Диагностика дизельной топливной аппаратуры
В среде автомобилистов существует расхожее мнение о всемогуществе сканеров, позволяющих оперативно считывать диагностическую информацию с электронных блоков управления (ЭБУ). Безусловно, в будущем по мере совершенствования встроенных систем управления и регистрации параметров машин этот вид диагностики будет завоевывать все большее информационное пространство, оттесняя на второй план мотортестеры и включая в себя постоянно их функции. Этот путь эволюции технической диагностики вполне закономерен, но достаточно долог и пока дорог. Эксплуатируемые в настоящее время в РФ и в странах СНГ парки отечественных и импортных тракторов, комбайнов, строительных и дорожных машин, большегрузных и легковых автомобилей «мозгами» (ЭБУ) как минимум на 90% не укомплектованы. А современные мотортестеры (довольно дорогие для Российского рынка) в основном измеряют или оценивают только параметры электрического оборудования карбюраторных и инжекторных двигателей. При этом диагностика ресурсообразующих составных частей ДВС в целом и топливной аппаратуры дизелей в частности представлена слабо.
Между тем, из практики эксплуатации известно, что опытные механики до 80% неисправностей и отказов ДВС определяют с помощью органолептических методов, простейших тестов и механических средств диагностики.
Отмечено, что первое место по числу отказов ДВС (на примере дизеля) составляет топливная аппаратура. Так, по данным НАТИ число отказов форсунок тракторных и автомобильных дизелей в условиях рядовой эксплуатации в 4-9 раз превышает число отказов в условиях нормальной эксплуатации (при соблюдении всех правил и норм ТО). По причинам неисправностей топливной аппаратуры (в первую очередь) дизели дымят, перерасходуют топливо, теряют пусковые свойства. В частности, из-за неисправностей только топливной аппаратуры автомобильный дизель объемом 2.5 - 3.0л «пережигает» за 10тыс. км пробега 100-200кг топлива.
Исследования показали, что при регулярной диагностике и последующем оперативном ТО возможно существенно снизить топливные потери и продлить срок службы дизельного двигателя на 15-20%. Для примера возьмем форсунки. При своевременном обнаружении и устранении неисправности одной форсунки (раскоксовка распылителя, промывка, притирка, регулировка давления впрыска) за те же 10тыс. км пробега экономия топлива составляет 10-15кг.
Базовым прибором для проведения оперативной диагностики дизельной топливной аппаратуры является механотестер топливной аппаратуры МТА-2. Прибор состоит из корпуса, ручки-бочки, дросселя, манометра, крепежной скобы и комплекта переходных устройств (ПУ)
и позволяет проводить «безразборную» оценку состояния форсунок, нагнетательных клапанов и плунжерных пар. Возможности МТА-2 проиллюстрируем на примере выполнения операций по диагностированию состояния форсунки с многодырчатым распылителем (непосредственный впрыск):
Приведенный пример показывает, что для получения оперативной диагностической информации не обязательно прибегать к сложным дорогостоящим электронным и компьютерным системам диагностики. Последние экономически целесообразны в основном на крупных специализированных предприятиях (к тому же, если они обеспечивают получение углубленной диагностической информации по топливной аппаратуре и ЦПГ).
Возможности прибора не исчерпываются лишь технологией проверки форсунок. Наличие крепежной скобы и тисков превращает МТА-2 из переносного диагностического тестера в стационарный, что очень удобно при ремонте и обслуживанию форсунок на выезде или в гараже. Дополнительные приспособления позволяют осуществлять проверку и селективную подборку нагнетательных клапанов и плунжерных пар. А специальные ПУ трансформируют тестер в стенд для проверки манометров в диапазоне от 4.0 до 40.0Мпа.
В принципе, на этом можно было бы и закончить описание прибора. Но специалисты-практики были бы явно не удовлетворены полученной информацией, не дающей ответа на два принципиальных вопроса: как можно оценить качество распыливания, не наблюдая визуально за факелом, и каким образом можно опрессовать плунжер ТНВД?
Попытаемся раскрыть эти методы по порядку поступления вопросов.
При испытании форсунки с помощью тестера у качественного распылителя наблюдается явление «дробящего» впрыска, когда игла совершает частые подъемы и посадки, резко отсекая струи топлива. При этом гидравлическая система совместно с иглой совершает незатухающие периодические колебания от постоянного источника энергии (полость, нагнетания тестера). Фактором, способствующим колебанию иглы, и, соответственно, появлению звукового эффекта, служит турбулентная пульсация топлива в щели между запирающим конусом и седлом, и срыв вихрем топлива с иглы (исследования А.Н. Карамашева).
У распылителя, имеющего «звучный» впрыск, исследуемые процессы имеют колебательный характер с частотой тона 1.0 - 1.2 кГц.
В практике диагностики опытные механики без труда определяют некачественный распылитель с такими подробностями, как нарушение подвижности иглы, негерметичность конуса, закоксовывание отверстий. На имеющейся фотографии впрыска топлива форсунками дизеля MAN автобуса SETRA , снятой после проведения диагностирования с помощью МТА-2, хорошо просматривается туманообразное распыление форсункой, имеющей «звонкий» впрыск, и стройное распыление при отсутствии звучности впрыска.
Оценка степени износа плунжерных пар ТНВД является одной из главных задач диагностики топливной аппаратуры. Сам метод опрессовки известен с 60-х годов. Особенностью данного способа диагностики, реализованного в МТА-2, служит наличие дросселя, позволяющего не только предохранять прибор от больших скачков давления (дроссель выполняет роль предохранительного клапана), но и определять по положению маховичка степень гидроплотности плунжерной пары. Для удобства выполнения этой диагностической операции было разработано дополнительное устройство регистрации давления, развиваемого плунжером на пусковых оборотах (далее устройство давления). Устройство давления через собственный трубопровод подключается к штуцеру ТНВД и на режиме стартерного пуска (200-250 мин. -1) осуществляется регистрация давления и скорости его нарастания. Для рядных ТНВД пороговое допускаемое значение давления колеблется в пределах 35 - 40 МПа, для насосов распределительного типа ( VE ) – в пределах 30 Мпа.
