Всё о форсунках дизельных двигателей

С одной стороны – дизельные моторы давно зарекомендовали себя. Они надежные, мощные и экономичные. Но все, что связано с подачей топлива, там недешевое – это капризная аппаратура, постоянно требующая внимания. Владельцы дизельной техники об этом в курсе и хорошо знают типичные признаки неполадок с форсунками.

Немного о том, как работают дизельные форсунки

Чтобы понять, как изнашиваются и отчего выходят из строя форсунки, надо хотя бы немного знать их устройство и понимать функционал. Современные дизельные моторы практически все по умолчанию оснащаются однотипной системой впрыска, известной под оригинальным названием Common Rail. А вот форсунки там могут быть разные: есть электромагнитный вариант и пьезоэлектрика.

Второй тип форсунок автолюбители метко окрестили «Феррари» — тоже очень быстро и дорого, а в случае чего ремонту не подлежит. Зато первый тип вполне ремонтопригоден: в корпусе размещается соленоид, плунжер и клапан – причем на иголку в распылителе давит плунжер. И для цикличности процесса предусмотрены каналы, чтобы подавать и отводить жидкое топливо.

Напор в этих каналах солидный, дизтопливо от рампы подается на иголку – точнее, в место ее встречи с распылителем и в нишу над плунжером. Плунжер давит на иголку и в момент открытия клапана соленоидом обе ниши соединяются (над соленоидом и в сливном канале). Происходит скачок напора, поскольку над плунжером оно низкое, а возле иголки высокое – в результате игла поднимается и топливо попадает в цилиндр. Далее соленоид возвращается на место, клапан – тоже, напор над плунжером приходит в норму, а игла закрывает распылитель. И цикл повторяется на каждом впрыске топлива в камеру.

Как функционирует пьезоэлектрика

Форсунки этого типа комплектуются гидрокомпенсатором, который в комбинации с клапаном и пьезоэлементом обеспечивает весь цикл. Электропитание пьезоэлемента меняет его форму за 0,1 мс – цикл впрыска делится на ряд стадий, а дозировка получается невероятно точной. В типовом варианте всего три этапа: на предварительном в цилиндр подается до 2 мл, чтобы прогреть и подготовить воздух, а заодно уравнять напор в камере. Далее происходит основной этап, а на третьем дожигаются остатки и начинается регенерация фильтра.

Пьезоэлектрические форсунки дают возможность деления впрыска по этапам, фактически впрыскивая топливо порциями за один цикл. В результате работа дизельного мотора становится плавной до такой степени, что почти догоняет уровень двигателей на бензине.

Причины поломок в электромагнитных форсунках

Все банально и уже давно: «долголетие» электромагнитных форсунок во многом зависит от качества топлива с контакта с водой. Износ тоже повышает риски. В первую очередь, изнашивается гнездо под шарик клапана – когда это происходит, начинается утечка топлива. Если напор под плунжером нормальный – топливо будет вытекать в подающую магистраль, а если слабый – через распылитель. Это значит, что автомобиль или просто заглохнет под нагрузкой, или поменяется режим работы мотора.

Изменения возможны в обе стороны: или подача топлива к цилиндрам снизится, или возрастет. Соответственно, готовая к поджиганию смесь поменяет состав – в любом случае, мощность упадет. При нехватке топлива мотор начнет «троить», а при избытке пойдут белые выхлопы в холостом режиме.

На этом перечень самых частых поломок не заканчивается: еще известно про ослабление пружины у иголки, про заклинивание клапана от коррозии. Если же появляются проблемы с соленоидом, открывающим клапан, предсказуемо нарушится работа всего ДВС – кроме вышеупомянутых признаков, мотор станет работать нестабильно, с «плавающими» оборотами.

Самые частые поломки форсунок пьезоэлектрического типа

Хотя устроены они сложнее, ломаются примерно так же. И вдобавок есть риск замыкания пьезоэлемента – тогда ДВС совсем не заводится. С неисправным распылителем выхлопы будут густыми и темными, если откажет пьезоэлемент – мотор начнет «троить» и снизит мощность. Симптомы в общем аналогичные.

Диагностика и ремонт форсунок

Откладывать с визитом к специалистам не рекомендуется – чем позже начнется ремонт, тем дороже он выйдет. Поэтому надо следить за своей машиной, обращая внимание на любые изменения. И при первых признаках неисправностей ехать на диагностику.

К счастью, технический прогресс добрался и до форсунок – можно заехать в приличное заведение с компьютерным стендом и не переживать ни о чем. Такая диагностика и высокоточная, и надежная – любые дефекты выявляет. В случае с форсунками речь идет об ошибках цикла (алгоритма). Обычно для диагностики надо снимать весь комплект форсунок и проверять на стенде, иногда сначала проверяют работу мотора как есть (до демонтажа форсунок).

Сразу выявляется отклонение в сторону недолива (когда оно есть), т.е. утечка топлива обратно. Вдобавок, диагностика определяет и напор, с которым это происходит. Если утечек не обнаружено, форсунки проверяются путем имитации нормальной работы, с ТНВД и магистралями. По каждой форсунке индикаторы фиксируют отклонения параметров, что сильно упрощает выяснение причин неисправностей. А после тестирования пригодные к дальнейшему использованию форсунки проходят обработку ультразвуком и чистку.

И на этом диагностика заканчивается – начинается ремонт. Каждую форсунку специалист осматривает (опять на стенде, да), полностью разбирает. Электромагнитные версии в буквальном смысле кладутся под микроскоп. К счастью для автолюбителей, в продаже есть масса деталей для восстановления форсунок – вероятность вернуть функциональность из любого состояния довольно велика. Если можно быстро и надежно починить, а не покупать новую – почему бы и нет?

И конечно, самый простой ремонт – замена поломанных либо изношенных деталей. К примеру, неисправный распылитель чаще всего сразу меняется, форсунка собирается и ставится в двигатель – все, можно ехать. Правда, такой бюджетный ремонт возможен только для форсунок с доступными деталями. Хотя и проблема дефицита решаема: можно либо менять на запчасти сразу в сборе, либо искать аналоги других марок.

Самое ответственное – не сборка форсунки после дефектовки, а ее настройка. Сложный процесс, со множеством измерений, с использованием датчиков и специальных приспособлений. Все детали должны соответствовать диапазону. А потом еще надо затянуть форсунку сверху и снизу, с определенным моментом – обычно для этого используется ключ со встроенным динамометром.

И после ремонта собранная, настроенная форсунка опять проходит диагностику на стенде, с проверкой в каждом режиме.

Почему опасно пробовать ремонтировать форсунки своими руками?

Максимум – придется покупать новые. Если ставить опыты за свой счет не по карману, лучше сразу обратиться к специалистам. Да, услуги профессионалов стоят недешево – но слишком часто истинная причина дороговизны ремонта скрывается в невнимательности автовладельца, который не придавал значения признакам неисправностей, когда проблемы только начинались.

И по поводу экономии. Старые, механические форсунки действительно можно привести в порядок оснасткой на уровне частной мастерской. Немало умельцев так подрабатывает, некоторые прямо в гаражах умудряются. Но форсунки Common Rail лучше даже не выкручивать, особенно с пьезоэлементами – они официально не ремонтопригодны, для обслуживания машины по гарантии придется менять в сборе. Электромеханику восстановить можно, но на соответствующем оборудовании – причем после ремонта придется снова в ЭБУ прописывать.

А вот что вполне по силам каждому автовладельцу, так это выбор по советам мастера и каталогу деталей. Можно покупать сразу фирменный ремкомплект и/или отдельные запчасти: так продаются кольца, шайбы, распылители, пр. Аппаратура дизельных ДВС доступна в широком ассортименте.

О долговечности дизельных форсунок

Покупка самого лучшего топлива и бережное отношение к форсункам еще не гарантируют длительной их эксплуатации. Например, зимой на стенках пустого бака образуется конденсат. А не заметить признаки неисправностей можно круглый год. Многие вообще ничего не делают – только заправляют машину и ездят, заглядывая в ближайший автосервис уже с явными поломками.

А между тем, форсунки уязвимы – как раз тот случай, когда откладывать ремонт себе дороже. Перечень основных неполадок небольшой: если горит Check Engine, если машина плохо заводится и нестабильно работает на холостом ходу, если выхлопы темные и натурально клубятся, если звук работы мотора заметно поменялся, если мотор глохнет под нагрузкой или «троит», если обороты «плавают» или работу ДВС в принципе нельзя назвать стабильной. Во всех перечисленных ситуациях вероятны проблемы с форсунками (и не факт, что лишь с ними). А так вообще все форсунки в процессе эксплуатации изнашиваются, портятся от воды и некачественного топлива.

Следует учитывать, что неправильно настроенная подача топлива может привести к поломке ТНВД и/или ускорить износ подкачивающего агрегата (а особенно уязвимы шестерни). В любом случае, поломка насосов грозит попаданием мелких металлических обломков в форсунки. Поэтому любые неполадки с топливной системой – повод для ее полной проверки (т.е. целиком).

Подытожим

Аппаратура для дизтоплива Common Rail хороша только в исправном состоянии. Чтобы она такой оставалась, владелец машины должен уметь заботиться о своей технике, не экономить на топливе, не затягивать с ремонтом и не отмахиваться от любых признаков неисправностей. Особенно когда речь идет о риске получить проблемы с форсунками либо ТНВД.

И на частных мастеров лучше не уповать, особенно кудесников в гаражах. Самое благоразумное – доверять свои форсунки дизельного мотора настоящим специалистам, чтобы не сомневаться в диагностике и качестве ремонта. Как показывает практика, форсунки редко «переживают» пробег в пару сотен тыс.км., как ни старайся. Но покупать новые из-за поломок и по выработке ресурса – огромная разница и в деньгах, и в эмоциях.