыточное давление. Если появляются воздушные пузырьки, значит, трубопровод дает течь. Во время проведения испытания для выявления неисправностей трубопровод необходимо поворачивать. Появление пузырьков воздуха будет означать, что трубопровод неисправен.


Рейтинг@Mail.ru