Признаки неисправности

Форсунки могут быть неисправны не только на бензиновом инжекторном двигателе, но и на дизельных агрегатах. Основные симптомы неработоспособности этих деталей идентичны, поэтому вне зависимости от вида топлива, на котором работает двигатель, на неисправность этой детали могут указывать следующие признаки:

• Повышенный расход топлива;
• Нестабильная работа двигателя в режиме «холостого хода»;
• Затруднённый пуск, напоминающий «перелив» карбюраторного двигателя;
• Рывки при равномерном движении, и провалы при резком ускорении.

Это основные признаки неисправности, но проверка форсунок должна производиться только после того, как будут полностью исключены другие возможные причины таких проявлений. Двигатель может работать нестабильно при неисправности бензонасоса, когда текут шланги  или происходит забивание просвета патрубка различными отложениями. Засорившийся топливный фильтр также может негативно повлиять на приёмистость двигателя. Причиной рывков на бензиновом двигателе может также стать неисправная система зажигания. Все вышеперечисленные варианты поломок двигателя должны быть полностью исключены, прежде чем приступать к полноценной диагностике форсунок двигателя.

Что такое распылитель форсунки

Форсунка — это необходимый элемент топливной системы Common Rail, она служит для:

• создания впрыска топлива (обеспечение необходимой дозы и угла подачи горючего);

• герметизации системы впрыска от камеры внутреннего сгорания;

• экономичности расходования топлива.

Распылителем форсунки называется та часть, которая непосредственно участвует в процессе впрыска. При этом деталь, находящаяся на переднем конце форсунки, постоянно соприкасается с камерой сгорания, а потому подвергается термической и механической обработке. Благодаря топливу, которое протекает сквозь форсунку, распылитель охлаждается. Однако в процессе длительной эксплуатации такого охлаждения бывает недостаточно, поэтому корпус наконечника форсунки всегда изготавливают из термостойких материалов.

В топливной системе с высоким давлением впрыска Коммон Рейл (форсунки могут работать под давлением от 250 до 1000 атмосфер) распылитель является встроенным элементов форсунки в сборе. Только так можно достичь его длительного срока службы.

Какие типы распылителей форсунок бывают

Все детели, независимо от престижа производителя и стоимости, в обязательном порядке должны соответствовать минимальному перечню требований работы:

1. Подавать строго определённый объём горючего.

2. Обеспечить рассчитанное время впрыска.

3. Гарантировать указанную производителем цикличность впрысков.

4. Формировать капли топлива необходимого размера.

5. Поддерживать определённую форму факела.

Штифтовый распылитель позволяет создать один факел

Так, на дизельных двигателях, оснащённых топливной системой Коммон Рейл, используются форсунки с двумя видами распылителей. Штифтовые считаются стандартным оснащением, так как они формируют только один топливный факел. Многоструйные призваны создавать два и более факелов, засчёт чего существенно повышается мощность двигателя.

Более сложная модель форсунки оснащается распылителем нового поколения, который образует сразу несколько факелов

Устройство распылителя

Конструкционно распылители всех типов форсунок похожи. Так, эта часть форсунки всегда состоит из корпуса и иголки. Корпус выполнен в цилиндрической форме, по оси которого вставляется игла (в форсунках Коммон Рейл иголка вставлена внутрь канала). Деталь системы имеет сверхточную обработку: зазор между иголкой и каналом не превышает 1–2 мкм.

Важнейшим узлом всей конструкции считается место контакта конуса игловки и конуса корпуса. У нового и работоспособного конус иглы всегда тесно соприкасется с корпусом, а по мере выработки между ними начинает образовываться зазор.

Эти две детали выполняют основную функцию форсунки — дозированную подачу топлива

Принцип работы

Работа форсунки (а вместе с ней и распылителя) на дизельных моторах разделяется на четыре цикла:

1. Форсунка полностью закрыта, то есть клапан находится в состоянии покоя. При этом ТНВД давит на её стенку, однако камера распылителя противодействует этому давлению, поэтому клапан закрыт.

2. Начало впрыска горючего — клапан форсунки начинает открываться, так как внешнее давление становится сильнее внутреннего противодействия распылителя.

3. Форсунка полностью открыта — в зависимости от расхода топлива иголка распылителя будет подниматься с разной скоростью. При максимальном крутящем обороте игла поднимается быстро, на малых оборотах — медленнее. После её полного поднятия и осуществляется впрыск дозы топлива в камеру внутреннего сгорания.

4. Закрытие клапана — опускание иголки распылителя. Электронный блок управления даёт команду форсунке на завершение цикла. Как только игла опускается в свой канал, впрыск топлива полностью прекращается.

Как проверить форсунку

Неисправности форсунок не многочисленны, но любая из поломок может привести к нестабильной работе цилиндра, в который установлена данная деталь. После снятия форсунки необходимо тщательно проверить, и при необходимости очистить или заменить деталь, которая не отвечает условиям бесперебойной доставки топлива в цилиндры. Коррекция форсунок инжекторного двигателя заключается, прежде всего, в устранении смолистых отложений в области распыления топлива. Диагностика и ремонт деталей установленных на дизельный двигатель, осуществляется аналогичным способом. Форсунка цилиндра дизельного двигателя имеет конструкцию, которая позволяет осуществить замену только распылителя. Если форсунка не загрязнена, но в данном цилиндре отсутствует сгорание топлива, то возможно произошло перегорание обмотки форсунки. Обрыв форсунки является довольно редкой неисправностью, но при отсутствии иных повреждений, необходимо замерить сопротивление между контактами этой детали с помощью мультиметра. Если сопротивление полностью отсутствует, то неисправная деталь подлежит обязательной замене.

Снятые форсунки можно проверить непосредственно на топливной рампе. Для этого следует подключить блок управления посредством подсоединения проводов в той последовательности, в которой они были подключены к работающему автомобилю. Топливную рейку необходимо закрепить таким образом, чтобы можно было разместить ёмкости одинакового объёма непосредственно под ними.

Идеально для этой цели подходят пластиковые стаканчики, которые размещают под распылителем каждой форсунки.

Затем необходимо включить зажигание и запустить стартер двигателя на 7 — 10 секунд. При выполнении диагностики следует обращать внимание на качество распыления топлива истекающего из форсунки. Если топливо течёт из форсунки прямолинейной струёй, то данную форсунку требуется заменить или почистить от образованного на её распылителе нагара. Также следует обратить внимание на количество топлива в ёмкостях, которые были размещены под форсунками. Если при выполнении диагностики, в какой-либо ёмкости будет полностью отсутствовать топливо, то возможно нет питания на форсунки. Данная проблема может быть вызвана отсутствием контакта между кабелем и клеммой, а также банальным обрывом электропроводки. Если проводка цела, и между проводом и клеммой обмотки форсунки имеется хороший контакт, то неисправным может быть блок управления системы питания автомобиля. Если неисправен электронный блок управления, то для продолжения диагностических мероприятий, его необходимо заменить на заведомо исправную деталь.

Проверка форсунок своими руками данным способом, позволяет довольно точно определить неисправные детали системы питания автомобиля. При выполнении такой диагностики следует помнить о большой нагрузке на аккумуляторную батарею при включении стартера, а также о вредности вращения коленвала без достаточного поступления масла в магистраль двигателя, поэтому желательно осуществить диагностику в один приём. Когда проблемная форсунка будет обнаружена можно приступать к её ремонту.

Основные неисправности форсунок

Практически все неисправности, возникающие как в дизельных, так и в бензиновых форсунках, связаны с их засорением. И вопрос сводится лишь к тому, как именно в распылителе возник засор.

Стук

Так называемый стук — неисправность, возникающая вследствие закоксовывания отверстий распылителя. Дело в том, что эта деталь регулярно подвергается воздействию высоких температур. Если водитель постоянно использует некачественное топливо, на распылителях скапливаются смолистые отложения.

Распылитель форсунки Common Rail вышел из строя из-за некачественного топлива

Постепенно поверхность этих отложений покрывается твёрдым нагаром, а в подаче топлива начинаются перебои. Именно в этот момент механизм начинает «стучать». Вот признаки его стука:

• мощность двигателя существенно снижается;
• увеличение оборотов двигателя приводит к рывкам и провалам;
• на низких оборотах мотор работает нестабильно и часто глохнет;
• токсичность выхлопных газов увеличивается в два, а иногда и в три раза.

Для устранения устройство необходимо промыть. Вот основные способы промывки:

• промывка с помощью особых топливных присадок;
• промывка на стенде (для этого детали придётся снимать).

Течь

Течь форсунки обычно возникает из-за разрушения уплотнительного кольца, находящегося под ней. Любая, даже самая незначительная трещина в этой детали ведёт к утечке, так как давление в топливопроводе очень высокое. Кроме того, из-за разрушившегося кольца топливная система утрачивает герметичность и начинается и начинается подсос воздуха в камеру сгорания двигателя.

Из-за разрушения уплотнительного кольца форсунка Common Rail может потечь

Вот признаки того, что форсунка потекла:

• при осмотре двигателя вокруг детали видны характерные маслянистые потёки;
• двигатель очень трудно завести;
• запущенный двигатель работает с перебоями и характерными хлопками.

Разборка форсунки

В большинстве случаев, ремонт форсунок можно осуществить путём замены фильтра, который установлен в верхней части форсунки, где происходит её соединение с топливным шлангом. Для извлечения фильтра, в качестве основного инструмента, применяют саморез, который вкручивают на 2 — 3 оборота в сетчатый фильтр и вынимают его из корпуса форсунки.

Затем на место снятого фильтра производится установка нового сетчатого фильтра и уплотнительного кольца. Таким образом удастся обеспечить стабильное наполнение форсунки чистым топливом, что положительно отразится на работе инжекторного двигателя.

Регулировка форсунок в домашних условиях задача вполне осуществимая, при наличии минимального опыта обращения с инструментами. Для домашних мастеров, кто хотя бы раз разбирал  карбюратор, и устранял перелив двигателя, не составит большого труда осуществить очистку форсунок.

Восстановленные форсунки способны прослужить в течение долгого времени, и если все действия по очистке и ремонту были произведены по правилам, то эксплуатация автомобиля будет осуществляться без серьёзных отклонений в системе подачи топлива.

Замена распылителя форсунки

В процессе эксплуатации дизельного автомобиля могут возникать ситуации, когда заметно увеличивается расход топлива, снижается мощность двигателя вплоть до полной остановки. Часто причиной этого являются неисправные распылители. Ремонтные работы в этих случаях желательно провести в максимально короткие сроки.

Причиной снижения мощности двигателя и повышенного расхода топлива часто является неисправный распылитель форсунки

Симптомы неисправности распылителя форсунки

Необходимость замены распылителя можно определить по следующим признакам.

1. Топливо подаётся в избыточном объёме. Оно продолжает поступать в двигатель даже после завершения рабочего цикла. Появляются подтёки.
2. Двигатель работает неустойчиво, плохо запускается после длительной стоянки и плавают обороты на холостом ходу. Причиной этого является недостаток топлива в системе.
3. Из-за неполного сгорания топлива выхлоп становится чёрным и более плотным.

В результате снижается мощность двигателя. В этом случае требуется замена распылителей.

Необходимые инструменты

Обычно форсунки установлены в головке блока цилиндров на резьбе. Для их демонтажа не стоит пользоваться рожковыми ключами. Даже если получится таким способом форсунки снять, то установить обратно не удастся — выполнить затяжку ключом с требуемым усилием невозможно.

Основная часть корпуса форсунок представляет собой шестигранник. Для их снятия можно использовать стандартные торцевые головки на 24 и 27 и вороток. Они должны быть удлинёнными. Кроме этого, потребуется ёмкость с топливом для промывки форсунок.

Видео: демонтаж и ремонт форсунок

Порядок действий при замене форсунки

После снятия форсунок из форсуночных каналов удаляют шайбы и загрязнения. Шайбы вытаскиваются с помощью самостоятельно изготовленных крючков. После очистки каналов следует обязательно прокрутить стартер в течение 10 секунд. Это обеспечит полную очистку каналов от мусора. Кроме этого, рекомендуется проверить работоспособность свечей накаливания и систему управления.

После снятия форсунок проверяется их работоспособность по следующим критериям:

• при подаче топлива под определённым давлением форсунка должна открываться;
• до открытия форсунок топливо из распылителя вытекать не должно;
• распыление должно быть равномерным;
• при прекращении подачи топлива давление внутри форсунки в течение некоторого времени должно оставаться неизменным.

При разборке форсунки удобно использовать тиски, но прилагать излишние усилия не стоит

Если распылители неисправны, на форсунки следует надеть защитные колпачки и подготовить место для работы. Поверхность должна быть чистой и ровной. Потребуются:

• тиски;
• ёмкость с чистым топливом;
• накидные ключи.

Форсунки японских авто, имеющие обратку через рампу, в тисках зажимать не стоит, поскольку деталь может быть повреждена. В тиски закрепляют ключ и уже в него помещают форсунку.

Форсунки немецких двигателей можно зажимать в тисках. При этом не рекомендуется использовать рожковые ключи — только торцевые ключи и удлинённые головки.

Порядок замены распылителя следующий.

1. Ослабляется и откручивается накидная гайка. Иногда она снимается вместе с распылителем. В этом случае её выбивают любой подходящей наставкой, очищают от загрязнений и промывают.
2. Снимается и промывается в ёмкости с топливом промежуточный корпус.
3. С корпуса форсунки сливается оставшееся топливо.
4. Извлекается из упаковки и промывается новый распылитель.
5. Промежуточный корпус вынимают из ёмкости таким образом, чтобы вместе с топливом удалялись частицы загрязнений.
6. Форсунка собирается, затягивается гайка.
7. На стенде проверяется работоспособность форсунки.
8. Перед установкой форсунки посадочное место смазывается графитной смазкой. Затягивание производится с усилием 6–7 кг-м. Закручивать форсунку в канал следует руками — она должна идти легко.

Процесс сборки не представляет каких-либо сложностей, если при разборке трубки и штуцера были помечены. Трубки высокого давления перед установкой промывают топливом как снаружи, так и изнутри. После присоединения на трубки устанавливаются зажимы, предотвращающие их вибрацию и преждевременную поломку. Затем из системы удаляется воздух, и запускается двигатель.

Видео: замена форсунки своими руками

 Как диагностируют и ремонтируют форсунки 

В том случае, если в нестабильной работе ДВС владелец подозревает выход из строя топливной аппаратуры, в частности, неисправности форсунок, придётся отправиться на компьютерную диагностику. Когда она покажет ошибки в работе форсунок, их все, комплектом, снимут с мотора и отправят на диагностику на специальном стенде. Стендовая диагностика покажет, не стравливают ли форсунки топливо обратно в сливную магистраль, а если это происходит — под каким давлением.

Следующим этапом будет тестирование работы форсунок на оборудование, которое имитирует работу на двигателе, при участии ТНВД и топливных патрубков. Электронные датчики поочерёдно замерят все параметры работы каждой форсунки, и это даст направление для диагностики причин проблемы. После проверок форсунки отправляют в ультразвуковую ванну и чистят от нагара и других отложений.

После диагностики наступает этап осмотра каждой форсунки на стенде. Мастер аккуратно разбирает все мельчайшие элементы форсунки (можно сделать только на электромагнитных форсунках) и рассматривает их под микроскопом. Преимущества такого скрупулёзного подхода в том, что большинство производителей выпускают все необходимые «запчасти» для ремонта и восстановления форсунки. Установив проблему, например, с неработающим распылителем форсунки, можно заменить его на новый, тем самым вернуть элементу работоспособность бюджетным методом.

• Правда, для форсунок тех производителей, комплектующие которых не найти в продаже, остаётся только две стратегии — заменять дорогостоящий элемент на новый в сборе либо искать бюджетный аналог нужной детали, но другого производителя.

После того, как все нуждающиеся в замене элементы форсунок будут заменены, мастер собирает элемент воедино. Самый ответственный этап — регулировка собираемой форсунки, и это трудная задача: каждая собранная часть измеряется индикатором, если размер не соответствует нужному диапазону — деталь снова разбирается и регулируется шайбой или стопорным кольцом. И так с каждым элементом вплоть до полной сборки форсунки.

Немаловажно также затянуть верхнюю и нижнюю часть форсунки с предельно регламентируемым моментом затяжки с помощью динамометрического ключа.

После сбора отремонтированная форсунка снова отправляется на диагностический стенд, где проверяется во всех режимах работы.

Регулировка после самостоятельного ремонта

Нужно отметить, что в некоторых случаях деталь не будет сразу же корректно функционировать — необходима калибровка. Делается это при помощи смены регулировочных шайб, желательно заранее запастись шайбами разной толщины. Например, если давление срабатывания ниже — ставим более толстую шайбу и наоборот. Можно взять за правило, что для увеличения давления на 10 кгсм, берётся шайба на 0,1 мм меньшей толщины. Диаметр должен быть таким же, как и у ранее установленных.

Также стоит отметить, что на этапе разбора форсунки нужно внимательно осмотреть нажимную пружину и, если она выработала свой ресурс, заменить её. В противном случае можно ожидать протекания топлива. Также в обязательном порядке меняются все уплотнительные кольца. Без проведения этих работ калибровка не будет иметь смысла. После регулировки изделие можно ставить обратно на двигатель.

Некоторые советы

Особенное внимание нужно уделить качеству уплотнительных колец — от них зависит не только герметичность узла, но и возможный перегрев. Они играют роль барьера, который препятствует воздействию избытка тепла ГБЦ на форсунку. Кольца нужно менять после каждого демонтажа. Дело в том, что после затягивания элемента, происходит обжимание колец, они деформируются и прочее. Обратите внимание и на другие моменты:

1. При вопросе, можно ли отремонтировать форсунку дизеля Common Rail собственными силами, вопрос будет — да, можно. Но только с использованием спецоборудования, которое стоит больших денег. Проще обратиться в мастерскую.
2. Заранее проверьте — нужно ли заново прописывать в память блока новую форсунку. Иногда с этим могут быть проблемы.
3. Уплотнительные кольца от разных производителей и под разные модели могут быть неотличимы на глаз. При этом даже малейшее отклонение станет причиной нарушения герметизации. Используйте только кольца от вашей марки автомобиля.
4. Приобретайте запчасти не на рынке, а в специализированных магазинах. В противном случае велик риск нарваться на некачественную деталь.
5. Специальные присадки для топлива значительно продлят срок службы не только форсунок, но и других узлов автомобиля. Однако это скорее профилактическая мера, а не панацея.

Итого

Дизельная топливная аппаратура Common Rail не прощает к себе халатного отношения владельца. Сомнительное топливо и игнорирование проблем выйдет боком и сильно ударит по бюджету, если речь идёт о неисправностях форсунок или ТНВД.

Не стоит экономить, надеясь на гаражных умельцев. Отдавайте дизельные топливные форсунки на диагностику и ремонт только профессионалам и будьте готовы к ремонту и замене отработавших свой ресурс элементов при пробеге порядка 200 тыс. км — очень редко форсунки служат дольше.