Статьи

PLD – секции устанавливаются на такие автомобили, как ДАФ (DAF), Мерседес-бенц (Mercedes), Рено (Renault) с двигателем Мак (MACK).

Данная схема топливной аппаратуры отличается от системы впрыска с Насос-форсунками. В Насос-форсунке управляющий (электромагнитный клапан) и исполнительный механизм (распылитель) конструктивно объединены в единое целое. PLD-секция представляет собой управляющий механизм (электромагнитный клапан). Управляющий механизм – форсунка – установлен отдельно в головке блока цилиндров и соединен с PLD-секцией трубкой высокого давления.

      Данная система впрыска отличается высокой ремонтопригодностью. Топливная форсунка сделана отдельно от PLD-секции. Т.к. при низком качестве дизельного топлива первым выходит из строя распылитель форсунки. Форсунку можно снять и провести проверку и, при необходимости, ее регулировку или ремонт.

PLD-секции установлены на блоке двигателя. При снятии/установке PLD-секций не требуется регулировка тепловых зазоров.

Трубка высокого давления, соединяющая PLD-секцию и форсунку, находится в открытом доступе. Т.е. при необходимости можно с наименьшими трудозатратами провести диагностическую процедуру прямо на автомобиле – померить давление, развиваемое PLD-секцией.

Рассмотрим устройство и основные неисправности PLD-секций.

Плунжерная часть.

Плунжер отвечает за создание высокого давления – порядка 1500 bar - в системе впрыска. Плунжер имеет желтое покрытие – нитрит титана – обеспечивающее ему высокий ресурс. Корпус PLD-секции является втулкой плунжера.

Неисправности:

1. Износ, задир и заклинивание плунжера и втулки плунжера. Это происходит из-за некачественного топлива, наличия в топливе механических примесей и воды, некачественного моторного масла и увеличенных сроках его замены.

Красной стрелкой на рисунке отмечен износ плунжера. Этот износ вызван некачественным моторным маслом.

2. Усадка, разрушение возвратной пружины.

3. Разрушение стопорной скобы.

Клапанная часть.

Состоит из корпуса PLD-секции, магнита, проставки, нижней крышечки, пластины и четырех болтов.

Наиболее распостраненная неисправность - нарушение герметичности резиновых уплотнений в результате из усадки и физического старения.

Очень часто встречается такая неисправность, как отрыв клапана от пластины. Это происходит из-за разрушения соединяющего их болта. При этом PLD-секция перестает работать вообще.

Корпус форсунки является также направляющей клапана. При использовании некачественного топлива клапан начинает клинить в корпусе. При износе запорного седла клапан-корпус форсунка не выдает необходимых параметров. Запорная часть клапана и корпуса отмечена красной стрелкой на рисунке представленном ниже.

При демонтаже-монтаже трубки высокого давления происходит физическое разрушение резьбы и уплотняющего конуса. Это приводит к нарушению герметичности и уменьшению проходного сечения отверстия.

Форсунка системы впрыска с PLD-секциями конструктивно не отличается от форсунок систем впрыска с ТНВД. Диагностика, поиск и устранение неисправностей известны и ремонт форсунок может быть произведен практически в любом топливном цеху.

Форсунки на PLD-секциях автомобилей ДАФ (DAF) необходимо проверять каждые 70000 км. пробега. При плохом качестве распыла топлива происходит разрушение днища поршня со всеми вытекающими последствиями. Это конструктивная «особенность» двигателей DAF, оснащенных системой впрыска топлива с PLD-секциями.

Для обеспечения ресурса PLD-секции и надежности ее работы необходимо:

1. Заправляться качественным топливом.

2. Неукоснительно соблюдать периодичность замены моторного масла и производить регулировку тепловых зазоров клапанов.

3. Не перегревать двигатель.

И тогда PLD-секции в благодарность за такую «заботу» обеспечат вам надежную работу на долгие годы.

Насос-форсунки Детроит серия 60 (Detrois diesel S 60) являются одними из самых распространенных в России. Форсунки данного типа очень надежны и их ресурс составляет до миллиона километров пробега.

На рисунке представлена насос-форсунка Детроит в сборе

Далее мы рассмотрим устройство насос-форсунки.

Распылительная часть

Распылительная часть состоит из трех проставок, пружины, грибка форсунки и собственно сам распылитель. Все это соединяется с корпусом насос-форсунки при помощи стаканчика.

Основные неисправности:

1. Утечки топлива через неплотности. Пример такой неплотности представлен на фото ниже.

2. Игла распылителя в процессе работы набивает яму на проставке распылителя. Высота подъема иглы увеличивается, соответственно цикловая подача увеличивается.

В особо «страшных» случаях игла заклинивает в этой яме. Распылитель при этом находится постоянно открытым. Появляется белый дым, с вытекающими со всего этого последствиями.

3. Падение давления начала открытия распылителя. Это происходит из-за многих факторов, таких как физический износ распылителя, износ грибка, усадка пружины в процессе работы.

4. Физический износ распылителя.

4.1. Износ запорного конуса распылителя;

4.2. Подклинивание иглы распылителя;

4.3. Прогар запорного конуса;

4.4. И много других «приятных» вещей.

На фотографии представлен распылитель.

На фотографиях слева представлен распылитель с гидродинамическим износом. Соответственно факел распыла очень далек от идеального. Последствия: в самом страшном случае происходит отрыв носика и появляется «веселый белый» дым.

На фотографии справа представлен работоспособный распылитель без следов гидродинамического износа.

Плунжерная часть.

Плунжер создает давление порядка 1500 bar. Этого давления вполне достаточно для нормальной работы насос-форсунки.

Она состоит из толкателя, плунжера, корпуса и возвратной пружины.

Плунжер имеет специальное желтое покрытие – нитрит титана, что обеспечивает ему непревзойденную долговечность и износостойкость.

Корпус насос-форсунки является одновременно втулкой плунжера.

Основные неисправности:

1. Износ плунжерной пары.

Это происходит из-за попадания топлива с механическими примесями; наличием в топливе воды, газового конденсата или бензина; увеличенных сроках замены моторного масла и его низкое качество, т.к. верхняя часть плунжерной пары смазывается моторным маслом.

2. Физический износ толкателя. Это происходит в результате нарушения регулировок преднатяга насос-форсунки.

3. Усадка возвратной пружины.

Клапанная часть.

Состоит из корпуса насос-форсунки, магнита, проставки, нижней крышечки.

Наиболее распостраненная неисправность - нарушение герметичности резиновых уплотнений в результате из усадки и физического старения.

Очень часто встречается такая неисправность, как отрыв клапана от пластины. Это происходит из-за разрушения соединяющего их болта. При этом форсунка перестает работать вообще.

Корпус форсунки является также направляющей клапана. При использовании некачественного топлива клапан заклинивает в корпусе. При износе запорного седла клапан-корпус форсунка не выдает необходимых параметров.

Для обеспечения ресурса насос-форсунки и надежности ее работы необходимо:

1. Заправляться качественным топливом.

2. Неукоснительно соблюдать периодичность замены моторного масла и производить регулировку преднатягов насос-форсунок и тепловых зазоров клапанов.

3. Не перегревать двигатель.

И тогда насос-форсунки в благодарность за такую «заботу» обеспечат вам надежную работу на долгие годы.

      Насос-форсунки или ECU (electronic unit injector), PDE UIS для Unit Injector system. Насос-форсунка представляет собой топливный насос высокого давления и форсунку как единый функциональный узел.

Принцип работы в двух словах выглядит следующим образом.

Плунжер насос-форсунки, создает давление (более 2000 атм). Электромагнитный клапан (куда провода прикручиваются) регулирует объём и количество топлива, а так же время впрыска. Распылитель – “исполнительный механизм” производит впрыск топлива в цилиндр. От качества факела (распыливания топлива) во многом зависит расход топлива и динамика двигателя.

         Плунжер насос форсунки, приводятся в движение кулачковым валом двигателя через, толкатель и коромысло.

Датчики дают информацию блоку управления о: положении педали газа, числе оборотов двигателя, позиции распред валов, температуры и давления воздуха во впускном коллекторе, времени начала впрыска с датчика детонации (по времени совпадает примерно с БИП сигналом) и т.д. На основе этих данных, блок управления формирует управляющие сигналы на клапан насос форсунки (индивидуального насоса)

      Диаграмма тока исправной насос форсунки будет выглядеть примерно так:

            Здесь БИП-сигнал это BIP  Begin of Injection Period. Начало периода впрыска.

       PLD – секция ( индивидуальный насос), с функциональной точки зрения, работает по такому же принципу,  что и насос форсунка с той лишь разницей,  что  «распылительная»  часть вынесена отдельно в виде простой форсунки.

        Форсунка дизельного двигателя внутреннего сгорания один из важнейших узлов топливной системы двигателя. От ее состояния зависят очень важные параметры, такие как: легкость запуска двигателя, топливная экономичность, тяговые качества автомобиля, чистота выхлопа.

Устройство форсунки представлено на рисунке.

1.    Корпус форсунки;

2.    Регулировочная шайба;

3.    Пружина;

4.    Грибок;

5.    Проставка;

6.    Стаканчик форсунки;

7.    Распылитель.

Проверка состояния форсунки:

1.              Производится очистка форсунки от загрязнений и внешний осмотр. Форсунка не должна иметь трещин и кавитационного разрушения стаканчика форсунки (Поз. 6). Не должно наблюдаться нарушения целостности резьбы гайки трубки высокого давления и внутренней резьбы крепления штуцера магистрали обратного слива топлива. Распылитель (Поз. 7) должен иметь правильную форму, на нем должны отсутствовать намывы и следы кавитационного разрушения.

2.              При проверке форсунки на стенде необходимо обратить особое внимание на качество распыла, которое должно сопровождаться характерным звуком. Распылитель должен работать четко, подклиниваний иглы распылителя не допускается. Форсунка проверяется на гидроплотность, т.е. время падения давления после открытия распылителя. При удержании давления на 1 МПа ниже давления открытия распылителя на нем не должно наблюдаться образования капель – каплепадения.

Если распылитель форсунки работоспособен, но несоответствует давление открытия распылителя эталонному, производят регулировку форсунки.

Форсунки по конструкции разлчаются:

1.                    Форсунки с регулировкой давления открытия распылителя регулировочными шайбами;

2.                    Форсунки с регулировкой давления открытия распылителя регулировочным винтом.

При разборке форсунки необходимо обратить внимание на состояние сборочных единиц.

1.                Пружину форсунки (Поз. 3) заменяют при наличии более 3-х регулировочных шайб.

2.                Грибок (Поз. 4) заменяют при наличии на нем явных следов физического износа от контакта с иглой распылителя.

3.                Проставку форсунки (Поз. 5) заменяют при наличии следов утечки топлива, при наличии износа от контакта с торцом иглы распылителя.

Проставка форсунки изготавливается из стали с высокой степенью точности. Основное назначение проставки:

- ограничивать ход иглы распылителя;

- соединять топливные каналы корпуса форсунки и распылителя;

- за счет штырьков обеспечивае правильное расположение распылителя относительно корпуса форсунки.

Если проверка форсунки показала что распылитель форсунки не работоспособен, то производится замена распылителя с последующей проверкой форсунки на стенде и при необходимости регулировка давления открытия распылителя.

Распылитель является наиболее важным и ответственным узлов форсунки дизельного двигателя.

Распылители делятся на:

1.    Распылитель дырчатый (Рис. b);

2.    Распылитель штифтовый (Рис. а).

Штифтовые.

Штифтовые распылители применяются на дизельных двигателях небольшого объема, которые устанавливаются на легковые автомобили, микроавтобусы, и малотоннажные грузовые автомобили.

При работе распылителя происходит изменение следующих параметров, таких как:

- Износ сопрягаемых плоскостей иглы и корпуса распылителя. Это приводит к ухудшунию качества распыла.

- Происходит износ тела иглы от контакта с корпусом распылителя (di) это приводит к утечкам топлива из магистрали высокого давления в магистраль обратного слива топлива – ухудшается гидроплотность распылителя. Также износ тела иглы ухудшает свободу перемещения иглы распылителя вплоть до заклинивания иглы.

- Эррозионное разрушение распыливающих отверстий (dr). Это приводит к увеличению объема впрыскиваемого топлива. При значительном разрушении отверстий наблюдается отрывание носика распылителя с попаданием последнего в камеру сгорания.

- В результате физического износа запорного конуса распылителя и проставки форсунки наблюдается увеличение хода иглы распылителя (hi). Это приводит к увеличению объема впрыскиваемого топлива.

- Также наблюдается закоксовывание отверстий распылителя из-за нарушения температурного режима и загрязнение внутренних полостей распылителя от контакта с некачественным дизельным топливом.

Как правило при попадании в топливную систему дизельного двигателя некачественного дизельного топлива первыми выходят из строя распылители.

При необходимости распылители заменяют новыми. В случае когда такая замена невозможна (отсутствие распылителей на рынке, техника старых годов выпуска, и т.д.) производится восстановление распылителей.

Технология восстановления состоит в следующем:

1.                Производится очистка корпуса распылителя и иглы от шлаковых отложений с помощью ультразвуковой ванны.

2.                Запорный конус иглы распылителя протачивается на круглошлифовальном станке до устранения следов износа. Шлифовку производят с обязательной подачей в место шлифовки охлаждающей эмульсии. Шлифованием запорному конусу иглы придается необходимый угол запора и необходимая шероховатость поверхности.

3.                Производится притирка запорного конуса иглы распылителя с помощью специальных притиров. Притир изготовлен из специального мягкого материала. Это необходимо для того, чтобы продукты износа не повреждали восстанавливаемую поверхность, а задерживались в распылителе. Притирка производится притирочными пастами разной зернистости.

4.                Производится селективная подборка иглы к корпусу для обеспечения необходимого зазора между корпусом распылителя и направляющей поверхностью иглы. Это необходимо для создания требуемой гидроплотности.

5.                Собранный восстановленный распылитель проверяется на топливном стенде на предмет соответствия показателей работы эталонным.

При восстановлении распылителя не всегда удается достичь требуемых показателей работоспособности и в таком случае распылитель выбраковывается. Также выбраковываются распылители с эрозионными разрушениями носика распылителя, со следами прогаров, распылители с заклинившими иглами в открытом положении.

За состоянием форсунок необходимо регулярно следить. Только тогда можно гарантировать надежность работы, низкий расход топлива, высокую мощность и динамику двигателя, чистый выхлоп. Неисправные форсунки отрицательно влияют на все узлы и системы дизельного двигателя.