Технология ремонта системы питания инжекторного двигателя

Этапы сборки двигателя

Для сборки мотора нужны следующие новые детали:

полный комплект прокладок и сальников двигателя;
новые болты ГБЦ;
новый комплект цепей или ремня ГРМ;
новое масло и фильтра, свечи зажигания, сервисные ремни;
новая помпа, термостат.

Для сборки мотора нужно собрать низ блока цилиндров, после чего приступать к следующему:

установить головку блока цилиндров, закрутить болты ГБЦ, не затягивая их;
вооружившись динамометрическим ключом, а также правильными данными о моменте затяжки болтов ГБЦ, в правильном порядке и с нужным моментом затягиваем болты;
теперь устанавливаются звезды и цепь ГРМ, либо ремень ГРМ с роликами, причем выставляем все по меткам по первому цилиндру, проверить метки можно по метке на маховике;
прокрутить за шкив коленвал на выявление возможного закусывания;
собрать все навесное оборудование в обратном порядке.

Теперь приступаем к установке мотора в подкапотное пространство, все в обратной последовательности.

Скорее всего, с первого раза двигатель не запустится, пока топливная система не наберет давление, а все датчики не синхронизируются. После проверяем компрессометром давление в цилиндрах, где компрессия должна быть не менее 13 кПа.

Активные датчики зажигания

Сканеры — это мастера широкого профиля. А есть и узконаправленные специалисты — недорогие приборы, позволяющие проводить точечную диагностику. Например, сканер засек пропуски воспламенения топливовоздушной смеси в цилиндре. А как определить причину этих пропусков?

Активный USB-датчик позволяет проверить, в том числе, корректность работы форсунок дизеля — причем он «видит» трехступенчатый впрыск, характерный для современных моторов.

Это можно сделать с помощью активного USB-датчика зажигания. Работает устройство в паре с андроид-смартфоном или планшетом, на который необходимо установить соответствующую программу. Диагностика происходит бесконтактным способом: чувствительную часть датчика прикладывают к проверяемой детали. А на экране отобразится график изменения напряжения в электрической цепи. Таким образом можно найти неисправность в катушках зажигания, форсунках, датчиках положения коленчатого и распределительного валов.

Эти приборы обычно покупают сервисмены — они нужны для углубленной диагностики, и обычным автолюбителям приобретать их нецелесообразно. Тем более что и цена у них не такая уж низкая. Например, активный USB-датчик зажигания стоит около 10 000 рублей.

Диагностика мотора своими силами: 4 полезных прибора

Капитальный ремонт и восстановление головки блока цилиндров — ГБЦ для автомобилей КАМАЗ в Набережных Челнах

Головка блока цилиндров такая же важная и неотъемлимая часть двигателя внутреннего сгорания как и остальные.

Также как весь кривошипно-шатунный механизм ДВС расположен и работает в блоке цилиндров, головка блока цилиндров служит плацдармом для ГРМ. В ГБЦ также проходят масляные магистрали для смазки элементов газораспределительного механизма которые находятся в головке цилиндров (клапаны, коромысла, распредвал). Каналы для поступления топливно-воздушной смеси и вывода отработавших газов, а также магистрали системы охлаждения.

Основными причинами выхода головок цилиндров из строя являются исчерпание рабочего ресурса и более распространенная причина — перегрев.
Если головка вышла из строя по причине долгого срока службы, то тут два решения: либо реанимировать ее, заменив все изношенные запчасти, либо не мучиться и приобрести новую или после капитального ремонта. Для этого позвоните по телефону 8(8552)31-31-67. Второй вариант быстрее, надежней, а иногда и дешевле.

Восстановление головки блока цbлиндров

В большинстве двигателей эти элементы изготовлены из серого и специального легированного чугуна. В процессе их эксплуатации возможны следующие основные дефекты:

1) трещины, изломы и пробоины;

2) повреждение резьбы в отверстиях и на шпильках;

3) износ отверстий во втулках распределительного вала;

4) овальность, конусность и смещение отверстий в опорах под вкладыши коренных подшипников;

5) коробление поверхности прилегания к головке блока.

Трещины, изломы и пробоины заваривают электродуговой или газовой сваркой, наложением заплати закреплением их болтами и сваркой, наложением заплат с применением полимерных материалов на основе эпоксидных смол. Дефекты в местах, не испытывающих больших нагрузок, заделывают штифтами или уплотняющими фигурными вставками. При ремонте блока цилиндров изношенные резьбовые отверстия восстанавливают нарезанием резьбы увеличенного размера или постановкой вставок. Шпильки с изношенной резьбой, как правило, выбраковывают, а иногда восстанавливают наплавкой.

Постели под вкладыши коренных подшипников восстанавливают нанесением покрытий сваркой, осталиванием или заделкой составами на основе эпоксидных смол. Перед наплавкой постели растачивают на глубину 1-1,5 мм. Наплавляют ее электросваркой, малоуглеродистым электродом с меловой обмазкой способом отжигающих валиков или газовой сваркой чугунными прутками с применением флюсов ФСЧ-1 и ФСЧ-2. Можно также наплавлять постели газовым пламенем, используя латунные прутки, а в качестве флюса — буру и напаивать твердым припоем ПМЦ-54 (или латунью Л-62). Перед наплавкой шпильки коренных подшипников закрывают кожухами из листовой стали, плоскости разъема — медными накладками, а отверстия для подачи масла — асбестовыми, графитовыми или медными пробками, чтобы предохранить их от брызг и наплывов.

Ремонт головки блока цилиндров

Необходимо помнить, что данный агрегат — это очень сложная и ответственная корпусная деталь, от технического состояния которой во многом зависят технико-экономические показатели и ресурс отремонтированного двигателя. Поэтому после выявления его неисправностей при дефектации и устранения их блок снова подвергают контролю, так как применение сварки и других способов устранения дефектов может вызвать искажение его основных геометрических параметров. В нем вновь проверяют коробление привалочных плоскостей, соосность отверстий под коренные вкладыши, биение торцов выточек под бурт гильзы цилиндров, перпендикулярность осей этих выточек оси коренных подшипников .

Коробление поверхностей прилегания после ремонта блока цилиндров контролируют при помощи поверочной линейки типа ШП-630 и набора щупов. Для большинства двигателей коробление плоскости прилегания головки допускается в пределах 0,08…0,10 мм. Соосность отверстий под коренные вкладыши проверяют при помощи гладких оправок, индикаторных и других приспособлений, а на специализированных предприятиях — при помощи пневматических и оптических установок. Контрольную гладкую оправку, специально изготовленную для одного типоразмера изделий, укладывают в постели и затягивают крышки динамометрическим ключом при нормальном усилии. Если оправка проворачивается и перемещается в осевом направлении от усилия руки, то соосность отверстий находится в допускаемых пределах.

Инжекторная система

На всех современных автомобилях с бензиновыми моторами используется инжекторная система подачи топлива, поскольку она является более совершенной, чем карбюраторная, несмотря на то, что она конструктивно более сложная.

Инжекторный двигатель – не новь, но широкое распространение он получил только после развития электронных технологий. Все потому, что механически организовать управление системой, обладающей высокой точностью работы было очень сложно. Но с появлением микропроцессоров это стало вполне возможно.

Инжекторная система отличается тем, что бензин подается строго заданными порциями принудительно в коллектор (цилиндр).

Основным достоинством, которым обладает инжекторная система питания, является соблюдение оптимальных пропорций составных элементов горючей смеси на разных режимах работы силовой установки. Благодаря этому достигается лучший выход мощности и экономичное потребление бензина.

Пару слов об инжекторных системах

Автомобильный инжектор – это насос (форсунка) или их совокупность, которые нагнетают горючее в камеры сгорания мотора. Помимо насосной составляющей, в любую инжекторную систему входят другие элементы, которые можно разделить на две большие группы:

Механические узлы инжектора, имеющие в своём составе различные топливопровода, рампу крепления форсунок, ряд датчиков, отслеживающих показатели работы мотора, и тому подобное;
Электронные узлы, которые состоят из электроцепи и блока управления, контактирующие с ранее отмеченными датчиками и управляющие работой форсунок, а также другими элементами инжектора.

Суть работы инжекторной системы заключается в том, что горючее, поступающее напрямую к форсункам, грамотно дозируется электронным блоком управления и с учётом режима работы мотора в данный момент времени подаётся в его камеры сгорания. Подобный подход не только упрощает контроль над функционированием инжектора и его составляющими, но и позволяет слегка снизить количество потребляемого двигателем топлива. Помимо этого, использование инжекторного типа питания помогает получить максимальный КПД от работы мотора практически на всех его режимах работы, естественно, если сравнивать данный тип с карбюраторным.

Это интересно: Уменьшаем расход дизельного топлива своими силами

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.

Топливо поступает от топливного насоса высокого давления (ТНВД) к форсунке.
Попавшее в полость форсунки топливо оказывает воздействие на пружину.
Пружина через промежуточную шайбу давит на иглу.
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

Возможные проблемы с инжектором

Возможные неисправности инжектора представлены широким перечнем проблем. Во многом это связано с тем, что каждый элемент инжекторной конструкции при определённом стечении обстоятельств способен выйти из строя. Наиболее типовой перечень проблем с инжектором таков:

Забились форсунки. Случается подобная проблема очень часто. Как правило, причина её происхождения таится в низком качестве используемого топлива;
Неисправен один из датчиков работы мотора. Неисправности инжектора данного типа встречаются, конечно, реже предыдущей, но всё же имеют место быть. Зачастую проблема с датчиками провоцируется проблемой в их электроцепи (пробилась проводка, перегорел предохранитель), не столь часто ломаются сами идентификаторы;
Случился пробой в топливной цепи подачи топлива к инжектору. Такая поломка встречается очень редко, однако от неё не застрахован никто. Причина пробоев практически всегда кроется в механическом воздействии на топливопровода или иные узлы топливной системы, которое провоцируют появление их дефектов;
Вышел из строя электронный блок управления или комплектующие его провода. В таком случае, опять же довольно-таки редком, инжекторная система признаков «жизни» не подаёт, и мотор завести невозможно. Относительно диагностики, пожалуй, именно поломка блока управления наиболее проста;
Поломались другие, менее значимые составляющие инжекторной системы. Так, к примеру, может порваться тросик педали газа или выйти из строя её акселератор. Поломки подобного рода имеют соответствующую симптоматику и устраняются в штатном порядке.

Стоит отметить, что все отмеченные выше неисправности инжектора, за исключением последнего положения, имеют одни и те же признаки. Если быть точнее, то их симптоматика нарастает постепенно и выглядит таким образом:

Сначала двигатель начинает работать нестабильно: плавают холостые обороты, плохой запуск, дёрганье в процессе езды, увеличение детонации и тому подобное;
Затем загорается лампочка инжектора на приборной панели автомобиля, которая информирует о неисправности узла. К слову, «инжекторная лампа» может гореть как при поломке блока управления, так и при загрязнении форсунок. Несмотря на это, чаще всего горящий индикатор сигнализирует о поломке датчиков, ибо в этом плане электроника любой машины работает лучшего всего;
Ну и в особо тяжких ситуациях, инжекторная система вовсе отказывается работать, вследствие чего запуск двигателя становится невозможным. В таком случае ремонт инжектора неизбежен и требует скорейшего проведения, естественно, если у вас есть желание эксплуатировать автомобиль дальше.

Устройство системы

Инжекторная система подачи топлива состоит из электронной и механической составляющих. Первая контролирует параметры работы силового агрегата и на их основе подает сигналы для срабатывания исполнительной (механической) части.

К электронной составляющей относится микроконтроллер (электронный блок управления) и большое количество следящих датчиков:

Датчики системы инжектора

На некоторых авто могут иметься еще несколько дополнительных датчиков. У всех у них одна задача – определять параметры работы силового агрегата и передавать их на ЭБУ

Что касается механической части, то в ее состав входят такие элементы:

Простая инжекторная система подачи топлива

Последствия негерметичного впуска

На турбированном бензиновом двигателе, подсос воздуха перед турбонагнетателем минуя датчик массового расхода воздуха приводит к переобеднению топливной смеси, так как он, ДМРВ, учитывает количество воздуха проходящего только через него. Бедная смесь в свою очередь может привести к прогару клапанов, поршневой группы, разрушению выпускноого коллектора и турбонагнетателя. Это происходит из-за перегрева указанных деталей. На обогащённой топливной смеси мельчайшие капельки несгоревшего топлива, уносят тепло охлаждая теплонагруженные части, к тому же при меньшем количестве воздуха понижается скорость горения и тем самым, температура.

Дизельный двигатель более устойчив к бедной смеси, т.к. температура рабочих газов тут меньше чем у бензинового мотора в среднем на 200 градусов. У дизелей на бедной смеси происходит падение мощности, машина теряет в динамике. Если утечка воздуха происходит после турбокомпрессора, например, из-за рваного шланга идущего на интеркуллер, то мы имеем дело с низким давление турбины. Важным моментом является проверка электромагнитного клапана регулировки давления наддува. Ошибки при компьютерной диагностике по нему можно увидеть достаточно редко, но на деле клапан может быть неисправным. Дефект клапана может проявляться и как «недодув» и как «передув» турбины.

Для выявления отклонений наддува необходимо с помощью диагностического оборудования посмотреть запрашиваемое и фактическое давление. На исправной машине эти два показания должны совпадать.

Если на бензиновом моторе возникает передув, то нужно проверить на герметичность шланги идущие от клапана на актуатор турбины и целостность диафрагмы самого актуатора. Для этого можно сделать отдельно опрессовку магистрали от клапана до турбины. Подав давление в этот шланг можно будет наблюдать, как двигается флажок привода вестгейта. Иногда он закисает в закрытом положении и возникает сильный передув. Хотелось бы напомнить, что и здесь при опрессовке высокое давление более 1-1.5 бара подавать нельзя, так как можно повредить диафрагму актуатора турбины. Передув может быть связан с установкой «китайской турбины» подделанной под известный бренд Garrett, Borg Warner, IHI и так далее. Подделывается упаковка, вкладыш с инструкцией, голограммы, шильдики и гравировки на самой турбине. Простому обывателю бывает трудно отличить подделку от оригинального изделия. Турбина сделана с нарушением технологии во всём, в том числе нарушен размер порта вестгейта, как например, на Borg Warner (19 мм. вместо положенных 24 мм), используется крыльчатка увеличенного размера… Всё это приводит к передуву и не может быть устранено никак иначе, как только заменой турбокомпрессора на оригинальный. Хотя некоторые турбины поддаются настройке в прошивке, но это все же «колхоз» и при установке оригинальной детали будет уже «недодув», поэтому снова потребуется записывать другую прошивку. Так же, китайские турбины выходят на рабочее давление значительно позже, в среднем на 700-1000 оборотов двигателя (3000 об/мин против 2000).

На дизеле управление турбиной похоже, но основано не на давлении, а на разрежении. Тарелка вестгейта или геометрия турбины здесь удерживается открытой с помощью пружины до тех пор, пока от вакуумного насоса через электромагнитный управляющий клапан наддува не приходит разряжение и при помощи актуатора она не закрывается. Чаще всего «умирает» электромагнитный клапан или закисает геометрия турбины из-за большого скопления нагара. В зависимости от того, в каком положении, открытом или закрытом, зависнет геометрия, может иметь место как передув, так и недодув. Когда неисправен клапан, то в основном это проявляется, как отсутствие наддува. Чтобы не покупать новый для проверки можно снять с него 2 шланга и соединить их небольшой трубкой. Сделать короткую пробную поездку, чтобы понять «поехала» машина или нет. Даже если у вас нет возможности снять логи и посмотреть давление наддува, можно сразу понять в клапане было дело или нет

Внимание! Сделать нужно всего лишь одну пробную поездку, т.к. без клапана турбина дует максимум от своих возможностей, что может привести к ее замене при подобной постоянной эксплуатации

Основные методы диагностики инжекторного движка.

диагностика Как правило, диагностика небольших неисправностей, легко и точно производиться благодаря функциям бортового компьютера. Если устройство успешно считывает ошибки в работе движка, то укажет на причины некорректной работы авто.

Для правильной работы двигателя, необходимо своевременно производить регулировку клапанов. В ходе эксплуатации автомобиля, под действием температур, зазоры между клапанами изменяются и нарушают работу двигателя. Поэтому необходимо регулировать клапаны, для восстановления функций двигателя. Регулировка клапанов, производиться при наличии специального оборудования и соответствующем опыте. Поэтому, данная процедура, чаще осуществляется в профессиональных мастерских.

диагностика инжектора

Если инжектор работает некорректно или не запускается вовсе, первым делом необходимо визуально осмотреть поверхности рабочих элементов и электронных датчиков. Все проводники, должны быть надежно закреплены на устройствах. Неправильная работа инжектора, как правило, сопровождается характерными звуками и запахами. Опытные механики, способны на слух определить причину неисправности в работе двигателя. При некорректной работе инжектора, часто появляется дым от рабочих поверхностей двигателя. Причины некоторых неполадок, можно определить сняв крышку фильтра очистки воздушного потока. Если из под крышки появиться дым и явно видны подтеки рабочей жидкости, возможно есть необходимость серьезного ремонта. Точная диагностика инжектора, производиться с использованием специального оборудования, имеющегося только в специализированных центрах.

Это интересно: Самостоятельная замена расширительного бачка на автомобиле «Лада Приора»

Общее устройство системы питания

Схема системы питания топливом мощного дизеля приведена на рисунке. В общем случае в систему питания топливом входят узлы, размещенные вне двигателя (на раме или в корпусе машины), и на двигателе. К первым относятся топливные баки бачок 7 для сбора топлива, предпусковой топливоподкачивающий насос 10, топливораспределительный кран 77, топливопроводы низкого давления и некоторые другие узлы. Ко вторым в первую очередь относятся основной топливоподкачивающий насос 8, топливный насос высокого давления (ТНВД) 5, форсунки 4 и топливопроводы высокого давления.

При работе двигателя топливо из топливных баков забирается основным топливоподкачивающим насосом и под давлением 0,05…0,1 МПа подается к ТНВД. По пути из баков к насосу топливо проходит через топливораспределительный кран, предпусковой топливоподкачивающий насос и фильтр 9 грубой очистки. Если на ТС установлен только один топливный бак или несколько баков, сообщающихся друг с другом, то топливораспределительный кран отсутствует. Перед поступлением в ТНВД из насоса топливо очищается от мельчайших примесей в фильтре 3 тонкой очистки. Нагнетательные секции ТНВД, приводимого в действие от коленчатого вала двигателя, в определенные моменты согласно рабочему циклу и порядку работы двигателя подают топливо под высоким давлением (до 50 МПа и более) в необходимом количестве к форсункам. Через форсунки, ввернутые в головку блока цилиндров, топливо впрыскивается в камеры сгорания в те моменты, когда в цилиндрах завершается такт сжатия.

Перед пуском двигателя заполнение системы топливом и подача его к ТНВД осуществляются с помощью предпускового топливоподкачивающего насоса. После пуска этот насос не функционирует.

Если в ТНВД и трубопроводы высокого давления, соединяющие его с форсунками, попадает воздух, то подача топлива в цилиндры нарушается. Следовательно, нарушается и нормальный режим работы двигателя. С целью предотвращения попадания воздуха в ТНВД на пути топлива к нему помещают воздухоотстойник, расположенный в самой высокой точке системы. Обычно воздухоотстойник размещают в крышке фильтра тонкой очистки. Перед пуском двигателя в случае необходимости скопившийся в воздухоотстойнике воздух отводят в воздушные полости топливных баков 1 через кран (клапан) 2 для выпуска воздуха. Для этого при неработающем двигателе открывают кран (клапан) и с помощью предпускового насоса прокачивают систему. В этом случае топливо вытесняет воздух из воздухоотстойника в воздушную полость топливного бака через топливораспределительный кран (как показано на рисунке) или напрямую.