Организация ремонта двигателя внутреннего сгорания

Советы экспертов

Если в топливном баке готовится слишком богатая смесь , первое, что рекомендуют сделать опытные автомеханики, это сбросить дополнительные настройки работы инжектора. Если владелец производил самостоятельные настройки системы регулировки топлива, он мог допустить серьезные ошибки. Богатая топливная смесь приведет к неизбежной поломке мотора очень скоро.

Если причина отклонений связана с системой форсунок, это можно определить визуально. При такой неисправности на внешней стороне инжектора появляются следы сгорания топлива.

Гарь и копоть можно обнаружить также и на одной стороне уплотнительного медного кольца. Такие отклонения бывают вызваны неправильной установкой инжектора. Если уплотнительное кольцо находится не на своем месте, также возможны подобные неисправности.

Как определить самостоятельно, что в двигателе автомобиля скопились кокс и гарь?

Коксом называют твёрдые отложения на стенках камеры сгорания, образующиеся при прокалывании без поступления воздуха. Гарь же — это мелкие сыпучие остатки такого кокса. Маслосъёмные поршневые кольца не в состоянии справиться с этой задачей, поэтому не остаётся ничего, как чистить двигатель своими руками.

Мнение эксперта
Руслан Константинов
Эксперт по автомобильной тематике. Окончил ИжГТУ имени М.Т. Калашникова по специальности «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов». Опыт профессионального ремонта автомобилей более 10 лет.

Коксом называют отложения сажи, гари и смолы в двигателе. Кокс образуется по разным причинам:
• езда на некачественном топливе с низкой степенью очистки;
• использование различных присадок для повышения октанового числа, например, некоторые автовладельцы используют присадки с содержанием свинца для повышения 92-го бензина до 95-го (несмотря нп запрет найти их в продаже не составит труда);
• моторное масло попадает в камеры сгорания топлива;
• использование моторного масла, не подходящего к данному типу двигателя;
• езда на холодном двигателе с нагрузками (особенно актуально в зимнее время);
• движение на малых оборотах (пробки).
Эти факторы, безусловно, способствуют образованию кокса. Но даже если их все исключить и использовать только бензин высокой степени очистки, всё равно исключить отложения невозможно. Это неизбежный и естественный продукт работы двигателя внутреннего сгорания.
Кокс опасен тем, что нарушает работу двигателя и постепенно приводит к необходимости капитального ремонта. Нагар не стенках камеры сгорания приводит к уменьшению объема последней и появлению детонации, сила которой будет только расти с увеличением нагара.
Нагар на головке блока цилиндров препятствует нормальному отведению тепла, что провоцирует перегрев. Кокс на клапанах делает каналы отведения отработанных и поступающих газов меньше, а это сказывается на падении мощности и динамики. Из-за нагара клапана не могут до конца закрываться, рано или поздно это приведет к их прогоранию. Но самое ужасное последствие это снижение компрессии и возникновение всех сопутствующих этому проблем из-за закоксованных маслосъёмных и компрессионных колец на поршнях.

Заметим, что при работе двигателя масло с выпускных клапанов также оказывается в цилиндрах вместе с потоками топливной смеси. Чем выше пробег автомобиля, тем выше вероятность того, что масло в камеры сгорания двигателя попадёт не только описанным путём, но и через некоторые другие элементы мотора. Вот почему оставлять эту работу «на потом» не стоит.

Как только появились первые признаки «раскоксовки» — сразу же избавляйте двигатель от нагара, удаляя кокс со всей поверхности двигателя машины.

1. Из выхлопной трубы постоянно вылетает гарь, а в салоне появляется специфический запах при включении зажигания. Когда же заводится холодный двигатель, возникает эффект «дымности».

2. Постоянно растёт расход масла.

3. Снизилась динамика авто.

4. На холостом ходу двигатель работает неравномерно.

5. В холодную пору года двигатель еле запускается, хотя с аккумулятором всё в порядке.

Воздействие тепловых двигателей на окружающую среду

Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов.
Во–первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего содержание кислорода в воздухе постепенно уменьшается.
Во–вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа.
В–третьих, при сжигании угля и нефти атмосфера загрязняется азотными и серными соединениями, вредными для здоровья человека. А автомобильные двигатели ежегодно выбрасывают в атмосферу 2–3 тонны свинца.
Выбросы вредных веществ в атмосферу – не единственная сторона воздействия тепловых двигателей на природу. Согласно законам термодинамики производство электрической и механической энергии в принципе не может быть осуществлено без отвода в окружающую среду значительных количеств теплоты. Это не может не приводить к постепенному повышению средней температуры на Земле.

Диагностика инжектора своими руками — различные способы диагонстики

Мы перечислили несколько самых распространенных проблем, которые могут возникнуть с данным узлом. Схема его построения слишком сложная, поэтому из строя может выйти любая мелочь. Если из всех вышеперечисленных проблем ни одна не подходит под признаки, которые демонстрирует ваш автомобиль, то у вас есть два выхода.

Второй способ, более сложный – перебрать инжектор и убедиться, что каждая деталь исправно работает. Но при данном способе возможен риск того, что вы не сможете перебрать инжектор своими руками правильно, и тогда ваш автомобиль точно не заведется. И при таком раскладе вам обязательно надо будет обращаться к специалистам.

Много автовладельцев, столкнувшихся с проблемой впрыска топлива, на форумах часто первой же рекомендацией слышат, что нужна диагностика инжектора, чем часто ставят в тупик поисков неисправности. Давайте же разберемся что такое диагностика инжектора, что она собой представляет и можно ли продигностировать инжектор своими руками или же обязательно обращаться в сервис.

Оборудование и рекомендации для самостоятельной диагностики инжектора

Диагностика инжектора — это поиск причин возникших проблем с работой системы впрыска топлива и двигателя в целом. В идеальном варианте в комплекс диагностики инжектора должны входить: компьютерная диагностика, диагностика системы впрыска, осмотр состояния механической части двигателя.

• Манометр для проверки давления топлива. Поможет определить состояние топливной аппаратуры (регулятора давления, производительность топливного насоса и фильтров, а также работу форсунок инжектора);
• Компьютер с установленной спецпрограммой и диагностическим кабелем. Также подобную функцию может выполнить бортовой компьютер с возможностью диагностировать проблемы двигателя;
• Компрессометр, чтобы замерить компрессию в цилиндрах;
• Мультиметр, чтобы проверить электрические цепи и светодиодный пробник, который поможет определить полярность на модуле зажигания и форсунках.

Потребность в проверке и определения неисправности инжектора может быть, отказ машины заводится или же нестабильная работа двигателя.

Сейчас большинство автопроизводителей устанавливают на свои автомобили инжекторные двигатели. И если вы владелец автомобиля с системой впрыска топлива с помощью форсунок, то, как минимум должны знать принцип работы инжектора, чтобы вовремя обнаружить ту или иную неисправность.

После обработки всей полученной информации компьютер определяет тот размер топливной смеси, который необходим для полученного объема воздуха, чтобы на выходе получился самый высокий коэффициент полезного действия от работы двигателя. Кстати, ремонт аккумуляторов автомобильных также повышают КПД двигателя.

ПОДРОБНОСТИ: Карбюратор ВАЗ 2107, ремонт и регулировка карбюратора ВАЗ 2107 своими руками. Как отрегулировать карбюратор на ВАЗ 2107. Регулировка карбюратора ВАЗ 2107 своими руками. Советы по ремонту.

Диагностика инжектора проводится, как правило, после появления неполадок в работе двигателя или при покупке автомобиля с пробегом.

Диагностика инжектора своими руками возможна при наличии таких устройств:

• Специальное устройство для диагностики системы управления двигателем, функции которого может выполнять обычный бортовой компьютер с возможностью диагностировать проблемы двигателя.
• Компрессометр, которым можно измерять компрессию в цилиндрах двигателя. Данное устройство помогает обнаружить дырки в прокладке ГБЦ, клапанах и др.
• Манометр — аппарат, с помощью которого можно замерять уровень давления топлива, и таким образом диагностировать неисправность регулятора давления, топливного насоса, засорение топливных фильтров.
• Мультиметр или омметр поможет измерить напряжение в аккумуляторе, прозвонить цепи на контакт, определить сопротивление тока в механизмах.
• Разрядники высоковольтные, которые необходимы для проверки наличия искры.
• Пробник светодиодный. Используется для контроля системой управления полярности на форсунках, катушке, модулях зажигания.

Обычно в большинстве случаев для диагностики инжектора достаточно проверки бортовым компьютером или сканером с функцией считывания ошибок.

Обслуживание

При обслуживании ДВС необходимо знать марку топлива, какое масло надо заливать, сколько масла необходимо для данной конструкции. Также необходимо знать ресурс двигателя вашего авто, наличие ремня ГРМ.

Заменяют масло в двигателе 2 способами:

1. С промывкой двигателя. При этом после сливания жидкости надо добавить в мотор промывочную жидкость или то масло, которое будут заливать. Затем включить ДВС. Он должен работать 10 минут. Потом сливают масло.
2. Без промывки двигателя. После того как сольют старое масло, сразу заливается новое.

Рассмотрим порядок замены масла. Для этого будут нужны:

• емкость 4 л;
• ключ на 17;
• съемник масляного фильтра.

Ставят автомобиль на смотровую яму. С горловины масла снимают крышку. В результате этого жидкость будет легче выливаться, потому что в верхней части двигателя не образуется вакуум. Потом снимают пробку поддона картера.

Сливают масло. При этом нельзя допускать, чтобы горячая жидкость попала на кожу. Слив продолжается 10 минут. Когда меняют масло в двигателе 21124 на другую марку масла, то необходима промывка мотора.

С этой целью заливают промывочную жидкость до нижней отметки щупа. Включают двигатель. 10 минут он функционирует на холостых оборотах. Сливают жидкость.

При замене смазки необходимо заменить и фильтр. Откручивают крышку головки масляного фильтра при помощи отвертки или съемником. Прежде чем поставить новый фильтр, в него заливают наполовину масло, смазывают уплотнительное кольцо, что позволит предотвратить воздушные пробки.

Заворачивают на картере сливную пробку. Потом ставят масляный фильтр. После этого осуществляют контроль объема смазки при помощи щупа. Чтобы предотвратить перелив масла, его нужно заливать медленно и контролировать уровень. Потом закручивают пробку, возвращают на свое место щуп. Включают мотор. Когда потухнет контрольная лампочка давления масла, двигатель остановится. Проверяют уровень масла. Если необходимо, его нужно долить.

Что собой представляет капитальный ремонт двигателя?

Капремонт мотора предусматривает разборку, дефектовку и замену деталей силового агрегата, технические характеристики которых не соответствуют требуемым нормам. В результате этих действий удается максимально приблизить рабочие характеристики ДВС, к тем, которые он имел в новом состоянии.

В процессе капитального ремонта максимально обновляются все узлы мотора и спряженные с ним агрегаты, с учетом соответствующих допусков. Капитальный ремонт должен выполняться по минимально возможным допускам, что обеспечит требуемый запас прочности деталей. Максимальный допуск говорит о том, что деталь еще может эксплуатироваться, но этот период весьма ограничен. Учитывая, что в моторе большинство деталей испытывают большие нагрузки и трение, максимальный допуск для них применяться не может.

Капитальный ремонт двигателя – это целый комплекс процедур, которые предусматривают обслуживание не только конструкционных элементов мотора, а и спряженных с ним систем и узлов. Например, нельзя заменить только поршневые кольца и получить нужный эффект. На первых порах он будет проявляться в виде повышения мощности, снижения потребления масла, но длиться это будет недолго. Задача капитального ремонта состоит в том, чтобы максимально вернуть двигателю его прежнюю работоспособность, которая сохранится на протяжении 100-200 тыс. километров пробега. Если мотор после капремонта может проехать только 20-25 тыс. километров, то такой ремонт проводился зря и потребуется новый, выполненный в соответствии со всеми требованиями и допусками.

Рассмотрим, какие процедуры включает в себя капитальный ремонт двигателя внутреннего сгорания.

Демонтаж мотора

Прежде чем выполнять капремонт силового агрегата, он демонтируется с машины. Далее проводится осмотр целостности его составляющих, последующая разборка и дефектовка всех деталей.

Регулирование зазоров клапанов

Если двигатель не оснащен гидрокомпенсатором, регулирование зазора клапанов обязательно выполняется через каждые 60-80 тыс. километров пробега. Если это не сделать вовремя, увеличатся люфты, что приведет к появлению стуков в моторе и износу его клапанов.

Ремонт поршневой группы

Динамические характеристики двигателя во многом зависят от состояния поршневой группы. О необходимости ее ремонта можно судить по такому параметру, как компрессия. Замер компрессии позволяет получить информацию о величине давления в цилиндрах мотора. По этим данным принимается решение необходимости ремонта поршневой группы.

Замена сальников коленвала

Чтобы продлить срок службы мотора важно своевременно менять передние сальники коленчатого вала. Замена проводится даже при отсутствии на них видимых повреждений

Если уже появились следы протекания масла, это может свидетельствовать о необходимости капитального ремонта.

На задние сальники приходится большая часть нагрузок, поэтому их своевременная замена также очень важна. При протечке сальников или их «масляном голодании» их следует заменить как можно раньше.

Замена сальников распределительного вала

Эти сальники предотвращают протекание масла в картер мотора. При обслуживании газораспределительного механизма или распределительного вала обязательно проверяется состояние сальников. Если они подтекают, обязательно следует их заменить новыми.

Замена маслосъемных колпачков

Эти элементы позволяют контролировать количество масла, используемого для смазывания трущихся деталей. Если они теряют свою эластичность и приходят в негодность происходит переизбыток подачи масла и увеличивается его расход.

Замена прокладки блока цилиндров

О выходе из строя этого элемента свидетельствует наличие светлого дымка из выхлопной трубы, появление пузырей и примесей в охлаждающей жидкости.

Замена кислородного датчика

Лямбда-зонд контролирует процесс образования топливовоздушной смеси. При наличии проблем с этим датчиком возрастает расход топлива, уменьшается ресурс свечей зажигания.

Ремонт или замена помпы

Посредством помпы охлаждающая жидкость циркулирует внутри мотора. При ее нестабильной работе антифриз будет хуже отводить тепло от мотора, который начнет перегреваться.

Блок цилиндров. Осмотр, дефектовка и ремонт

После разборки тщательно очистите, промойте и просушите все детали.

ПредупреждениеРасточку и хонингование цилиндров обязательно проводите в специализированных

Примечание 1 Предусмотрены два ремонтных размера цилиндров. Первый ремонтный размер:диаметр цилиндров увеличен на 0,4 мм. Второй ремонтный размер:диаметр увеличен на 0,8 мм. Даже если дефекты обнаружены только в одном цилиндре, необходимо расточить все четыре цилиндра под один ремонтный размер. Примечание 2Для измерения цилиндров существует специальный прибор – нутромер. 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ   1. Тщательно очистите с поверхностей блока цилиндров остатки старых уплотнительных прокладок. Внимательно осмотрите блок, особенно в местах отверстий под болты крепления головки блока. Если на блоке появились трещины, его надо заменить.

2. Проверьте герметичность рубашки охлаждения блока цилиндров. Для этого заглушите отверстие под водяной насос и залейте керосин в рубашку охлаждения. Если заметна течь керосина, значит блок не герметичен и его надо заменить.

3. Осмотрите цилиндры. Если на зеркале цилиндров есть царапины, задиры, раковины и другие дефекты, расточите цилиндры под ремонтный размер (см. примечание 1) или замените блок цилиндров. При дефектах глубиной более 0,8 мм блок ремонту не подлежит и его надо заменить. Очистите нагар в верхней части цилиндров. Если там образовался поясок вследствии износа цилиндров, снимите его шабером.

4. Замерьте диаметры цилиндров в двух перпендикулярных плоскостях (вдоль и поперек блока цилиндров) и четырех поясах (см. примечание 2). Если полученный результат хотя бы в одном цилиндре превышает номинальный более чем на 0,15 мм, надо расточить цилиндры под следующий ремонтный размер.

5. Проверьте зазоры между вкладышами коренных подшипников и шейками коленчатого вала. Номинальный зазор должен быть в пределах 0,026–0,073 мм. Предельно допустимый зазор составляет 0,15 мм. Если полученный результат превышает 0,15 мм, коленчатый вал надо прошлифовать под следующий ремонтный размер и установить вкладыши соответствующего ремонтного размера.

Завод-изготовитель рекомендует проверять зазоры с помощью пластмассовой калиброванной проволоки следующим образом:1). Тщательно очистите постели и крышки от масляных отложений.2). Очистите шейки коленчатого вала и вкладыши подшипников.3). Уложите коленчатый вал на постели коренных подшипников с установленными вкладышами.4). Положите на шейки коленчатого вала обрезки калиброванной пластмассовой проволоки.5). Установите крышки коренных подшипников с установленными в них вкладышами, заверните болты крепления крышек и затяните моментом 82 Н·м (8,2 кгс·м), не проворачивая коленчатый вал.6). Снимите крышки коренных подшипников. Зазор определяется по степени сплющивания проволоки с помощью шкалы, нанесенной на упаковку проволоки.

6. Тщательно прочистите и промойте маслянные каналы коленчатого вала. Не выпрессовывайте заглушки самостоятельно, при необходимости обратитесь на станцию техобслуживания.

7. Если на коренных и шатунных шейках есть незначительные задиры, риски, царапины или износ шеек превышает 0,03 мм либо овальность шеек больше 0,03 мм, то нужно прошлифовать шейки до ближайшего ремонтного размера. Затем отполируйте шейки и притупите острые кромки фасок масляных каналов абразивным конусом. Промойте коленчатый вал и продуйте сжатым воздухом масляные каналы. Овальность и конусность всех шеек не должна превышать 0,005 мм. После шлифовки шеек установите вкладыши соответствующих ремонтных размеров. Если на коленчатом валу есть трещины, замените его.

8. Осмотрите вкладыши коренных подшипников. Если на них есть риски, задиры, отслоения, вкрапления твердых частиц и т.п., замените вкладыши.

Устройство, назначение и виды форсунок

Основная функция форсунки — своевременная подача топлива в камеру силового агрегата путём впрыска порции горючего в проходящий поток воздуха с образованием топливно-воздушной смеси (ТВС). Подача должна обязательно осуществляться под давлением

Особенно это важно для дизельного двигателя, где некоторая часть топлива самовоспламеняется ещё до попадания в камеру сгорания

Каждая форсунка оснащена клапаном, при открытии которого она набирает топливо, а затем выталкивает смесь под давлением. В инжекторе применяется не одна, а несколько форсунок, объединённых в систему управляемых элементов.

Работу форсунок можно представить следующим образом: по одному каналу подаётся топливо, по второму идёт поток воздуха, регулируемый дроссельной заслонкой. Попадая в форсунки, топливо распыляется для лучшего смешения с воздухом, и ТВС поступает в камеру воспламенения.

Топливные форсунки осуществляют впрыск топлива в камеру сгорания под давлением

Таким образом, процесс работы форсунок состоит из четырёх стадий.

1. Топливо поступает от топливного насоса высокого давления (ТНВД) к форсунке.
2. Попавшее в полость форсунки топливо оказывает воздействие на пружину.
3. Пружина через промежуточную шайбу давит на иглу.
4. Игла приподнимается, топливо попадает в отверстие распылителя и распыляется под высоким давлением.

По системе впрыска

По типу впрыска выделяют:

• форсунки с центральным впрыском;
• форсунки с распределённым впрыском;
• форсунки с непосредственным впрыском.

Первые используются в системе моновпрыска и применяются на бензиновых силовых агрегатах. Работа их основана на впрыске топлива одной (а не четырьмя-шестью) форсункой, расположенной непосредственно на впускном коллекторе.

Наиболее популярными системами моновпрыска считаются «Моно-Джетроник», «Опель-Мультек» и др. Они используются на автомобилях «Ауди» и «Фольксваген».

Одной из самых популярных систем моновпрыска является «Моно-Джетроник»

Одним из значимых элементов системы моновпрыска, помимо форсунки, является регулятор давления. Он отвечает за постоянное поддерживание рабочего давления в пределах 0,1 МПа. Именно регулятор после остановки двигателя сохраняет остаточное давление, препятствующее проникновению в систему воздуха и облегчающее следующий пуск мотора.

Форсунки для распределённого впрыска используются в системе, предназначенной для подачи горючего за счёт электромагнитного управления иглой распылителя. Такой впрыск более современный, отличается тем, что в каждом цилиндре двигателя устанавливается своя форсунка, впрыскивающая дозированную порцию топливной жидкости в определённый момент.

Система с распределённым впрыском имеет несколько подсистем:

• узел, отвечающий за подачу и очистку горючего;
• часть системы, в которой происходит очистка и подача воздуха;
• камера для улавливания и сжигания ТВС;
• электронная подсистема с датчиками;
• узел, где происходит выпуск и дожигание отработавших газов.

Форсунки непосредственного впрыска применяются в самой совершенной на сегодня системе впрыска бензиновых ДВС. Принцип функционирования основан на непосредственном впрыске бензина прямо в камеру сгорания.

Первая в мире система непосредственного впрыска была применена в моторах GDI, устанавливаемых на автомобили «Мицубиси». В настоящее время используется широко в автомобилях марки «Ауди» (моторы TFSI), «Фольксваген» (TSI), «БМВ» и др. Благодаря внедрению такой системы удалось достичь существенного снижения расхода горючего, сокращения вредных выбросов в атмосферу и др.

Схема непосредственного впрыска впервые была применена в моторах GDI

По конструкции

В зависимости от особенностей конструкции различают:

• электрогидравлические форсунки;
• электромагнитные форсунки;
• пьезоэлектрические форсунки.

Первый тип форсунок нашёл применение в дизельных двигателях, в том числе и в системе Common Rail. Состоит такая форсунка из впускного и сливного дросселей, управляющей камеры и клапана.

Электрогидравлические форсунки используются в дизельных двигателях

Электромагнитная форсунка используется в бензиновых двигателях, укомплектованных системой непосредственного впрыска, и отличается несложным устройством. Основные элементы форсунки — клапан с иглой и сопло.

Электромагнитная форсунка используется в бензиновых двигателях

Наиболее прогрессивными в настоящее время являются пьезоэлектрические форсунки. Они устанавливаются на дизельные двигатели с системой Common Rail. Состоит такая форсунка из пьезоэлемента, переключателя, иглы и толкателя.

Пьезоэлектрические форсунки являются наиболее современными