Дизельные двигатели Common Rail, как и все дизельные двигатели, известны своей выдающейся отдачей крутящего момента. А когда мощность снижается, основные причины часто лежат на поверхности. И также часто автовладельцы упускают их из виду.
Немного теории
Дизельные системы Common Rail (CRD) работают в экстремальном мире, с почти невообразимыми возможностями. Например, в течение своего срока службы, типичная топливная форсунка на коммерческом транспортном средстве будет открываться и закрываться более миллиарда раз, а давление в рампе системы подачи топлива может достигать 2 800 бар! Продолжительность впрыска составляет всего 50-1000 микросекунды, и топливо подается со скоростью 2000 км/ч через отверстие диаметром от 0,05 мм. Зазор иглы клапана составляет 0,002 мм (2 мкм); для сравнения, человеческий волос в 30 раз толще (0,06 мм).
Из-за этих экстремальных скоростей, давлений и микроскопических отверстий топливная система дизельного транспортного средства должна работать с максимальной производительностью. И её эффективность сильно зависит от дизельного топлива, которое должно быть чистым и нужного состава. Большинство владельцев транспортных средств редко задумываются о том, что они заливают в топливный бак, пока автомобиль не начнет работать с заметным ухудшением эксплуатационных свойств.
К сожалению, специалисты автосервисов также часто пренебрегают логикой диагностики дизельных топливных систем. Причину, по которой компоненты топливной системы вышли из строя, ищут в первую очередь в «железе». При этом, упускают из виду причину номер один: загрязненное или некачественное дизельное топливо.
Довольно часто, поврежденные компоненты топливной системы заменяются без необходимой очистки топливного бака, магистралей и элементов топливной системы, утилизации загрязненного топлива и замены его чистой солярой.
Пропуск этого важного этапа даст один результат: автомобиль вернется на сервис с ещё большим количеством проблем.
Отправные точки
Во всех сервисных бюллетенях производителей описывается процесс проверки топливной системы, выявления первопричины любых проблем с производительностью и способы правильного ремонта системы. Если есть возможность прочесть этот документ — не пренебрегайте ею. Особенно важны в этом контексте сервисные коды (например, P0087, P0088, P2291 ).
Основные неисправности таковы:
- двигатель не запускается;
- низкое управляющее давление в форсунке;
- долгая прокрутка двигателя для запуска;
- внезапная остановка двигателя;
- долгая его остановка при выключении зажигания;
- неровная работа;
- низкое или медленное нарастание давления в топливной рампе;
- нестабильное давление в топливной рампе.
Коды неисправностей и описанные симптомы не ограничиваются автомобилями конкретных производителей, рекомендации могут быть использованы для автомобилей с дизельным двигателем с топливной системой common rail любой марки.
Если вы столкнётесь с тем, что описано выше, прежде чем приступить к ремонту необходимо взять пробу топлива, чтобы определить его качество. Получение образца занимает всего несколько минут, но по какой-то причине большинство технических специалистов очень часто не тратят время на выполнение этого теста.
Между тем, определение состояния топлива является наиболее важным диагностическим этапом процесса.
Во-первых
Дайте топливу отстояться и достичь комнатной температуры; если вода присутствует, она начнет отделяться от топлива. Также ищите предметы, плавающие и/или взвешенные в топливе. Металлический мусор трудно увидеть в пробирке для пробы топлива. Можно пропустить топливо через кофейный фильтр — стружка останется на фильтре. Или набрать его в чистый черный контейнер, например, в аэрозольную крышку. Это обеспечит необходимый контраст между ёмкостью и металлическим мусором.
Если в образце топлива обнаружена стружка металла, существует высокая вероятность того, что этот мусор уже повредил какие-то узлы системы — включая насос высокого давления, топливные форсунки, датчики и компоненты управления.
Во-вторых
Следующим шагом является запах топлива. Оно пахнет бензином или, может быть, даже луковыми кольцами? Если оно пахнет растительным маслом, клиент может экспериментировать с альтернативными топливными смесями, чтобы сэкономить деньги.
Завершающим этапом процесса является измерение удельного веса топлива, который предоставит информацию о его тепловой энергии. Дизельное топливо с более низким удельным весом будет производить меньше энергии, уменьшать мощность двигателя и повышать расход топлива.
Часто наши клиенты обеспокоены высоким расходом
При этом, коды неисправностей отсутствуют. Как бы вы подошли к этому вопросу?
В зависимости от вашего знания систем CRD, вы, вероятно, потратите время на проверку подачи топлива, давления в топливной системе, работы инжектора и т. д. И не найдете ничего существенно критичного. Затем вы можете проверить элементы, не относящиеся к топливной системе — поток воздуха в двигатель, производительность турбокомпрессора, работу системы дополнительной обработки и т. д. И снова не найти проблем. В крайнем случае, вы, наконец, проверяете качество топлива и обнаруживаете, что удельный вес ниже требуемого, и понимаете, что единственная проблема — бак плохого дизельного топлива.
Возможно вы сделали это, и всегда отбираете пробу топлива в самом начале диагностического процесса. Но реально менее 10% мастеров делают пробу топлива всегда. Каждый производитель автомобилей рекомендует проверять качество топлива на самых ранних этапах диагностического процесса. Тому есть веские причины. И не следует игнорировать эту рекомендацию.
Важно понимать влияние загрязненного топлива. Сервисные бюллетени производителей направляют технических специалистов на поиски металлических частиц в топливной системе. Говорят, что металлический мусор образуется, когда насос высокого давления изнашивается из-за недостатка смазки. Это в основном верно, но преждевременный износ также происходит из-за загрязнения, введенного в топливную систему от внешних источников. Загрязненное топливо также повредит топливные форсунки, в первую очередь возрастает сброс в «обратку» топлива, что в конечном итоге приведет к отсутствию питания и кодам неисправности P0087.
В качестве примера можно рассмотреть систему Bosch CRD, в которой используются два исполнительных механизма для управления давлением в рампе и датчик давления в топливной рампе на направляющей. Исполнительным механизмом, который контролирует количество топлива, поступающего в поршень насоса высокого давления, является клапан регулировки объема (VCV), и он обычно является наименее устойчивым к загрязнению компонентом, его можно демонтировать и осмотреть на наличие мусора. Это в основном два-три болта с уплотнительным кольцом для уплотнения. Если мусор не обнаружен, следует заменить уплотнительное кольцо и установить VCV.
Если на VCV обнаружен мусор, это подтверждает, что металлический мусор разбросан по всей топливной системе — от топливного бака до внутренней части топливных форсунок и каждой точки между ними — что означает, что ремонт будет продолжительным.
Многие производители рекомендуют заменять узел в сборе, а не просто переустанавливать удаленный компонент. Это связано с тем, что уплотняющая поверхность оказываются под угрозой после демонтажа компонента.
Если вы видите ржавчину на каком-либо внутреннем компоненте топливной системы, нет никаких сомнений в том, что топливо загрязнено и система фильтрации нарушена.
Конечно, есть большой вопрос: как вода попадает в топливную систему? По сравнению с бензином, дизельное топливо содержит больше примесей и содержит растворенную воду, свободную воду и парафин, которые могут блокировать топливный фильтр в холодную погоду. Растворенная вода в очень небольших количествах в миллионных долях обычно не является проблемой, но растворенная вода в больших количествах является серьезной проблемой, если загрязненное топливо проходит через систему фильтрации/сепарации воды. Образец мутного топлива указывает на то, что в топливе сохраняется вода. При наличии достаточного количества времени вода и топливо разделятся, на этапах испытаний образца топлива.
Свободная или несвязанная вода возникает в результате конденсации, возникающей в результате быстрых изменений температуры, или она может быть залита в топливный бак. Анализ загрязненных фильтрующих элементов показал, что топливо может содержать ржавчину, воду, органические вещества, волокнистые соединения, пыль, песок и абразивные металлы. Эти примеси поступают в топливо через неправильное хранение топлива, через вентиляционное отверстие топливного бака или из самого топливного бака.
Высококачественные топливные фильтры пытаются полностью отделить воду от топлива. Капли воды накапливаются в порах на входной стороне фильтрующего элемента. В правильно работающей системе поток / давление топлива недостаточны для проталкивания этих капель через капилляры. При чрезмерном загрязнении воды все больше и больше пор блокируется отложениями воды, препятствуя прохождению топлива через фильтр. Давление на входной стороне увеличивается до тех пор, пока вода не будет вытеснена через поры. С чистой стороны вода падает в виде капель из фильтрующего элемента и опускается на дно камеры сбора воды из-за более высокого удельного веса воды по сравнению с дизельным топливом. Оттуда это может быть удалено посредством слива.
Производители транспортных средств сосредоточили свое внимание в этой области. Несколько лет назад было обычным видеть фильтр 10 мкм с разделением воды в первичном фильтре и фильтр 4 или 5 мкм с частичным отделением воды во вторичном фильтре. Сегодня используется топливный фильтр 5 мкм ступени 1 и фильтр 2 ступени представляет собой топливный фильтр 2 мкм. Некоторые производители объединяют первичные 5 мкм и вторичные 2 мкм фильтры в одном картридже. Сменные фильтры должны соответствовать или превышать рекомендации изготовителя транспортного средства.
Как только вы убедитесь в наличии мусора в тракте, рекомендуется провести капитальный ремонт дизельной топливной системы. Как правило, производители выпускают бюллетени с рекомендациями, и предоставляют список частей, которые должны быть заменены, и процесс промывки, который необходимо соблюдать. Одной из задач, которую нельзя игнорировать, является полный слив топливного бака, его очистка, удаление загрязненного топлива и использование свежего, чистого, высококачественного дизельного топлива. Это обеспечит готовность всей системы к работе в соответствии с заданными эксплуатационными параметрами.
Если топливная система работает с пиковой производительностью и —
- фактические и требуемые давления поддерживаются во всех рабочих диапазонах;
- нет предупреждений с кодами неисправностей;
- качество топлива стандартное
— вероятно, возникшая проблема низкой мощности и/или производительности зависит от других звеньев тракта.
Это могут быть впуск воздуха (примитивно, грязный воздушный фильтр), «умирающий» датчик MAF, неисправный турбонагнетатель, неполадки в системе рециркуляции отработавших газов, или самое неприятное — следствие неквалифицированного обслуживания двигателя или топливной системы.
Всем известны «страшилки» о сбитых метках ГРМ, после стандартной операции по замене ремня. Но, об этом пойдёт речь в другой статье. Лучше всего, если есть проблемы в работе дизеля, сразу приехать к нам. Мы рядом!