Диагностирование системы питания бензиновых двигателей: основные неисправности, диагностические параметры и нормативы, методы и режимы диагностирования, применяемое оборудование

Устройство ТНВД

Какова роль ТНВД в автомобиле? Сравнивая с человеческим телом, можно сказать, что это сердце. Как сердце обеспечивает постоянный ток крови в организме, так и топливный насос непрерывно снабжает топливом мотор. Однако разобравшись глубже, можно прийти к выводу, что ТНВД выполняет более широкий спектр функций:

точная дозировка горючего в зависимости от нагрузки мотора;
подача топливной смеси под давлением в форсунки;
впрыск топлива в цилиндры в строго определенный момент.

ТНВД имеет преимущество перед обычным карбюратором именно потому, что есть возможность точной дозировки впрыскиваемой смеси горючего. Благодаря чему достигается определенная экономия топлива. Насос жестко соединен с коленвалом, поэтому при увеличении оборотов двигателя повышается количество топливной смеси в одной порции, впрыскиваемой в камеры сгорания. При снижении оборотов количество горючей смеси также снижается.

Дизельные моторы испытывают высокие нагрузки при работе. Поэтому солярка нагнетается в цилиндры под большим давлением, и только такие условия обеспечивают ее полное сгорание. Бензиновый двигатель таких нагрузок не испытывает. Поэтому ТНВД применяются только в силовых агрегатах, где происходит прямой впрыск топлива в камеру сгорания, без впускного коллектора.

Отсюда можно сделать вывод, что применение топливного насоса помогает повысить эффективность работы мотора, при этом еще и сократив потребление горючего.

Упрощенно самый простой ТНВД рядного типа состоит из следующих элементов:

плунжерная пара, состоящая из поршня (плунжера) и цилиндра (втулки);
топливопроводящие канавки для снабжения плунжерных пар;
вал с кулачками и центробежной муфтой; привод вала осуществляется от ГРМ-ремня;
плунжерные толкатели, приводимые в движение кулачковым валом;
возвратные пружины, благодаря которым плунжер возвращается в исходное положение;
клапаны нагнетательные;
штуцеры;
рейки зубчатые;
всережимный регулятор, приводимый в действие нажатием на педаль газа.

Если представить эти все детали единой картинкой, можно заметить аналогию принципов работы ТНВД и двухтактного мотора:

кулачковый вал вращается;
кулачки надавливают на толкатели плунжера;
плунжер движется в цилиндре;
в процессе повышения давления открываются клапаны нагнетания;
форсунки снабжаются топливом через клапаны.

Насос устроен таким образом, что не весь объем топливо-воздушной смеси попадает к форсункам. Превышающий требуемую порцию остаток сбрасывается через сливные клапаны. За подачу солярки в нужный момент отвечает центробежная муфта. Регулирование количества топливной смеси осуществляется всережимным регулятором в зависимости от позиции педали газа.

Прогресс не стоит на месте. На смену механическим насосам пришли ТНВД с электронным управлением. Это значит, что процессорная техника управляет всеми происходящими в насосе процессами. В результате обеспечивается подача очень точного количества горючей смеси и быстрая реакция на управляющее воздействие. Механические агрегаты не могут обеспечить такие параметры работы. Благодаря применению электроники удалось уменьшить циклы нестабильного сгорания и повысить качество работы двигателя на холостых оборотах.

Далее внедрили впрыск горючего за две фазы, что позволило использовать топливо полностью. В итоге снизилась токсичность выхлопных газов, а двигатель стал работать с большим КПД. Система отслеживает следующие параметры:

нажатие педали акселератора;
частоту вращения распределительного вала двигателя;
температуру охлаждающей жидкости в двигателе;
скорость движения;
величину подъема иглы форсунки;
давление наддува воздуха;
температуру воздуха на впуске;
работу свечей накаливания.

Благодаря наличию опции самодиагностики ТНВД с электронным управлением обладают расширенным функционалом. К примеру, возникновение некоторых неполадок не приводит к полной остановке насоса и автомобиль сохраняет возможность передвижения. Лишь отказ микропроцессора полностью обездвиживает транспортное средство.

Причины неисправностей

Неисправности ТНВД могут быть вызваны следующими причинами.

Плунжерные пары. Загрязнение или износ этих пар, наиболее частая причина неисправностей. Причина простая – некачественное топливо и грязь. Износ происходит по причине попадания мусора или воды в эти пары, изношенные детали уже не справляются с поставленной задачей.

Попадание воды. Некачественное топливо зачастую содержит воду, которая рано или поздно попадет в насос. Это повышает износ деталей и вызывает коррозию. Перебои в работе тоже обусловлены водой, которая подается вместо горючего или с горючим пополам.

Забитый фильтр топлива. Приводит к загрязнению и износу плунжерных пар, снижает подачу топлива, что вызывает перебои в работе мотора. Детали насоса, для которых топливо является смазкой, идут в разнос от ее недостатка.

Нарушенное распределение топлива. В цилиндры подается разное его количество, вызывается дисбаланс в работе мотора и дымление. Причина — забитые форсунки или изношенные пары.

Брак деталей. Редкий случай, когда трескается корпус ТНВД, разрушаются подшипники или заедает плунжеры. Этим грешат дешевые насосы. Сильный износ деталей вызывается так же нарушением условий эксплуатации и старением, так как нет ничего вечного.

Нарушение охлаждения. По причине плохого охлаждения насос перегревается, что быстро выводит из строя детали и может вызвать заклинивание их. Охлаждается он соляркой, которую прокачивает, поэтому возможно забит топливный фильтр или перетянут приводной ремень.

Разгерметизация. Разгерметизация насоса выдаст себя струйками и потеками топлива, которое при этом произойдет неизбежно. Ищите пробитые прокладки, трещины и прочие поломки.

Нарушение впрыска. Сбой регулировки или работы клапана, управляющего впрыском. Мотор работает с перебоями, дымит. Нужно проверять клапан (если он есть), регулировать впрыск и заодно проверить форсунки, они тоже могут быть причиной такого сбоя.

Сломалась пружина плунжера. Возвратные пружины плунжеров ломаются, при этом он полностью не возвращается на место (его ход сокращается), от этого подача топлива происходит в уменьшенном объеме. Происходит троение мотора, гуляющие обороты, вибрации.

Рейка насоса неисправна. Нарушение подвижности этой рейки сбивает подачу топлива в мотор. Если она застряла в положении выключенного мотора, то мотор не заводится. Если застревание произошло на максимальных оборотах – мотор идет в разнос, вынужденный работать на пределе возможностей.

Замерзание. В морозы наблюдается замерзание деталей насоса и выпадения парафина в солярке, забивающего топливные фильтры и магистрали. Во избежание таких неприятностей, рекомендуется использовать зимнее или арктическое ДТ (в зависимости от морозов) и применять присадки от замерзания и для разморозки, до того, как морозы наступят.

Регулировка топливного насоса мтз 80 в домашних условиях

При желании отрегулировать параметры работы ТНВД в домашних условиях, нужно понимать, что не имея точных измерительных приборов полную наладку осуществить нереально. Кустарным методом выдержать регулировки во всех рабочих режимах невозможно и тем более сопоставить с табличными величинами, установленными производителем. Если вы понимаете, что работа насоса неудовлетворительна, желательно знать состояние узла и провести элементарную диагностику. В первую очередь измерить давление подачи секциями. При недостаточных показателях все регулировки теряют смысл.

Перед началом, каких — либо действий произведите проверку плавности хода рейки на всём диапазоне регулирования, движение рычагов регулирования без заклинивания. А также осуществите контроль вышеописанных конструктивных размеров в работе регулятора: ход штока корректора 1,3- 1,5 мм; вылет рейки 24,5 мм; расстояние между центрами осей крепления приводов основной и промежуточной тяги 16мм. Возможно, устранение несоответствий в регуляторе уберёт ряд негативных факторов в работе ТНВД.

Возможные настройки ТНВД своими руками

Общее уменьшение или увеличение количества подачи топлива регулировкой положения болта номинальной подачи.
Установка порога максимальных оборотов болтом, ограничивающим максимальный поворот рычага подачи топлива на насосе. Для увеличения выворачивая болт, для уменьшения заворачивая. Фиксируя обороты опирайтесь на показания штатного тахометра.
Регулировкой упорного болта, выше болта номинальной подачи, установить обороты прекращения подачи топлива к форсункам, также наблюдая за показаниями оборотов в кабине.
Возможно, попытаться уровнять подачу по секциям. Для регулировки самым сложным будет определить производительность каждой отдельной секции. Затем отследить разницу и подрегулировать отстающие по производительности к опережающим или, наоборот, в зависимости от фактического часового расхода топлива. Если расход завышен тогда, секции с большей производительностью сравнять с меньшими показаниями, при пониженном часовом расходе наоборот.

Так как без счётчика циклов невозможно определить производительность, точность определения должна основываться на критерии одинаковых оборотов вала насоса и равных промежутков времени при проверке каждой секции. Привод насоса, определяя производительность, должен вращать вал со скоростью 1100 об/мин. При решении отрегулировать ТНВД таким способом нужно давать себе отчёт, что настройка будет иметь интуитивный характер с очень приблизительной точностью.

В данной статье описан полный процесс технологии настройки ТНВД типа УТН с механическим всережимным регулятором. За основу взяты табличные данные для двигателя Д-240 трактора МТЗ 80(82). При настройке насосов для других модификаций двигателей моделей тракторов наладку осуществляют исходя из технических параметров работы топливной системы установленных производителем машины.

Принцип работы ТНВД

Несмотря на обилие различных видов насосов, все ТНВД работают по сходному принципу и обеспечивает подачу порций дизельного топлива в цилиндры двигателя автомобиля под высоким давлением в строго отведенные моменты времени. Размер подаваемых порций топлива определяется нагрузкой цилиндров к коленчатому валу. Основу любого вида ТНВД составляет плунжерная пара, состоящая из непосредственно плунжера (поршня) и втулки (цилиндра).

Выделяется 2 основных разновидности ТНВД по принципу действия:

ТНВД непосредственного действия с механическим приводом плунжера;
ТНВД с аккумуляторным впрыском.

По устройству также различаются несколько видов ТНВД:

рядные — секции насоса расположены в ряд и подают топливо в определенный цилиндр мотора;
распределительные — одна секция насоса может подавать топливо в несколько разных цилиндров;
многосекционные (V-образные) — для высокоскоростных дизельных двигателей.

В свою очередь распределительные ТНВД могут быть одноплунжерными и двухплунжерными.

Все ТНВД непосредственного впрыска работают по одному принципу:

механический привод плунжера;
одновременно протекающие процессы нагнетания и впрыска;
давление для впрыска топлива создается движением плунжера.

ТНВД с аккумуляторным впрыском обеспечивают подачу топлива в раздельных циклах: сначала топливо нагнетается в аккумулятор насоса, затем поступает в топливные форсунки. Насосы с электронным управлением форсунками получили название системы Common rail.

Вкратце принцип работы топливного насоса высокого давления выглядит таким образом.

Топливо из бака поступает в ТНВД благодаря подкачивающему насосу. Давление топлива на входе в насосную секцию ТНВД поддерживается редукционным клапаном.
Движение плунжера, подающего топливо в цилиндры мотора, обеспечивается кулачковым валом, в свою очередь имеющим привод от коленчатого вала автомобиля.
Вращение кулачкового вала заставляет двигаться плунжер, который поднимается вверх по втулке. При этом последовательно открываются выпускное и впускное отверстие.
Создаваемое движением плунжера давление открывает нагнетательный клапан, после чего топливо поступает к топливной форсунке цилиндра дизельного двигателя.
Избытки топлива через сливной, винтовой, радиальный и осевой каналы сливаются из плунжера в бак посредством дренажного штуцера.

Статьи по теме

Ремонт рулевой рейки: этапы и особенности

Можно ли мешать тосол с антифризом: мнение экспертов и автолюбителей

Диагностика рулевого управления автомобиля: почему без нее никак

Не работают дворники: причины неисправности и метода решения проблем

Течет бачок антифриза: поиск неисправности и пути устранения

Стук при повороте руля: основные причины неисправности

Сломалась рулевая рейка: причины и дальнейшие действия

Жидкая резина для автомобиля: преимущества и особенности использования

Стук в рулевой рейке: ищем причину, разбираемся с последствиями

Как поменять моторчик дворников: простые советы опытных автовладельцев

Как убрать стук рейки и продлить срок ее службы

Стук рулевой тяги: причины, диагностика, замена

Рулевой люфт автомобиля: особенности диагностики и ремонта

Шумы под капотом: что делать, если они появились

Как осуществить ремонт рулевой рейки БМВ

Контроль исправности системы охлаждения

Система охлаждения необходима для создания и сохранения нормального температурного режима работы двигателя. В подавляющем большинстве современных автомобилей применяются жидкостные системы охлаждения с принудительной циркуляцией. Они включают следующие элементы:

радиатор с заливной горловиной;
вентилятор радиатора;
жалюзи радиатора;
трубопроводы, магистрали, краны;
рубашка охлаждения ДВС;
расширительный бачок;
термостат;
водяной насос (помпа).

Неисправности системы охлаждения двигателя могут повлечь его переохлаждение или перегрев. Под переохлаждением понимается снижение рабочей температуры до 70 градусов и ниже, что влечет перерасход топлива и падение мощности. Перегрев, то есть превышение порога в 100 градусов, также чреват падением мощность, может вызвать разгерметизацию (прорывы пара), а при длительной эксплуатации перегретого ДВС – заклинивание последнего.

Диагностика системы охлаждения включает проверку герметичности, контроль температурных точек срабатывания термостата, включения вентилятора и поворота жалюзи. Проверяется интенсивность циркуляции жидкости, то есть производительность помпы, определяется необходимость чистки радиатора и магистральных деталей.

Типы топливных насосов

Для начала разберемся с видами топливных насосов дизельных авто, так как каждый из них имеет свои особенности и типичные неисправности ТНВД. Так, зная к какому виду относится насос можно лучше понять принцип действия и непосредственно причину поломки. Вне зависимости от вида насоса высокого давления нужно понимать, что главным узлом является так называемая плунжерная пара — поршня (плунжера) и цилиндра (втулки).

Всего существует два основных типа ТНВД:

с непосредственным действием и механическим действием плунжера;
с аккумуляторным впрыском.

Однако топливные насосы высокого давления еще делят на классы в соответствии с их устройством. В частности:

Рядные. Как понятно из названия, у них рабочие секции расположены в один ряд, и топливо подается в каждый цилиндр по очереди.
Распределительные. У таких насосов одна их секция может подать топливо в несколько разных цилиндров. Такие устройства могут быть одно- и двухплунжерными.
Многосекционные. Другое их название — V-образные или гидравлические аккумуляторы. Они используются для высоко мощных, однако низкооборотистых, двигателей. Встречаются достаточно редко.

У топливных насосов с непосредственным впрыском нагнетание и впрыск происходит одновременно. За это отвечает механический привод плунжера. У аккумуляторных насосов топливо подается в раздельных циклах, сначала оно поступает в аккумулятор насоса, и лишь потом в форсунки. Самые современные системы управляются электроникой и имеют название Common Rail. Работают они на основании информации от многочисленных датчиков, расположенных в разных узлах автомобиля.

Еще одна система впрыска — это насос-форсунка. В данном случае они объединены в один механизм. Такая система упрощает управление давлением, а также повышает надежность, ведь при выходе одной форсунки из строя мотор продолжит работать, хоть и с меньшей мощностью.

Для бензиновых двигателей также были придуманы топливные насосы высокого давления. Они используются в моторах с непосредственным впрыском топлива. Задача насоса состоит в подаче бензина под высоким давлением в цилиндры, где происходит непосредственное смешивание топлива с воздушной массой, образуя смесь, которая и поджигается свечой зажигания.

Типы топливных насосов

Всего существует два основных типа ТНВД:

с непосредственным действием и механическим действием плунжера;
с аккумуляторным впрыском.

Однако топливные насосы высокого давления еще делят на классы в соответствии с их устройством. В частности:

Рядные. Как понятно из названия, у них рабочие секции расположены в один ряд, и топливо подается в каждый цилиндр по очереди.
Распределительные. У таких насосов одна их секция может подать топливо в несколько разных цилиндров. Такие устройства могут быть одно- и двухплунжерными.
Многосекционные. Другое их название — V-образные или гидравлические аккумуляторы. Они используются для высоко мощных, однако низкооборотистых, двигателей. Встречаются достаточно редко.

Ремонт ТНВД

Способы устранения неисправностей топливного насоса высокого давления зависят от типа устройства, а также причины поломки. Перечислим наиболее распространенные ремонтные меры.

Замена плунжерной пары своими руками

Перед выполнением самостоятельной проверки (без использования специального стенда) необходимо иметь под рукой слесарные инструменты и новую плунжерную пару, а также иметь опыт выполнения ремонтных работ. Описание проверки состояния топливного насоса высокого давления опишем на примере распространенного ТНВД Bosch.

Ремонт ТНВД Bosch

Необходимо понимать, что демонтаж насоса зависит от конкретной модели и даже двигателя автомобиля, поэтому процедура будет описана в общих чертах. Так, для замены плунжерной пары (наиболее частый тип ремонта) необходимо:

снять клеммы с аккумуляторной батареи автомобиля;
отсоединить от насоса высокого давления все провода и шланги, подходящие к нему;
демонтировать детали, которые препятствуют его демонтажу из машины;
открутить крепежные средства и выполнить демонтаж насоса;
аккуратно разобрать насос, при этом важно не потерять мелкие детали, а также запомнить последовательность разборки (можно фотографировать этот процесс поэтапно на телефон);
открутить и демонтировать плунжер из насоса;
почистить все детали насоса от грязи (можно воспользоваться для этого специальными карбклинерами или подобными очистителями);
проверить ролики, подшипники и рейки на насосе, на них не должно быть значительного износа;
демонтировать со старой плунжерной пары клапана и так называемую «глушилку», после чего установить их на новую пару;
выполнить монтажные работы в обратном порядке.

Заедание рейки

Если вы обнаружили, что заедает рейка, то первое что сделать — найти место ее «прикипания». Сделать это можно, если подкачивать зубчатый венец относительно рейки в соответствующей секции. Если рейка не заедает, то там будет небольшой зазор.

Самостоятельный ремонт в данном случае вряд ли возможен. Однако в любом случае необходимо демонтировать насос и показать его специалисту!

Профилактические меры

Как известно, профилактика — это лучший ремонт, поэтому для экономии финансов и обеспечения нормальной работы двигателя желательно выполнять несложные профилактические меры, способствующие продлению срока службы топливного насоса высокого давления. В частности:

промывку топливной системы необходимо выполнять приблизительно один-два раза в год;
обязательно вовремя менять топливный фильтр (чистить его нежелательно, потому что мелкие частички грязи, скорее всего, останутся на фильтре);
использовать качественное топливо (на любой заправке есть документация, в которой указывается, как давно было привезено топливо, а также дана информация о его составе, допусках и сезонности);
в зимнее время важно пользоваться зимним дизельным топливом, либо для понижения температуры замерзания (повышения текучести) солярки можно пользоваться специальными составами — антигелями;
желательно оставлять машину на длительную стоянку (особенно в холодное время) с полным баком, поскольку за ночь на внутренних стенках бака образуется конденсат влаги, который стекает вниз и смешивается с топливом, вместо этого можно пользоваться упомянутыми выше удалителями влаги;
не допускать критического снижения уровня топлива в баке;
в зимнее время обязательно нужно прогревать двигатель в течение нескольких минут до движения, учитывая показания приборов температуры охлаждающей жидкости и давления масла;
применять специальные смазывающие присадки для дизельного топлива, если есть подозрения на низкое качество солярки.

Перечисленные выше меры будут способствовать нормальной работе не только насоса высокого давления, но и всей топливной системы автомобиля в целом.

Топливный насос высокого давления — один из основных механизмов в системе подачи топлива в дизельных двигателях. Именно этот узел является главным отличием дизельных двигателей от своих бензиновых собратьев. Однако из-за своей сложности и чувствительности к качеству топлива топливный насос высокого давления (сокращенно ТНВД) нередко выходит из строя, что может грозить ремонтом или заменой узла.

Признаки неисправности ТНВД

Несмотря на то, что насосы высокого давления принадлежат к различным типам, признаки их частичного выхода из строя типичные и во многом общие для всех. Так, к симптомам неисправности ТНВД относится:

повышенный расход топлива во всех режимах работы двигателя;
нестабильная работа движка, особенно на малых его оборотах;
затрудненный запуск двигателя, чаще именно в холодное время года;
падение мощности двигателя и динамических характеристик машины в целом;
увеличение дымности выхлопа мотора;
утечка топлива из насоса высокого давления;
появление в охлаждающей жидкости двигателя масляной эмульсии;
повышение шумности работы движка.

Опытные автолюбители выделяют еще один признак неисправности плунжера насоса высокого давления. Заключается он в том, что «на горячую» двигатель может заглохнуть при работе на холостых оборотах. И при этом его практически невозможно будет запустить до того момента, пока сам насос не остынет. «На холодную» же мотор заводится без проблем.