Неисправности системы питания дизельного двигателя: Неисправности системы питания дизельного двигателя – Характерные неисправности системы питания дизельного двигателя

Содержание

Принцип работы дизельного двигателя | Интернет журнал автомобилиста

В дизельном двигателе чистый воздух засасывается в цилиндры и в них подвергается очень высокой степени сжатия. Вследствие этого в цилиндрах создается температура, которая превышает температуру воспламенения дизельного топлива.

В момент, когда поршень находится почти в верхней мертвой точке, в сильно сжатый, достигающий температуры около 600° воздух впрыскивается дизельное топливо. Оно загорается само по себе, нет необходимости в свечах зажигания. Чтобы достигалась высокая температура сжатого воздуха при холодном двигателе, в каждой вихревой камере двигателя находится свеча накаливания. Кроме того, двигатель оснащен ускорителем запуска в холодном состоянии, включающимся автоматически или кнопкой на панели приборов.

Из топливного бака топливо засасывается насосом высокого давления через топливный фильтр. Фильтр задерживает грязь и воду. Топливо подается только в том случае, если в системе нет воздуха. В насосе создается необходимое для впрыска давление и топливо распределяется по цилиндрам.

Количество впрыскиваемого топлива регулируется нажатием педали газа. Через форсунки топливо подается в предкамеру соответствующего цилиндра.

Так как дизельный двигатель не требует зажигания, и его цикл не прекращается при отключении напряжения в системе накального зажигания, в конституции дизельного двигателя предусмотрен магнитный клапан. При выключении зажигания напряжение на нем исчезает и канал поступления топлива закрывается.

Основные неисправности системы питания дизельного двигателя и их причины

Во время работы дизельного двигателя в его системе питания могут происходить различные отклонения, вызванные следующими неисправностями.

Затрудненный запуск двигателя.

Основными причинами могут быть:

ограниченная подача топлива;

не работают свечи накаливания;

засорение трубки вентиляции бака;

попадание воздуха в топливную систему;

не работает электромагнитный запорный клапан или система подогрева;

неправильная установка угла опережения впрыска топлива;

неисправен топливный насос высокого давления (ТНВД), изношены или загрязнены форсунки;

недостаточная компрессия в цилиндрах двигателя.

Двигатель на холостом ходу работает неустойчиво. Причинами могут быть:

попадание воздуха в топливную систему;

загрязнение топлива;

неправильно отрегулирована частота вращения коленчатого вала на холостом ходу;

износ или загрязнение форсунок;

нарушение угла установки опережения топлива;

повреждение или ослабление топливопроводов;

неисправность топливного насоса высокого давления.

Снижение мощности и динамики разгона двигателя. Причины:

износ или загрязнение форсунок;

малая цикловая подача топливного насоса высокого давления;

нарушение угла опережения впрыска топлива;

недостаточная компрессия в цилиндрах двигателя.

Повышенный расход топлива, дымный выхлоп. Причины:

негерметичность системы питания;

загрязнение воздушного фильтра;

загрязнения топливопровода слива топлива;

износ или загрязнение форсунок;

нарушение угла опережения впрыска топлива;

неправильная установка зазоров в клапанном механизме;

неисправность топливного насоса высокого давления.

Система питания дизельного двигателя: 6 основных возникающих неисправностей и методы их устранения

Система питания дизельного двигателя с момента своего создания практически не претерпела серьезных изменений, однако в современных автомобилях появились более серьезные требования к двигателям в принципе. Разрабатываются новые правила относительно экологического класса автомобилей, который зависит от доли содержания вредных газов в выхлопах и другие серьезные требования. Чтобы понять особенности работы дизельного двигателя необходимо подробно рассмотреть принципы системы его питания, плюсы, минусы, свойства дизельного топлива и другие важные параметры.

Содержание статьи

Дизельный мотор современного автомобиля

Особенности

Повсеместно дизельные двигатели применяются в инженерных машинах, грузовых автомобилях и маршрутных транспортных средствах. Реже такой тип двигателя встречается у легковых автомобилей, однако, в связи с общим ростом их популярности, дизельные двигатели стали все чаще устанавливаться и на них.

Конструкция камеры сгорания у дизельного двигателя подразделяется на раздельную камеру сгорания и камеру с непосредственным впрыском. В первой ситуации камера сгорания соединена с цилиндром при помощи специального канала. Во время сжатия поступающий в камеру воздух вихревого типа закручивается. Это позволяет улучшить самовоспламенение, которое происходит в основной камере. Такие дизельные двигатели чаще всего встречаются на легковых автомобилях, так как уровень их шума значительно ниже по сравнению с другими двигателями и диапазон оборотов больше.

Во втором случае камера сгорания находится непосредственно в поршне, а топливо попадает в надпоршневое пространство. Низкооборотные моторы с большими объемами чаще всего имеют такую конструкцию. Такие моторы первоначально сильно шумели и вибрировали, но расходовали малое количество топлива. Постепенно появились топливные насосы высокого давления дизельного двигателя с оптимизацией процесса сгорания. Была достигнута стабильная работа двигателя при диапазоне до 4500 оборотов в минуту. Шум и вибрации также были значительно снижены.

Дизель или бензин?

Плюсы и минусы разных типов двигателей часто волнуют автовладельцев. Несмотря на то, что уровень шума и вибраций у дизельных моторов значительно снизился в результате их модернизации, многих автовладельцев беспокоит вопрос: как быстрее завести дизель в морозную погоду? Действительно, дизельный мотор и салон автомобиля прогреваются медленнее вследствие более низких рабочих температур двигателя. Вопрос решается установкой на моторы дополнительных отопителей. Такая опция получила широкое распространение на современных двигателях.

Казалось бы, на этом все, но нет. Многие автолюбители приобретают легковые автомобили с дизельными двигателями из-за относительной дешевизны дизельного топлива. Желая сэкономить на топливе, они не учитывают, что дизельные двигатели гораздо более требовательны к качеству топлива, нежели бензиновые. Бензиновые двигатели скорее требовательны к нужному октановому числу.

Дизельные двигатели напрасно считаются неприхотливыми, так как их требовательность к качеству топлива и расходных материалов довольно высока. Не секрет, что отечественное дизельное топливо по качеству сильно отстает от импортного европейского. Использование старой доброй солярки может неблагоприятно отразиться на работоспособности двигателя. Однако, ведущие российские нефтяные компании стараются решать эту проблему.

Дизтопливо «Евро 4» полностью соответствует стандартам и позволяет двигателю сохранять работоспособность в течение долгого времени. Некоторые также пытаются употреблять автохимию (антигелевые средства), которые позволяют увеличить качество топливо, но использовать их рекомендуется только если уже истек гарантийный срок.

Таким образом, приобретая автомобили с дизельными двигателями, официально не поставляющиеся в Россию, вы рискуете быстро привести в негодность двигатель, рассчитанный на европейское топливо.

Техническое обслуживание дизельного двигателя почти всегда дороже бензинового. Это объясняется более высокой стоимостью запчастей (воздушных, топливных фильтров и т.д.). Замена масла осуществляется чаще, чем у бензинового конкурента (в среднем каждые 7,5 км).

Неплохим преимуществом дизеля, относительно бензинового двигателя, является более экономный расход топлива при большом пробеге автомобиля. Более старый бензиновый двигатель потребляет бензин уже не так экономно, как новенький. В дизельном двигателе такой проблемы практически нет.

Суммируя все вышеперечисленное, можно заключить, что современные дизели по надежности не уступают бензиновым двигателям. Но приобретение их с целью экономии средств на топливо оправдывает себя лишь в том случае, если автомобиль используется долго.

Принцип работы

Как и бензиновые двигатели, дизельные моторы подразделяются на четырехтактные и двухтактные в зависимости от принципа работы. Двухтактные двигатели распространены достаточно слабо. О принципе работы четырехтактного дизельного двигателя читайте далее.

Рабочий цикл такого двигателя состоит из четырех тактов:

Впуск (впрыск). На этом такте коленчатый вал поворачивается от 0 до 180-ти градусов и достигает нижней мертвой точки. Воздух попадает в цилиндр через открытый впускной клапан. В это же время выпускной клапан открывается всего на 10-15 градусов, образуя перекрытие.
Сжатие. Поршень, двигаясь вверх от 180-ти до 360-ти градусов, достигает верхней мертвой точки. Воздух при этом сжимается в более чем 16 раз, а впускной клапан в начале этого такта закрывается. Температура воздуха в двигателе может достигать от семисот до девятисот градусов по Цельсию.
Рабочий ход, расширение. Коленчатый вал вращается от 360-ти до 540-ка градусов, снова достигая нижней мертвой точки. Как известно из физики, сильно сжатый воздух нагревается до очень высоких температур, из-за чего топливо, поступающее из впускного клапана, самовоспламеняется. На этом этапе проявляется важное отличие дизеля от бензинового двигателя. Дизельное топливо начинает подаваться еще до достижения коленчатым валом верхней мертвой точки (опережение зажигания). Продукты горения толкают поршень вниз. При рабочем процессе в дизельном двигателе давление газов постоянно, и благодаря этому они способны развивать больший крутящий момент. Пропорция топливовоздушной смеси в дизеле отличается от бензинового двигателя большим количеством воздуха.
Выпуск. Когда коленвал поворачивается на 720 градусов, поршень выталкивает отработанные газы в открытый выпускной клапан. Газы выходят через выхлопную трубу, а весь цикл повторяется.

Система питания дизельного двигателя внутреннего сгорания

Назначение

Система питания в дизеле — это целый комплекс специальных устройств. Основной ее задачей является не только поступление топлива в инжекторные форсунки, но и обеспечение высокого давления при подаче. Система питания выполняет и другие важные функции:

дозирование точно определенного количества топлива, учитывая нагрузку на двигатель в разные режимы работы;
обеспечение эффективного впрыска топлива в фиксированный промежуток времени с необходимой интенсивностью;
распыление и равномерное распределение горючего по всему пространству камеры сгорания в цилиндрах;
предварительная фильтрация дизельного топлива перед подачей в насосы системы питания.

Система питания обеспечивает подачу очищенного топлива, а ТНВД (топливный насос высокого давления) дизельного двигателя сжимает его до нужного давления. Форсунки подают дизельное топливо в мелко распыленном виде в камеру сгорания

Схема устройства системы питания

В качестве примера приведена схема дизельного двигателя ЗMЗ-5143.10, устанавливаемого на автомобилях УАЗ с электрическим топливным насосом.

Основные элементы системы

Система питания дизельного двигателя состоит из основных и дополнительных элементов. Основные элементы — это: топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки дизельного топлива, топливоподкачивающий насос, ТНВД, инжекторные форсунки (через которые происходит впрыск топлива), трубопровод низкого давления, магистраль высокого давления и воздушный фильтр.

Дополнительные элементы могут быть различны. Среди них встречаются электрические насосы, выпуск отработавших газов, фильтры сажи и глушители. Система питания дизельного двигателя подразделяется на две группы в зависимости от устанавливаемой топливной аппаратуры: дизельная аппаратура топливоподводящая и воздухоподводящая.

В топливоподводящей аппаратуре, как правило, ТНВД и форсунки реализованы как отдельные устройства. Топливо подается в двигатель по магистралям высокого и низкого давления. В магистрали высокого давления ТНВД увеличивает давления для подачи и впрыска необходимой порции топлива в рабочую камеру сгорания.

Кроме ТНВД, в дизельном двигателе предусмотрен топливоподкачивающий насос. Он обеспечивает подачу топлива из топливного бака и пропускает горючее через фильтры тонкой и грубой очистки. Давление, создаваемое этим насосом, позволяет осуществить подачу топливо по трубопроводу низкого давления в ТНВД.

ТНВД дизельного двигателя осуществляет подачу топлива к инжекторным форсункам под высоким давлением. Подача зависит от порядка работы цилиндров дизельного мотора.

Дизельные форсунки расположены в головке блока цилиндров. Их основная задача — точное распыление горючего в камере сгорания. Предусмотрена также и дренажная система, которая выводит избытки подаваемого топлива и воздуха посредством отдельных трубопроводов. Форсунки бывают открытого и закрытого типов, но закрытый тип используется чаще. Сопла такой форсунки — это отверстие, закрываемое запорной иглой. Ключевой элемент форсунки — распылитель. Он получает одно или несколько сопловых отверстий, которые образуют факел в момент впрыска топлива.

Существует и система питания нераздельного типа, в котором ТНВД и инжекторная форсунка в своей совокупности представляют устройство насос-форсунка. Срок службы таких двигателей невелик, а создаваемый шум часто превышает заданные нормы.

Особенности системы питания турбодизеля

Система турбонаддува применяется как в дизельных, так и в бензиновых двигателях. Она предназначена для повышения их мощности без увеличения объема камеры сгорания. Топливоподводящая система в турбированных дизелях остается практически без изменений, а система подачи воздуха претерпевает существенные изменения.

Наддув происходит при помощи турбокомпрессора. Турбина потребляет энергию, выделяемую отработавшими газами. Воздух в турбокомпрессоре сжимается, охлаждается и подается в камеру сгорания дизельного двигателя. Величина этого давления классифицирует компрессоры по степени наддува (низкий, средний, высокий).

Диагностика системы питания дизельного ДВС

Диагностика системы питания дизельного двигателя проводится в специальных сервисных центрах направлена на выявление и устранение следующих неисправностей: износа поверхности цилиндров, шестеренок, звездочек, коленчатого вала, ТНВД, засорение радиатора, воздушного фильтра, каналов охлаждения, масляных каналов, повреждения маховика, клапанов и т.д.

Неисправности могут возникать самые различные. Их своевременное выявление позволит двигателю служить дольше. Основные признаки, по которым можно понять, что существует неисправность следующие: двигатель не запускается, не развивает заявленную мощность, дымит сильно, при работе возникают постукивания.

Устранение неисправностей системы питания дизельного двигателя

Если двигатель не запускается, то первым делом стоит проверить наличие топлива. При низких температурах оно может загустеть, поэтому для запуска двигателя в морозы поможет специальный подогрев дизельного топлива. Следующей причиной может быть наличие избыточного количества воздуха в системе питания. Такие ситуации возникают вследствие негерметичности системы. Для устранения лишнего воздуха необходимо прокачать систему и устранить ее негерметичность.

Трубопроводы, заборник в баке и топливные фильтры могут быть засорены. Вода в них может замерзнуть. Необходимо отогреть их итщательно прочистить ветошью, смоченной в горячей воде. Если не работает ТНВД, то необходимо прежде всего прогреть его теплым воздухом или паром, а если это не помогает — то фильтрующие элементы подлежат замене.

Если двигатель не развивает заявленную мощность и сильно дымит — то необходимо проверить воздушный фильтр на предмет засорения, проверить содержание лишнего воздуха в топливной системе, регулировку угла подачи топлива, регулировку и засоренность форсунок, неисправность насосов высокого и низкого давления. Неисправность устраняется очисткой фильтров, прокачкой и удалением лишнего воздуха, регулировкой муфты опережения впрыска у форсунки, заменой или ремонтом насосов высокого и низкого давления, если прогрев не помогает.

Неравномерная работа двигателя возникает вследствие потери работоспособности форсунками, неисправности ТНВД или регулятора. Неисправные форсунки подлежат немедленной замене, а насос стоит отправить на ремонт.

Постукивания в двигателе возникают из-за слишком ранней подачи топлива или, наоборот, повышенной подачи. Такое возникает из-за выхода из зацепление фиксатора рейки. Для устранения необходимо отрегулировать угол начала подачи топлива или заменить рейку ТНВД.

Теперь по порядку о процессе устранения неисправностей. Отстой из топливных фильтров сливается при условии, что двигатель теплый. Сливные пробки откручиваются, и отстой сливается до тех пор, пока не начинает течь чистое топливо. Затем пробки туго завертываются, а топливная система прокачивается ручным насосом. После этого запускается двигатель. Через 3-4 минуты все воздушные пробки будут устранены. Отстой из топливных баков сливается с помощью специальных кранов аналогично.

Для промывки фильтра грубой и тонкой очистки дизельного топлива сливается топливо, снимаются колпаки и промываются чистым дизельным топливом. Затем происходит замена старых фильтрующих элементов. После сборки необходимо удостовериться в отсутствии подсоса воздуха при работающем двигателе. В противном случае болты крепления стаканов к корпусам подтягиваются вручную.

Воздушный фильтр снимается с автомобиля и извлекается фильтрующий элемент. Корпус и инерционная заслонка промываются в дизельном топливе или горячей воде, а детали продуваются сжатым воздухом, очищается сетка воздухозаборника. Поврежденные детали заменяются.

Проверяется герметичность выпускного тракта. Очистка фильтрующего элемента производится с помощью продувки сухим сжатым воздухом или промывки. Фильрующий элемент подлежит замене, если на нем имеются сквозные повреждения.

Средний срок службы фильтрующего элемента составляет около 30000 км. Его промывка должна осуществляться не более трех раз, а продувка — не более шести раз.

Смазка муфты опережения впрыскивания топлива осуществляется через одно из отверстий до проливания масла из другого отверстия. В нее заправляется 0,3 литра моторного масла.

Чтобы проверить угол опережения впрыска топлива необходимо повернуть коленчатый вал в положение, когда метка на ведущей полумуфте окажется вверху, а фиксатор войдет в отверстие на маховике. Если метки на муфте и насосе совмещены — то угол опережения впрыска корректен.

Чтобы установить угол опережения впрыска, необходимо отвернуть 3 болта ведомой полумуфты и поворотом коленчатого вала и муфты опережения добиваются совмещения меток.

Проверка форсунок на давление впрыскивания производится на специальном стенде. Величина не должна отклоняться от значения 18+0,5 мПа или 17 мПа для форсунки, отработавшей определенный срок. Форсунка должна впрыскивать туманообразное дизельное топливо, а впрыскиваемая струя должна иметь форму конуса. Если эти параметры не соблюдены — то требуется ремонт дизельных форсунок. Проверка и регулировка ТНВД тажке осуществляется специалистами по топливной аппаратуре.

Заключение

Мы рассмотрели основные узлы и агрегаты системы питания дизельного топлива и основные ее неисправности. Своевременное прохождение технического обслуживание поможет выявить и устранить эти неисправности и, как следствие, увеличить срок службы дизельного двигателя вашего автомобиля. Удачи и легких дорог!

Основные неисправности системы питания дизельного двигателя и их причины.

На систему питания приходится 25… 50 % всех неисправностей, наблюдаемых на тракторных дизелях. На рабочий процесс и скорость изнашивания деталей двигателя большое влияние оказывает состояние системы очистки воздуха, всасываемого в цилиндры. С увеличением наработки ухудшаются рабочие характеристики воздухоочистителя — коэффициент пропуска абразивных частиц различного размера и сопротивление. Причины этого изменения — накопление пыли в фильтрующих элементах, а также снижение уровня и ухудшение свойств масла в поддоне. Повышение сопротивления вызывает увеличение разрежения во впускном коллекторе, что повышает опасность подсоса неочищенного воздуха через неплотности воздушного тракта, снижает степень наполнения цилиндров воздухом и, следовательно, мощность и экономичность двигателя.

Для своевременного обнаружения неисправностей в системе очистки и подачи воздуха контролируют герметичность системы, сопротивление воздухоочистителя и впускного тракта (по разрежению в нем) с помощью диагностических средств или штатных приборов.

О неудовлетворительной работе топливной аппаратуры свидетельствуют затрудненный пуск дизеля и неустойчивая работа, повышенная дымность отработавших газов, пониженные мощность и экономичность.

Затрудненный пуск и неустойчивая работа дизеля происходят из-за попадания в цилиндры воды, наличия в топливе воздуха, закоксовывания или залегания иглы в корпусе распылителя, чрезмерного износа прецизионных пар топливного насоса, неравномерности подачи топлива в цилиндры, значительного износа механизмов регулятора. Возможны также поломки пружин плунжеров, нагнетательных клапанов и форсунок, заедание рейки топливного насоса или муфты регулятора, неисправность подкачивающего насоса.

Причиной повышенной дымности отработавших газов является неполное сгорание топлива из-за неудовлетворительной работы форсунок, слишком раннее или, наоборот, позднее впрыскивание топлива в цилиндры, чрезмерная подача топлива, недостаток воздуха (при сильном засорении воздухоочистителя).

По мере изнашивания деталей форсунки и снижения упругости пружины давление начала впрыскивания топлива уменьшается, а следствием этого являются увеличение объема впрыскиваемого топлива и угла начала впрыскивания, изменение мощности и экономичности. При значительном снижении давления впрыскивания топливо может подтекать из распылителя после посадки иглы в седло, что быстро приводит к его закоксовыванию, ухудшению качества распыливания, зависанию иглы. Закоксовывание проходных сечений распылителей определяет изменение пропускной способности и неравномерность работы дизеля.

Работоспособность системы питания нарушается также при неисправности простейших вспомогательных устройств — бака, топливопроводов и их соединений, фильтров, топливоподкачивающего насоса.

18. Основные неисправности системы питания бензинового двигателя и их причины.

К основным неисправностям системы питания карбюраторных двигателей можно отнести. Нарушение подачи топлива вследствие засорения топливных фильтров, патрубков, перегрева бензонасоса, замерзания воды. Однако, большая часть неисправностей системы питания приходится на карбюратор.

Нарушение правильной работы карбюратора связано прежде всего с изменением технического его состояния и появлением различных разрегулировок, сопровождающихся обеднением или обогащением горючей смеси, подтеканием или отсутствием топлива, а также различными дефектами в системе зажигания и управления процессами топливоподачи и воспламенения.

К основным неисправностям карбюраторов можно отнести:

а) Затрудненный пуск двигателя связан с нарушением подачи топлива, приготовлением бедной или богатой смеси, а также с различными.

Б) Затрудненный пуск двигателя связан с нарушением подачи топлива, приготовлением бедной или богатой смеси, а также с различными нарушениями в работе пусковой системы и зажигания.

В) Обеднение горючей смеси. Внешние признаки переобедненной смеси сопровождаются хлопками в карбюраторе или самовоспламенением горючей смеси после выключения зажигания.

В этом случае необходимо установить и устранить прежде всего возможные причины нарушения подачи топлива в поплавковую камеру.

Типичные дефекты обеднения горючей смеси при пуске двигателя связаны с неполным закрытием воздушной заслонки, засорением ГТЖ и АСХХ, низким уровнем топлива в поплавковой камере, заклиниванием клапана подачи топлива, заклиниванием клапана рециркуляции СРОГ в открытом положении, а также с различными неплотностями в соединении карбюратора с впускным трубопроводом и впускного трубопровода с головкой блока —цилиндра.

Г) Богатая горючая смесь. Работа двигателя на переобогащенной емеси сопровождается хлопками в глушитель. Дефект связан с неполным открытием воздушной заслонки, засорением воздушных жиклеров, нарушением оптимального положения винта качества смеси, повышенным уровнем топлива в поплавковой камере.

Д) Неудовлетворительный запуск и прогрев холодного двигателя может быть связан с неплотным закрыванием воздушной заслонки и неисправностью ее привода. Для правильной регулировки привода карбюратора необходимо нажать на педаль дроссельных заслонок и вытянуть рукоятку тяги воздушной заслонки. Рычаг привода воздушной заслонки следует зафиксировать на тяге в закрытом положении воздушной заслонки.

Е) Затрудненный пуск горячего двигателя. Работа двигателя на этих режимах сопровождается хлопками в глушителе. Основная причина затрудненного пуска двигателя в горячем состоянии связана с повышенным испарением топлива в поплавковой камере.

Ж) Двигатель работает неустойчиво или глохнет на режимах XX в основном из-за неправильной работы системы XX, а также системы зажигания.

Неправильная работа на данном режиме сопровождается хлопками в карбюраторе при трогании автомобиля с места или в начале движения и свидетельствует о переобеднении горючей смеси. Если эти дефекты наблюдаются при более высокой частоте вращения KB, то в этом случае неисправна

где.

З) Провалы при разгоне автомобиля, низкая динамика разгона могут вызваны недостаточной подачей ускорительного насоса.

К основным неисправностям бензиновых двигателей можно отнести следующие:

Двигатель не запускается – перегорание предохранителя топливного насоса, неисправность топливного насоса или низкое развиваемое им давление, засорения фильтров и топливопроводов, засорение форсунок, неисправность или обрыв в цепи датчиков положения распределительного (коленчатого вала).
Низкая развиваемая мощность, большой расход топлива – неисправность ДМРВ, кислородного датчика, засорение катализатора в выпускном тракте двигателя, засорение форсунок.
Неустойчивость частоты оборотов коленвала на холостом ходу чаще всего может быть вызвана неисправностью датчика температуры ОЖ.

Учитывая достаточную сложность систем питания бензиновых двигателей список количества неисправностей можно значительно расширить.