Ремонт дизельных форсунок

Рано или поздно все сталкиваются со значительным увеличением расхода топлива, падением мощности двигателя. Бывают случаи, когда автомобиль отказывается передвигаться и может потребоваться замена распылителей.

Самый простой способ – это отнести форсунки в дизель-сервис, но тогда придется выложить некоторую сумму. Это будет самым правильным методом, но иногда сломанный автомобиль не способен проехать 200 км до ближайшего СТО. Поэтому оптимальным выходом будет самостоятельный ремонт дизельных форсунок. Статья поможет избежать ошибок, в ней учтены основные нюансы и сложности ремонта.

Технология ремонта форсунок

Про случаи с некачественными или бракованными распылителями здесь рассуждать не будем. Главный вывод – если после ремонта не проверить полученный результат на специальном стенде или простейшем приспособлении, которое сможет заменить его, самодеятельная замена вещь сомнительная.

Ремонт большинства дизельных форсунок заключается в замене распылителей, поскольку именно эти элементы чаще всего выходят из строя. У распылителей часто изнашивается корпус и оплавляется наконечник. Также причинами необходимости ремонта могут быть узкий диаметр сопла инжектора и односторонний износ иголки.

Сначала необходимо проверить форсунки на стенде, чтобы убедиться в наличии неисправностей. Если ремонт производится в гаражных условиях, то форсунку нужно аккуратно закрепить в тисках и приступать к демонтажу распылителя.

Сложность заключается в том, что форсунки придется по несколько раз разбирать и собирать обратно. Также основным моментом всего процесса замены распылителя является поддержания деталей и всей рабочей поверхности в абсолютной чистоте.

Устройство и принцип работы дизельных форсунок

На (рис. 1), представлено сечение форсунки. Все они (кроме самых новых) имеют схожее строение, процессы подачи топлива.

Рисунок 1

Рисунок 2

ТНВД подает топливо под давлением в штуцер форсунки, откуда оно по системе каналов поступает в полость “А” распылителя. Дальше топливу продвигаться некуда, так как путь преграждает игла распылителя (1), которая поджата пружиной (9). ТНВД продолжает подавать топливо, насос поднимает давление до той величины, при которой топливо способно преодолеть усилие пружины, тем самым оно приподнимает иглу распылителя над седлом (рис. 1, б).

Солярка попадает в цилиндр, давление падает, в результате чего, игла садится на седло, запирая систему. Когда ТНВД продолжает подавать топливо, процесс повторяется.

После окончания впрыска система обязательно должна закрываться. Если она не закроется, то в следующем такте подача топлива произойдет не тогда, когда давление в системе поднимется до заданного, а в любой момент (а если быть точнее, тогда, когда насос только начнет подавать топливо).

В итоге, работа двигателя жесткая с ударами, мотор может отказаться принимать нагрузку. Кроме того, в незапертую систему не исключено попадание продуктов сгорания. Это может стать причиной выхода распылителя из строя.

Промежуточный толкатель — самая частая поломка форсунки

При возникновении боковой силы, которая прижимает иглу к корпусу распылителя, с ней борется промежуточный толкатель (10). Он разгружает иглу от вероятного воздействия искривленной пружины. Промежуточный толкатель размещен в проставочном корпусе (3). Но бывает, что причиной возникновения боковой силы становится выработка самого толкателя.

Во время замены распылителей всегда нужно быть готовым к тому, что новое изделие будет “лить”. Если это произойдет, тогда понадобится неоднократная переборка с переворачиванием пружины или с ее заменой. Либо придется заменить толкатель, и в редких случаях даже корпус форсунки.

Все остальное в форсунке довольно просто. Так, как игла в распылителе не уплотняется, то некоторая часть топлива просачивается в зазор между корпусом распылителя и иглой и попадает в полость “Б”, где располагается пружина (9). Если не удалять оттуда топливо, то как только полость заполнится, игла распылителя потеряет возможность перемещаться, в результате форсунку “запрет”.

Для того, чтобы удалять просочившееся топливо есть канал “обратки” (7). За регулировку величины давления открытия иглы распылителя, отвечают регулировочные шайбы (8). Вся конструкция стягивается гайкой (4). Никаких прокладок внутри форсунки нет, поэтому герметичность стыков можно обеспечить только чистотой обработки и точностью стыкующихся поверхностей.

Замена распылителей

Итак, вот мы и подошли к самому процессу замены распылителей. Во всем изложении я придерживался мысли, что у Вас есть стенд или аппарат, который может заменить его, на котором после проделанной работы Вы сможете протестировать форсунки.

Подготовка к ремонту

Часто случается, что владельцы заносят мусор в резьбу и устанавливают форсунку на место. Потом, через год или больше, когда понадобится отвернуть форсунку, при сильных попытках ее сорвать, может выломаться кусок головки блока.

Второй момент исключительно важен для того, чтобы достичь хорошего результата и заключается в том, чтобы сразу после отворачивания трубки высокого давления от форсунки, прикрыть штуцер форсунки обязательно чистым и плотным колпачком. При этом, не нужно утешать себя мыслями о том, что распылители все равно будут заменены, поэтому о чистоте можно не очень беспокоиться. Мельчайший мусор, который оказался в штуцере форсунки, во время проверки на стенде, топливо загонит внутрь, в результате, иглу распылителя может заклинить.

Дальше только два варианта развития событий:

• Если Вы еще не меняли распылитель, то лишили себя возможности увидеть, чем же были плохи ваши старые распылители.
• Второй — потребуется чистка новеньких распылителей (данная процедура не всегда успешна).

Вывод — полость форсунки должна быть всегда защищена от попадания пыли и мусора (и даже табака из кармана).

Откручивание деталей

Трубки высокого давления лучше всего снимать пакетом вместе со стяжками (если конструкция двигателя это разрешает). Так в процессе сборки Вы не перепутаете, как все стояло изначально. В случае, если снять трубки пакетом, не получится, тогда отмечаем на насосе штуцер первого цилиндра. После пометьте сами трубки в том порядке, в каком они стояли. Как показывает жизнь, на этом можно сэкономить огромное количество времени и нервов.

Расположение защитных колпачков

Снятие “обраток” трудностей не составит. Правда, на автомобилях японских производителей перед тем, как начать ослаблять гайки обраток, нужно надеть защитные колпачки на штуцера. Для того, чтобы снять саму рампу, колпачки придется убрать, но потом не забудьте их сразу одеть.

Но чаще всего, форсунки вворачиваются в корпус головки блока. Для того, чтобы выкрутить их, не стоит пытаться использовать рожковый ключ. Даже если вам удалось это сделать, не повредив форсунку, то ввернуть ее обратно нужным моментом без повреждений, получается далеко не у всех.

Головка для откручивания дизельных форсунок

Почти все форсунки имеют шестигранник на “22”, “24” или “27”. Для того, чтобы их выкрутить, вполне подойдут удлиненные торцевые головки. Намного удобнее выполнять эту работу, двенадцатигранными головками. При отсутствии возможности приобрести удлиненные головки, можно выйти из положения, таким путем: от обычной головки отрезаем ее шестигранную часть и привариваем ее к отрезку трубы с одного конца, а с другого конца привариваем ответную часть для воротка.

Вывинчивать форсунки сразу не надо, сначала слегка ее нужно пошатать в резьбе после срывания. Делается это для того, чтобы моментально не испортить резьбу в головке или же саму головку, так как во время предыдущих вторжений в канал могли занести грязь.

Разборка форсунок

Итак, форсунки сняты. Теперь сразу же начинаем удалять из форсуночных каналов уплотнительные шайбы, точнее их остатки и вообще мусор. Удаление шайб зачастую занимает много времени.

Форсунка и свеча накала

Как правило, нормальные шайбы должны просто сниматься крючком, но иногда приходится придумывать для этого самодельные приспособления (например, ввернуть в них метчик и тянуть за него).

Ни в коем случае не нужно пытаться подрубить шайбу в канале зубилом. Вы обязательно повредите торцевую часть канала, а исправление таких зарубок потребует снятия головки блока. Проблему испорченного торца не стоит пытаться решить установкой хитрых шайб.

Двигатель сам себя очистит. При этом можно проверить состояние свечей накала и системы управления ими. При снятых форсунках прекрасно видна работа свечей.

Не забудьте заткнуть форсуночные каналы промасленными тряпками, а двигатель сверху полиэтиленом так, чтобы в каналы не попала вода.

Как проверить работоспособность дизельной форсунки

Сняв форсунки, в первую очередь нужно проверить их работоспособность и убедиться, в том, что ранее вынесенный приговор не был ошибочен. Основные критерии оценки работы распылителей:

• при подаче топлива форсунка должна открыться только под заданным давлением;
• до того, как форсунка откроется, подтекание из распылителя недопустимо;
• во время впрыска топлива недопустимы струи и капли;
• факел распыла должен быть ровным, отклонений быть не должно (рис. 2);
• после прекращения впрыска топлива в форсунке некоторое время должно сохраняться давление.
  

Еще говорят о характерном звуке срабатывания форсунки, однако звук не нужно считать объективным параметром оценки форсунки. Это второстепенный показатель. Если оказалось, что замена распылителей действительно необходима, то на форсунки надеваем защитные колпачки и начинаем готовить рабочее место.

Ремонт форсунок на дизеле

Необходимые инструменты и приспособления:

• две ванночки с чистой соляркой;
• необходимые ключи (как правило, два);
• ножик;
• устройство для фиксации форсунок (если нет — тиски).

Все лишнее будет мешать работе. Если в гараже отсутствует специальное устройство для фиксирования форсунок во время ремонта, разбирать придется в тисках.

Рисунок 4

Рисунок 5

А вот форсунки немецких производителей без ущерба для здоровья нужно разбирать в тисках. Есть 2 причины, по которым рожковые гаечные ключи не стоит использовать для разборки и ремонта форсунки:

1. Это довольно неудобно.
2. Накидные гайки корпуса форсунок некоторых двигателей (например: Mercedes OM601,602,603) почти всегда трескаются. При попытке собрать или разобрать их, гайки повреждаются рожковым ключом. А эти детали довольно дорогие, к тому же купить их не так то просто.

Поэтому для разборки форсунок желательно использовать ту же удлиненную головку, что и для снятия с двигателя.

Ослабляем затяжку накидной гайки, после свинчиваем ее руками. Часто она может скручиваться вместе с распылителем, который прикипел к ней. Распылитель, после того, как гайка будет снята, можно выколотить подходящим стержнем, а полость гайки можно очистить ершом для очистки клемм АКБ.

Для выполнения этой работы нужно отойти от чистой зоны на пару метров. Гайку нужно промыть в первой ванночке – она будет для первоначальной промывки. После гайку, кладем стекать в сторону на лист бумаги. Теперь снимаем промежуточный корпус, его ополаскиваем в чистой ванночке, сливаем корпус форсунки, который зажат в тиски, топливом и кладем промежуточный корпус на место, больше ничего не трогаем.

Берем новый распылитель, не разбирая его, ополаскиваем его в чистом топливе. Вытаскивать промежуточный корпус или распылитель (впрочем, как все детали топливной аппаратуры) из ванночки после споласкивания нужно так, чтобы стекающее топливо уносило с собой все пылинки с сопрягаемых поверхностей (рис. 5 и 6).

Рисунок 6

Рисунок 7

Ставим распылитель на место, накидную гайку затягиваем. Теперь нужно проверить на стенде, что получилось. Довольно часто случается, так, когда до замены на форсунке был установлен распылитель достойного производителя, мы заменили на не менее достойный. Если при этом другие детали форсунки не сильно износились, то может оказаться так, что после замены распылителя форсунка сразу заработает так как надо, тогда никаких регулировок больше не потребуется. Если это чудо произошло, то сразу же можно закрыть штуцер форсунки колпачком и окончательно проверить затяжку накидной гайки.

Дело в том, что если такой процедурой заниматься каждый день по несколько раз, то невольно накидную гайку тянешь не очень сильно– так как ведь минуту разбирать снова. К сожалению, с первого раза получается не всегда: чаще всего не соответствует давление и льет распылитель. Не стоит надеяться на то, что льет он из-за того, что мы его не стали разбирать и отмывать от консервации в первый раз. Эти надежды имеют почву только в случае консервации распылителей методом погружения в желатиноподобную массу, но это редко.

Обычно все современные распылители консервируются сами производителем, причем, в специальном масле или в инертной среде. И я уверен, что чище чем Bosch или Delphi очищает свои детали перед упаковкой, мы сделать не сможем. Так что, причина плохого распыла чаще всего заключается в износе промежуточного толкателя (поз 2, см. рис. 1, а) или в деформированной пружине. Иногда переворачивание пружины в корпусе может помочь, но, как правило, необходима замена изношенных деталей.

Ремонт форсунок Delphi своими руками

Самый большой недостаток форсунок Delphi - они боятся грязи или мусора. При сильной загрязненности начинают скидывать топливо в обратку. Выход - отремонтировать, а именно разобрать, почистить или поменять клапан.
Подробнее

 

Таким образом, процедура замены распылителя превратится в череду сборок-разборок-проверок. Одни и те же операции Вам придется повторять до тех пор, пока не достигните требуемого результата. Наконец, нужного результата мы достигли, работа форсунок нас устраивает и их можно устанавливать на двигатель.

На форсунках японских производителей, шайбы уплотняющие рампу обратной магистрали являются разовыми. На двигателях различной конструкции шайбы уплотнения “обраток” очень сильно схожи. Они почти неотличимы друг от друга, но установка чужой шайбы или шайбы странного производителя всегда приводит к подтеканию обратки. Поэтому, когда будете подбирать шайбы уплотнения обраток, нужно выяснять возможность бокового смещения шайбы на форсунке при затяжке, а также убедиться в возможности перекрытия отводящих топливо каналов или наоборот не уплотнения.

Перед тем, как начать вворачивать форсунки нужно убедиться, проворачивая стартером коленвал, в том, что в цилиндры не попала вода или другой мусор, а также можно посмотреть по масляному щупу.

Однако есть одна подробность: всегда нужно вкручивать форсунку в канал только усилием пальцев, если форсунка не идет, значит нужно чистить резьбу, на некоторых машинах очень легко загубить предкамеру, ввернув форсунку не по резьбе, кстати, если форсунка заворачивается туго, то скорее всего пошла она не по резьбе.

Сборка и проверка форсунок

Обратная сборка хлопот доставить не должна, но это в том случае, если вы не погорячились и при снятии пометили все трубки и штуцера. Всего лишь несколько советов. Перед тем как поставить трубку высокого давления, нужно промыть снаружи и пролить топливом изнутри. И да, не пренебрегайте установкой на место зажимов, которые собирают трубки в пакет. Такие зажимы предназначены не для эстетики. Они препятствуют возникновению вибрации. Трубки без зажимов ломаются очень быстро (их как будто ножом разрезает).

Ну вроде бы все, из аппаратуры можно выгонять воздух и пробовать запускать двигатель.

Как проверить форсунки после ремонта

На чем лучше всего проверять работоспособность форсунок? Бесспорно, лучше всего использовать стенд для проверки форсунок. Данный стенд может быть сложнейшим электронным за несколько тысяч долларов и очень простым, можно даже сказать примитивным в духе пятидесятых годов (рис. 7) или же самодельным (рис. 8).

Рисунок 8. Стенд для проверки дизельных форсунок

Рисунок 9. Самодельный стенд для проверки

Любым из них с меньшей или большей степенью удобства можно пользоваться. Я думаю, в вашем даже самом небольшом городе есть дизельные гаражи, в которых есть стенды. Нужно найти, так как договариваться мы умеем.

Но бывает так, что ваш дизель единственный в округе. Тогда пытаемся делать стенд самостоятельно. Можно изготовить самодельный стенд из тракторно-КАМАЗовского насоса или же судового, в крайнем случае можно приспособить ТНВД вашего автомобиля для проверки.

Для этого нужно сделать трубку – тройник, одним концом которая будет присоединяться к одному из штуцеров высокого давления ТНВД, другой конец мы будем крепить форсунку, а на третий прикрепим манометр атмосфер на 200-300, можно конечно больше, но на край и этот сгодится.

Сначала прокручиваем стартером двигатель, пока форсунка не начнет стрелять, а затем уже не оставив включенным зажигание, проворачиваем уже вручную. Конечно это мучительно, но если другого выхода нет сойдет.

О давлении открытия форсунки

На такте сжатия в камеру сгорания из цилиндра перетекает воздушный заряд с огромной скоростью. В камере сгорания из-за ее формы, в этот момент возникает направленный вихрь, в этот вихрь топливо и впрыскивается.

Существуют разные распылители и разные величины давления впрыска топлива в зависимости от степени сжатия и конструкции камеры сгорания форма и скорость вихря различна. Проектировщиками устанавливаются рекомендуемые, допустимые величины давления впрыска для каждого мотора.

Нужно отметить свойство топливных насосов роторного типа фирмы LUCAS – на данных насосах жесткие требования к точности регулировки давления впрыска в пределах комплекта форсунок. В двигателях с такими топливными насосами, поиск неисправной форсунки методом отключения невозможен. Так как двигатель будет тут же глохнуть из-за того, что подача топлива в остальные форсунки прекратится.

Как регулировать давление открытия форсунки в домашних условиях

В большем числе случаев давление открытия современных форсунок можно отрегулировать путем подбора толщины проставочной шайбы между корпусом и пружиной. В хороших мастерских имеются наборы таких шайб, которые могут решить проблемы с регулировкой.

А вот любители должны знать, что существуют шайбы различных диаметров, они предназначены под разные корпуса форсунок, и бывают в исполнении с отверстием и без него. Шайбы без отверстия можно заменить шайбами с отверстием, но недопустима обратная замена. Также недопустимо применение шайб “неродного” диаметра.

Регулировка давления форсунок в домашних условиях

Регулировка давления открытия форсунки

Как правило, форсунки проектируются таким образом, что при увеличение толщины шайбы на 0,1 мм повышается давления впрыска на 10 кГ.см2. Довольно часто при ремонте форсунок приходится видеть, что при предыдущих вмешательствах давление впрыска регулировали при помощи нарезанных мелкими кусочками бритвенных лезвий, которые подкладывали под пружину. Этот способ регулировки недопустим. Во-первых, тем самым Вы получаете подкладку неконтролируемой формы, создается неопределенность опоры пружины, происходит неоднородная выработку и провоцируется возникновение боковой силы. А во вторых, скол кусочка лезвия может натворить внутри форсунки много дел.

Поэтому единственное качественное решение проблемы — это изготовление новых шайб расчетной толщины. И только в тех случаях, если делать ее на токарном станке, шлифовка и термообработка абсолютно недоступны, можно регулировать давление шайбами, сделанными из стальной фольги, подкладывать их нужно между штатной шайбой и корпусом. Если пружина у вас будет опираться на не закаленную подкладку, то спустя короткое время от нее ничего не останется.

Типичная проблема японских форсунок

Отличительная особенность форсунок японских производителей двигателей — это отвод “обратки” в специальную рампу через торец форсунки. Если разбирать неаккуратно, произойдет деформация уплотнительного торца форсунки. Вследствие деформации, герметичного уплотнения “обратки” добиться не удастся. Некоторые начинают “эксперименты” с подтяжкой гаек рампы и с подкладыванием уплотнительных шайб под гайки.

Единственный способ решения этой проблемы это подрезание на токарном станке уплотнительного торца форсунки. Но имейте в виду, что торцеванием можно исправить только одну поверхность форсунки, поэтому форму канавки на торце может оказаться деформированной настолько сильно, что уплотнительная шайба уже не сможет перекрыть ее. Такую форсунку только менять.

Глупые попытки подтянуть текущие или потеющие обратки почти всегда приводят к деформации фланцев рампы обраток. С этими фланцами уплотнения добиться не получится, их придется восстанавливать. Это довольно просто, можно сделать вручную шлифованной плитке, положив на нее наждачную бумагу.

Источник: http://diesel.dcp.kiev.ua/RemInjector.html