Кому интересно здесь статья о том как правильно чистить форсунки чистка форсунок теория и практика
Сообщение модератора: Я надеюсь, что автор сообщения не обидится на меня а то, что я поправил ссылку на оригинальную (авторскую) статью и привел ее здесь целиком:
Топливная аппаратура
ЧИСТИМ ФОРСУНКИ
Автомобили с впрыском бензина имеют известные преимущества перед карбюраторными собратьями. Как правило, такие системы долго, до 100тыс. км, сохраняют заданные параметры, а их элементы не требуют никаких регулировок за весь срок службы. Иногда же первоначальные характеристики в процессе эксплуатации изменяются, что, в конечном счете, сказывается на работе мотора. Сегодня мы попробуем разобраться в одном из таких, нанаш взгляд важнейших, элементов, отвечающих за правильную работу двигателя, как форсунки.
Не будем затрагивать в этой статье управление впрыском - это электроника, об этом поговорим в следующий раз. Поговорим лишь о гидравлической (механической) части, обеспечивающей подачу топлива из бака к топливной рампе (или корпусу дроссельных заслонок), форсункам, а затем в цилиндры. Ведь на нее, как показывает опыт, приходится основная доля отказов в работе всей системы. Пример тому загрязнение, вернее, закоксовывание топливных форсунок. Рано или поздно, но с этим сталкиваются все владельцы инжекторных автомобилей, поэтому уделим такой неисправности особое внимание. Для понимания процессов, происходящих в форсунках и причинах, приводящих к дефектам впрыска, попробуем разобраться в конструкции форсунки, струях распыла и видах впрыска топлива. Известно, что впрыскивание топлива в современном автомобиле возможно либо во впускной трубопровод, либо непосредственно в камеру сгорания. Поэтому форсунки, применяемые при различных системах впрыска, имеют некоторые отличия. Существует два основных типа форсунок механические и электрические. Примерно с 1993 года автопроизводители отказались от использования механических форсунок ввиду более жестких требований к токсичности выхлопа и, соответственно, к качеству приготовления топливно-воздушной смеси. Надо заметить, что рабочие параметры механических форсунок изменяются в процессе эксплуатации. Это обусловлено изменением жесткости возвратной пружины, а также состояния седла и запорного клапана. Современные электромагнитные форсунки изготавливаются с допусками 1 микрон и способны работать до миллиарда циклов. Основной проблемой для них является загрязнение в процессе эксплуатации. Наибольшую интенсивность накопление отложений имеет сразу после остановки двигателя. В это время температура корпуса форсунки возрастает, за счет нагрева от горячего двигателя охлаждающее действие потока бензина отсутствует. Легкие фракции бензина в рабочей зоне форсунки выпариваются, а тяжелые пре вращаются в лаковые отложения, которые изменяют сечение калиброванного канала. К примеру, 5 микронные отложения могут изменить пропускную способность этого канала на 25%!
Электромагнитные форсунки (с управлением соленоидом) впрыскивают во впускной трубопровод топливо, находящееся под давлением в системе. Они позволяют дозировать количество топлива, точно соответствующее потребности двигателя, и управляются сигналом, рассчитанным системой управления двигателем, посредством оконечных каскадов, которые интегрированы в блок управления двигателем. Электромагнитные форсунки (рис. 1) состоят в основном из: корпуса 9 с электрическим 8 и гидравлическим 1 соединительными разъемами; обмотки электромагнита 4; подвижного игольчатого клапана 6 с якорем соленоида и запорным сферическим элементом; седла 10 клапана с распылительной пластиной (с отверстием) 7 для впрыскивания топлива; пружины 5. Для обеспечения бесперебойной работы форсунки те ее части, которые контактируют с топливом, изготовлены из нержавеющей стали. Фильтровальная сетка 3 в приемном канале форсунки защищает ее от загрязнений, содержащихся в топливе. В используемых в настоящее время форсунках подача топлива осуществляется по оси форсунки сверху вниз. Топлив-провод закреплен на гидравлическом соединительном разъеме 1 с помощью специального зажимного устройства. Крепежные хомуты обеспечивают надежную фиксацию. Уплотнительное кольцо 2 на гидравлическом соединительном разъеме позволяет герметично соединить форсунку с топливной рейкой. Форсунка имеет электрическое соединение с блоком управления двигателем. Когда соленоид форсунки обесточен, пружина и усилие, возникающее за счет давления топлива, прижимают иглу клапана с запорным сферическим элементом к седлу клапана конической формы. За счет этого система подачи топлива герметизируется относительно впускного трубопровода. Когда на обмотку подается напряжение, за счет тока возбуждения возникает электромагнитное поле, которое притягивает якорь иглы клапана. Запорный сферический элемент приподнимается над седлом клапана, и происходит впрыскивание топлива. Когда ток возбуждения выключается, игла клапана, за счет усилия пружины, снова опускается на седло, закрывая форсунку. Распыление топлива осуществляется через одно или несколько отверстий в распылительной пластине. С помощью этих отверстий достигается точное постоянство впрыскиваемого количества топлива. Распылительная пластина с отверстиями исключает образование осадков топлива. Форма струи распыляемого топлива зависит от расположения и числа этих отверстий. Хорошая герметичность клапана в области седла обеспечивается за счет принципа уплотнения конус/сферический элемент. Форсунка устанавливается в предусмотренное для этого отверстие во впускном трубопроводе. Нижнее уплотнительное кольцо служит для герметизации форсунки относительно впускного трубопровода. Количество топлива, впрыскиваемого за единицу времени, в основном определяется:
- давлением в системе подачи топлива;
- противодавлением во впускном трубопроводе;
- геометрией зоны выхода топлива.
С течением времени форсунки все больше совершенствовались и адаптировались к возрастающим требованиям со стороны технологии, качества, надежности и веса. Так появились различные конструкции форсунок. Форсунка модели EV6 представляет собой стандартный инжектор для современных систем впрыска топлива. Эта форсунка отличается небольшими внешними размерами и незначительным весом, благо даря чему такие форсунки создают пред посылки концепции компактных впускных модулей. Кроме того, форсунка EV6 демонстрирует хорошие качества при работе на горячем топливе, что, в свою очередь, означает незначительную склонность к образованию пузырьков паров топлива. Это облегчает применение систем подачи топлива без рециркуляции, в которых температура топлива в форсунке выше, чем в системах с рециркуляцией топлива. Благодаря наличию износостойких поверхностей, форсунка EV6 обладает большим сроком службы и высокой степенью воспроизводимости количества впрыскиваемого топлива за большой промежуток времени. За счет высокой герметичности эти форсунки выполняют все перспективные требования, относящиеся к достижению нулевой испаряемости топлива. Это означает, что пары топлива из форсунки не поступают. Для лучшего распыления топлива был разработан вариант форсунки EV6 с воздушным кожухом. Тонкое распыление топлива может создаваться и другим способом: в перспективе, наряду с применяемыми сегодня распылительными пластинами, располагающими до четырех отверстий для впрыскивания топлива, будут использоваться пластины с десятью или двенадцатью отверстиями. Эти форсунки создают очень тонко распыленное облако топлива. Для различных областей применения предлагаются форсунки разной конструкции, различающиеся длиной, расходом проходящего через форсунку топлива и электрическими характеристиками. Форсунка EV6 подходит также для использования с топливом, содержащим до 85% этанола (этилового спирта). Совершенствование форсунок привело к появлению новой модели EV14, которая сконструирована на базе модели EV6. Новая форсунка стала еще компактнее, что позволяет интегрировать ее в топливную рейку. Форсунка EV14 выпускается в трех различающихся длиной вариантах (компактный, стандартный и длинный). Это позволяет обеспечить индивидуальную адаптацию к геометрии впускного трубопровода двигателя.
Форсунка высокого давления при непосредственном впрыске представляет собой переходное устройство между топливной рейкой и камерой сгорания. Задача этой форсунки заключается в том, чтобы обеспечивать дозирование топлива и путем его распыления добиваться контролируемого смешивания топлива и воздуха в определенной зоне камеры сгорания. В зависимости от режима работы двигателя, топливо концентрируется в зоне вокруг свечи зажигания или равномерно распыляется по всей камере сгорания. Форсунка высокого давления (рис. 2) состоит из: корпуса, седла, иглы распылителя с якорем соленоида, пружины, соленоида, фильтра тонкой очистки и электрического разъема. Когда электрический ток проходит обмотку соленоида, создается магнитное поле. Под его действием, игла, противодействуя давлению пружины, поднимается над седлом и открывает инжектирующее отверстие. За счет разницы в давлении между топливной рейкой и камерой сгорания топливо впрыскивается в камеру сгорания. При отключении электрического тока игла распылителя под действием усилия пружины опускается на седло клапана и прерывает поток топлива. Форсунка быстро открывается, обеспечивая при открытии постоянную площадь поперечного сечения отверстия, и снова закрывается, преодолевая давление в топливной рейке. Впрыснутое количество топлива зависит от давления в топливной рейке, противодавления в камере сгорания и продолжительности открытия форсунки. Образование форсункой струи распыла топлива, т.е. форма, угол направления струи и размер капель топлива в ней, влияет на подготовку рабочей смеси. Индивидуальная геометрия впускного трубопровода и головки блока цилиндров требуют создания разных вариантов образования струи распыла топлива. На рис. 3 показаны наиболее распространенные формы струи распыла топлива.
Шнуровая струя
С одним отверстием для впрыска в распылительной пластине форсунки образуется тонкая, концентрированная и импульсная струя топлива, которая в значительной степени не допускает смачивания стенок впускного трубопровода. Эти форсунки подходят для узких впускных трубопроводов и больших промежутков между точкой впрыскивания и впускным клапаном. Из-за низкого уровня атомизации топлива, форсунки со шнуровой струей применяются в редких случаях. Коническая струя Через отверстия для впрыскивания топлива в пластине форсунки поступают отдельные струя топлива, при сложении которых образуется конус. Типичной областью применения форсунок с конической струей распыла являются двигатели с одним впускным клапаном на цилиндр. Но коническая струя подходит и для двух впускных клапанов на цилиндр.
Двойная струя
Приготовление двух струй часто используется в двигателях с двумя впускными клапанами на одном цилиндре, а при трех впускных клапанах двойная струя необходима обязательно. Отверстия для впрыскивания топлива в пластине форсунки расположены таким образом, что из клапана впрыска выбрасываются две струи топлива, которые могут быть составлены из нескольких отдельных струй (две комические струи), и впрыскиваются перед впускными клапанами или на разделительную перегородку между ними. Отклонение оси распыла от продольной оси форсунки Струя топлива может быть отклонена от продольной оси форсунки на определенный угол. Форсунки, обеспечивающие такую форму струи, находят применение в условиях усложненного их монтажа.
Виды впрыскивания топлива
Наряду с продолжительностью впрыскивания топлива, другим параметром, который важен для оптимизации расхода топлива и состава ОГ, является момент впрыскивания топлива по углу поворота коленчатого вала. В этом случае возможности вариаций зависят от используемого вида впрыскивания топлива (рис. 4). Новые системы впрыска обеспечивают возможность как последовательного, так и индивидуального для каждого цилиндра впрыскивания топлива.
Синхронное впрыскивание топлива
При синхронном впрыскивании топлива все форсунки приводятся в действие в один и тот же момент. Поэтому время, которое имеется для испарения топлива, в каждом цилиндре разное. Для того что бы, несмотря на это, добиться хорошего образования рабочей смеси, количество топлива, необходимое для сгорания, делится на две части и каждая из этих частей впрыскивается при каждом обороте коленчатого вала. При таком способе впрыскивания топлива в некоторых цилиндрах топливо накапливается не перед впускным клапаном, а впрыскивается через открытое впускное окно. Момент впрыскивания топлива изменен быть не может.
Групповое впрыскивание топлива
При групповом впрыскивании топлива форсунки объединены в две группы. За один оборот коленчатого вала форсунки одной группы впрыскивают полное количество топлива, требуемое для их цилиндров, а за следующий оборот коленчатого вала форсунки другой группы. Такая работа форсунок уже позволяет обеспечить выбор момента впрыскивания топлива в функции рабочего режима двигателя и избежать нежелательного впрыскивания в открытые впускные окна. Кроме того, здесь также и время, имеющееся для испарения топлива, в различных цилиндрах разное.
Последовательное впрыскивание топлива
Топливо впрыскивается в каждый цилиндр отдельно. Форсунки приводятся в действие последовательно одна за другой в соответствии с порядком зажигания. Продолжительность и момент впрыскивания относительно ВМТ в каждом цилиндре для всех цилиндров одинаковое. В этом случае топливо накапливается до входа в каждый цилиндр. Начало впрыскивания свободно программируется и может корректироваться в зависимости от режима работы двигателя.
Индивидуальное впрыскивание топлива в каждый цилиндр Этот вид впрыскивания топлива предлагает самую большую степень свободы. У него, по сравнению с последовательным впрыскиванием, то преимущество, что здесь можно оказывать индивидуальное влияние на момент впрыскивания в каждом цилиндре. Благодаря этому можно компенсировать неравномерность процессов, например, при наполнении цилиндров зарядом рабочей смеси. Независимо от конструкции форсунок и видов распыла на седлах форсунок и на концах запорных элементов (рис. 5) со временем появляются твердые смолистые отложения. Они причина отказа форсунок. А образуются отложения довольно просто. После остановки горячего двигателя из пленки топлива, оставшейся на штифтах и внутренних поверхностях распылителей, что ниже запорного клапана, испаряются легкие фракции. Тяжелые же остаются на деталях, ведь смывать их в это время нечем, свежие порции топлива не поступают к распылителю, и запорные клапаны форсунок закрыты. Из этих фракций и образуются смолистые отложения. Накапливаясь, они препятствуют запорному конусу плотно сесть на седло, вследствие чего нарушается герметичность форсунки. Остаточное давление топлива в рампе после остановки мотора еще некоторое время сохраняется. Оно потихоньку проталкивает бензин через негерметичный клапан, и процесс закоксовывания идет интенсивнее. Проходное сечение сопла форсунки кольцевая щель, образованная корпусом распылителя и штифтом. С появлением отложений просвет "зарастает" и уменьшается. Давление же топлива в форсунке на работающем двигателе постоянно, а время действия управляющего импульса и, соответственно, продолжительность ее открытия определяются "блоком управления. Анализируя состав выхлопных газов, а точнее, долю в них кислорода, он поначалу сопротивляется и отдает команду форсункам увеличить подачу, растягивая впрыск, но всему есть предел. Кроме того, с потерей герметичности ухудшается отсечка топлива. Вместо того, чтобы резко оборвать факел, отправив всю порцию во впускной канал, окончание впрыска происходит плавно. Последние капли его не могут "выстрелить", а беспомощно повисают на распылителе. Тем временем топливо продолжает бесполезно сочиться из закрытого распылителя. Нарушается и форма факела значит, часть топлива попадет не в просвет впускного канала, а, к примеру, на его стенки, и в цилиндр поступит меньше бензина. А еще отложения ухудшат однородность распыливания. Из форсунок полетят крупные капли, не успевающие испариться, перемешаться с воздухом и, стало быть, сгореть в цилиндрах. Словом, происходит рассогласование работы системы впрыска. Подведем итог, загрязнение форсунок может вызвать: нарушение герметичности снижение производительности; ухудшение качества распыления топлива, значительный разброс производительности между отдельными форсунками комплекта. В результате знакомые многим владельцам симптомы: затрудненный пуск; неустойчивый холостой ход; провалы при разгоне; повышенный расход топлива; потеря мощности; появление детонации вследствие обеднения смеси и повышения температуры в камере сгорания; пропуски воспламенения; "Хлопки в выхлопной трубе". Избавляясь от них, производители аппаратуры пытаются воспрепятствовать появлению отложений. Для этого совершенствуют конструкцию форсунок, применяют новые материалы, достигают очень высокой точности изготовления. Нефтяные компании выпускают высококачественные бензины с моющими присадками. И все же форсунки приходится чистить, особенно если пробег автомобиля осуществляется на отечественных бензине, богатом тяжелыми фракциями и превышает 100 тыс. Кстати, поэтому нежелательно использовать топливо из многомесячных запасов, хранящихся в бочках или канистрах. Выпавшие из него смолы быстрее забивают фильтры и оседают на распылителях, ускоряя образование отложений. Часто встречается другая причина не удовлетворительной работы форсунок загрязнение их входных фильтров. Они относительно небольших размеров и призваны лишь гарантировать чистоту топлива, поступающего в форсунки, отсекая особо мелкие включения, проникшие через магистральный фильтр тонкой очистки топлива. Поглощающая способность их невелика, а засорившись, они оставляют форсунки на голодном пайке. Чтобы этого не допустить, нужно внимательно следить за состоянием фильтра тонкой очистки топлива. Возникает два вопроса: Каким образом можно проверить работу форсунок? Каким образом восстановить загрязненные форсунки? Для очистки форсунок многие автолюбители применяют специальные очищающие добавки к топливу, именуемые Fuel Injector Cleaner. Присадка при регулярном применении поддерживает форсунки в хорошем состоянии дольше обычного. Она, конечно, растворяет отложения, и все же такая обработка скорее профилактическая. Толстые наросты, почти закрывающие проходное сечение распылителя, таким средствам не по силам. Есть у добавок и другая особенность. Присадка, словно ершик, эффективно очищает бак и подающий топливопровод (до и после фильтра), после чего хлопья загрязнений могут попасть к форсункам, намертво закупорив их входные фильтры. Естественно, что для автосервиса эти методы не подходят. Здесь необходимо применять более качественные способы проверки и очистки. Наиболее простым и поэтому самым распространенным является метод очистки на работающем двигателе. Специальная установка подает топливо на вход топливной рампы (в системах распределенного впрыска) или к форсунке центрального впрыска. (Последняя в силу конструктивных особенностей меньше склонна к образованию отложений или, как это еще называют, карбонизации.) Штатную систему топливоподачи бак, электробензонасос, фильтр тонкой очистки и трубопроводы _ при этом, естественно, отключают. Двигатель работает на специальном чистящем составе, который служит одновременно и топливом, и очистителем. Так как автомобиль при этом неподвижен и двигатель не нагружен, от чистящего состава не требуется обеспечивать заданные мощностные характеристики, детонационную стойкость и т.п. Поэтому стремятся усилить именно моющие свойства состава, чтобы резко повысить эффективность очистки по сравнению с добавками в топливо. Время очистки обычно 20-30 мин. Примерно столько же уходит на подсоединение разъединение топливных шлангов и отключение штатного бензонасоса все зависит от конструкции и компоновки системы впрыска. Этот метод может решить возникшую проблему с меньшим риском и с лучшим качеством ведь концентрация чистящих добавок в этой смеси гораздо больше, поэтому и удаление отложений происходит быстрее и качественнее. Но все же проблемы могут остаться качество работы двигателя скорее всего улучшится, но может не вернуться к прежнему состоянию (это касается и варианта с чистящими средствами). Дело в том, что попавшие в бензин примеси могут не растворяться в чистящей жидкости. В бензобаке такие примеси просто осядут, топливный фильтр можно заменить. Что же с инжекторами? Примеси, попавшие в инжекторы, могут нарушить их работу (может измениться время открытия/закрытия инжектора и его проходное сечение, может загрязниться встроенный в него фильтр дополнительной очистки топлива). Это приводит к тому, что инжекторы, установленные на разных цилиндрах, будут давать различное количество топлива за цикл впрыска. О неравномерности впрыска по цилиндрам система управления двигателем ничего знать не может (она знает только усредненное по всем цилиндрам соотношение топливо воздух), а следовательно никак с ней не борется. В этом случае последним способом является чистка и проверка снятых с двигателя инжекторов на стенде (это тоже не всегда помогает, но дальше способ только один - замена). Чистка и проверка на стенде стоит дороже, чем два предыдущих способа, но и эффект от нее того стоит в первую очередь потому, что задача специалиста, работающего на стенде не просто почистить инжекторы, а выровнять подачу топлива на все цилиндры (естественно, я не имею в виду вариант одинокой ультразвуковой ванны без стенда проверки можно только вычистить грязь, а дальше полная неизвестность). Производители систем впрыска предполагают, что для нормальной работы двигателя допустима неравномерность подачи топлива в различные цилиндры в пределах 4-6%. Квалифицированный специалист, имеющий в своем распоряжении такой стенд, после снятия инжекторов сначала проверит их расход и качество распыления, а уже затем будет избирательно чистить инжектора с меньшим расходом или с плохим качеством распыла. Результатом его работы должны стать одинаковый распыл и производительность всех инжекторов. Самих же очистительных агрегатов, как и химических составов для очистки, сегодня множество, каждый производитель в рекламе расхваливает свой. Все устройства близки по конструкции и своим возможностям, но есть и отличия (и не только в цене). И у чистящих составов эффективность разная.
Любому мало-мальски разбирающемуся в предмете автомобилисту известно, что форсунки системы впрыска это один из главнейших элементов, напрямую определяющий самочувствие автомобиля. И, как любая другая часть топливной системы, форсунки очень любят засоряться: грязь забивает сопла, осаждается в зазорах между седлом и иглой, закоксовывается. Итог безрадостен: точнейший механизм, как мы выяснили в предыдущем номере, теряет работоспособность. Прежде, чем приступать к этой процедуре постараемся понять, а когда такая чистка действительно необходима, каким методом, и в каком объеме. Вопрос довольно не праздный. Конечно, проще всего, любой, заезжающий на станцию автомобиль подвергать процедуре чистки форсунок и работа у механика есть, и деньги поступают. Но ведь хороший механик и отличается от плохого тем, что всегда грамотно ставит диагноз и не делает лишней работы. Поэтому начинаем, как обычно, с диагностики и определения состояния топливной системы без ее демонтажа. Надо сказать, что перед любой чисткой форсунок следует произвести ряд измерений, сравнение с которыми после чистки даст ответ о качестве проведенных работ. Параметры, которые могут измениться в результате очистки форсунок, это состав выхлопных газов, время впрыска (для одного и того же режима если автомобиль имеет обратную связь) и разряжение во впускном коллекторе. В зависимости от оснащенности механика измерительными приборами метод проведения диагностики будет соответствующим. Рассмотрим некоторые из них, применительно для среднестатистической техстанции. Очень хорошим помощником в этом деле окажутся универсальный сканер и мотортестер. Параллельно рассмотрим измерения при помощи простого осциллографа. При первичной диагностике необходимо сначала проверить давление топлива в топливной магистрали. После присоединения манометра (рис. 1) запускаем двигатель и производим измерения давления в нескольких режимах: работа двигателя на холостом ходу; работа двигателя на холостом ходу с отключенным вакуумным шлангом управления регулятором давления топлива (рис. 2); с кратковременным пережиманием шланга обратного слива топлива. После этого останавливаем двигатель и проверяем, сколько времени удерживается давление в топливной магистрали. Не лишним будет проверить производительность насоса, для этого отсоединяем шланг обратного слива топлива в бензобак. Со штуцера обратного слива топлива производим измерение количества выходящего топлива в измерительную емкость за одну минуту.
Далее приступаем к проверке электрических параметров отдельных компонентов. Для этого лучше всего подойдет сканер. Для этого из меню датчиков и исполнительных механизмов выбираем следующие характеристики: скорость вращения двигателя; время открытия инжекторов; количество потребляемого воздуха или давление во впускном коллекторе; положение клапана регулировки холостого хода (Или количество шагов шагового двигателя холостого хода); датчик кислорода.
Как правило, для первичной диагностики этого достаточно. Производим измерения (двигатель обязательно должен быть прогрет до полного открытия термостата) в режиме холостого хода и второе измерение примерно при 2500 об/мин. Полученные данные фиксируем для дальнейшего анализа и сохраняем до окончания всех работ. Если в мастерской нет сканера, то воспользуемся осциллографом. Здесь анализировать придется другие данные. С применением осциллографа можно измерить время открытого состояния инжектора: регулятор "Время/деление" установить 1mS, а регулятор "V/деление" 5V. При работающем двигателе на разъеме подключения инжектора можно наблюдать и форму сигнала, и измерить время открытия достаточно точно для нашей диагностики, также как и в случае со сканером произвести измерения на двух режимах работы двигателя и записать значения. Также необходимо произвести измерение сигнала работы датчика кислорода. Для этого осциллограф необходимо настроить: "Время/деление" установить _ 50mS, а регулятор "V/деление" 2V.
Очень большую помощь при проведении диагностики окажет прибор для проверки состава выхлопных газов. Как разобраться с полученными значениями при измерениях? Необходимо обзавестись справочной литературой или справочными программами с подобным материалом. У большинства автомобилей значение открытия инжектора очень похоже и находится в пределах от 2 mS до 3.5 mS, правда встречаются автомобили со временем открытия меньше 1 mS (например, Mitsubishi GDI) и гораздо больше 4,8 mS (например, Volkswagen Polo 1.0, mot. AER). Этот автомобиль мы и возьмем. И на его примере рассмотрим как предварительную диагностику, проведение обслуживания, так и диагностику полученного результата. Предварительная диагностика сканером показала следующие результаты измерений:
1. ЭБУ зафиксировал одну (00533) ошибку некорректная работа регулятора холостого хода.
2. Время открытого состояния инжектора, измеренное при работе на холостом ходу, составляет 5.3 ms.
3. То же значение, измеренное на 2500 оборотах/мин без нагрузки, 3.5 mS.
При наблюдении сигнала с помощью мотортестера (осциллографа) становится заметной еще одна, не совсем нормальная реакция сигнала управления форсункой. После разгона двигателя до 4000 об/мин, а затем резкого закрытия заслонки, не каждый раз происходит отключение подачи топлива, так называемый режим экономайзера принудительного холостого хода (ЭПХХ), а если происходит, то двигатель может даже заглохнуть. Работа датчика кислорода на холостом ходу как бы нормальная, но присутствуют случайные провалы, свидетельствующие о недостатке топлива (рис. 3). Эти провалы практически совсем исчезают с увеличением оборотов, начиная с 2000 об/мин. Причём, на экране осциллографа все происходит в реальном времени и очень наглядно при движении педалью управления заслонкой. Амплитуда сигнала во всех случаях достаточная (превышает 600 mV). Работа двигателя на холостом ходу не устойчивая, зачастую при сбросе оборотов он глохнет. Зная справочные данные по этому автомобилю, наблюдаем первое несоответствие: время открытия инжектора в режиме холостого хода может быть не более 4.8 mS; второе: нечеткая работа ЭПХХ; третье: по сигналу датчика кислорода заметны пропуски подачи топлива на холостом ходу. На первый взгляд, можно рекомендовать промывку топливной системы без де монтажа инжекторов, Давно проверенный способ: отключаем подачу топлива из бака и присоединяем к топливной рампе устройство для промывки топливной системе. Конструктивно это устройство уменьшенный вариант топливного бака, в котором вместо обычного топлива применяется специальный чистящий состав. Двигатель способен работать на этом составе непродолжительное время без рабочей нагрузки и результаты получаются зачастую очень неплохие, однако в том случае, если подобная процедура производится систематически, как профилактика. Такая методика обычно дает хороший результат в двигателях с благополучным состоянием цилиндропоршневой группы. Если же в двигателе имеются значительные повреждения зеркала цилиндров и контактных поверхностей клапана и седла, образованный при работе нагар выравнивает ситуацию и двигатель вполне работоспособен. Во время проведения обслуживания при работающем двигателе рабочая жидкость легко растворяет нагар и отложения. Вместе с пользой приносимой устройству подачи топлива мы в ускоренном варианте доводим состояние двигателя к серьезному ремонту. Ситуацию тяжело объяснить владельцу автомобиля, и каждый специалист должен понимать это и по возможности уходить от подобных результатов работы. Чистка и проверка на стенде стоит дороже, чем предыдущий способ. Но и эффект от нее того стоит, в первую очередь потому, что задача специалиста, работающего на стенде не просто почистить инжекторы, а выровнять подачу топлива на все цилиндры (естественно, мы не имеем в виду вариант одинокой ультразвуковой ванны без стенда проверки можно только вычистить грязь, а дальше полная неизвестность). Производители систем впрыска предполагают, что для нормальной работы двигателя допустима неравномерность подачи топлива в различные цилиндры в пределах 4-6%. Квалифицированный специалист, имеющий в своем распоряжении такой стенд, после снятия инжекторов, сначала проверит их расход и качество распыления, а уже затем будет избирательно чистить инжектора с меньшим расходом или с плохим качеством распыла. Результатом его работы должны стать одинаковый распыл и производительность всех инжекторов. А на двигателе это проявится снижением расхода топлива, улучшением приемистости, более равномерной и тихой работой на холостом ходу. Перед установкой форсунок на стенд необходимо учесть, что форсунки могут также отличаться и сопротивлением электрической обмотки. В хорошей установке всегда реализован принцип адаптивного управления и нам нет необходимости обращать внимание на возможные отличия. В более простых установках необходимо будет измерить электрическое сопротивление обмотки и установить соответствующее ему напряжение. Анализ нашей ситуации показывает необходимость снятия форсунок и чистки на стенде с обязательной заменой фильтра инжектора, потому, что профилактическая чистка на автомобиле не даст желаемого результата делать нечего переходим к этой процедуре. До начала работы по промывке, как мы уже говорили выше, проверяем работу топливного насоса. Если насос окажется недостаточно хорош, то после чистки инжекторов двигатель может не за пуститься вообще. И попробуй докажи потом клиенту, что прежде следовало бы по менять насос (это одна из сложнейших ситуаций при общении с клиентом). Измерения показали: с подключенным вакуумом давление топлива 2.7 Bar (рис. 4, 5, 6), с отключенным шлангом управления вакуумом 3.4 Bar. Кратковременно пережав шланг обратного слива топлива в бак, получаем давление 6.5Bar. Это давление срабатывания ограничительного клапана самого топливного насоса. После выключения двигателя, давление топлива около 10 минут удерживается без изменений. Вывод: насос подачи топлива и регулятор давления в топливной магистрали в полном порядке и можно смело проводить чистку топливной системы. Прежде всего надо добраться до этих самых форсунок. Осматриваем расположение топливной рампы. Иногда добраться до нее просто, иногда это связано с определенными трудностями и знанием конструкции автомобиля. Аккуратно отсоединяем электрические разъемы от форсунок и освобождаем жгут проводов форсунок от дополнительных точек крепления. Отводим жгут в сторону, чтобы он не мешал демонтажу топливной рампы. Ослабляем хомут и снимаем корпус воздушного фильтра, не забыв отсоединить разъем датчика температуры воздуха. Отворачиваем гайки крепления топливной рампы к впускному коллектору и аккуратно извлекаем рампу вместе с форсунками (рис. 7). Сейчас форсунки удерживаются в рампе только на уплотнительных кольцах. На некоторых автомобилях форсунки удерживаются в рампе при помощи специальных скоб. Аккуратно (чтобы не повредить резиновые уплотнения) извлекаем форсунки из топливной рампы. Вынимаем уплотнительные кольца из отверстий в коллекторе и осматриваем на предмет повреждений, если нужно кольца придется заменить новыми. Уплотнение инжектора в топливной магистрали безоговорочно меняем на новое. Хорошее правило иметь комплект расходных материалов, а для форсунок это особенно актуально. Прежде, чем что либо разбирать, убедитесь, что есть, чем заменить поврежденные детали! Перед тестированием и очисткой в ультразвуковой ванне отмываем форсунки снаружи от "большой" грязи, чтобы продлить срок службы промывочной жидкости. Первый этап тестирования проверка герметичности форсунок. Устанавливаем давление немного выше рабочего и запускаем тест проверки. По истечении времени теста, обычно это 60 сек. установка сама завершит выполнение теста. Разные производители предъявляют различные требования к проведению этого теста. Например, Toyota считает допустимым появление не более одной капли топлива в течение одной минуты. Проводим тестирование на производительность и качество распыла при помощи устройства, специально созданного для этой цели. Устройство, на котором мы производим проверку, позволяет проверить работу всех форсунок одновременно или каждую в отдельности, имитируя любые режимы работы их в двигателе. При этом очень наглядно видно как в режиме, имитирующем работу двигателя на холостом ходу, меняется направление струй чуть ли не при каждом срабатывании (о распылении топлива и говорить не приходиться). Проверяем качество распыла топлива форсунками. Для этого предусмотрен соответствующий режим. Форма факела распыла зависит от конструкции форсунок. У штифтовых форсунок это конус. Допустимо появление отдельных струй, однако важно, чтобы факелы у всех форсунок были одинаковыми и топливо распылялось на мелкие частички без образования крупных капель. А что с производительностью? Разброс производительности форсунок напрямую влияет на работу двигателя, ведь в современных системах управления нет такой обратной связи, которая смогла бы скомпенсировать его. Обратная связь по сигналам лямбда зондов работает по усредненному для всех цилиндров составу выхлопных газов. Для того, чтобы регулировать смесь для каждого цилиндра надо иметь громоздкую выхлопную систему и лямбда зонды для каждого цилиндра. Гораздо проще и дешевле поддерживать форсунки в чистом исправном состоянии. Интересно, что производительность даже новых форсунок может заметно различаться. Для того, чтобы иметь максимальную точность, старайтесь, чтобы по окончанию теста уровень жидкости в самой полной колбе соответствовал максимальному делению измерительной шкалы. Да и считать будет проще!
После первой проверки фиксируем показания налива каждой форсунки при определенных нами условиях проверки, В данном случае это значение составило: 1 цилиндр 38 см куб, 2 цилиндр 42 см куб, 3 цилиндр 35 с куб, 4 цилиндр 39 см куб.
Все эти значения получены при давлении испытательной жидкости 3 Bar, при имитирующей частоте срабатывания 1500 об/мин и время открытого состояния инжектора 10 mS. Вся проверка продолжалась у нас 200 сек. Снимаем инжектора с испытательного прибора и при помощи приспособления (рис.8), извлекаем входные фильтры форсунок (рис. 9). Учитывая небольшую стоимость сеточки и невозможность 100 % промывки ее, а также частое разрушение ее при демонтаже, стоит порекомендовать ее замену при каждой чистке. Извлечение входных фильтров форсунок, как правило, не составляет труда фильтры либо имеют выступающую поверхность, за которую лег ко зацепиться (рис. 10), либо их удаляют с помощью специального инструмента, в отсутствие которого почти повсеместно применяют шурупы или саморезы. Разнообразие типов форсунок требует применения различных адаптеров для подсоединения к топливной рампе установки для чистки при тестировании. В базовый комплект многих установок для чистки форсунок такие адаптеры для тестирования форсунок входят. Но если их количество недостаточно, либо вообще отсутствуют, то изготовить их сможет любой квалифицированный токарь. О неравномерности впрыска по цилиндрам система управления двигателем ничего знать не может (она знает только усредненное по всем цилиндрам соотношение топливо/воздух), а следовательно никак с ней не борется. В этом случае последним способом является чистка и проверка снятых с двигателя инжекторов на ультразвуковом стенде (это тоже не всегда помогает, но дальше способ только один - замена). Дальше очистка. Устанавливаем форсунки на специальный аппликатор и наливаем в ванну чистящую жидкость, так чтобы уровень ее был выше, чем дозирующая часть форсунок. Для нашей ванны потребуется примерно 0,6 литра чистящей жидкости. Подключаем электрические разъемы, форсунки должны открываться во время очистки специальным управляющим сигналом с установки по проверке форсунок (рис. 11), и запустим процесс как предусмотрено производителем оборудования. После процедуры "купания" в ультразвуковой ванне, внешний вид форсунок значительно улучшился. Однако борьба с внешним загрязнением не наша цель. Только при помощи ультразвука возможна эффективная очистка внутренних полостей. Этим обстоятельством мы и воспользовались. А для того, чтобы проверить качество очистки, протестируем форсунки еще раз. Форма факелов распыла тоже изменилась, теперь у всех форсунок они практически одинаковы. Проверяем баланс производительности. Продолжим чистку в устройстве для проверки, но заправленной не тестовой жидкостью, а жидкостью для чистки инжекторов. При помощи переходников из набора установки смонтируем форсунки на рампе установки таким путем, чтобы направление протока промывочной жидкости было направлено в обратном направлении. Таким образом, мы быстро избавимся от всех отложений внутренней полости форсунки. По многолетнему опыту работы это существенно сокращает время обработки форсунок, а иногда дает возможность спасти и вернуть к жизни совсем отбракованные форсунки. Следующим этапом является проверка производительности форсунок в обычном направлении протока жидкости и сравнение с результатами первичной проверки. Не стоит ожидать резкого увеличения производительности форсунок, а вот выравнивание этого параметра между собой должно состояться. Во время проведения процесса в автоматическом режиме установки, освобождается рабочее время механика для проведения ещё одного важного мероприятия. Обслуживание и настройка узла дроссельной заслонки и регулятора холостого хода (рис. 12). В процессе эксплуатации автомобиля постепенно накапливаются загрязнения в зоне контакта заслонки с корпусом, и доходит до такого количества, что заслонка опираясь на отложения, не закрывается до нужного положения и датчик положения заслонки выдаёт ЭБУ не правдивую информацию (рис. 13). Это приводит к некорректному управлению режимом холостого хода и режимом ЭПХХ. (См. Предварительную диагностику). Используя аэрозольный очиститель карбюратора, нужно тщательно очистить поверхности прилегания заслонки и саму заслонку. В автомобилях, где конструктивно регулятор управления холостым ходом является отдельным узлом (рис. 14), следует это устройство обслужить до чистоты новой детали. По узлу заслонки есть ещё одно замечание из многолетней практики. В автомобилях, где присутствует упорный винт регулировки положения заслонки, многие "умельцы" приподнимают заслонку регулировочным винтом, чтобы поднять обороты холостого хода двигателя, не подозревая о том объёме работы, который мы должны провести для восстановления нормальной работы двигателя (см. выше). Поэтому мы, как квалифицированные специалисты, после обслуживания, должны правильно установить заслонку (максимально закрыть, не допуская прикуса заслонки о корпус), а затем, обязательно правильно, отрегулировать датчик положения заслонки, и если конструкцией предусмотрен датчик полно го закрытия заслонки (эти регулировочные моменты часто рассматриваются на страницах нашего журнала). После таких настроек ЭБУ очень четко реагирует на сигналы датчиков, устанавливая правильные обороты холостого хода и работу режима ЭПХХ. Наконец последняя проверка производительности инжекторов дала ожидаемый результат (рис. 15) и приходит время сборки автомобиля и проверки результатов работы. Новые фильтры устанавливаем в каждый инжектор и с новым уплотнением по топливной рампе собираем инжектора и устанавливаем на автомобиль. При этом могут возникнуть некоторые затруднения с установкой уплотнений, чтобы этого не возникло, необходимо увлажнить поверхности малым количеством жидкой смазки (масло моторное, аэрозольные средства подобного назначения). Следует взять за правило при таком обслуживании менять магистральный топливный фильтр новым. Нередки случаи, после такого обслуживания двигатель восстанавливает свою первоначальную мощность и владельцы без лишней скромности начинают использовать вернувшуюся резвость автомобиля. Как следствие динамичная езда приводит к большему протоку топлива через "посвежевшие" инжекторы. При этом слегка загрязненный материал топливного фильтра от интенсивного потока топлива разрывается и выпускает всё содержимое в только установленные фильтры инжекторов.
После сборки необходимо проверить, нет ли подтекания топлива. Для этого несколько раз нужно включить зажигание, не запуская двигатель, дать насосу прокачать и создать рабочее давление в топливной системе. Остается запустить двигатель и снова проверить отсутствие подтекания топлива, дать двигателю прогреться до температуры полного открытия термостата, а затем можно приступить окончательной диагностике и проверке результатов работы.
Рассмотрим некоторые вопросы диагностики, которые надо учесть после обслуживания топливной системы. При этом необходимо руководствоваться теми же принципами, что и в начале работы. Напомню для диагностики мы воспользовались либо сканером, либо мотортестером, либо обычным осциллографом. Для начала, при помощи сканера очистим память блока управления от ошибок, накопленных во время некорректной работы топливной системы. Перед началом работы прибор сообщал нам о некорректной работе регулятора холостого хода двигателя. Значит, с этого места и следует начать проверку. Как правильно осуществить эту операцию? Необходимо имитировать нагрузки на двигатель в режиме холостого хода, чтобы регулятор отреагировал на это действие, и понаблюдать за его работой. Приведу несколько вариантов из личного многолетнего опыта. При выключенном зажигании необходимо отсоединить розетку датчика температуры двигателя (не того, который привязан к стрелочному прибору на панели, а датчик для системы подачи топлива) и включить в розетку резистор переменного сопротивления (рис. 1). На резисторе установить сопротивление, соответствующее температуре не прогретого двигателя (около 3000Ом). Запустить двигатель, обороты должны быть выше уровня холостого хода. При перемещении движка потенциометра в сторону уменьшения сопротивления, обороты должны вернуться к нормальному значению. После проверки выключить зажигание и восстановить соединение датчика температуры. Можно и другими способами проверить работу регулятора. Если автомобиль оборудован системой кондиционера, следует включить его и обороты двигателя должны увеличиться. Можно ещё при включенном парковочном тормозе запустить двигатель, нажать педаль выключения сцепления, включить четвертую передачу, и медленно отпуская педаль сцепления, постепенно нагружать двигатель. При падении оборотов регулятор должен возвращать их к установленному значению. Всё же наступит момент, когда регулятор уже не сможет выровнять обороты. Вот тогда следует резко нажать педаль сцепления. Обороты двигателя должны увеличиться значительно выше холостых, а затем плавно установиться на заданном значении. После такой проверки снова включаем прибор для чтения ошибок памяти блока управления. На этот раз память чиста, все работает исправно. Следующий шаг: проверка времени открытого состояния инжектора. Если воспользоваться прибором для чтения информации с ЭБУ двигателем, наблюдаем: время открытия инжектора в режиме холостого хода 4,2 mS и 2,8 mS при 2500об/мин, не хуже те же значения наблюдаются на экране осциллографа. А вот проверка работы режима ЭПХХ на экране осциллографа более информативна, либо на экране специального сканера в режиме графического отображения информации. Необходимо проверить работу датчика содержания кислорода в выхлопных газах. Наблюдаем картинку на экране осциллографа либо сканера в графическом режиме. Сигнал датчика выглядит очень равномерно изменяющийся в допустимых пределах (Рис. 2). Ну, вот, по наблюдениям с помощью приборов за работой систем, можно сделать вывод, что после обслуживания работа двигателя в целом стала существенно лучше. Пробная поездка показала, что двигатель значительно резвее разгоняется и, наверняка, при спокойной езде можно рассчитывать на более экономичную эксплуатацию автомобиля. В процессе работы с форсунками нередко встречаются неполадки, которые следует научиться устранять. Например при демонтаже форсунок из автомобиля с достаточно большим пробегом, а ещё и без регулярного обслуживания, часто разрушаются некоторые детали самой форсунки: сопло 1 и теплоотражающий экран 2 (рис. 3). Чтобы уйти от таких неожиданных казусов, лучше запастись несколькими комплектами ремонтных изделий, предназначенных для этой цели (рис. 4), и предупреждать сразу клиента о подобном исходе работы. Из многолетнего опыта могу утверждать, не было случая, чтобы клиент не согласился на замену ремкомплекта. На сегодняшний день несложно приобрести до десяти разновидностей наборов, из которых обязательно найдется один подходящий.
Встречается ещё одна неприятная неисправность форсунки. Это заклинивание или подвисание подвижной части клапана, конечно можно говорить об обязательной замене форсунки. А если это например Volvo 740 2.3 i Turbo 1986 г.в.Для этого автомобиля не то что новую, а б/у форсунку не простое дело купить. Заменить форсункой с другого автомобиля нет возможности, так как её производительность у этого автомобиля в 2, 2.5 раза больше чем у тех, с которыми обычно приходится работать. Нужно проявить изобретательность и часто находится выход из сложившейся ситуации. По скольку хуже уже не будет, можно попытаться "расшевелить" неподвижную деталь. Как поступаем мы: при помощи специально изготовленного штуцера подключаем форсунку к устройству для проверки производительности, только в обратном направлении (предварительно удалив входной фильтр). Подавая давление жидкости больше чем рабочее и управляющий сигнал на катушку управления соответствующую примерно 5000об\мин. И при этом наносить по корпусу форсунки частые удары небольшим молоточком (50-100г). Таким образом, меняя частоту сигнала и давление рабочей жидкости, практически всегда удается вернуть подвижность, и восстановить работу форсунки, правда предстоят большие затраты времени. Но в отдельных случаях это оправдано. Далее проверяем качество распыла топлива форсунками. Для этого в проверочной установке предусмотрен режим пролива полностью открытой форсунки и режим проверки модулированным сигналом по частоте открывания и длительности заполнения. Форма факела распыла зависит от конструкции форсунок. У штифтовых форсунок это конус. Допустимо появление отдельных струй, однако важно, чтобы факелы у всех форсунок были одинаковыми, и топливо распылялось на мелкие частички без образования крупных капель. А что с производительностью? Разброс производительности форсунок напрямую влияет на работу двигателя, ведь в современных системах управления неттакой обратной связи, которая смогла бы скомпенсировать его. Обратная связь по сигналам лямбдазондов работает по усредненному для всех цилиндров составу выхлопных газов. Для того, чтобы регулировать смесь для каждого цилиндра надо иметь громоздкую выхлопную систему и лямбдазонды для каждого цилиндра. Гораздо проще и дешевле поддерживать форсунки в чистом исправном состоянии. Интересно, что производительность даже новых форсунок может заметно различаться. Для того, чтобы иметь максимальную точность, старайтесь, чтобы по окончанию теста уровень жидкости в самой полной колбе соответствовал максимальному делению измерительной шкалы. Да и считать будет проще! Дальше очистка в ультра звуковой ванне. Устанавливаем форсунки на специальный аппликатор и наливаем в ванну чистящую жидкость, так чтобы уровень ее был выше, чем дозирующая часть форсунок. Для нашей ванны потребуется примерно 0,6 литра чистящей жидкости. Подключаем электрические разъемы, форсунки должны открываться во время очистки специально модулированным сигналом. Если правильно подобран режим включения, то наблюдается эффект прокачивания чистящей жидкости через форсунку в направлении обратном рабочему. После процедуры "купания" в ультразвуковой ванне внешний вид форсунок значительно улучшился. Однако борьба с внешним загрязнением не наша цель. Только при помощи ультразвука возможна эффективная очистка внутренних полостей. Этим обстоятельством мы и воспользовались. А для того, чтобы проверить качество очистки, протестируем форсунки еще раз. Форма факелов распыла тоже изменилась, теперь у всех форсунок они практически одинаковы. Проверяем баланс производительности. Часто возникают ситуации, когда чистку необходимо повторить несколько раз.
Cергей Григорьев, Сергей Уктусов. Журнал "Автомастер" № 1 - 3 2006 год
Змінено Amateur@Lancer (21:13 06/02/2011)
Редагувати
Відповісти
Цитувати
?
Re: Господа, про мытьё форсунок, кто у нас?(+)
