Чистка або промивка інжектора - це побутова назва чищення форсунок.
Чистка або промивка інжектора - це побутова назва чищення форсунок.
Автомобілі з уприскуванням бензину мають відомі переваги перед карбюраторними побратимами. Як правило, такі системи довго, до 100тис. км, зберігають задані параметри, а їх елементи не вимагають ніяких регулювань за весь термін служби. Іноді ж первинні характеристики в процесі експлуатації змінюються, що, кінець кінцем, позначається на роботі мотора. Сьогодні ми спробуємо розібратися в одному з таких, нанаш погляд найважливіших елементів, що відповідають за правильну роботу двигуна, як форсунки.
Не зачіпатимемо в цій статті управління уприскуванням - це електроніка, про це поговоримо наступного разу. Поговоримо лише про гідравлічної (механічною) частину, що забезпечує подачу палива з бака до паливної рампи (або корпусу дросельних заслінок), форсунок, а потім в циліндри. Адже на неї, як показує досвід, доводиться основна частка відмов в роботі всієї системи. Приклад тому-забруднення, вірніше, закоксовування паливних форсунок. Рано чи пізно, але з цим стикаються всі власники інжекторних автомобілів, тому приділимо такій несправності особливу увагу.
Для розуміння процесів, що відбуваються у форсунках і причини, що приводять до дефектів уприскування, спробуємо розібратися в конструкції форсунки, струменях розпилу і видах вприскування палива. Відомо, що впорскування палива в сучасному автомобілі можливе або у впускний трубопровід, або безпосередньо в камеру згоряння. Тому форсунки, що застосовуються при різних системах упорскування, мають деякі відмінності. Існує два основних типи форсунок механічні і електричні. Приблизно з 1993 року автовиробники відмовилися від використання механічних форсунок огляду на більш жорстких вимог щодо токсичності вихлопу і, відповідно, до якості приготування паливно-повітряної суміші. Треба зауважити, що робочі параметри механічних форсунок змінюються в процесі експлуатації. Це обумовлено зміною жорсткості поворотної пружини, а також стану сідла і запірного клапана. Сучасні електромагнітні форсунки виготовляються з допусками 1 мікрон і здатні працювати до мільярда циклів.
Основною проблемою для них є забруднення в процесі експлуатації. Найбільшу інтенсивність накопичення відкладень має відразу після зупинки двигуна. В цей час температура корпусу форсунки зростає, за рахунок нагріву від гарячого двигуна охолоджуючу дію потоку бензину відсутня. Легкі фракції бензину в робочій зоні форсунки випаровуються, а важкі пре обертаються в лакові відкладення, які змінюють переріз каліброваного каналу. Приміром, 5 мікронні відкладення можуть змінити пропускну здатність цього каналу на 25%!
Електромагнітні форсунки (з управлінням соленоїдом) впорскують у впускний трубопровід паливо, що знаходиться під тиском в системі. Вони дозволяють дозувати кількість палива, точно відповідну потреби двигуна, і управляються сигналом, розрахованим системою управління двигуном, за допомогою кінцевих каскадів, які інтегровані в блок управління двигуном. Електромагнітні форсунки складаються в основному з: корпусу 9 з електричним 8 і гідравлічним 1 з'єднувальними роз'ємами; обмотки електромагніту 4; рухомого голчастого клапана 6 з якорем соленоїда і запірним сферичним елементом; сідла 10 клапана з розпилювальної пластиною (з отвором) 7 для впорскування палива; пружини 5. Для забезпечення безперебійної роботи форсунки ті її частини, які контактують з паливом, виготовлені з нержавіючої сталі. Фільтрувальна сітка 3 в приймальному каналі форсунки захищає її від забруднень, що містяться в паливі. У використовуваних в даний час форсунках подача палива здійснюється по осі форсунки зверху вниз.
Паливо-провід закріплений на гідравлічному соединительном роз'ємі 1 за допомогою спеціального затискного пристрою. Кріпильні хомути забезпечують надійну фіксацію. Ущільнювальне кільце 2 на гідравлічному соединительном роз'ємі дозволяє герметично з'єднати форсунку з паливної рейкою. Форсунка має електричне з'єднання з блоком управління двигуном. Коли соленоїд форсунки знеструмлений, пружина і зусилля, що виникає за рахунок тиску палива, притискають голку клапана з запірним сферичним елементом до сідла клапана конічної форми. За рахунок цього система подачі палива герметизується щодо впускного трубопроводу. Коли на обмотку подається напруга, за рахунок струму збудження виникає електромагнітне поле, яке притягує якір голки клапана. Запірний сферичний елемент піднімається над сідлом клапана, і відбувається впорскування палива. Коли струм збудження вимикається, голка клапана, за рахунок зусилля пружини, знову опускається на сідло, закриваючи форсунку. Розпилення палива здійснюється через одне або кілька отворів у розпилювальній пластині. З допомогою цих отворів досягається точне постійність кількості уприскуваного палива.
Розпилювальна пластина з отворами виключає утворення опадів палива. Форма струменя розпиленого палива залежить від розташування і числа цих отворів. Хороша герметичність клапана в області сідла забезпечується за рахунок принципу ущільнення конус/сферичний елемент. Форсунка встановлюється у передбачене для цього отвір у впускному трубопроводі. Нижнє кільце служить для герметизації форсунки щодо впускного трубопроводу. Кількість палива, уприскуваного за одиницю часу, в основному визначається:
тиском в системі подачі палива; протитиском у впускному трубопроводі; геометрією зони виходу палива.
З плином часу форсунки все більше вдосконалювались і адаптувалися до зростаючим вимог з боку технології, якості, надійності і ваги. Так з'явилися різні конструкції форсунок. Форсунка моделі EV6 являє собою стандартний інжектор для сучасних систем уприскування палива. Ця форсунка відрізняється невеликими зовнішніми розмірами і незначною вагою, благо даруючи чого такі форсунки створюють перед посилки концепції компактних впускних модулів. Крім того, форсунка EV6 демонструє хороші якості при роботі на гарячому паливі, що, в свою чергу, означає незначну схильність до утворення бульбашок пари палива. Це полегшує застосування систем подачі палива без рециркуляції, в яких температура палива у форсунці вище, ніж в системах з рециркуляцією палива.
Завдяки наявності зносостійких поверхонь, форсунка EV6 володіє великим терміном служби і високою ступенем відтворюваності кількості уприскуваного палива за великий проміжок часу. За рахунок високої герметичності ці форсунки виконують всі перспективні вимоги, що відносяться до досягнення нульової випаровуваності палива. Це означає, що пари палива з форсунки не надходять. Для кращого розпилювання палива був розроблений варіант форсунки EV6 з повітряним кожухом. Тонке розпилювання палива може створюватися і іншим способом: у перспективі, поряд з застосовуваними сьогодні розпилювальними пластинами, що володіють до чотирьох отворів для вприскування палива, будуть використовуватися пластини з десятьма або дванадцятьма отворами. Ці форсунки створюють дуже тонко розпорошену хмара палива. Для різних областей застосування пропонуються форсунки різної конструкції, що розрізняються довжиною, витратою проходить через форсунку палива і електричними характеристиками. Форсунка EV6 підходить також для використання з паливом, що містить до 85% етанолу (етилового спирту).
Вдосконалення форсунок призвело до появи нової моделі EV14, яка сконструйована на базі моделі EV6. Нова форсунка стала ще компактнішою, що дозволяє інтегрувати її в паливну рейку. Форсунка EV14 випускається в трьох розрізняються довжиною варіантах (компактний, стандартний і довгий). Це дозволяє забезпечити індивідуальну адаптацію до геометрії впускного трубопроводу двигуна.
Форсунка високого тиску при безпосередньому впорскуванні являє собою перехідний пристрій між паливної рейкою і камерою згорання. Завдання цієї форсунки полягає в тому, щоб забезпечувати дозування палива і шляхом його розпилення домагатися контрольованого змішування палива і повітря в певній зоні камери згоряння.
В залежності від режиму роботи двигуна, паливо концентрується в зоні навколо свічки запалювання або рівномірно розпорошується по всій камері згоряння. Форсунка високого тиску складається з: корпусу, сідла, голки розпилювача з якорем соленоїда, пружини, соленоїда, фільтра тонкого очищення і електричного роз'єму. Коли електричний струм проходить обмотку соленоїда, створюється магнітне поле. Під його дією, голка, протидіючи тиску пружини, піднімається над сідлом і відкриває инжектирующее отвір. За рахунок різниці в тиску між паливної рейкою і камерою згоряння паливо впорскується в камеру згоряння. При відключенні електричного струму голка розпилювача під дією зусилля пружини опускається на сідло клапана і перериває потік палива. Форсунка швидко відкривається, забезпечуючи при відкритті постійну площа поперечного перерізу отвору, і знову закривається, долаючи тиск в паливній рейці.
Впрыснутое кількість палива залежить від тиску в паливній рейці, протитиску в камері згоряння і тривалістю відкриття форсунки. Освіта форсункою струменя розпилювання палива, тобто форма, кут напрямку струменя і розмір крапель палива в ній, впливає на підготовку робочої суміші. Індивідуальна геометрії впускного трубопроводу і головки блоку циліндрів вимагають створення різних варіантів утворення струменя розпилу палива.
Шнурова струмінь
З одним отвором для вприскування у розпилювальній пластині форсунки утворюється тонка, концентрована і імпульсна струмінь палива, яка в значній мірі не допускає змочування стінок впускного трубопроводу. Ці форсунки підходять для вузьких впускних трубопроводів і великих проміжків між точкою впорскування і впускним клапаном.
З-за низького рівня атомізації палива, форсунки з шнурової струменем застосовуються в рідкісних випадках.
Конічна струмінь Через отвори для вприскування палива в пластині форсунки надходять окремі струмінь палива, при складанні яких утворюється конус. Типовою сферою застосування форсунок з конічною струменем розпилу є двигуни з одним впускним клапаном на циліндр. Але конічна струмінь підходить і для двох впускних клапанів на циліндр.
Подвійна струмінь
Приготування двох струменів часто використовується в двигунах з двома впускними клапанами на одному циліндрі, а при трьох впускних клапанах подвійна струмінь необхідна обов'язково. Отвори для вприскування палива в пластині форсунки розташовані таким чином, що з клапана уприскування викидаються дві струменя палива, які можуть бути складено з декількох окремих струменів (дві комічні струменя), і впорскується перед впускними клапанами або на розділову перегородку між ними.
Відхилення осі розпилу від поздовжньої осі форсунки Струмінь палива може бути відхилена від поздовжньої осі форсунки на певний кут. Форсунки, що забезпечують таку форму струменя, знаходять застосування в умовах ускладненого їх монтажу.
Види впорскування палива
Поряд з тривалістю впорскування палива, іншим параметром, який важливий для оптимізації витрати палива і складу ОГ, є момент впорскування палива по куту повороту колінчастого валу. В цьому випадку можливості варіацій залежать від використовуваного виду впорскування палива. Нові системи упорскування забезпечують можливість як послідовного, так і індивідуального для кожного циліндра впорскування палива.
Синхронне уприскування палива
При синхронному упорскуванні палива всі форсунки приводяться в дію в один і той же момент. Тому час, який є для випаровування палива, в кожному циліндрі різне. Для того що б, незважаючи на це, добитися хорошого утворення робочої суміші, кількість палива, необхідне для згоряння, ділиться на дві частини і кожна з цих частин впорскується при кожному обороті колінчастого вала. При такому способі впорскування палива в деяких циліндрах паливо накопичується не перед впускним клапаном, а впорскується через відкритий впускний вікно. Момент впорскування палива змінений бути не може.
Групове уприскування палива
При груповому упорскуванні палива форсунки об'єднані в дві групи. За один оборот колінчастого валу форсунки однієї групи впорскують повна кількість палива, необхідний для їх циліндрів, а за наступний оборот колінчастого валу форсунки іншої групи. Така робота форсунок вже дозволяє забезпечити вибір моменту впорскування палива у функції робочого режиму двигуна і уникнути небажаного впорскування у відкриті впускні вікна. Крім того, тут також і час, наявний для випаровування палива, в різних циліндрах різне.
Послідовне уприскування палива
Паливо впорскується в кожен циліндр окремо. Форсунки приводяться в дію послідовно одна за одною у відповідності з порядком запалювання. Тривалість і момент впорскування щодо ВМТ в кожному циліндрі для всіх циліндрів однакове. У цьому випадку паливо накопичується до входу в кожен циліндр. Початок впорскування вільно програмується і може коригуватися в залежності від режиму роботи двигуна.
Індивідуальне впорскування палива в кожен циліндр Цей вид впорскування палива пропонує найбільшу ступінь волі. У нього, в порівнянні з послідовним упорскуванням, то перевагу, що тут можна надавати індивідуальне вплив на момент впорскування в кожному циліндрі. Завдяки цьому можна компенсувати нерівномірність процесів, наприклад, при наповненні циліндрів зарядом робочої суміші. Незалежно від конструкції форсунок і видів розпилу на сідлах форсунок і на кінцях замочних елементів з часом з'являються тверді смолянисті відкладення. Вони-причина відмови форсунок. А утворюються відкладення досить просто. Після зупинки гарячого двигуна з плівки палива, що залишилася на штифтах і внутрішніх поверхнях розпилювачів, що нижче запірного клапана, випаровуються легкі фракції. Важкі ж залишаються на деталях, адже змивати їх у цей час нічим, свіжі порції палива не надходять до розпилювача, і запірні клапани форсунок закриті.
З цих фракцій і утворюються смолянисті відкладення. Накопичуючись, вони перешкоджають запірного конуса щільно сісти на сідло, внаслідок чого порушується герметичність форсунки. Залишковий тиск палива в рампі після зупинки мотора ще деякий час зберігається. Воно потихеньку проштовхує бензин через негерметичний клапан, і процес закоксовування йде інтенсивніше. Прохідний перетин сопла форсунки кільцева щілина, утворена корпусом розпилювача та штифтом. З появою відкладень просвіт "заростає" і зменшується. Тиск палива у форсунці на працюючому двигуні постійно, а час дії керуючого імпульсу і, відповідно, тривалість її відкриття визначаються блоком управління. Аналізуючи склад вихлопних газів, а точніше, частку в них кисню, він спочатку чинить опір і віддає команду форсунок збільшити подачу, розтягуючи впорскування, але всьому є межа. Крім того, з втратою герметичності погіршується відсічення палива. Замість того, щоб різко обірвати факел, відправивши всю порцію у впускний канал, закінчення уприскування відбувається плавно. Останні краплі його не можуть "вистрілити", а безпорадно звисають на розпилювачі. Тим часом паливо продовжує марно сочитися з закритого розпилювача. Порушується і форма факела значить, частина палива потрапить не в просвіт впускного каналу, а, приміром, на його стінки, і в циліндр надійде менше бензину. А ще відкладення погіршать однорідність розпилювання. З форсунок полетять великі краплі не встигає випаруватися, перемішатися з повітрям і, стало бути, згоріти в циліндрах. Словом, відбувається неузгодженість роботи системи упорскування.
Підіб'ємо підсумок, забруднення форсунок може викликати: порушення герметичності зниження продуктивності; погіршення якості розпилювання палива, значний розкид продуктивності між окремими форсунками комплекту. В результаті знайомі багатьом власникам симптоми: утруднений пуск; нестійкий холостий хід; провали при розгоні; підвищена витрата палива; втрата потужності; поява детонації внаслідок збіднення суміші і підвищення температури в камері згоряння; пропуски займання; "Хлопки в вихлопній трубі". Позбавляючись від них, виробники апаратури намагаються перешкодити появі відкладень. Для цього вдосконалюють конструкцію форсунок, застосовують нові матеріали, досягають дуже високої точності виготовлення. Нафтові компанії випускають високоякісні бензини з миючими присадками. І все ж доводиться чистити форсунки, особливо якщо пробіг автомобіля здійснюється на вітчизняних бензині, багатому важкими фракціями і перевищує 100 тис.
До речі, тому небажано використовувати паливо з багатомісячних запасів, що зберігаються в бочках або каністрах. Випали з нього смоли швидше забивають фільтри й осідають на розпилювачах, прискорюючи утворення відкладень. Часто зустрічається інша причина не задовільної роботи форсунок забруднення їх вхідних фільтрів. Вони відносно невеликих розмірів і покликані лише гарантувати чистоту палива, що надходить до форсунки, відсікаючи особливо дрібні включення, проникли через магістральний фільтр тонкого очищення палива. Поглинаюча здатність їх невелика, а засорившись, вони залишають форсунки на голодному пайку. Щоб цього не допустити, потрібно уважно стежити за станом фільтра тонкого очищення палива. Виникає два питання: Яким чином можна перевірити роботу форсунок? Яким чином відновити забруднені форсунки? Для промивання інжектора багато автолюбителів застосовують спеціальні очищаючі добавки до палива, іменовані Fuel Injector Cleaner. Присадка при регулярному застосуванні підтримує форсунки в хорошому стані довше звичайного. Вона, звичайно, розчиняє відкладення, і все ж така обробка швидше профілактична. Товсті нарости, майже закривають прохідний перетин розпилювача, таких засобів не по силам. Є у добавок й інша особливість.
Присадка, немов йоржик, ефективно очищає бак і подає паливопровід (до і після фільтру), після чого пластівці забруднень можуть потрапити до форсунок, намертво закупорити їх вхідні фільтри. Природно, що для автосервісу ці методи не підходять. Тут необхідно застосовувати більш якісні способи перевірки і чищення інжектора. Найбільш простим і тому найпоширенішим є метод промивання інжектора на працюючому двигуні. Спеціальна установка подає паливо на вхід паливної рампи (у системах розподіленого уприскування) або до форсунки центрального уприскування. (Остання в силу конструктивних особливостей менше схильна до утворення відкладень або, як це ще називають, карбонізації.) Штатну систему паливоподачі бак, електробензонасос, фільтр тонкої очистки і трубопроводи _ при цьому, природно, відключають. Двигун працює на спеціальному чистящем складі, який служить одночасно і паливом, і очисником. Так як автомобіль при цьому нерухомий і двигун не навантажений, від миючого складу не потрібно забезпечувати задані характеристики потужності, детонаційну стійкість і т. п. Тому прагнуть посилити саме миючі властивості складу, щоб різко підвищити ефективність чищення інжектора порівняно з добавками в паливо. Час очищення інжектора зазвичай 20-30 хв.
Приблизно стільки ж іде на під'єднання роз'єднання паливних шлангів і відключення штатного бензонасоса все залежить від конструкції й компонування системи упорскування. Цей метод може вирішити проблему з меншим ризиком і з кращою якістю адже концентрація миючих добавок в цій суміші набагато більше, тому і видалення відкладень відбувається швидше і якісніше. Але все ж проблеми можуть залишитися якість роботи двигуна швидше за все покращиться, але не може повернутися до попереднього стану (це стосується і варіанти з миючими засобами). Справа в тому, що потрапили в бензин домішки можуть не розчинятися в чистячої рідини. В бензобаку такі домішки просто осядуть, паливний фільтр можна замінити. Що ж з інжекторами?
Домішки, що потрапили в інжектори, можуть порушити їх роботу (може змінитися час відкриття/закриття інжектора і його прохідний перетин, може забруднитися вбудований в нього фільтр додаткової очистки палива). Це призводить до того, що інжектори, встановлені на різних циліндрах, будуть давати різну кількість палива за цикл уприскування. Про нерівномірність уприскування по циліндрах система управління двигуном нічого знати не може (вона знає тільки усереднене по всіх циліндрах співвідношення паливо-повітря), а отже ніяк з нею не бореться. У цьому випадку останнім способом є чищення і перевірка знятих з двигуна інжекторів на стенді (це теж не завжди допомагає, але далі спосіб тільки один - заміна). Чистка форсунок і перевірка на стенді коштує дорожче, ніж два попередні способи, але і ефект від неї того варто в першу чергу тому, що завдання фахівця, який працює на стенді не просто почистити інжектори, а вирівняти подачу палива на всі циліндри (природно, я не маю на увазі варіант самотньої ультразвукової ванни без стенду перевірки можна тільки вичистити бруд, а далі повна невідомість).
Виробники систем уприскування припускають, що для нормальної роботи двигуна допустима нерівномірність подачі палива в різні циліндри в межах 4-6%. Кваліфікований фахівець, який має в своєму розпорядженні такий стенд, після зняття інжекторів спочатку перевірить їх витрати і якість розпилення, а вже потім буде вибірково чистити інжектора з меншою витратою або з поганою якістю розпилу. Результатом його роботи повинні стати однаковий розпил і продуктивність всіх інжекторів.
Самих же очисних агрегатів, як і хімічних складів для промивки інжектора, сьогодні безліч, кожен виробник в рекламі розхвалює свій. Всі пристрої близькі по конструкції і своїм можливостям, але є і відмінності (і не тільки в ціні). І у миючих складів ефективність різна.
Будь-якому мало-мальськи розбирається в предметі автомобілісту відомо, що форсунки системи упорскування це один з найголовніших елементів, безпосередньо визначає самопочуття автомобіля. І, як будь-яка інша частина паливної системи, форсунки дуже люблять засмічуватися: бруд забиває сопла, осідає в зазорах між сідлом і голкою, закоксовывается. Підсумок безрадісний: точний механізм, як ми з'ясували в попередньому номері, втрачає працездатність. Перш, ніж приступати до цієї процедури постараємося зрозуміти, а коли така чистка інжектора дійсно необхідна, яким методом і в якому обсязі. Питання досить не просте. Звичайно, найпростіше, будь, заезжающий на станцію автомобіль піддавати процедурі чищення форсунок і робота у механіка є, і гроші надходять. Але адже хороший механік і відрізняється від поганого тим, що завжди грамотно ставить діагноз і не робить зайвої роботи. Тому починаємо, як завжди, з діагностики та визначення стану паливної системи без її демонтажу.
Треба сказати, що перед будь-промивка інжектора слід провести ряд вимірювань, порівняння з якими після чищення інжектора дасть відповідь про якість проведених робіт. Параметри, які можуть змінитися в результаті очищення форсунок, це склад вихлопних газів, час вприскування (для одного і того ж режиму якщо автомобіль має зворотний зв'язок) та розрідження у впускному колекторі. У залежності від оснащеності механіка вимірювальними приладами метод проведення діагностики буде відповідним. Розглянемо деякі з них, стосовно для середньостатистичної техстанції. Дуже хорошим помічником в цій справі виявляться універсальний сканер і мотортестер.
Паралельно розглянемо вимірювання за допомогою простого осцилографа. При первинній діагностиці необхідно спочатку перевірити тиск палива в паливній магістралі. Після приєднання манометра запускаємо двигун і проводимо вимірювання тиску в декількох режимах: робота двигуна на холостому ходу; робота двигуна на холостому ходу з відключеним вакуумним шлангом управління регулятором тиску палива; з короткочасним пережиманием шланга зворотного зливу палива. Після цього зупиняємо двигун і перевіряємо, скільки часу утримується тиск в паливній магістралі.
Не зайвим буде перевірити продуктивність насоса, для цього від'єднуємо шланг зворотного зливу палива в бензобак. Зі штуцера зворотного зливу палива виробляємо вимірювання кількості вихідного палива у вимірювальну ємність за одну хвилину.
Далі приступаємо до перевірки електричних параметрів окремих компонентів. Для цього найкраще підійде сканер. Для цього з меню датчиків і виконавчих механізмів вибираємо наступні характеристики: швидкість обертання двигуна; час відкриття інжекторів; кількість споживаного повітря, чи тиск у впускному колекторі; положення клапана регулювання холостого ходу (Або кількість кроків крокового двигуна холостого ходу); датчик кисню.
Як правило, для первинної діагностики цього достатньо. Виробляємо вимірювання (двигун обов'язково повинен бути прогрітий до повного відкриття термостата) у режимі холостого ходу і другий вимір приблизно при 2500 об/хв. Отримані дані фіксуємо для подальшого аналізу і зберігаємо до закінчення всіх робіт. Якщо у майстерні немає сканера, то скористаємося осцилографом. Тут доведеться аналізувати інші дані. З застосуванням осцилографа можна виміряти час відкритого стану інжектора: регулятор "Час/ділення" встановити 1mS, а регулятор "V/ділення" 5V. При працюючому двигуні на роз'ємі підключення інжектора можна спостерігати і форму сигналу, і виміряти час відкриття досить точно для нашої діагностики, також як і у випадку зі сканером провести вимірювання на двох режимах роботи двигуна і записати значення. Також необхідно провести вимірювання роботи сигналу датчика кисню. Для цього осцилограф необхідно налаштувати: "Час/ділення" встановити _ 50mS, а регулятор "V/ділення" 2V.
Дуже велику допомогу при проведенні діагностики надасть прилад для перевірки складу вихлопних газів. Як розібратися з отриманими значеннями при вимірах? Необхідно обзавестися довідковою літературою або довідковими програмами з подібним матеріалом. У більшості автомобілів значення відкриття інжектора дуже схоже і знаходиться в межах від 2 до mS 3.5 mS, правда зустрічаються автомобілі з часом відкриття менше 1 mS (наприклад, Mitsubishi GDI) та набагато більше 4,8 mS (наприклад, Volkswagen Polo 1.0, mot. AER). Цей автомобіль ми і візьмемо. І на його прикладі розглянемо як попередню діагностику, проведення обслуговування, так і діагностику отриманого результату. Попередня діагностика сканером показала наступні результати вимірювань:
1. ЕБУ зафіксував одну (00533) помилку некоректна робота регулятора холостого ходу.
2. Час відкритого стану інжектора, виміряний при роботі на холостому ходу, становить 5.3 ms.
3. Те ж значення, виміряне на 2500 оборотах/хв без навантаження, 3.5 mS.
При спостереженні сигналу з допомогою мотортестера (осцилографа) стає помітною ще одна, не зовсім нормальна реакція сигналу управління форсункою. Після розгону двигуна до 4000 про/хв, а потім різкого закриття заслінки, не кожен раз відбувається відключення подачі палива, так званий режим економайзера примусового холостого ходу (ЕПХХ), а якщо відбувається, то двигун може навіть стихнути. Робота датчика кисню на холостому ходу ніби нормальна, але присутні випадкові провали, які свідчать про нестачі палива. Ці провали практично зовсім зникають із збільшенням обертів, починаючи з 2000 об/хв. Причому, на екрані осцилографа все відбувається в реальному часі і дуже наочно при русі педаллю керування заслінкою. Амплітуда сигналу у всіх випадках достатня (перевищує 600 mV). Робота двигуна на холостому ходу не стійка, найчастіше при скиданні оборотів він глохне.
Знаючи довідкові дані по цьому автомобілю, спостерігаємо перше невідповідність: час відкриття інжектора в режимі холостого ходу може бути не більше 4.8 mS; друге: нечітка робота ЕПХХ; третє: по сигналу датчика кисню помітні пропуски подачі палива на холостому ходу. На перший погляд, можна рекомендувати промивку паливної системи без де монтажу інжекторів, Давно перевірений спосіб: відключаємо подачу палива з бака і приєднуємо до паливної рампи пристрій для промивки паливної системи. Конструктивно це пристрій зменшений варіант паливного бака, в якому замість звичайного палива застосовується спеціальний чистячий складу. Двигун здатний працювати на цьому складі нетривалий час без робочого навантаження і результати виходять часто дуже непогані, проте в тому випадку, якщо подібна процедура проводиться систематично, як профілактика. Така методика зазвичай дає хороший результат у двигунах з благополучним станом циліндропоршневої групи.
Якщо ж у двигуні є значні пошкодження дзеркала циліндрів і контактних поверхонь клапана і сідла, утворений при роботі нагар вирівнює ситуацію і двигун цілком працездатний. Під час проведення обслуговування при працюючому двигуні робоча рідина легко розчиняє нагар і відкладення. Разом з користю отриманого пристрою подачі палива ми в прискореному варіанті доводимо стан двигуна до серйозного ремонту. Ситуацію важко пояснити власнику автомобіля, і кожен спеціаліст повинен розуміти це і по можливості уникати подібних результатів роботи. Чищення і перевірка на стенді коштує дорожче, ніж попередній спосіб. Але і ефект від неї того варто, в першу чергу тому, що завдання фахівця, який працює на стенді не просто почистити інжектори, а вирівняти подачу палива на всі циліндри (природно, ми не маємо на увазі варіант самотньої ультразвукової ванни без стенду перевірки можна тільки вичистити бруд, а далі повна невідомість).
Виробники систем уприскування припускають, що для нормальної роботи двигуна допустима нерівномірність подачі палива в різні циліндри в межах 4-6%. Кваліфікований фахівець, який має в своєму розпорядженні такий стенд, після зняття інжекторів, спочатку перевірить їх витрати і якість розпилення, а вже потім буде вибірково чистити інжектора з меншою витратою або з поганою якістю розпилу. Результатом його роботи повинні стати однаковий розпил і продуктивність всіх інжекторів. А на двигуні це проявиться зниженням витрати палива, поліпшенням прийомистості, більш рівномірною і тихою роботою на холостому ходу. Перед установкою форсунок на стенд необхідно врахувати, що форсунки можуть також відрізнятися і опору електричної обмотки.
В хорошій установці завжди реалізований принцип адаптивного управління і нам немає потреби звертати увагу на можливі відмінності. В більш простих установках необхідно буде виміряти електричне опір обмотки і встановити відповідне йому напругу. Аналіз нашій ситуації показує необхідність зняття форсунок і чищення на стенді з обов'язковою заміною фільтра інжектора, тому, що профілактична промивка інжектора на автомобілі не дасть бажаного результату робити нічого переходимо до цієї процедури. До початку роботи з промивки, як ми вже говорили вище, перевіряємо роботу паливного насоса.
Якщо насос виявиться недостатньо хороший, то після чищення інжекторів двигун може не запуститися взагалі. І спробуй доведи потім клієнту, що насамперед слід було б міняти насос (це одна з найскладніших ситуацій при спілкуванні з клієнтом). Вимірювання показали: з підключеним вакуумом тиск палива 2.7 Bar, з відключеним шлангом управління вакуумом 3.4 Bar. Короткочасно пережав шланг зворотного зливу палива в бак, отримуємо тиск 6.5 Bar. Це тиск спрацьовування обмежувального самого клапана паливного насоса. Після вимикання двигуна, тиск палива близько 10 хвилин утримується без змін. Висновок: насос подачі палива і регулятор тиску в паливній магістралі в повному порядку і можна сміливо проводити чистку паливної системи. Перш за все треба дістатися до цих форсунок. Оглядаємо розташування паливної рампи. Іноді дістатися до неї просто, іноді це пов'язано з певними труднощами і знанням конструкції автомобіля. Акуратно від'єднуємо електричні роз'єми від форсунок і звільняємо джгут проводів форсунок від додаткових точок кріплення. Відводимо палять в бік, щоб він не заважав демонтажу паливної рампи. Послаблюємо хомут і знімаємо корпус повітряного фільтра, не забувши від'єднати роз'єм датчика температури повітря. Відвертаємо гайки кріплення паливної рампи до впускного колектора і акуратно витягаємо рампу разом з форсунками. Зараз форсунки утримуються в рампі тільки на ущільнювальних кільцях.
На деяких автомобілях форсунки утримуються в рампі за допомогою спеціальних скоб. Акуратно (щоб не пошкодити гумові ущільнення) витягуємо форсунки з паливної рампи. Виймаємо ущільнювальні кільця з отворів в колекторі і оглядаємо на предмет пошкоджень, якщо потрібно кільця доведеться замінити новими. Ущільнення інжектора в паливній магістралі беззастережно міняємо на нове. Гарне правило мати комплект витратних матеріалів, а для форсунок це особливо актуально. Перш, ніж що або розбирати, переконайтеся, що є, чим замінити пошкоджені деталі! Перед тестуванням і очищенням в ультразвуковій ванні відмиваємо форсунки зовні від "великої" бруду, щоб продовжити термін служби промивної рідини. Перший етап тестування перевірка герметичності форсунок. Встановлюємо тиск трохи вище робочого і запускаємо тест перевірки.
Після закінчення часу тесту, зазвичай це 60 сек. установка сама завершить виконання тесту. Різні виробники пред'являють різні вимоги до проведення цього тесту. Наприклад, Toyota вважає допустимим поява не більше однієї краплі палива протягом однієї хвилини. Проводимо тестування на продуктивність і якість розпилу за допомогою пристрою, спеціально створеного для цієї мети. Пристрій, на якому ми виробляємо перевірку, дозволяє перевірити роботу всіх форсунок одночасно або кожну окремо, імітуючи будь-які режими роботи їх в двигуні. При цьому дуже наочно видно як в режимі, що імітує роботу двигуна на холостому ходу, змінюється напрямок струменів мало не при кожному спрацьовуванні (про розпилення палива і говорити не доводиться). Перевіряємо якість розпилювання палива форсунками.
Для цього передбачений відповідний режим. Форма факела розпилу залежить від конструкції форсунок. У штифтових форсунок це конус. Припустимо поява окремих струменів, однак важливо, щоб факели у всіх форсунок були однаковими і паливо розпорошувалася на дрібні частинки без утворення великих крапель. А що з продуктивністю? Розкид продуктивності форсунок безпосередньо впливає на роботу двигуна, адже в сучасних системах управління немає такого зворотного зв'язку, яка змогла б компенсувати його. Зворотній зв'язок за сигналами лямбда зондів працює за усередненим для всіх циліндрів складу вихлопних газів.
Для того, щоб регулювати суміш для кожного циліндра треба мати громіздку вихлопну систему і лямбда зонди для кожного циліндра. Набагато простіше і дешевше підтримувати форсунки в чистому справному стані. Цікаво, що продуктивність навіть нових форсунок може помітно відрізнятися. Для того, щоб мати максимальну точність, намагайтеся, щоб по закінченню тесту рівень рідини в самій повній колбі відповідав максимального поділу вимірювальної шкали. Та й рахувати буде простіше!
Після першої перевірки фіксуємо показання наливу кожної форсунки при визначених нами умов перевірки, В даному випадку це значення склало: 1 циліндр 38 см куб, циліндр 2 42 см куб, циліндр 3 35 с куб, 4 циліндр 39 см куб.
Всі ці значення отримані при тиску випробувальної рідини 3 Bar, при імітує частоті спрацьовування 1500 об/хв і час відкритого стану інжектора 10 mS. Вся перевірка тривала у нас 200 сек. Знімаємо інжектора з випробувального приладу і за допомогою пристосування, витягаємо вхідні фільтри форсунок. Враховуючи невелику вартість сіточки і неможливість 100 % промивання її, а також часте руйнування її при демонтажі, варто порекомендувати її заміну при кожному чищенні. Витяг вхідних фільтрів форсунок, як правило, не становить праці фільтри або мають виступаючу поверхню, за яку ліг до зачепитися, або їх видаляють за допомогою спеціального інструменту, відсутність якого майже повсюдно застосовують шурупи або саморізи.
Різноманітність типів форсунок вимагає застосування різних адаптерів для підключення до паливної рампи установки для чищення при тестуванні. У базовий комплект багатьох установок для чищення форсунок такі адаптери для тестування форсунок входять. Але якщо їх кількість недостатньо, або взагалі відсутні, то виготовити їх зможе будь-який кваліфікований токар. Про нерівномірність уприскування по циліндрах система управління двигуном нічого знати не може (вона знає тільки усереднене по всіх циліндрах співвідношення паливо/повітря), а отже ніяк з нею не бореться. У цьому випадку останнім способом є чищення і перевірка знятих з двигуна інжекторів на ультразвуковому стенді (це теж не завжди допомагає, але далі спосіб тільки один - заміна).
Далі очищення. Встановлюємо форсунки на спеціальний аплікатор і наливаємо у ванну очищувальну рідина, так щоб рівень її був вище, ніж дозуюча частина форсунок. Для нашої ванни буде потрібно приблизно 0,6 літра чистячої рідини. Підключаємо електричні роз'єми, форсунки повинні відчинятися під час очищення спеціальним керуючим сигналом з установки з перевірки форсунок, і запустимо процес як передбачено виробником обладнання. Після процедури "купання" в ультразвуковій ванні, зовнішній вигляд форсунок значно покращився. Проте боротьба з зовнішнім забрудненням не наша мета. Тільки за допомогою ультразвуку можлива ефективна очищення інжектора внутрішніх порожнин. Цією обставиною ми і скористалися. А для того, щоб перевірити якість очищення, протестуємо форсунки ще раз. Форма смолоскипів розпилу теж змінилася, тепер у всіх форсунок вони практично однакові.
Перевіряємо баланс продуктивності. Продовжимо чистку в пристрої для перевірки, але не заправленої тестовій рідиною, а рідиною для чищення інжекторів. За допомогою перехідників з набору установки змонтуємо форсунки на рампі установки таким чином, щоб напрямок потоку промивальної рідини було направлено в зворотному напрямку. Таким чином, ми швидко позбудемося всіх відкладень внутрішньої порожнини форсунки. З багаторічного досвіду роботи це істотно скорочує час обробки форсунок, а іноді дає можливість врятувати і повернути до життя зовсім відбраковані форсунки. Наступним етапом є перевірка продуктивності форсунок в звичайному напрямку протоки рідини і порівняння з результатами первинної перевірки. Не варто очікувати різкого збільшення продуктивності форсунок, а ось вирівнювання цього параметра між собою повинно відбутися. Під час проведення процесу в автоматичному режимі установки, звільняється робочий час механіка для проведення ще одного важливого заходу. Обслуговування та налаштування вузла дросельної заслінки і регулятора холостого ходу.
В процесі експлуатації автомобіля поступово накопичуються забруднення в зоні контакту заслінки з корпусом, і доходить до такої кількості, що заслінка спираючись на відкладення, не закривається до потрібного положення і датчик положення заслінки видає ЕБУ не правдиву інформацію. Це призводить до некоректного управління режимом холостого ходу і режимом ЕПХХ. (Див. Попередню діагностику). Використовуючи аерозольний очищувач карбюратора, потрібно ретельно очистити поверхні прилягання заслінки і саму заслінку.
В автомобілях, де конструктивно регулятор управління холостим ходом є окремим вузлом, слід це пристрій обслужити до чистоти нової деталі. По вузлу заслінки є ще одне зауваження з багаторічної практики. В автомобілях, де присутня наполегливий гвинт регулювання положення заслінки, багато "умільці" піднімають заслінку регулювальним гвинтом, щоб підняти обороти холостого ходу двигуна, не підозрюючи про обсяг роботи, який ми повинні провести для відновлення нормальної роботи двигуна (див. вище). Тому ми, як кваліфіковані фахівці, після обслуговування, повинні правильно встановити заслінку (максимально закрити, не допускаючи прикусу заслінки про корпус), а потім, обов'язково правильно, відрегулювати датчик положення заслінки, і якщо конструкцією передбачений датчик повно го закриття заслінки (ці регулювальні моменти часто розглядаються на сторінках нашого журналу).
Після таких параметрів ЕБУ дуже чітко реагує на сигнали датчиків, встановлюючи правильні обертів холостого ходу і роботу режиму ЕПХХ. Нарешті остання перевірка продуктивності інжекторів дала очікуваний результат і приходить час складання автомобіля і перевірки результатів роботи. Нові фільтри встановлюємо у кожен інжектор і з новим ущільненням по паливній рампі збираємо інжектора і встановлюємо на автомобіль. При цьому можуть виникнути деякі труднощі з установкою ущільнень, щоб цього не виникло, необхідно зволожити поверхні малою кількістю рідкої змазки (масло моторне, аерозольні засоби подібного призначення).
Слід взяти за правило при такому обслуговуванні міняти паливний фільтр магістральний новим. Нерідкі випадки, після такого обслуговування двигун відновлює свою первісну потужність і власники без зайвої скромності починають використовувати повернулася швидкість автомобіля. Як наслідок динамічна їзда приводить до більшого протоку палива через "посвіжілі" інжектори. При цьому злегка забруднене матеріал паливного фільтра від інтенсивного потоку палива розривається і випускає вміст у щойно встановлені фільтри інжекторів.
Після складання необхідно перевірити, чи немає підтікання палива. Для цього кілька разів потрібно включити запалювання, не запускаючи двигун, дати насоса і прокачати створити робочий тиск в паливній системі. Залишається запустити двигун і знову перевірити відсутність підтікання палива, дати двигуну прогрітися до температури повного відкриття термостата, а потім можна приступити остаточної діагностики та перевірці результатів роботи.
Розглянемо деякі питання діагностики, які треба врахувати після обслуговування паливної системи. При цьому необхідно керуватися тими ж принципами, що і на початку роботи. Нагадаю для діагностики ми скористалися або сканером, або-яким мотортестером, або звичайним осцилографом. Для початку, за допомогою сканера очистимо пам'ять блоку управління від помилок, накопичених під час некоректної роботи паливної системи. Перед початком роботи прилад повідомляв нам про некоректної роботи регулятора холостого ходу двигуна. Значить, з цього місця і слід почати перевірку. Як правильно здійснити цю операцію? Необхідно імітувати навантаження на двигун у режимі холостого ходу, щоб регулятор відреагував на цю дію, і поспостерігати за його роботою.
Наведу кілька варіантів з особистого багаторічного досвіду. При вимкненому запаленні необхідно від'єднати розетку датчика температури двигуна (не того, який прив'язаний до стрелочному приладу на панелі, а датчик для системи подачі палива) і включити в розетку резистор змінного опору. На резисторі встановити опір, відповідний температурі не прогрітого двигуна (близько 3000Ом). Запустити двигун, обороти повинні бути вище рівня холостого ходу. При переміщенні движка потенціометра в бік зменшення опору, обороти повинні повернутися до нормального значення. Після перевірки вимкнути запалювання і відновити з'єднання датчика температури. Можна і іншими способами перевірити роботу регулятора. Якщо автомобіль обладнаний системою кондиціонера, слід включити його і оберти двигуна повинні збільшитися.
Можна ще при включеному паркувальному гальмі запустити двигун, натиснути педаль вимикання зчеплення, ввімкнути четверту передачу, і повільно відпускаючи педаль зчеплення, поступово навантажувати двигун. При падінні оборотів регулятор повинен повертати їх до встановленого значення. Все ж настане момент, коли регулятор вже не зможе вирівняти обертів. Ось тоді слід різко натиснути на педаль зчеплення. Оберти двигуна повинні збільшитися значно вище холостих, а потім плавно встановитися на заданому значенні. Після такої перевірки знову включаємо прилад для читання помилок пам'яті блоку управління. На цей раз пам'ять чиста, все працює справно. Наступний крок: перевірка часу відкритого стану інжектора. Якщо скористатися приладом для читання інформації з ЕБУ двигуном, спостерігаємо: час відкриття інжектора в режимі холостого ходу 4,2 mS і 2,8 mS при 2500об/хв, не гірше ті ж значення спостерігаються на екрані осцилографа. А от перевірка режиму роботи ЕПХХ на екрані осцилографа більш інформативна, або на екрані спеціального сканера в режимі графічного відображення інформації.
Необхідно перевірити роботу датчика вмісту кисню у вихлопних газах. Спостерігаємо картинку на екрані осцилографа або сканера в графічному режимі. Сигнал датчика виглядає дуже рівномірно змінюється в допустимих межах. Ну, ось, за спостереженнями з допомогою приладів за роботою систем, можна зробити висновок, що після обслуговування робота двигуна в цілому стала істотно краще. Пробна поїздка показала, що двигун значно жвавіше розганяється і, напевно, при спокійній їзді можна розраховувати на більш економічну експлуатацію автомобіля. У процесі роботи з форсунками нерідко зустрічаються помилки, які слід навчитися усувати.
Наприклад при демонтажі форсунок з автомобіля з досить великим пробігом, а ще й без регулярного обслуговування, часто руйнуються деякі деталі самої форсунки: сопло 1 і тепловідбивний екран 2. Щоб піти від таких несподіваних неприємностей, краще запастися кількома комплектами ремонтних виробів, призначених для цієї мети, та відразу попереджати клієнта про подібний результат роботи. З багаторічного досвіду можу стверджувати, що не було випадку, щоб клієнт не погодився на заміну ремкомплекту.
На сьогоднішній день нескладно придбати до десяти різновидів наборів, з яких обов'язково знайдеться один підходящий.
Зустрічається ще одна неприємна несправність форсунки. Це заклинювання або підвисання рухомої частини клапана, звичайно можна говорити про обов'язкову заміну форсунки. А якщо це наприклад Volvo 740 2.3 i Turbo 1986 р. в. Для цього автомобіля не те що нову, а б/у форсунку не проста річ купити. Замінити форсункою з іншого автомобіля немає можливості, так як її продуктивність у цього автомобіля в 2, 2.5 рази більше, ніж у тих, з якими зазвичай доводиться працювати. Потрібно проявити винахідливість і часто знаходиться вихід зі сформованої ситуації. По скільки гірше вже не буде, можна спробувати "розворушити" нерухому деталь.
Як ми чинимо: за допомогою спеціально виготовленого штуцера підключаємо форсунку до пристрою для перевірки продуктивності, тільки у зворотному напрямку (попередньо видаливши вхідний фільтр). Подаючи тиск рідини більше ніж робоча і керуючий сигнал на котушку управління відповідну приблизно 5000обмин. І при цьому наносити по корпусу форсунки часті удари невеликим молоточком (50-100г). Таким чином, змінюючи частоту сигналу і тиск робочої рідини, практично завжди вдається повернути рухливість, і відновити роботу форсунки, правда чекають великі витрати часу. Але в окремих випадках це виправдано.
Далі перевіряємо якість розпилювання палива форсунками. Для цього в перевірочної установки передбачений режим протоки повністю відкритою форсунки і режим перевірки модульованим сигналом по частоті відкривання і тривалості заповнення. Форма факела розпилу залежить від конструкції форсунок. У штифтових форсунок це конус. Припустимо поява окремих струменів, однак важливо, щоб факели у всіх форсунок були однаковими, і паливо розпорошувалася на дрібні частинки без утворення великих крапель.
А що з продуктивністю? Розкид продуктивності форсунок безпосередньо впливає на роботу двигуна, адже в сучасних системах управління неттакой зворотного зв'язку, яка змогла б компенсувати його. Зворотній зв'язок за сигналами лямбдазондов працює за усередненим для всіх циліндрів складу вихлопних газів. Для того, щоб регулювати суміш для кожного циліндра треба мати громіздку вихлопну систему і лямбдазонды для кожного циліндра. Набагато простіше і дешевше підтримувати форсунки в чистому справному стані. Цікаво, що продуктивність навіть нових форсунок може помітно відрізнятися. Для того, щоб мати максимальну точність, намагайтеся, щоб по закінченню тесту рівень рідини в самій повній колбі відповідав максимального поділу вимірювальної шкали.
Та й рахувати буде простіше! Далі промивка інжекторів в ультра звуковій ванні. Встановлюємо форсунки на спеціальний аплікатор і наливаємо у ванну очищувальну рідина, так щоб рівень її був вище, ніж дозуюча частина форсунок. Для нашої ванни буде потрібно приблизно 0,6 літра чистячої рідини. Підключаємо електричні роз'єми, форсунки повинні відчинятися під час очищення спеціально модульованим сигналом. Якщо правильно підібраний режим включення, то спостерігається ефект прокачування чистячої рідини через форсунку в напрямку протилежному робочому. Після процедури "купання" в ультразвуковій ванні зовнішній вигляд форсунок значно покращився.
Проте боротьба з зовнішнім забрудненням не наша мета. Тільки за допомогою ультразвуку можлива ефективна очищення внутрішніх порожнин. Цією обставиною ми і скористалися. А для того, щоб перевірити якість очищення, протестуємо форсунки ще раз. Форма смолоскипів розпилу теж змінилася, тепер у всіх форсунок вони практично однакові.
Перевіряємо баланс продуктивності. Часто виникають ситуації, коли чистку необхідно повторити кілька разів.
Автомобілі з уприскуванням бензину мають відомі переваги перед карбюраторними побратимами. Як правило, такі системи довго, до 100тис. км, зберігають задані параметри, а їх елементи не вимагають ніяких регулювань за весь термін служби. Іноді ж первинні характеристики в процесі експлуатації змінюються, що, кінець кінцем, позначається на роботі мотора. Сьогодні ми спробуємо розібратися в одному з таких, нанаш погляд найважливіших елементів, що відповідають за правильну роботу двигуна, як форсунки.
Не зачіпатимемо в цій статті управління уприскуванням - це електроніка, про це поговоримо наступного разу. Поговоримо лише про гідравлічної (механічною) частину, що забезпечує подачу палива з бака до паливної рампи (або корпусу дросельних заслінок), форсунок, а потім в циліндри. Адже на неї, як показує досвід, доводиться основна частка відмов в роботі всієї системи. Приклад тому-забруднення, вірніше, закоксовування паливних форсунок. Рано чи пізно, але з цим стикаються всі власники інжекторних автомобілів, тому приділимо такій несправності особливу увагу.
Для розуміння процесів, що відбуваються у форсунках і причини, що приводять до дефектів уприскування, спробуємо розібратися в конструкції форсунки, струменях розпилу і видах вприскування палива. Відомо, що впорскування палива в сучасному автомобілі можливе або у впускний трубопровід, або безпосередньо в камеру згоряння. Тому форсунки, що застосовуються при різних системах упорскування, мають деякі відмінності. Існує два основних типи форсунок механічні і електричні. Приблизно з 1993 року автовиробники відмовилися від використання механічних форсунок огляду на більш жорстких вимог щодо токсичності вихлопу і, відповідно, до якості приготування паливно-повітряної суміші. Треба зауважити, що робочі параметри механічних форсунок змінюються в процесі експлуатації. Це обумовлено зміною жорсткості поворотної пружини, а також стану сідла і запірного клапана. Сучасні електромагнітні форсунки виготовляються з допусками 1 мікрон і здатні працювати до мільярда циклів.
Основною проблемою для них є забруднення в процесі експлуатації. Найбільшу інтенсивність накопичення відкладень має відразу після зупинки двигуна. В цей час температура корпусу форсунки зростає, за рахунок нагріву від гарячого двигуна охолоджуючу дію потоку бензину відсутня. Легкі фракції бензину в робочій зоні форсунки випаровуються, а важкі пре обертаються в лакові відкладення, які змінюють переріз каліброваного каналу. Приміром, 5 мікронні відкладення можуть змінити пропускну здатність цього каналу на 25%!
Електромагнітні форсунки (з управлінням соленоїдом) впорскують у впускний трубопровід паливо, що знаходиться під тиском в системі. Вони дозволяють дозувати кількість палива, точно відповідну потреби двигуна, і управляються сигналом, розрахованим системою управління двигуном, за допомогою кінцевих каскадів, які інтегровані в блок управління двигуном. Електромагнітні форсунки складаються в основному з: корпусу 9 з електричним 8 і гідравлічним 1 з'єднувальними роз'ємами; обмотки електромагніту 4; рухомого голчастого клапана 6 з якорем соленоїда і запірним сферичним елементом; сідла 10 клапана з розпилювальної пластиною (з отвором) 7 для впорскування палива; пружини 5. Для забезпечення безперебійної роботи форсунки ті її частини, які контактують з паливом, виготовлені з нержавіючої сталі. Фільтрувальна сітка 3 в приймальному каналі форсунки захищає її від забруднень, що містяться в паливі. У використовуваних в даний час форсунках подача палива здійснюється по осі форсунки зверху вниз.
Паливо-провід закріплений на гідравлічному соединительном роз'ємі 1 за допомогою спеціального затискного пристрою. Кріпильні хомути забезпечують надійну фіксацію. Ущільнювальне кільце 2 на гідравлічному соединительном роз'ємі дозволяє герметично з'єднати форсунку з паливної рейкою. Форсунка має електричне з'єднання з блоком управління двигуном. Коли соленоїд форсунки знеструмлений, пружина і зусилля, що виникає за рахунок тиску палива, притискають голку клапана з запірним сферичним елементом до сідла клапана конічної форми. За рахунок цього система подачі палива герметизується щодо впускного трубопроводу. Коли на обмотку подається напруга, за рахунок струму збудження виникає електромагнітне поле, яке притягує якір голки клапана. Запірний сферичний елемент піднімається над сідлом клапана, і відбувається впорскування палива. Коли струм збудження вимикається, голка клапана, за рахунок зусилля пружини, знову опускається на сідло, закриваючи форсунку. Розпилення палива здійснюється через одне або кілька отворів у розпилювальній пластині. З допомогою цих отворів досягається точне постійність кількості уприскуваного палива.
Розпилювальна пластина з отворами виключає утворення опадів палива. Форма струменя розпиленого палива залежить від розташування і числа цих отворів. Хороша герметичність клапана в області сідла забезпечується за рахунок принципу ущільнення конус/сферичний елемент. Форсунка встановлюється у передбачене для цього отвір у впускному трубопроводі. Нижнє кільце служить для герметизації форсунки щодо впускного трубопроводу. Кількість палива, уприскуваного за одиницю часу, в основному визначається:
тиском в системі подачі палива; протитиском у впускному трубопроводі; геометрією зони виходу палива.
З плином часу форсунки все більше вдосконалювались і адаптувалися до зростаючим вимог з боку технології, якості, надійності і ваги. Так з'явилися різні конструкції форсунок. Форсунка моделі EV6 являє собою стандартний інжектор для сучасних систем уприскування палива. Ця форсунка відрізняється невеликими зовнішніми розмірами і незначною вагою, благо даруючи чого такі форсунки створюють перед посилки концепції компактних впускних модулів. Крім того, форсунка EV6 демонструє хороші якості при роботі на гарячому паливі, що, в свою чергу, означає незначну схильність до утворення бульбашок пари палива. Це полегшує застосування систем подачі палива без рециркуляції, в яких температура палива у форсунці вище, ніж в системах з рециркуляцією палива.
Завдяки наявності зносостійких поверхонь, форсунка EV6 володіє великим терміном служби і високою ступенем відтворюваності кількості уприскуваного палива за великий проміжок часу. За рахунок високої герметичності ці форсунки виконують всі перспективні вимоги, що відносяться до досягнення нульової випаровуваності палива. Це означає, що пари палива з форсунки не надходять. Для кращого розпилювання палива був розроблений варіант форсунки EV6 з повітряним кожухом. Тонке розпилювання палива може створюватися і іншим способом: у перспективі, поряд з застосовуваними сьогодні розпилювальними пластинами, що володіють до чотирьох отворів для вприскування палива, будуть використовуватися пластини з десятьма або дванадцятьма отворами. Ці форсунки створюють дуже тонко розпорошену хмара палива. Для різних областей застосування пропонуються форсунки різної конструкції, що розрізняються довжиною, витратою проходить через форсунку палива і електричними характеристиками. Форсунка EV6 підходить також для використання з паливом, що містить до 85% етанолу (етилового спирту).
Вдосконалення форсунок призвело до появи нової моделі EV14, яка сконструйована на базі моделі EV6. Нова форсунка стала ще компактнішою, що дозволяє інтегрувати її в паливну рейку. Форсунка EV14 випускається в трьох розрізняються довжиною варіантах (компактний, стандартний і довгий). Це дозволяє забезпечити індивідуальну адаптацію до геометрії впускного трубопроводу двигуна.
Форсунка високого тиску при безпосередньому впорскуванні являє собою перехідний пристрій між паливної рейкою і камерою згорання. Завдання цієї форсунки полягає в тому, щоб забезпечувати дозування палива і шляхом його розпилення домагатися контрольованого змішування палива і повітря в певній зоні камери згоряння.
В залежності від режиму роботи двигуна, паливо концентрується в зоні навколо свічки запалювання або рівномірно розпорошується по всій камері згоряння. Форсунка високого тиску складається з: корпусу, сідла, голки розпилювача з якорем соленоїда, пружини, соленоїда, фільтра тонкого очищення і електричного роз'єму. Коли електричний струм проходить обмотку соленоїда, створюється магнітне поле. Під його дією, голка, протидіючи тиску пружини, піднімається над сідлом і відкриває инжектирующее отвір. За рахунок різниці в тиску між паливної рейкою і камерою згоряння паливо впорскується в камеру згоряння. При відключенні електричного струму голка розпилювача під дією зусилля пружини опускається на сідло клапана і перериває потік палива. Форсунка швидко відкривається, забезпечуючи при відкритті постійну площа поперечного перерізу отвору, і знову закривається, долаючи тиск в паливній рейці.
Впрыснутое кількість палива залежить від тиску в паливній рейці, протитиску в камері згоряння і тривалістю відкриття форсунки. Освіта форсункою струменя розпилювання палива, тобто форма, кут напрямку струменя і розмір крапель палива в ній, впливає на підготовку робочої суміші. Індивідуальна геометрії впускного трубопроводу і головки блоку циліндрів вимагають створення різних варіантів утворення струменя розпилу палива.
Шнурова струмінь
З одним отвором для вприскування у розпилювальній пластині форсунки утворюється тонка, концентрована і імпульсна струмінь палива, яка в значній мірі не допускає змочування стінок впускного трубопроводу. Ці форсунки підходять для вузьких впускних трубопроводів і великих проміжків між точкою впорскування і впускним клапаном.
З-за низького рівня атомізації палива, форсунки з шнурової струменем застосовуються в рідкісних випадках.
Конічна струмінь Через отвори для вприскування палива в пластині форсунки надходять окремі струмінь палива, при складанні яких утворюється конус. Типовою сферою застосування форсунок з конічною струменем розпилу є двигуни з одним впускним клапаном на циліндр. Але конічна струмінь підходить і для двох впускних клапанів на циліндр.
Подвійна струмінь
Приготування двох струменів часто використовується в двигунах з двома впускними клапанами на одному циліндрі, а при трьох впускних клапанах подвійна струмінь необхідна обов'язково. Отвори для вприскування палива в пластині форсунки розташовані таким чином, що з клапана уприскування викидаються дві струменя палива, які можуть бути складено з декількох окремих струменів (дві комічні струменя), і впорскується перед впускними клапанами або на розділову перегородку між ними.
Відхилення осі розпилу від поздовжньої осі форсунки Струмінь палива може бути відхилена від поздовжньої осі форсунки на певний кут. Форсунки, що забезпечують таку форму струменя, знаходять застосування в умовах ускладненого їх монтажу.
Види впорскування палива
Поряд з тривалістю впорскування палива, іншим параметром, який важливий для оптимізації витрати палива і складу ОГ, є момент впорскування палива по куту повороту колінчастого валу. В цьому випадку можливості варіацій залежать від використовуваного виду впорскування палива. Нові системи упорскування забезпечують можливість як послідовного, так і індивідуального для кожного циліндра впорскування палива.
Синхронне уприскування палива
При синхронному упорскуванні палива всі форсунки приводяться в дію в один і той же момент. Тому час, який є для випаровування палива, в кожному циліндрі різне. Для того що б, незважаючи на це, добитися хорошого утворення робочої суміші, кількість палива, необхідне для згоряння, ділиться на дві частини і кожна з цих частин впорскується при кожному обороті колінчастого вала. При такому способі впорскування палива в деяких циліндрах паливо накопичується не перед впускним клапаном, а впорскується через відкритий впускний вікно. Момент впорскування палива змінений бути не може.
Групове уприскування палива
При груповому упорскуванні палива форсунки об'єднані в дві групи. За один оборот колінчастого валу форсунки однієї групи впорскують повна кількість палива, необхідний для їх циліндрів, а за наступний оборот колінчастого валу форсунки іншої групи. Така робота форсунок вже дозволяє забезпечити вибір моменту впорскування палива у функції робочого режиму двигуна і уникнути небажаного впорскування у відкриті впускні вікна. Крім того, тут також і час, наявний для випаровування палива, в різних циліндрах різне.
Послідовне уприскування палива
Паливо впорскується в кожен циліндр окремо. Форсунки приводяться в дію послідовно одна за одною у відповідності з порядком запалювання. Тривалість і момент впорскування щодо ВМТ в кожному циліндрі для всіх циліндрів однакове. У цьому випадку паливо накопичується до входу в кожен циліндр. Початок впорскування вільно програмується і може коригуватися в залежності від режиму роботи двигуна.
Індивідуальне впорскування палива в кожен циліндр Цей вид впорскування палива пропонує найбільшу ступінь волі. У нього, в порівнянні з послідовним упорскуванням, то перевагу, що тут можна надавати індивідуальне вплив на момент впорскування в кожному циліндрі. Завдяки цьому можна компенсувати нерівномірність процесів, наприклад, при наповненні циліндрів зарядом робочої суміші. Незалежно від конструкції форсунок і видів розпилу на сідлах форсунок і на кінцях замочних елементів з часом з'являються тверді смолянисті відкладення. Вони-причина відмови форсунок. А утворюються відкладення досить просто. Після зупинки гарячого двигуна з плівки палива, що залишилася на штифтах і внутрішніх поверхнях розпилювачів, що нижче запірного клапана, випаровуються легкі фракції. Важкі ж залишаються на деталях, адже змивати їх у цей час нічим, свіжі порції палива не надходять до розпилювача, і запірні клапани форсунок закриті.
З цих фракцій і утворюються смолянисті відкладення. Накопичуючись, вони перешкоджають запірного конуса щільно сісти на сідло, внаслідок чого порушується герметичність форсунки. Залишковий тиск палива в рампі після зупинки мотора ще деякий час зберігається. Воно потихеньку проштовхує бензин через негерметичний клапан, і процес закоксовування йде інтенсивніше. Прохідний перетин сопла форсунки кільцева щілина, утворена корпусом розпилювача та штифтом. З появою відкладень просвіт "заростає" і зменшується. Тиск палива у форсунці на працюючому двигуні постійно, а час дії керуючого імпульсу і, відповідно, тривалість її відкриття визначаються блоком управління. Аналізуючи склад вихлопних газів, а точніше, частку в них кисню, він спочатку чинить опір і віддає команду форсунок збільшити подачу, розтягуючи впорскування, але всьому є межа. Крім того, з втратою герметичності погіршується відсічення палива. Замість того, щоб різко обірвати факел, відправивши всю порцію у впускний канал, закінчення уприскування відбувається плавно. Останні краплі його не можуть "вистрілити", а безпорадно звисають на розпилювачі. Тим часом паливо продовжує марно сочитися з закритого розпилювача. Порушується і форма факела значить, частина палива потрапить не в просвіт впускного каналу, а, приміром, на його стінки, і в циліндр надійде менше бензину. А ще відкладення погіршать однорідність розпилювання. З форсунок полетять великі краплі не встигає випаруватися, перемішатися з повітрям і, стало бути, згоріти в циліндрах. Словом, відбувається неузгодженість роботи системи упорскування.
Підіб'ємо підсумок, забруднення форсунок може викликати: порушення герметичності зниження продуктивності; погіршення якості розпилювання палива, значний розкид продуктивності між окремими форсунками комплекту. В результаті знайомі багатьом власникам симптоми: утруднений пуск; нестійкий холостий хід; провали при розгоні; підвищена витрата палива; втрата потужності; поява детонації внаслідок збіднення суміші і підвищення температури в камері згоряння; пропуски займання; "Хлопки в вихлопній трубі". Позбавляючись від них, виробники апаратури намагаються перешкодити появі відкладень. Для цього вдосконалюють конструкцію форсунок, застосовують нові матеріали, досягають дуже високої точності виготовлення. Нафтові компанії випускають високоякісні бензини з миючими присадками. І все ж доводиться чистити форсунки, особливо якщо пробіг автомобіля здійснюється на вітчизняних бензині, багатому важкими фракціями і перевищує 100 тис.
До речі, тому небажано використовувати паливо з багатомісячних запасів, що зберігаються в бочках або каністрах. Випали з нього смоли швидше забивають фільтри й осідають на розпилювачах, прискорюючи утворення відкладень. Часто зустрічається інша причина не задовільної роботи форсунок забруднення їх вхідних фільтрів. Вони відносно невеликих розмірів і покликані лише гарантувати чистоту палива, що надходить до форсунки, відсікаючи особливо дрібні включення, проникли через магістральний фільтр тонкого очищення палива. Поглинаюча здатність їх невелика, а засорившись, вони залишають форсунки на голодному пайку. Щоб цього не допустити, потрібно уважно стежити за станом фільтра тонкого очищення палива. Виникає два питання: Яким чином можна перевірити роботу форсунок? Яким чином відновити забруднені форсунки? Для промивання інжектора багато автолюбителів застосовують спеціальні очищаючі добавки до палива, іменовані Fuel Injector Cleaner. Присадка при регулярному застосуванні підтримує форсунки в хорошому стані довше звичайного. Вона, звичайно, розчиняє відкладення, і все ж така обробка швидше профілактична. Товсті нарости, майже закривають прохідний перетин розпилювача, таких засобів не по силам. Є у добавок й інша особливість.
Присадка, немов йоржик, ефективно очищає бак і подає паливопровід (до і після фільтру), після чого пластівці забруднень можуть потрапити до форсунок, намертво закупорити їх вхідні фільтри. Природно, що для автосервісу ці методи не підходять. Тут необхідно застосовувати більш якісні способи перевірки і чищення інжектора. Найбільш простим і тому найпоширенішим є метод промивання інжектора на працюючому двигуні. Спеціальна установка подає паливо на вхід паливної рампи (у системах розподіленого уприскування) або до форсунки центрального уприскування. (Остання в силу конструктивних особливостей менше схильна до утворення відкладень або, як це ще називають, карбонізації.) Штатну систему паливоподачі бак, електробензонасос, фільтр тонкої очистки і трубопроводи _ при цьому, природно, відключають. Двигун працює на спеціальному чистящем складі, який служить одночасно і паливом, і очисником. Так як автомобіль при цьому нерухомий і двигун не навантажений, від миючого складу не потрібно забезпечувати задані характеристики потужності, детонаційну стійкість і т. п. Тому прагнуть посилити саме миючі властивості складу, щоб різко підвищити ефективність чищення інжектора порівняно з добавками в паливо. Час очищення інжектора зазвичай 20-30 хв.
Приблизно стільки ж іде на під'єднання роз'єднання паливних шлангів і відключення штатного бензонасоса все залежить від конструкції й компонування системи упорскування. Цей метод може вирішити проблему з меншим ризиком і з кращою якістю адже концентрація миючих добавок в цій суміші набагато більше, тому і видалення відкладень відбувається швидше і якісніше. Але все ж проблеми можуть залишитися якість роботи двигуна швидше за все покращиться, але не може повернутися до попереднього стану (це стосується і варіанти з миючими засобами). Справа в тому, що потрапили в бензин домішки можуть не розчинятися в чистячої рідини. В бензобаку такі домішки просто осядуть, паливний фільтр можна замінити. Що ж з інжекторами?
Домішки, що потрапили в інжектори, можуть порушити їх роботу (може змінитися час відкриття/закриття інжектора і його прохідний перетин, може забруднитися вбудований в нього фільтр додаткової очистки палива). Це призводить до того, що інжектори, встановлені на різних циліндрах, будуть давати різну кількість палива за цикл уприскування. Про нерівномірність уприскування по циліндрах система управління двигуном нічого знати не може (вона знає тільки усереднене по всіх циліндрах співвідношення паливо-повітря), а отже ніяк з нею не бореться. У цьому випадку останнім способом є чищення і перевірка знятих з двигуна інжекторів на стенді (це теж не завжди допомагає, але далі спосіб тільки один - заміна). Чистка форсунок і перевірка на стенді коштує дорожче, ніж два попередні способи, але і ефект від неї того варто в першу чергу тому, що завдання фахівця, який працює на стенді не просто почистити інжектори, а вирівняти подачу палива на всі циліндри (природно, я не маю на увазі варіант самотньої ультразвукової ванни без стенду перевірки можна тільки вичистити бруд, а далі повна невідомість).
Виробники систем уприскування припускають, що для нормальної роботи двигуна допустима нерівномірність подачі палива в різні циліндри в межах 4-6%. Кваліфікований фахівець, який має в своєму розпорядженні такий стенд, після зняття інжекторів спочатку перевірить їх витрати і якість розпилення, а вже потім буде вибірково чистити інжектора з меншою витратою або з поганою якістю розпилу. Результатом його роботи повинні стати однаковий розпил і продуктивність всіх інжекторів.
Самих же очисних агрегатів, як і хімічних складів для промивки інжектора, сьогодні безліч, кожен виробник в рекламі розхвалює свій. Всі пристрої близькі по конструкції і своїм можливостям, але є і відмінності (і не тільки в ціні). І у миючих складів ефективність різна.
Будь-якому мало-мальськи розбирається в предметі автомобілісту відомо, що форсунки системи упорскування це один з найголовніших елементів, безпосередньо визначає самопочуття автомобіля. І, як будь-яка інша частина паливної системи, форсунки дуже люблять засмічуватися: бруд забиває сопла, осідає в зазорах між сідлом і голкою, закоксовывается. Підсумок безрадісний: точний механізм, як ми з'ясували в попередньому номері, втрачає працездатність. Перш, ніж приступати до цієї процедури постараємося зрозуміти, а коли така чистка інжектора дійсно необхідна, яким методом і в якому обсязі. Питання досить не просте. Звичайно, найпростіше, будь, заезжающий на станцію автомобіль піддавати процедурі чищення форсунок і робота у механіка є, і гроші надходять. Але адже хороший механік і відрізняється від поганого тим, що завжди грамотно ставить діагноз і не робить зайвої роботи. Тому починаємо, як завжди, з діагностики та визначення стану паливної системи без її демонтажу.
Треба сказати, що перед будь-промивка інжектора слід провести ряд вимірювань, порівняння з якими після чищення інжектора дасть відповідь про якість проведених робіт. Параметри, які можуть змінитися в результаті очищення форсунок, це склад вихлопних газів, час вприскування (для одного і того ж режиму якщо автомобіль має зворотний зв'язок) та розрідження у впускному колекторі. У залежності від оснащеності механіка вимірювальними приладами метод проведення діагностики буде відповідним. Розглянемо деякі з них, стосовно для середньостатистичної техстанції. Дуже хорошим помічником в цій справі виявляться універсальний сканер і мотортестер.
Паралельно розглянемо вимірювання за допомогою простого осцилографа. При первинній діагностиці необхідно спочатку перевірити тиск палива в паливній магістралі. Після приєднання манометра запускаємо двигун і проводимо вимірювання тиску в декількох режимах: робота двигуна на холостому ходу; робота двигуна на холостому ходу з відключеним вакуумним шлангом управління регулятором тиску палива; з короткочасним пережиманием шланга зворотного зливу палива. Після цього зупиняємо двигун і перевіряємо, скільки часу утримується тиск в паливній магістралі.
Не зайвим буде перевірити продуктивність насоса, для цього від'єднуємо шланг зворотного зливу палива в бензобак. Зі штуцера зворотного зливу палива виробляємо вимірювання кількості вихідного палива у вимірювальну ємність за одну хвилину.
Далі приступаємо до перевірки електричних параметрів окремих компонентів. Для цього найкраще підійде сканер. Для цього з меню датчиків і виконавчих механізмів вибираємо наступні характеристики: швидкість обертання двигуна; час відкриття інжекторів; кількість споживаного повітря, чи тиск у впускному колекторі; положення клапана регулювання холостого ходу (Або кількість кроків крокового двигуна холостого ходу); датчик кисню.
Як правило, для первинної діагностики цього достатньо. Виробляємо вимірювання (двигун обов'язково повинен бути прогрітий до повного відкриття термостата) у режимі холостого ходу і другий вимір приблизно при 2500 об/хв. Отримані дані фіксуємо для подальшого аналізу і зберігаємо до закінчення всіх робіт. Якщо у майстерні немає сканера, то скористаємося осцилографом. Тут доведеться аналізувати інші дані. З застосуванням осцилографа можна виміряти час відкритого стану інжектора: регулятор "Час/ділення" встановити 1mS, а регулятор "V/ділення" 5V. При працюючому двигуні на роз'ємі підключення інжектора можна спостерігати і форму сигналу, і виміряти час відкриття досить точно для нашої діагностики, також як і у випадку зі сканером провести вимірювання на двох режимах роботи двигуна і записати значення. Також необхідно провести вимірювання роботи сигналу датчика кисню. Для цього осцилограф необхідно налаштувати: "Час/ділення" встановити _ 50mS, а регулятор "V/ділення" 2V.
Дуже велику допомогу при проведенні діагностики надасть прилад для перевірки складу вихлопних газів. Як розібратися з отриманими значеннями при вимірах? Необхідно обзавестися довідковою літературою або довідковими програмами з подібним матеріалом. У більшості автомобілів значення відкриття інжектора дуже схоже і знаходиться в межах від 2 до mS 3.5 mS, правда зустрічаються автомобілі з часом відкриття менше 1 mS (наприклад, Mitsubishi GDI) та набагато більше 4,8 mS (наприклад, Volkswagen Polo 1.0, mot. AER). Цей автомобіль ми і візьмемо. І на його прикладі розглянемо як попередню діагностику, проведення обслуговування, так і діагностику отриманого результату. Попередня діагностика сканером показала наступні результати вимірювань:
1. ЕБУ зафіксував одну (00533) помилку некоректна робота регулятора холостого ходу.
2. Час відкритого стану інжектора, виміряний при роботі на холостому ходу, становить 5.3 ms.
3. Те ж значення, виміряне на 2500 оборотах/хв без навантаження, 3.5 mS.
При спостереженні сигналу з допомогою мотортестера (осцилографа) стає помітною ще одна, не зовсім нормальна реакція сигналу управління форсункою. Після розгону двигуна до 4000 про/хв, а потім різкого закриття заслінки, не кожен раз відбувається відключення подачі палива, так званий режим економайзера примусового холостого ходу (ЕПХХ), а якщо відбувається, то двигун може навіть стихнути. Робота датчика кисню на холостому ходу ніби нормальна, але присутні випадкові провали, які свідчать про нестачі палива. Ці провали практично зовсім зникають із збільшенням обертів, починаючи з 2000 об/хв. Причому, на екрані осцилографа все відбувається в реальному часі і дуже наочно при русі педаллю керування заслінкою. Амплітуда сигналу у всіх випадках достатня (перевищує 600 mV). Робота двигуна на холостому ходу не стійка, найчастіше при скиданні оборотів він глохне.
Знаючи довідкові дані по цьому автомобілю, спостерігаємо перше невідповідність: час відкриття інжектора в режимі холостого ходу може бути не більше 4.8 mS; друге: нечітка робота ЕПХХ; третє: по сигналу датчика кисню помітні пропуски подачі палива на холостому ходу. На перший погляд, можна рекомендувати промивку паливної системи без де монтажу інжекторів, Давно перевірений спосіб: відключаємо подачу палива з бака і приєднуємо до паливної рампи пристрій для промивки паливної системи. Конструктивно це пристрій зменшений варіант паливного бака, в якому замість звичайного палива застосовується спеціальний чистячий складу. Двигун здатний працювати на цьому складі нетривалий час без робочого навантаження і результати виходять часто дуже непогані, проте в тому випадку, якщо подібна процедура проводиться систематично, як профілактика. Така методика зазвичай дає хороший результат у двигунах з благополучним станом циліндропоршневої групи.
Якщо ж у двигуні є значні пошкодження дзеркала циліндрів і контактних поверхонь клапана і сідла, утворений при роботі нагар вирівнює ситуацію і двигун цілком працездатний. Під час проведення обслуговування при працюючому двигуні робоча рідина легко розчиняє нагар і відкладення. Разом з користю отриманого пристрою подачі палива ми в прискореному варіанті доводимо стан двигуна до серйозного ремонту. Ситуацію важко пояснити власнику автомобіля, і кожен спеціаліст повинен розуміти це і по можливості уникати подібних результатів роботи. Чищення і перевірка на стенді коштує дорожче, ніж попередній спосіб. Але і ефект від неї того варто, в першу чергу тому, що завдання фахівця, який працює на стенді не просто почистити інжектори, а вирівняти подачу палива на всі циліндри (природно, ми не маємо на увазі варіант самотньої ультразвукової ванни без стенду перевірки можна тільки вичистити бруд, а далі повна невідомість).
Виробники систем уприскування припускають, що для нормальної роботи двигуна допустима нерівномірність подачі палива в різні циліндри в межах 4-6%. Кваліфікований фахівець, який має в своєму розпорядженні такий стенд, після зняття інжекторів, спочатку перевірить їх витрати і якість розпилення, а вже потім буде вибірково чистити інжектора з меншою витратою або з поганою якістю розпилу. Результатом його роботи повинні стати однаковий розпил і продуктивність всіх інжекторів. А на двигуні це проявиться зниженням витрати палива, поліпшенням прийомистості, більш рівномірною і тихою роботою на холостому ходу. Перед установкою форсунок на стенд необхідно врахувати, що форсунки можуть також відрізнятися і опору електричної обмотки.
В хорошій установці завжди реалізований принцип адаптивного управління і нам немає потреби звертати увагу на можливі відмінності. В більш простих установках необхідно буде виміряти електричне опір обмотки і встановити відповідне йому напругу. Аналіз нашій ситуації показує необхідність зняття форсунок і чищення на стенді з обов'язковою заміною фільтра інжектора, тому, що профілактична промивка інжектора на автомобілі не дасть бажаного результату робити нічого переходимо до цієї процедури. До початку роботи з промивки, як ми вже говорили вище, перевіряємо роботу паливного насоса.
Якщо насос виявиться недостатньо хороший, то після чищення інжекторів двигун може не запуститися взагалі. І спробуй доведи потім клієнту, що насамперед слід було б міняти насос (це одна з найскладніших ситуацій при спілкуванні з клієнтом). Вимірювання показали: з підключеним вакуумом тиск палива 2.7 Bar, з відключеним шлангом управління вакуумом 3.4 Bar. Короткочасно пережав шланг зворотного зливу палива в бак, отримуємо тиск 6.5 Bar. Це тиск спрацьовування обмежувального самого клапана паливного насоса. Після вимикання двигуна, тиск палива близько 10 хвилин утримується без змін. Висновок: насос подачі палива і регулятор тиску в паливній магістралі в повному порядку і можна сміливо проводити чистку паливної системи. Перш за все треба дістатися до цих форсунок. Оглядаємо розташування паливної рампи. Іноді дістатися до неї просто, іноді це пов'язано з певними труднощами і знанням конструкції автомобіля. Акуратно від'єднуємо електричні роз'єми від форсунок і звільняємо джгут проводів форсунок від додаткових точок кріплення. Відводимо палять в бік, щоб він не заважав демонтажу паливної рампи. Послаблюємо хомут і знімаємо корпус повітряного фільтра, не забувши від'єднати роз'єм датчика температури повітря. Відвертаємо гайки кріплення паливної рампи до впускного колектора і акуратно витягаємо рампу разом з форсунками. Зараз форсунки утримуються в рампі тільки на ущільнювальних кільцях.
На деяких автомобілях форсунки утримуються в рампі за допомогою спеціальних скоб. Акуратно (щоб не пошкодити гумові ущільнення) витягуємо форсунки з паливної рампи. Виймаємо ущільнювальні кільця з отворів в колекторі і оглядаємо на предмет пошкоджень, якщо потрібно кільця доведеться замінити новими. Ущільнення інжектора в паливній магістралі беззастережно міняємо на нове. Гарне правило мати комплект витратних матеріалів, а для форсунок це особливо актуально. Перш, ніж що або розбирати, переконайтеся, що є, чим замінити пошкоджені деталі! Перед тестуванням і очищенням в ультразвуковій ванні відмиваємо форсунки зовні від "великої" бруду, щоб продовжити термін служби промивної рідини. Перший етап тестування перевірка герметичності форсунок. Встановлюємо тиск трохи вище робочого і запускаємо тест перевірки.
Після закінчення часу тесту, зазвичай це 60 сек. установка сама завершить виконання тесту. Різні виробники пред'являють різні вимоги до проведення цього тесту. Наприклад, Toyota вважає допустимим поява не більше однієї краплі палива протягом однієї хвилини. Проводимо тестування на продуктивність і якість розпилу за допомогою пристрою, спеціально створеного для цієї мети. Пристрій, на якому ми виробляємо перевірку, дозволяє перевірити роботу всіх форсунок одночасно або кожну окремо, імітуючи будь-які режими роботи їх в двигуні. При цьому дуже наочно видно як в режимі, що імітує роботу двигуна на холостому ходу, змінюється напрямок струменів мало не при кожному спрацьовуванні (про розпилення палива і говорити не доводиться). Перевіряємо якість розпилювання палива форсунками.
Для цього передбачений відповідний режим. Форма факела розпилу залежить від конструкції форсунок. У штифтових форсунок це конус. Припустимо поява окремих струменів, однак важливо, щоб факели у всіх форсунок були однаковими і паливо розпорошувалася на дрібні частинки без утворення великих крапель. А що з продуктивністю? Розкид продуктивності форсунок безпосередньо впливає на роботу двигуна, адже в сучасних системах управління немає такого зворотного зв'язку, яка змогла б компенсувати його. Зворотній зв'язок за сигналами лямбда зондів працює за усередненим для всіх циліндрів складу вихлопних газів.
Для того, щоб регулювати суміш для кожного циліндра треба мати громіздку вихлопну систему і лямбда зонди для кожного циліндра. Набагато простіше і дешевше підтримувати форсунки в чистому справному стані. Цікаво, що продуктивність навіть нових форсунок може помітно відрізнятися. Для того, щоб мати максимальну точність, намагайтеся, щоб по закінченню тесту рівень рідини в самій повній колбі відповідав максимального поділу вимірювальної шкали. Та й рахувати буде простіше!
Після першої перевірки фіксуємо показання наливу кожної форсунки при визначених нами умов перевірки, В даному випадку це значення склало: 1 циліндр 38 см куб, циліндр 2 42 см куб, циліндр 3 35 с куб, 4 циліндр 39 см куб.
Всі ці значення отримані при тиску випробувальної рідини 3 Bar, при імітує частоті спрацьовування 1500 об/хв і час відкритого стану інжектора 10 mS. Вся перевірка тривала у нас 200 сек. Знімаємо інжектора з випробувального приладу і за допомогою пристосування, витягаємо вхідні фільтри форсунок. Враховуючи невелику вартість сіточки і неможливість 100 % промивання її, а також часте руйнування її при демонтажі, варто порекомендувати її заміну при кожному чищенні. Витяг вхідних фільтрів форсунок, як правило, не становить праці фільтри або мають виступаючу поверхню, за яку ліг до зачепитися, або їх видаляють за допомогою спеціального інструменту, відсутність якого майже повсюдно застосовують шурупи або саморізи.
Різноманітність типів форсунок вимагає застосування різних адаптерів для підключення до паливної рампи установки для чищення при тестуванні. У базовий комплект багатьох установок для чищення форсунок такі адаптери для тестування форсунок входять. Але якщо їх кількість недостатньо, або взагалі відсутні, то виготовити їх зможе будь-який кваліфікований токар. Про нерівномірність уприскування по циліндрах система управління двигуном нічого знати не може (вона знає тільки усереднене по всіх циліндрах співвідношення паливо/повітря), а отже ніяк з нею не бореться. У цьому випадку останнім способом є чищення і перевірка знятих з двигуна інжекторів на ультразвуковому стенді (це теж не завжди допомагає, але далі спосіб тільки один - заміна).
Далі очищення. Встановлюємо форсунки на спеціальний аплікатор і наливаємо у ванну очищувальну рідина, так щоб рівень її був вище, ніж дозуюча частина форсунок. Для нашої ванни буде потрібно приблизно 0,6 літра чистячої рідини. Підключаємо електричні роз'єми, форсунки повинні відчинятися під час очищення спеціальним керуючим сигналом з установки з перевірки форсунок, і запустимо процес як передбачено виробником обладнання. Після процедури "купання" в ультразвуковій ванні, зовнішній вигляд форсунок значно покращився. Проте боротьба з зовнішнім забрудненням не наша мета. Тільки за допомогою ультразвуку можлива ефективна очищення інжектора внутрішніх порожнин. Цією обставиною ми і скористалися. А для того, щоб перевірити якість очищення, протестуємо форсунки ще раз. Форма смолоскипів розпилу теж змінилася, тепер у всіх форсунок вони практично однакові.
Перевіряємо баланс продуктивності. Продовжимо чистку в пристрої для перевірки, але не заправленої тестовій рідиною, а рідиною для чищення інжекторів. За допомогою перехідників з набору установки змонтуємо форсунки на рампі установки таким чином, щоб напрямок потоку промивальної рідини було направлено в зворотному напрямку. Таким чином, ми швидко позбудемося всіх відкладень внутрішньої порожнини форсунки. З багаторічного досвіду роботи це істотно скорочує час обробки форсунок, а іноді дає можливість врятувати і повернути до життя зовсім відбраковані форсунки. Наступним етапом є перевірка продуктивності форсунок в звичайному напрямку протоки рідини і порівняння з результатами первинної перевірки. Не варто очікувати різкого збільшення продуктивності форсунок, а ось вирівнювання цього параметра між собою повинно відбутися. Під час проведення процесу в автоматичному режимі установки, звільняється робочий час механіка для проведення ще одного важливого заходу. Обслуговування та налаштування вузла дросельної заслінки і регулятора холостого ходу.
В процесі експлуатації автомобіля поступово накопичуються забруднення в зоні контакту заслінки з корпусом, і доходить до такої кількості, що заслінка спираючись на відкладення, не закривається до потрібного положення і датчик положення заслінки видає ЕБУ не правдиву інформацію. Це призводить до некоректного управління режимом холостого ходу і режимом ЕПХХ. (Див. Попередню діагностику). Використовуючи аерозольний очищувач карбюратора, потрібно ретельно очистити поверхні прилягання заслінки і саму заслінку.
В автомобілях, де конструктивно регулятор управління холостим ходом є окремим вузлом, слід це пристрій обслужити до чистоти нової деталі. По вузлу заслінки є ще одне зауваження з багаторічної практики. В автомобілях, де присутня наполегливий гвинт регулювання положення заслінки, багато "умільці" піднімають заслінку регулювальним гвинтом, щоб підняти обороти холостого ходу двигуна, не підозрюючи про обсяг роботи, який ми повинні провести для відновлення нормальної роботи двигуна (див. вище). Тому ми, як кваліфіковані фахівці, після обслуговування, повинні правильно встановити заслінку (максимально закрити, не допускаючи прикусу заслінки про корпус), а потім, обов'язково правильно, відрегулювати датчик положення заслінки, і якщо конструкцією передбачений датчик повно го закриття заслінки (ці регулювальні моменти часто розглядаються на сторінках нашого журналу).
Після таких параметрів ЕБУ дуже чітко реагує на сигнали датчиків, встановлюючи правильні обертів холостого ходу і роботу режиму ЕПХХ. Нарешті остання перевірка продуктивності інжекторів дала очікуваний результат і приходить час складання автомобіля і перевірки результатів роботи. Нові фільтри встановлюємо у кожен інжектор і з новим ущільненням по паливній рампі збираємо інжектора і встановлюємо на автомобіль. При цьому можуть виникнути деякі труднощі з установкою ущільнень, щоб цього не виникло, необхідно зволожити поверхні малою кількістю рідкої змазки (масло моторне, аерозольні засоби подібного призначення).
Слід взяти за правило при такому обслуговуванні міняти паливний фільтр магістральний новим. Нерідкі випадки, після такого обслуговування двигун відновлює свою первісну потужність і власники без зайвої скромності починають використовувати повернулася швидкість автомобіля. Як наслідок динамічна їзда приводить до більшого протоку палива через "посвіжілі" інжектори. При цьому злегка забруднене матеріал паливного фільтра від інтенсивного потоку палива розривається і випускає вміст у щойно встановлені фільтри інжекторів.
Після складання необхідно перевірити, чи немає підтікання палива. Для цього кілька разів потрібно включити запалювання, не запускаючи двигун, дати насоса і прокачати створити робочий тиск в паливній системі. Залишається запустити двигун і знову перевірити відсутність підтікання палива, дати двигуну прогрітися до температури повного відкриття термостата, а потім можна приступити остаточної діагностики та перевірці результатів роботи.
Розглянемо деякі питання діагностики, які треба врахувати після обслуговування паливної системи. При цьому необхідно керуватися тими ж принципами, що і на початку роботи. Нагадаю для діагностики ми скористалися або сканером, або-яким мотортестером, або звичайним осцилографом. Для початку, за допомогою сканера очистимо пам'ять блоку управління від помилок, накопичених під час некоректної роботи паливної системи. Перед початком роботи прилад повідомляв нам про некоректної роботи регулятора холостого ходу двигуна. Значить, з цього місця і слід почати перевірку. Як правильно здійснити цю операцію? Необхідно імітувати навантаження на двигун у режимі холостого ходу, щоб регулятор відреагував на цю дію, і поспостерігати за його роботою.
Наведу кілька варіантів з особистого багаторічного досвіду. При вимкненому запаленні необхідно від'єднати розетку датчика температури двигуна (не того, який прив'язаний до стрелочному приладу на панелі, а датчик для системи подачі палива) і включити в розетку резистор змінного опору. На резисторі встановити опір, відповідний температурі не прогрітого двигуна (близько 3000Ом). Запустити двигун, обороти повинні бути вище рівня холостого ходу. При переміщенні движка потенціометра в бік зменшення опору, обороти повинні повернутися до нормального значення. Після перевірки вимкнути запалювання і відновити з'єднання датчика температури. Можна і іншими способами перевірити роботу регулятора. Якщо автомобіль обладнаний системою кондиціонера, слід включити його і оберти двигуна повинні збільшитися.
Можна ще при включеному паркувальному гальмі запустити двигун, натиснути педаль вимикання зчеплення, ввімкнути четверту передачу, і повільно відпускаючи педаль зчеплення, поступово навантажувати двигун. При падінні оборотів регулятор повинен повертати їх до встановленого значення. Все ж настане момент, коли регулятор вже не зможе вирівняти обертів. Ось тоді слід різко натиснути на педаль зчеплення. Оберти двигуна повинні збільшитися значно вище холостих, а потім плавно встановитися на заданому значенні. Після такої перевірки знову включаємо прилад для читання помилок пам'яті блоку управління. На цей раз пам'ять чиста, все працює справно. Наступний крок: перевірка часу відкритого стану інжектора. Якщо скористатися приладом для читання інформації з ЕБУ двигуном, спостерігаємо: час відкриття інжектора в режимі холостого ходу 4,2 mS і 2,8 mS при 2500об/хв, не гірше ті ж значення спостерігаються на екрані осцилографа. А от перевірка режиму роботи ЕПХХ на екрані осцилографа більш інформативна, або на екрані спеціального сканера в режимі графічного відображення інформації.
Необхідно перевірити роботу датчика вмісту кисню у вихлопних газах. Спостерігаємо картинку на екрані осцилографа або сканера в графічному режимі. Сигнал датчика виглядає дуже рівномірно змінюється в допустимих межах. Ну, ось, за спостереженнями з допомогою приладів за роботою систем, можна зробити висновок, що після обслуговування робота двигуна в цілому стала істотно краще. Пробна поїздка показала, що двигун значно жвавіше розганяється і, напевно, при спокійній їзді можна розраховувати на більш економічну експлуатацію автомобіля. У процесі роботи з форсунками нерідко зустрічаються помилки, які слід навчитися усувати.
Наприклад при демонтажі форсунок з автомобіля з досить великим пробігом, а ще й без регулярного обслуговування, часто руйнуються деякі деталі самої форсунки: сопло 1 і тепловідбивний екран 2. Щоб піти від таких несподіваних неприємностей, краще запастися кількома комплектами ремонтних виробів, призначених для цієї мети, та відразу попереджати клієнта про подібний результат роботи. З багаторічного досвіду можу стверджувати, що не було випадку, щоб клієнт не погодився на заміну ремкомплекту.
На сьогоднішній день нескладно придбати до десяти різновидів наборів, з яких обов'язково знайдеться один підходящий.
Зустрічається ще одна неприємна несправність форсунки. Це заклинювання або підвисання рухомої частини клапана, звичайно можна говорити про обов'язкову заміну форсунки. А якщо це наприклад Volvo 740 2.3 i Turbo 1986 р. в. Для цього автомобіля не те що нову, а б/у форсунку не проста річ купити. Замінити форсункою з іншого автомобіля немає можливості, так як її продуктивність у цього автомобіля в 2, 2.5 рази більше, ніж у тих, з якими зазвичай доводиться працювати. Потрібно проявити винахідливість і часто знаходиться вихід зі сформованої ситуації. По скільки гірше вже не буде, можна спробувати "розворушити" нерухому деталь.
Як ми чинимо: за допомогою спеціально виготовленого штуцера підключаємо форсунку до пристрою для перевірки продуктивності, тільки у зворотному напрямку (попередньо видаливши вхідний фільтр). Подаючи тиск рідини більше ніж робоча і керуючий сигнал на котушку управління відповідну приблизно 5000обмин. І при цьому наносити по корпусу форсунки часті удари невеликим молоточком (50-100г). Таким чином, змінюючи частоту сигналу і тиск робочої рідини, практично завжди вдається повернути рухливість, і відновити роботу форсунки, правда чекають великі витрати часу. Але в окремих випадках це виправдано.
Далі перевіряємо якість розпилювання палива форсунками. Для цього в перевірочної установки передбачений режим протоки повністю відкритою форсунки і режим перевірки модульованим сигналом по частоті відкривання і тривалості заповнення. Форма факела розпилу залежить від конструкції форсунок. У штифтових форсунок це конус. Припустимо поява окремих струменів, однак важливо, щоб факели у всіх форсунок були однаковими, і паливо розпорошувалася на дрібні частинки без утворення великих крапель.
А що з продуктивністю? Розкид продуктивності форсунок безпосередньо впливає на роботу двигуна, адже в сучасних системах управління неттакой зворотного зв'язку, яка змогла б компенсувати його. Зворотній зв'язок за сигналами лямбдазондов працює за усередненим для всіх циліндрів складу вихлопних газів. Для того, щоб регулювати суміш для кожного циліндра треба мати громіздку вихлопну систему і лямбдазонды для кожного циліндра. Набагато простіше і дешевше підтримувати форсунки в чистому справному стані. Цікаво, що продуктивність навіть нових форсунок може помітно відрізнятися. Для того, щоб мати максимальну точність, намагайтеся, щоб по закінченню тесту рівень рідини в самій повній колбі відповідав максимального поділу вимірювальної шкали.
Та й рахувати буде простіше! Далі промивка інжекторів в ультра звуковій ванні. Встановлюємо форсунки на спеціальний аплікатор і наливаємо у ванну очищувальну рідина, так щоб рівень її був вище, ніж дозуюча частина форсунок. Для нашої ванни буде потрібно приблизно 0,6 літра чистячої рідини. Підключаємо електричні роз'єми, форсунки повинні відчинятися під час очищення спеціально модульованим сигналом. Якщо правильно підібраний режим включення, то спостерігається ефект прокачування чистячої рідини через форсунку в напрямку протилежному робочому. Після процедури "купання" в ультразвуковій ванні зовнішній вигляд форсунок значно покращився.
Проте боротьба з зовнішнім забрудненням не наша мета. Тільки за допомогою ультразвуку можлива ефективна очищення внутрішніх порожнин. Цією обставиною ми і скористалися. А для того, щоб перевірити якість очищення, протестуємо форсунки ще раз. Форма смолоскипів розпилу теж змінилася, тепер у всіх форсунок вони практично однакові.
Перевіряємо баланс продуктивності. Часто виникають ситуації, коли чистку необхідно повторити кілька разів.
Інші статті
- Пружні елементи підвіски
У цій статті мова піде про ресорах і пружинах як найбільш поширених видах пружних елементів підвіски. Є ще пневмобалоны і гідропневматичні підвіски, але про них пізніше окремо. Торсіони розглядати не буду як мало підходить для технПовна версія статті
