В мире, на данный момент, все двигатели внутреннего сгорания (ДВС) подразделяются на две большие группы: бензиновые и дизельные.
В частности, дизельные двигатели (дизели) получили широкое распространение в грузовой, строительной, сельскохозяйственной и специальной технике. Принцип действия дизеля основан на компрессионном воспламенении топлива, которое попадает в камеру сгорания и смешивается с горячей воздушной массой .
Характерной особенностью дизеля является сложная топливная система, которая требует проведение грамотного технического обслуживания и ремонта, в случае необходимости.
Топливоподводящая аппаратура имеет разные варианты устройства. Самый распространенный вариант – топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунки разделены как самостоятельные устройства, топливо подводится к ДВС по магистралям высокого и низкого давления.
Магистраль низкого давления хранит, фильтрует и подает топливо к ТНВД. Задача же магистрали высокого давления – поднять давление, необходимое для точной подачи и дозированного впрыска дизельного топлива в цилиндр.
В топливной системе располагаются два насоса: топливоподкачивающий и ТНВД.
Топливоподкачивающий насос подает топливо из бака, очищает его с помощью фильтров грубой и тонкой очистки (прогоняя через них), а затем под давлением подает топливо к ТНВД.
Задача ТНВД — распределить топливо по секциям (каждая соответствует конкретному цилиндру) и подать его в форсунки под высоким давлением соответственно циклу работы ДВС (очередности работы цилиндров).
Расположенные в головке блока цилиндров форсунки отвечают за точный дозированный впрыск и распыление топливо по стенкам камеры сгорания. Лишнее топливо вместе с воздухом отводится обратно в бак по дренажным трубопроводам. Дизельные форсунки бывают закрытого и открытого типа. Рядовые четырехтактные дизельные ДВС оснащены форсунками закрытого типа, то есть их сопла (отверстия) закрываются запорной иглой, обеспечивая герметичность. То есть сообщение внутренней полости форсунок и камеры сгорания происходит только в момент открытия форсунки (впрыска топлива в камеру).
Также встречается нераздельная система питания дизеля, где ТНВД и форсунка объединены в единый узел насос-форсунку. Но из-за специфики работы таких устройств (жесткая шумная работа ДВС), это решение не получило широкого распространения .
Во время эксплуатации дизельного ДВС нередко возникают неисправности элементов топливной аппаратуры, которые серьезно влияют на его работу.
Нарушение герметичности магистрали низкого давления возникает, как правило, из-за неплотности в соединениях. Если такие неплотности возникнут в магистрали между топливным баком и насосом низкого давления, то подача топлива резко уменьшается, двигатель работает неустойчиво на малой частоте вращения коленчатого вала и останавливается при увеличении нагрузки.
Засорение топливопроводов и фильтров в магистрали низкого давления. О степени засорения судят по снижению давления топлива в магистрали на входе в насос высокого давления. Определяют величину давления по контрольному манометру, который подсоединяют к отверстию под пробку для выпуска воздуха на фильтре тонкой очистки. Если давление ниже допустимого предела при герметичных соединениях, то заменяют фильтрующие элементы и проверяют работу подкачивающего насоса низкого давления.
Неисправности насоса низкого давления вызывают падение его производительности и сказываются на пуске и работе дизельного ДВС. Прежде всего, затрудняется пуск ДВС, так как на малой частоте вращения коленчатого вала насос будет подавать меньше топлива и при более низком давлении. Основными причинами неисправностей и нарушений в работе насосов низкого давления являются: попадание под клапаны соринок и грязи, поломки или потеря упругости пружин, зависание поршня, износ стержня толкателя.
Неисправности в магистрали высокого давления сводятся к нарушениям нормальной работы насоса высокого давления и форсунок. Неисправности ТНВД и форсунок при эксплуатации можно обнаружить лишь частично, большинство их определяют только при проверке с помощью специального оборудования.
Затрудненный пуск двигателя происходит вследствие износа плунжеров, гильз и нагнетательных секций насоса, поломки пружин плунжеров, нагнетательных клапанов, понижения давления впрыска форсунками в результате потери упругости пружин штоков, разработки сопловых отверстий форсунок и нарушения оптимальной регулировки насоса.
Повышенная дымность отработавших газов наблюдается при излишней подаче топлива секциями ТНВД, нарушении угла опережения впрыска, снижении давления открытия форсунок, заедании иглы и увеличении отверстий распылителя форсунок. При этих неисправностях отработавшие газы имеют черный цвет.
Используя многочисленные функции диагностических комплексов и приборов, можно проверить множество технических параметров и характеристик топливных компонентов и определить основные неисправности системы питания. После диагностического тестирования и выявления неисправного узла принимают решение о дальнейших действиях. В принципе почти любой элемент топливной системы можно отремонтировать [4].
При выходе из строя ТНВД выполняются следующие действия.
Разборка и очистка ТНВД с промывкой деталей в топливе, дефектация устройства; предварительная и чистовая притирка отверстий; хромирование плунжеров для увеличения их диаметра; притирка плунжеров с помощью пасты ГОИ; сортировка плунжеров по группам с разницей диаметров не более 2 мкм; подбор плунжерных пар таким образом, чтобы плунжер входил в отверстие не более чем на две десятых своей длины; притирка на доводочном станке с пастой ГОИ; сборка насоса; замена резиновых уплотнителей (колец, манжет, сальников); стендовая настройка работы ТНВД.
При сборке магистрали добиваются полной герметичности, особенно у соединений с топливным баком, фильтром грубой очистки и насосом низкого давления.
Разборка с промывкой форсунок в топливе; очистка поверхности от нагара; замена распылителя; замена вышедших из строя деталей (уплотнительные шайбы, пружина, игла, промежуточный толкатель); настройка работы форсунок.
Для того чтобы избежать всех выше упомянутых действий по ремонту нужно следовать нескольким простым правилам: не оставлять бак на ночное время «полупустым», так как на его стенках образуется конденсат, который затем проникнет в форсунки и насос; периодически производить слив отстоя через дренажную пробку; не эксплуатировать ДВС при низком уровне дизельного топлива в топливном баке, заправлять качественное топливо и вовремя менять топливные фильтры. Если будут выполнены эти предписания, то все элементы топливной аппаратуры прослужат долгое время, а их ремонт будет менее затратным
На этом все.
