Рейтинг:   / 1
ПлохоОтлично 

 Оценка ущерба от эксплуатации форсунки

Всем известно, что распылитель является самым ненадежным элементом механизма форсунки. Но по мере эксплуатации терпят износ и другие ее детали: гайка распылителя, про ставка, корпус и грибок форсунки. Износ появляется в местах соприкосновения деталей и вызывается действием сил удара. Вследствие этого образуются трещины, вдавливания, царапины, деформации, линейные изменения соединений, такие как увеличение шага иглы и уменьшение длины грибка форсунки.

Детали форсунки могут изнашиваться и из-за действия коррозии, загрязнений содержащихся в топливе, а также из-за эрозионного действия топлива в местах, где есть изменения проходных сечений (в топливных каналах).

Неисправности в работе

Об износе форсунки и необходимости ее ремонта мастер может судить по следующим отклонениям в работе:
1) падению давления открывания распылителя - за время эксплуатации форсунки допустимое падение давления не может быть больше чем 10% от величины настроенного давления открывания. Причина: износ поверхностей, износ пружины форсунки, неправильно подобраны регулировочные шайбы;
2) потери плотности между поверхностью корпуса форсунки, проставкой и корпусом распылителя. Причина: искривление фиксирующих штырьков, износ гайки распылителя (поверхности, прилегающей к фланцу распылителя);
3) уменьшению притока топлива к распылителю, что приводит к увеличению времени впрыска и плохой работе двигателя (потеря мощности, увеличение дымности);
4) неправильному впрыску топлива. Причина: выбивание поверхности проставки или упорной поверхности штифта распылителя форсунки, что увеличивает высоту подьема иглы, и время впрыска топлива.

Опять этот распылитель!

Когда все обстоит именно так, как предполагалось, и причина поломки действительно тот самый, чаще всего подводящий распылитель, то на лицо, а вернее, «на форсунку» следующие признаки: проблемы с запуском двигателя, повышенная дымность - черный дым, шумная работа двигателя, повышенный расход топлива и прочее.

Оценка ущерба от эксплуатации форсунки

Причин "плохого" поведения двигателя, скрывающихся в распылителе, бывает достаточно много. Например, дело может быть в потере плотности гнезда распылителя, образующейся вследствие разбивания и загрязнения поверхностей. Или в зависании иглы из-за загрязнения и деформации корпуса распылителя, в том числе из-за нагара на игле. Перечень неисправностей распылителя также включает перекрытие распыляющихся отверстий и их эрозия, износ штифта в штифтовом распылителе, потеря плотности на направляющей части иглы и загрязнение нагаром топливных отверстий в корпусе распылителя.

Как не взять кота в мешке

Перед установкой распылителя в форсунку необходимо оценить его качество и работоспособность. В условиях мастерской это производится на основании осмотра рабочих и монтажных поверхностей, а также на основании оценки работы распылителя на пробнике.

В дырчатых распылителях особое внимание следует обратить на опорную поверхность (штифт) иглы распылителя, которая касается грибка форсунки. Если она недостаточно гладкая и имеет отклонения формы, то увеличивается вероятность быстрого падения давления открывания распылителя. Также стоит проверить положение отверстий для фиксирующих штырьков, что может влиять на неплотности и трещины в распылителе. К числу важных критериев качества распылителей отнесем и следующие показатели: чистоту кромки пересечения топливного отверстия с камерой давления в распылителе (микроскопические загрязнения могут заклинить иглу, блокировать распыляющие отверстия, повредить уплотняющее гнездо) и чистоту кромки пересечения распыляющих отверстий с колодцем распылителя (микроскопические загрязнения изменяют форму и длину струи топлива).

В штифтовых распылителях визуальному контролю подлежат: положение уплотняющей кромки на игле распылителя, (если она слишком близка к верхней кромке гнезда, то распылитель может подтекать), уплотняющая поверхность на игле распылителя - нет ли на ней кавитационных повреждений, и последняя деталь - управляющий штифт на игле, от формы которого зависит проходная характеристика распылителя.

Демонтаж - дело тонкое

Демонтаж форсунки - простая операция только с одной стороны. Ей должен предшествовать детальный анализ состояния топливной системы и двигателя. За демонтаж стоит браться, только если диагностические операции указывают на неисправность форсунки.

Важно помнить, что снятие этого элемента всегда сопряжено с определенным риском повреждения не только самой форсунки, но и головки блока двигателя. В особенности это касается форсунок системы Common Rail.

Операции по демонтажу производятся строго в установленном порядке:
1) убеждаемся, что зажигание выключено;
2) очищаем топливопроводы и все соединения. Очистку производят жесткими щетками сухим и мокрым способом с последующим обдувом сжатым воздухом из узкого сопла;
3) откручиваем гайки топливопроводов на форсунках и насосе ТНВД;
4) снимаем трубки высокого давления. При разьединении топливопроводов необходима предельная аккуратность с целью недопущения попадания даже малейших частиц грязи в полости трубок. При демонтаже все штуцера должны быть закрыты (пластмассовыми крышками либо другим способом);
5) откручиваем и снимаем магистраль обратного слива топлива с форсунок;
6) отсоединяем электрические разьемы датчика подьема иглы;
7) вынимаем термошайбу и уплотнительную шайбу форсунки.

Демонтаж форсунок с дизеля может быть затруднен закоксовыванием боковой поверхности распылителя, а также определяется особенностями конструкции. В большинстве современных дизелей форсунка находится в сухом форсуночном стакане (как в двухклапанных, так и в четырехклапанных головках). Однако стремление конструкторов расположить их в центре камеры сгорания порой приводит к существенному усложнению демонтажа. Форсунки старых дизелей и насос-форсунки также находятся в масляной среде механизма газораспределения, а, следовательно, труднее демонтируются. Отметим, что обслуживание насос-форсунок с электронным управлением, ввиду отсутствия или сокращения элементов регулировки, проще, чем обслуживание чисто механических.

Существуют штатные приемы, например, с помощью съемников (винт с захватом за штуцер форсунки в подковообразном корпусе сьемника или П-образном корпусе, устанавливаемом над форсункой). Более остроумные приемы разработаны практиками. Первый - это ослабить крепление прижимной планки нужной форсунки на 1-2 мм. запустить дизель, после того как газы из цилиндра начнут «сечь" через форсуночный стакан, заглушить дизель, вынуть форсунку. Второй основывается на том, что большинство современных форсунок имеют подвод топлива через штуцер в верхней части. Для них применим инерционный сьемник (захват штока наворачивается на штуцер форсунки, а грузом ударяем по упору на противоположном конце штока).

Последний метод не относится к форсункам, заворачиваемым в головку по резьбе (как свеча) - резьба заменяет сьемник. Не следует только выворачивать форсунку за ее верхнюю часть.

Доверяй, но проверяй

Проверка форсунок - процедура, достаточно часто встречающаяся в авторемонтной практике. Можно сказать, рядовая. Но, в то же время, доступная только опытному мастеру и имеющая множество тонкостей. Особенно тщательно проверяется на исправность элемент форсунки, возглавляющий группу риска - распылитель.

Звуковые свойства распылителя

Прибором для испытания распылителей проверяются форма топливных факелов, дребезжание, давление открытия и уплотнение распылителя, а также форсунки в целом. По результатам испытаний принимается решение о необходимости замены распылителей или форсунки в сборе.

Параметрами оценки работы форсунки являются: плотность гнезда конуса (подтекание распылителя), звуковые свойства, так называемое хрипение распылителя, давление открывания распылителя, внутренняя плотность форсунки (вытекание топлива через зазор между направляющими поверхностями корпуса и иглы распылителя), распыление топлива, форма и углы (положение) струй топлива.

После закрепления форсунки в испытательном приборе отключается манометр прибора и, при включении быстродействующего насоса, промывается распылитель форсунки. Здесь надо сказать, что многие производители рекомендуют все, снятые с автомобиля форсунки промывать в ультразвуковой ванне. Более того, фирма Bosh обязывает автосервисы производить такую операцию в случае с гарантийными изделиями. После того как топливопровод высокого давления и распылитель промыты, подключается манометр, и проверяются давление открытия и уплотнение распылителя. При проверке давления открытия давление повышают, пока топливо не станет выходить из распылителя. Установочная величина давления открытия распылителя обычно наносится на его корпус, но всё же следует использовать справочное пособие, например каталог по подбору распылителей от производителя этих деталей. Там всегда указано давление, рекомендуемое производителем мотора. Допуск составляет 10 Ваг. Если давление открытия распылителя находится вне допуска, оно должно быть подкорректировано подбором регулировочных шайб. В зависимости от толщины этих шайб изменяется предварительное натяжение пружины форсунки. Как правило, изменение толщины шайбы на 0,08 мм приводит к изменению давления открытия на 10 Ваr.

При разборке и сборке форсунки необходимо обращать внимание на соблюдение абсолютной чистоты аппаратуры и личной безопасности специалиста. Руки во время процесса проверки не должны ни в коем случае находиться в соприкосновении с топливным факелом, под высоким давлением топливо без труда может проникнуть под кожу и вызвать отравление кровеносной системы. Присутствие открытого огня легко может привести к взрыву распыленного топлива.

После установки форсунки в прибор начинается проверка плотности гнезда распылителя. Отсутствие плотности распылителя влияет на повышенный расход топлива (дымный выхлоп детонационные шумы при работе двигателя).

Оценка плотности гнезда распылителя проводится следующим образом: засекается - нет ли отрыва капли топлива в течение 10 сек при давлении меньшем на 10 Ваг, чем давление открывания распылителя. Предварительно проверяется давление открывания распылителя, после осушения носика распылителя, медленно (1 движение рычага в секунду) накачивается давление на 10 Ваг меньшее, чем давление открывания.

Если гнездо не плотное, то проявляется явление подтекания распылителя и его следует заменить, при условии что причиной подтекания не является загрязнение. Поэтому, перед такой проверкой следует сделать несколько быстрых движений рычагом прибора для промывки возможных загрязнений.

Другой причиной неплотности гнезда распылителя может быть изношенный корпус форсунки, поэтому новый распылитель необходимо проверять, используя контрольный корпус.

Возможен и другой, более приемлемый, в условиях автосервиса, способ. Перед проверкой уплотнения распылителя поверхности в зоне перемещения иглы распылителя протираются насухо. В это время давление повышается до величины, которая на 10 Ваr ниже давления открытия распылителя. Это давление удерживается в течение 10 с. Затем к головке распылителя прижимается чистая бумага. Если бумага остается сухой, это указывает на идеальное уплотнение распылителя. Если на бумаге появляется влажная точка диаметром более 3 мм, распылитель должен быть заменен.

Проверка голосистости

Звуковые свойства распылителя проверяются следующим образом. Вибрация иглы распылителя, во время прокачивания проверочного масла через распылитель, вызывает прерывание струи вытекающего масла, что сопровождается звуком (распылитель хрипит). Такая проверка проводится с закрытым клапаном, отсекающим подачу топлива к манометру прибора.

Звуковая характеристика зависит от конструкции распылителя, скорости движения рычагом и диаметра нагнетающего плунжера прибора, а также от того -проверяемый распылитель новый или работавший на двигателе. На практике, оценка звука распылителя проводится при плавных движениях рычага прибора от 0,5 до 5 движений в секунду, причём соответствующий подбор скорости накачки зависит от конструкции распылителя.

Штифтовые распылители без дросселирующего эффекта хрипят во всём диапазоне движений рычага прибора. Новые штифтовые распылители дребезжат при медленной и быстрой работе насоса. Отчетливо слышимый дребезжащий звук - знак того, что игла распылителя не закоксована. При наступлении закоксовывания иглы распылитель дребезжит лишь при быстрой работе насоса, что, однако, еще не является основанием для замены распылителя. Только если в форме факела обнаруживаются отчетливые полосы, и ни на какой скорости работы насоса не возникает дребезжание, распылитель требует приведения в исправное состояние или замены. При проверке бесштифтовых распылителей поступают таким же образом.

Струи впрыскивания у такого распылителя должны быть тоньше распылены. Бесштифтовые распылители дребезжат жестче, чем штифтовые, из-за более высокого давления открытия распылителя и большего поперечного сечения выходных отверстий. При проверке бесштифтовых распылителей следует определить, какое количество выходных отверстий предусмотрено конструкцией, иначе дефектный распылитель может быть принят за исправный.

Элементы системы насос-форсунок на обычном, без дополнительного оборудования, приборе для испытания распылителей проверить нельзя. Форсунки аккумуляторной системы впрыска на таком приборе можно проверить лишь на качество уплотнения при давлениях до 400 Ваг. Для проверки таких форсунок необходимо приобрести дополнительное оборудование.

Штифтовые распылители с дросселирующим эффектом имеют три диапазона хрипения, зависимые от скорости качков:
1) при медленных (до двух качков в секунду), проявляется так называемый нижний диапазон вибраций иглы, при котором генерируется тихий шелест;
2) при движениях рычагом со скоростью до четырёх движений в секунду - диапазон без вибраций иглы. Игла зависает во время дросселирования и звук исчезает;
3) при быстрых движениях рычагом (более 4 качков в секунду) - верхний диапазон вибраций иглы, при котором генерируется высокий тон звука.

Дырчатые распылители тоже классифицируются по трём звуковым группам. Эта классификация относится к новым распылителям, так как распылители бывшие в употреблении должны проверяться при быстрых, энергичных движениях рычага прибора (более 2 качков в секунду), независимо от того к какой звуковой группе принадлежал распылитель до работы на двигателе.

В распылителях бывших в употреблении, исчезает разница углов иглы и конуса. Линейное прилегание конического края иглы заменяется на прилегание по всему конусу гнезда, а также появляется нагар в распыляющих отверстиях. Эти изменения приводят к тому, что при малых скоростях накачки вибрации иглы гасятся, поэтому работавшие распылители должны сильно хрипеть в верхнем диапазоне движений рычага пробника. Хорошие звуковые свойства и хороший распыл означают, что игла движется свободно, и что такой распылитель ещё будет хорошо работать на двигателе.

Новые дырчатые распылители, с диаметром гнезда 3 мм или больше и диаметром иглы 6 мм (относительный показатель 0,5 или более) принадлежат к первой звуковой группе. Они хрипят громко и жёстко во всём диапазоне движений рычага прибора. Форма факела распыла - «толстая» струя топлива при медленных движениях рычага прибора переходит в хорошо распылённый факел при быстрых движениях рычага.

Новые дырчатые распылители, с диаметром гнезда 3 мм и относительно большим сечением распыляющих отверстий (вторая звуковая группа) хрипят шумно в нижнем (до 2 движений рычага) и верхнем диапазоне (более 4 движений рычага). Форма факела распыла - струя, с большими каплями при низких скоростях движения рычага, переходит в узкую струю топлива в диапазоне без вибраций. С ростом скорости движений рычага достигается полное и равномерное распыление топлива.

Новые дырчатые распылители, с диаметром гнезда 3 мм и с относительно малым сечением распыляющих отверстий (третья звуковая группа) хрипят слабо в узком нижнем и верхнем диапазоне скоростей движений рычага. Форма факела распыла - по мере увеличения скорости накачки, струя топлива из узкого переходит в хорошо распыленный факел.

Проверка и регулировка давления открывания распылителя проводится при полностью открытом клапане, перекрывающем приток масла к манометру, медленно качая рычагом пробника и наблюдая за моментом отрыва иглы от гнезда распылителя. Это сопровождается тихим звуком; на манометре видно давление, которое перестаёт возрастать или начинает падать, а также топливо начинает вытекать из распылителя. Такое давление является давлением открывания распылителя.

Если оно отличается от указанного в справочнике, то его следует отрегулировать с помощью регулировочного винта или шайб. В случае слишком низкого давления, по отношению к требуемому, следует подложить более толстую шайбу, а при высоком давлении - более тонкую. Следует помнить, что на каждые 0,08 мм увеличения толщины столбика шайб получается увеличение давления на 10 Ваг.

После ремонта форсунки (замены распылителя), рекомендуется отрегулировать давление на 10-15 Ваг выше, чем рабочее давление открывания. После первых часов работы, в результате приработки трущихся частей, происходит уменьшение предварительного напряжения пружины. Особенно быстро падает давление открывания в новых форсунках.

Еще одна характеристика для проверки - внутренняя плотность распылителя. Она характеризует величину зазора между иглой и корпусом распылителя, и влияет на дозу топлива впрыснутого в камеру сгорания, а также на разброс доз, впрыскиваемых в каждый цилиндр. Неплотный распылитель, как и плунжер топливного насоса, может привести к изменению дозы топлива, и, соответственно, к изменению параметров двигателя.

Качество распыла

Мерой внутренней плотности распылителя и форсунки в целом есть время падения давления от выставленного верхнего значения до оговоренного нижнего (проверка гидроплотности). Это падение давления происходит за счет просачивания топлива между поверхностями иглы и корпуса распылителя, а также деталей корпуса форсунки.

Верхнее давление должно быть меньше на 25 Ваг давления открывания распылителя, а разница давлений верхнего и нижнего должна быть не менее 30 Ваг. Минимальное время падения давления указывает производитель. На практике это время не должно быть меньше 4 секунд, при окружающей температуре воздуха 20"С.

Кроме минимального времени падения давления, важным параметром является также максимальное время падения давления. Если это время слишком большое, значит распылитель склонен к зависанию иглы из-за действия окружающей температуры или не правильного монтажа распылителя в форсунке. На практике, максимальное время не должно быть более 15-17 секунд.

Качество распыла

Качество распыла топлива проверяется при полностью закрытом клапане, перекрывающем приток топлива к манометру, при быстрых энергичных движениях рычагом пробника. Распылитель должен шумно хрипеть и хорошо распылять топливо. Если распыл топлива неправильный, то причиной может быть загрязнение между иглой и корпусом распылителя и в распыляющих отверстиях. После разборки форсунки, следует попытаться промыть детали форсунки и распылитель в ультразвуковой ванне или на крайний случай в керосине с добавлением растворителей лаковых отложений, и после сборки следует повторно проверить распыл. В случае плохой работы форсунки следует открутить гайку, закрепляющую распылитель и после её свободной установки снова закрутить, выдерживая соответствующий момент затяжки. Слишком сильная затяжка гайки приводит к деформации корпуса распылителя и подклиниванию его иглы.

Если промывка распылителя и его повторная установка в форсунку не меняет результата, следует проверить работу распылителя в корпусе другой форсунки. Если распылитель работает хорошо, то причина кроется в гайке, которая подлежит замене.

Установка - завершающий этап

После проведения проверки форсунки на пробнике и установления ее соответствия всем необходимым условиям, деталь можно устанавливать в головку блока.

Для этого следует покрыть монтажной жидкостью (из баллончика) резьбу корпуса форсунки или поверхности болтов крепящих форсунку в головке блока для предотвращения прикипания форсунки.

Важно не забывать о применении новых термошайб и уплотняющих прокладок. Моменты затяжки форсунки, которая вкручивается на резьбе 55 - 75 Нм, крепится прижимными рычагами от 15 до 35 Нм в зависимости от конструкции прижима. Необходимо воспользоваться рекомендациями производителя мотора. Топливопроводы прикручиваются к форсунке с моментом 25 Нм.

Метрика