Эксплуатация двигателей внедорожников
Вы можете не знать, как пахнет солярка, питать отвращение к ключам и отверткам и даже забыть, в какую сторону отворачиваются гайки, или, напротив, все свободное время проводить под капотом своего четырехколесного дизельного друга. В любом случае необходимо знать основные операции технического обслуживания и регулировки вашего двигателя, а также периодичность их выполнения. Тем более что многим отечественным автосервисам до европейских стандартов далеко.
Хорошее знание владельцем своего автомобиля всегда облегчает взаимопонимание с работниками СТО, а порой и позволяет сэкономить деньги. Несмотря на сложность дизельной топливной аппаратуры, объем технического обслуживания дизельного автомобиля не является чересчур трудоемким и вполне доступен человеку, знающему конструкцию современного двигателя и снизошедшему до изучения инструкции по эксплуатации.
Регламент технического обслуживания
Для большинства двигателей дизельных джипов, выпущенных в 1980-1998 годах, оптимальным будет предлагаемый ниже регламент технического обслуживания дизельного двигателя, разработанный на основании анализа заводских инструкций и собственных статистических исследований на основе обработки данных по отказам ремонтируемых автомобилей, с учетом особенностей национальной эксплуатации.
Периодичность основных операций по техническому обслуживанию является усредненной и не привязана к какому-то конкретному типу двигателя, так что в некоторых случаях ее необходимо корректировать в соответствии с заводской инструкцией по эксплуатации.
Итак, для поддержания здоровья в вашем внедорожнике необходимо через каждые 1000 км пробега:
- проверить уровень масла в двигателе. Эта операция не требует подробного объяснения, однако следует знать, что должно насторожить не только резкое снижение уровня масла, но и повышение его по отношению к уровню последней проверки. Повышение уровня возможно на двигателях с цепным или шестеренчатым приводом ТНВД из-за попадания дизтоплива в масло при повреждении уплотнения вала ТНВД и требует немедленного ремонта ТНВД;
- проверить уровень антифриза в системе охлаждения.
Через каждые 5000 км пробега:
- проверить герметичность топливной системы, системы охлаждения и смазки. Исправный двигатель должен быть сухим, не иметь подтеков топлива. Любая не герметичность топливной системы, помимо загрязнения двигателя, сопровождается подсосом воздуха, что отрицательно сказывается на работе топливной аппаратуры;
- проверить герметичность системы вентиляции картера, при необходимости очистить трубопроводы системы вентиляции;
- произвести слив отстоя из топливного фильтра.
43.0. Слив отстоя из топливного фильтра
На большинстве топливных фильтров предусмотрен влагоотделитель или отстойник, расположенный в нижней части фильтра и имеющий пластмассовую резьбовую пробку для слива отстоя.
Отстойник собирает не только воду, но и крупные частицы грязи, попадающие из топливного бака. На некоторых автомобилях отстойник снабжен встроенным датчиком уровня воды, имеющим индикацию на панели приборов;
- проверить и отрегулировать натяжение ремня привода вспомогательных механизмов;
- проверить уровень электролита в аккумуляторе и при необходимости довести его до нормы, контролируя при этом плотность. Следует всегда помнить о том, что дизельные двигатели предъявляют повышенные требования к состоянию аккумулятора ввиду более трудной прокрутки холодного мотора из-за высокой компрессии и работы на запуске такого мощного (до 60 А) потребителя, как свечи накаливания.
Через каждые 10000 км пробега:
- выполнить все операции, предусмотренные техническим обслуживанием через 5000 км кроме слива отстоя топлива;
- заменить масло в двигателе и масляный фильтр. Следует отметить, что для некоторых автомобилей замена масла в инструкции завода-изготовителя предусмотрена через 7500 км. Ни в коем случае не следует превышать этот пробег. Более того, замену масла через 7500 км можно рекомендовать на всех дизельных двигателях объемом более 2000 см3, хотя в этом и есть элемент перестраховки. На некоторых современных моторах замена масла предусмотрена через 15000 км, но с учетом повышенного окисления масла из-за высокой сернистости российского топлива этот пробег следует все же сократить до 10000 км. При выборе индекса вязкости применяемого масла и класса качества следует руководствоваться указаниями инструкции или температурной диаграммой применимости масел. Масло нужно сливать с полностью прогретого двигателя, а при наличии масляного радиатора желательно его продуть, чтобы избежать образования не сливаемого остатка. При своевременной смене масла никакой промывки двигателя не требуется. В то же время промывка может быть необходима при приобретении подержанного автомобиля, который мог эксплуатироваться с нарушениями сроков замены и сорта применяемого масла. Промывка также необходима в случае, когда есть явные признаки некачественного масла (повышенная вязкость, сгустки, грязь под клапанной крышкой), Перед установкой нового масляного фильтра следует заполнить его свежим маслом и смазать резиновое уплотнительное кольцо;
- заменить топливный фильтр тонкой очистки и предварительный фильтр (на тех двигателях, где он предусмотрен). Лучше менять топливный фильтр через 10000 км, а не через 30000, как предусмотрено во многих заводских инструкциях. В такой рекомендации также заложена определенная перестраховка, обусловленная низким качеством российского дизтоплива. Но лучше все же чаще менять фильтр, чем ремонтировать насос высокого давления. Перед установкой нового топливного фильтра его следует заполнить соляркой. После этого следует прокачать топливную систему насосом ручной прокачки, который предусмотрен на корпусе крепления топливного фильтра большинства автомобилей. Иногда прокачать систему не удается, если не ослабить на насосе штуцер крепления топливопровода обратного слива (на нем обычно написано OUT). Особенно это относится к автомобилю Opel Frontera 2.3TD, на котором ТНВД расположен вертикально;
- проверить работу вакуумного насоса усилителя тормозов и герметичность трубопровода;
- проверить состояние тяги газа на предмет отсутствия заеданий и полноту хода рычага подачи. На автомобилях с автоматической коробкой передач проверить состояние троса "кик-даун" и правильность его натяжения;
- очистить корпус воздушного фильтра и продуть фильтрующий элемент сжатым воздухом;
- проверить работу системы рециркуляции отработавших газов (EGR) и при необходимости очистить от нагара. На всех современных дизельных автомобилях система рециркуляции, предназначенная для снижения токсичности отработанных газов, имеет пневмоклапан, перепускающий часть отработавших газов во впускной коллектор. Количество перепускаемых газов дозируется в зависимости от режима работы двигателя.
Неполадки этой системы иногда приводят к существенным сбоям в работе мотора, поэтому она и требует периодической проверки. На клапанах и трубопроводах постоянно образуются отложения нагара.
43.1. Клапан системы рециркуляции
Через каждые 20000 км пробега:
- выполнить все операции, предусмотренные техническим обслуживанием через 10000 км пробега;
- проверить и отрегулировать зазор в клапанах. На двигателях с непосредственным приводом клапанов и регулировкой зазора шайбами эту процедуру можно проводить в два раза реже - через 40000 км;
- проверить работу системы предпускового подогрева. Для выполнения этой процедуры необходимо сначала отсоединить от свечей провода, подводящие напряжение, или общую шину (в зависимости от конструкции). После этого следует омметром проверить электрическое сопротивление каждой свечи в отдельности. У исправной свечи с рабочим напряжением 12 В сопротивление составляет 0,4-0,6 Ом, у 24-вольтовой - 0,8-1,2 Ом. Если омметр показывает обрыв или короткое замыкание, такая свеча подлежит замене. После этого, подсоединив обратно провода к свечам накаливания, следует проверить работу блока управления свечами, который формирует подачу напряжения на свечи и индикацию работы системы на приборном щитке. Косвенным признаком неудовлетворительной работы блока управления служит быстрое погасание (через 1-2 секунды) контрольной лампы на щитке приборов, вызываемое обычно неисправностью термодатчика или свечей накаливания. На некоторых автомобилях (например, Toyota 4Runner, Land Cruiser Prado, Chevrolet Blazer 6,2 и другие) применена двухступенчатая система разогрева с поддержанием половинного напряжения бортовой сети на свечах для улучшения устойчивости работы при прогреве двигателя. На автомобилях Land Cruiser 80, 100 с двигателями 1HD-FT вместо свечей накаливания применено устройство подогрева впускного коллектора, выполненное в виде обогреваемой решетки, установленной поперек потока воздуха, подаваемого во впускной коллектор. Тестирование этого устройства имеет смысл осуществлять в комплексе с блоком управления, проверяя его нагрев и время работы системы в соответствии с управляющей диаграммой;
- зачистить клеммы аккумулятора и покрыть их тонким слоем консистентной смазки;
- проверить плотность электролита и при необходимости довести до нормы. При 20°С плотность должна составлять 1,25-1,27 г/см3;
- проверить напряжение в бортовой сети. На -2000 об/мин напряжение должно составлять: 12-вольтовая система - 13,8- 14,8 В, 24-вольтовая система - 27,7-28,7 В;
- проверить плотность антифриза в системе охлаждения, которая должна составлять 1,075-1,09 г/см3 при 20°С;
- проверить и при необходимости отрегулировать обороты холостого хода. Для этого используются бесконтактные оптические тахометры или дизель-тестеры с пьезодатчиком;
- проверить состояние и натяжение ремня ГРМ и отсутствие его замасливания;
- промыть топливный бак. Для выполнения этой процедуры необходимо снять топливный бак с автомобиля, слить с него все топливо и тщательно промыть его свежей соляркой. При большом годовом пробеге автомобиля эту операцию можно выполнять 2 раза в год: осенью перед началом зимней эксплуатации и весной после ее завершения. Этого будет достаточно.
43.2. Устройство подогрева впускного коллектора (Land Cruiser 100)
Через каждые 40000 км пробега рекомендуется:
- дополнительно к техобслуживанию через 20000 км произвести замену воздушного фильтра.
Через каждые 60000 км пробега:
- выполнить операции, предусмотренные техобслуживанием через 20000 км пробега;
- произвести замену ремня ГРМ и ролика натяжения ремня. В инструкции по большинству японских дизельных внедорожников указана периодичность замены ремня ГРМ в 100 тыс. км. Однако такая рекомендация справедлива только при удачном стечении многих определяющих факторов: эксплуатации автомобиля в зоне умеренного климата, регулярного техобслуживания, применения оригинального ремня и ролика, отсутствия подтеков тосола и масла. Во всех остальных случаях лучше не рисковать и уменьшить пробег между заменой ремня до 60 тыс. км, что гарантированно обеспечивает исправность двигателя. При обрыве ремня мотор всегда получает тяжелые повреждения из-за встречи клапанов с поршнями, После замены ремня ГРМ следует произвести точную регулировку момента начала подачи и натяжение ремня ГРМ. Регулировка момента начала поступления солярки на насосах типа VE. применяемых на 90% внедорожников, производится с помощью стрелочного индикатора положения плунжера, Заворачивать центральный болт крепления переднего шкива коленвала требуется с особой аккуратностью и строгим соблюдением момента затяжки, а также применением специального клея-герметика типа Loctite 262;
- произвести замену охлаждающей жидкости с промывкой системы охлаждения. Перед тем как ее сливать, следует проверить герметичность системы, создав избыточное давление в 0,5 бар. Обнаруженные течи устранить. После заправки системы охлаждения и удаления воздушных пробок проверить работу термостата. Радиатор двигателя продуть снаружи сжатым воздухом;
- проверить работу турбокомпрессора. При проверке визуально определяется отсутствие выброса масла со стороны ротора компрессора и измеряется давление наддува, которое составляет для различных двигателей 0,6-0,9 бар при более 2500 об/мин;
- произвести проверку дымности двигателя. При превышении предельно допустимой нормы дымности снять и проверить форсунки. Дымность измеряется с помощью специальных оптических дымомеров, определяющих (в %) коэффициент непрозрачности отработанных газов. Эксплуатация дизельных автомобилей, имеющих превышение нормы предельной дымности, недопустимо, тем более что в настоящее время многие стационарные посты ГИБДД оборудуются портативными дымомерами;
- снять форсунки и провести их проверку (операция производится только в случае превышения норматива дымности). Снятые с автомобиля форсунки проверяются на специальном испытательном приборе, состоящем из односекционного ТНВД с ручным приводом и манометром и испытательной камеры, в которой производится визуальная оценка качества работы форсунки. Проверяется давление открытия форсунки и его соответствие техническим требованиям, отсутствие подтекания топлива при давлении, меньшем давления открытия (т.н. опрессовка), характер и равномерность распыления при достижении рабочего давления, отсечка подачи топлива при снижении давления ниже давления открытия форсунки. Во всех случаях несоответствия ее работы техническим требованиям форсунка подлежит регулировке или ремонту чаще всего с заменой неисправного распылителя.
43.3. Проверка герметичности системы охлаждения.
Перед установкой форсунок на мотор следует поставить под них новые теплоотводные шайбы, дюритовые шланги обратного слива у европейских автомобилей или уплотнительные шайбы под металлическую магистраль обратного слива - у японских. Установка старых теплоотводных шайб недопустима, т.к. приводит к быстрому перегреву и выходу из строя распылителя форсунки.
43.3 и 43.4. Проверка форсунки
Через 120000 км пробега:
- выполнить операции, предусмотренные техобслуживанием через 60000 км;
- у двигателей с шестеренчатым приводом ТНВД (Nissan Terrano TD-27, Mitsubishi Pajero 4M40) проверить и при необходимости отрегулировать момент начала подачи топлива;
- у двигателей с цепным приводом ТНВД и ГРМ (Mersedes ОМ602, 603; BMW М51, установленный на Range Rover и др.) проверить состояние цепи, успокоителей, фазы газораспределения, момент начала подачи и при необходимости провести регулировки;
- если ранее не проводился ремонт форсунок, заменить их распылители. 120000 км - обычно предельный срок службы для 90% распылителей, и своевременная их замена позволит избежать неприятностей, связанных с неожиданным выходом из строя одного или нескольких распылителей;
- если в процессе эксплуатации ранее не производилась замена свечей накаливания, то следует заменить весь комплект, т.к. пробег 100-120 тыс. км обычно близок к предельному сроку их службы (некоторые производители свечей, например Lucas, рекомендуют менять их даже чаще - через 50-60 тыс. км).
Выполнение данного регламента технического обслуживания при условии, разумеется, своевременного устранения всех неожиданно возникающих неисправностей позволяет постоянно поддерживать двигатель в хорошем техническом состоянии и обеспечить ему внушительный пробег даже на отечественном дизтопливе: 300-400 тыс. км для моторов объемом 2,5-3,0 л и 500-600 тыс. км для моторов более 3,5 л.
Чтобы оценить расходы на выполнение техобслуживания двигателя приведем примерный расчет стоимости ТО для двух популярных дизельных джипов - Mitsubishi Pajero и Nissan Terrano.
ТО при пробеге автомобиля | Mitsubishi Pajero 2,5 TD | Nissan Terrano 2,7 TD | ||
работа | запчасти | работа | запчасти | |
10000 км | 35-45 | 85-120 | 35-45 | 95-130 |
20000 км | 160-180 | 85-120 | 140-160 | 95-130 |
40000 км | 165-185 | 130-170 | 145-165 | 120-155 |
60000 км | 300-370 | 300-360 | 180-200 | 120-155 |
120000 км | 350-440 | 550-660 | 280-320 | 360-440 |
Всего за все ТО при 120 тыс. км | 1500-1800 | 1750-2320 | 1250-1480 | 1480-1950 |
Конструкция дизелей внедорожников
У наших соотечественников со словом "дизель" обычно ассоциируется чадящий КамАЗ и водитель в телогрейке, пытающийся зимой паяльной лампой отогреть его бак. Но время и техника неумолимо идут вперед, и все больше появляется у нас на дорогах красивых и современных автомобилей, у которых лишь характерное постукивание из-под капота выдает тип установленного мотора.
Действительно вначале дизельные двигатели устанавливались исключительно на грузовые автомобили, суда и военную технику - то есть туда, где нужна надежность и экономичность, а размеры, вес и комфорт можно принести в жертву.
Совершенствование технологий в моторостроении привело к появлению двигателей, которые стало возможно установить и на легковой автомобиль. Первый такой серийный автомобиль появился давно - в 1935 году. Это было такси Mercedes-Benz 260(W 170). Стремительный рост популярности дизельных моторов пришелся на бензиновый кризис 70-х годов - с этого времени дизель прочно завоевал себе место под капотом легковых машин и внедорожников - от самых массовых до представительского класса.
Идеал для внедорожника
Такие особенности дизеля, как экономичность, высокий крутящий момент во всем диапазоне оборотов, и особенно на низких частотах вращения, а также доступное топливо, делают его предпочтительным вариантом для внедорожника, предназначенного для работы в тяжелых условиях. Поэтому в программе любой фирмы, производящей джипы, присутствует дизельная модификация, и чаще всего не одна.
Сейчас, в конце 90-х годов, начался новый рост популярности дизельных моторов, связанный с совершенствованием их конструкции, внедрением электроники в системы топливоподачи и управления двигателем. Современные дизели последних поколений вплотную приблизились к бензиновым моторам по шумности и удельным характеристикам (вес, мощность на единицу объема), сохраняя при этом преимущества в экономичности и надежности.
По прогнозам ученых и технологов, в XXI веке старая добрая "бензиновая зажигалка" начнет уходить в историю, постепенно отдавая пальму первенства дизелю. Какие же особенности дизельного двигателя позволяют ему вести столь успешную борьбу за место под капотом?
Конструктивные особенности
По конструкции дизельный двигатель мало отличается от обычного бензинового - те же цилиндры, поршни, шатуны. Правда, клапанные детали существенно усилены, чтобы воспринимать более высокие нагрузки - ведь степень сжатия у него намного выше (19-24 единицы против 9-11 у бензинового).
Именно этим объясняется больший вес и габариты дизельного двигателя в сравнении с бензиновым.
Принципиальное отличие заключается в способах формирования топливно-воздушной смеси, ее воспламенения и сгорания. У бензинового мотора смесь образуется во впускной системе, а в цилиндре воспламеняется искрой свечи зажигания. В дизельном двигателе подача топлива и воздуха происходит раздельно. Вначале в цилиндры поступает чистый воздух. В конце сжатия, когда он нагревается до температуры 700-800’С, в камеру сгорания форсунками под большим давлением (10-30 МПа) впрыскивается топливо, которое почти мгновенно самовоспламеняется.
Самовоспламенение сопровождается резким нарастанием давления в цилиндре - отсюда повышенная шумность и жесткость работы дизеля. Такая организация рабочего процесса позволяет использовать более дешевое топливо и работать на очень бедных смесях, что определяет высокую экономичность.
Экологические характеристики такого двигателя тоже лучше - при работе на бедных смесях выбросы вредных веществ, особенно оксида углерода, заметно меньше, чем у бензиновых моторов.
К специфическим недостаткам дизельных двигателей обычно относят повышенную шумность и вибрацию, меньшую литровую мощность и трудности холодного пуска. Стоит отметить, что это относится в большей степени к старым конструкциям, а в современных моторах эти проблемы уже не являются столь очевидными.
Непосредственный впрыск
Существует несколько типов дизельных двигателей, различие между которыми заключено в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания - их называют дизелями с непосредственным впрыском - топливо впрыскивается в надпоршневое пространство, а камера сгорания выполнена в поршне.
До недавнего времени непосредственный впрыск применялся в основном на низкооборотных двигателях большого рабочего объема. Это было связано с трудностями организации процесса сгорания, а также повышенными шумом и вибрацией. Но в последние годы благодаря внедрению топливных насосов высокого давления (ТНВД) с электронным управлением, двухступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания удалось добиться устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 об/мин, улучшить его экономичность, снизить шум и вибрацию. Такие двигатели стоят на автомобилях: Toyota Land Cruiser 4,2 л - 1HD-T, 1HD-FT, Isuzu Trooper, Opel Frontera 2.8 л - 4JB1, Land Rover Discovery 2.5 TDI.
Вихрекамерные двигатели
Наиболее распространенным на легковых автомобилях пока является другой тип дизельного мотора - с разделенной камерой сгорания.
В них впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру, Обычно применяется вихревая камера "Рикардо Комет", выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что значительно улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования.
Самовоспламенение в этом случае начинается в вихревой камере, а затем продолжается в основной камере сгорания. При разделенной камере сгорания снижается темп нарастания давления в цилиндре, что способствует снижению шумности и повышению максимальных оборотов.
Вихрекамерные двигатели составляют подавляющее большинство среди устанавливаемых на легковые автомобили и джипы (около 90%).
Менее распространены предкамерные дизели, имеющие специальную вставную форкамеру, соединенную с цилиндром несколькими небольшими каналами.
Их форма и сечение подбираются так, чтобы между цилиндром и форкамерой возникал большой перепад давления, вызывающий течение газов с большой скоростью. Такая конструкция позволяет обеспечить большой ресурс, низкий уровень шума и токсичности, а также пологую характеристику крутящего момента, Из широко распространенных автомобилей предкамерный двигатель применяется только на Mercedes G 300D, 350 TD (W 463) и Ssang Yong Musso 2.9D, где также установлен дизель Mercedes ОМ602.
Ключевые узлы
Важнейшей системой дизеля, определяющей надежность и эффективность его работы, является система топливоподачи. Основная ее функция подача строго определенного количества топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлива и требования к точности делают топливную систему дизеля сложной и дорогой. Главными ее элементами являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр.
ТНВД предназначен для подачи топлива к форсункам по строго определенной программе, в зависимости от режима работы двигателя и управляющих действий водителя.
Топливные насосы
По своей сути современный всережимный ТНВД совмещает в себе функции сложной системы автоматического управления двигателем и главного исполнительного механизма, отрабатывающего команды шофера.
Нажимая педаль газа, водитель не увеличивает непосредственно подачу топлива, а лишь меняет программу работы регуляторов, которые уже сами изменяют подачу по строго определенным зависимостям от числа оборотов, давления наддува, положения рычага регулятора и т.п. На современных внедорожниках обычно применяются ТНВД двух типов: рядные многоплунжерные и распределительного типа.
Рядные насосы фирмы Bosch или сделанные по ее лицензии (Nippon Denso, Diesel Kiki) в настоящее время применяются редко, хотя по своей конструкции являются наиболее надежными.Их можно встретить на автомобилях
Mercedes G 300D, 350 (W463), Ssang YongMusso, Nissan Patrol с двигателем SD-33. Наиболее распространены ТНВД распределительного типа VE производства Bosch или фирм Nippon Denso, Diesel Kiki, Zexel no лицензии Bosch. В этих ТНВД система нагнетания имеет один плунжер-распределитель, совершающий поступательное движение для нагнетания топлива и вращательное для распределения топлива по форсункам. Насосы типа VE получили широкое распространение на легковых дизелях. Они компактны,отличаются высокой равномерностью подачи топлива по цилиндрам и отличной работой на высоких оборотах благодаря быстродействию регуляторов. В то же время эти насосы предъявляют очень высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, а зазоры в прецизионных элементах очень малы. На американских автомобилях с дизельными двигателями GMC 6.2,6.5 л типа Chevrolet Blazer, Suburban, Tahoe применяются насосы фирмы Stanadyne распределительного типа. В них систему нагнетания составляют четыре противолежащих поршня, выполняющих поступательные движения навстречу друг другу. Координация потоков топлива осуществляется распределительной головкой, соединяющей или разъединяющей линию нагнетания к форсункам. С начала 90-х годов стала внедряться электронная система управления дизельным двигателем, позволяющая оптимизировать подачу топлива на всех режимах и за счет этого повысить экономичность, снизить количество вредных выбросов и шумность работы моторов. Электроника позволяет заменить на всех перечисленных типах насосов сложные механические регуляторы более простыми и точными. Нагнетательная часть ТНВД при этом обычно остается неизменной. В настоящее время электронное управление установлено на многих внедорожниках Mercedes G 350, Range Rover.
Форсунки
Другим важным элементом топливной системы является форсунка. Она вместе с ТНВД обеспечивает подачу строго дозированного количества топлива в камеру сгорания.
Регулировка давления открытия форсунки определяет рабочее давление в топливной системе, а тип распылителя определяет форму факела топлива, которая имеет важное значение для процесса самовоспламенения и сгорания. Применяются обычно форсунки двух типов: со штифтовым или многодырчатым распылителем, форсунки со штифтовым распылителем применяются в дизелях с разделенной камерой сгорания, а с многодырчатым - в дизелях с непосредственным впрыском.
Форсунка на двигателе работает в очень тяжелых условиях: игла распылителя совершает возвратно-поступательные движения с частотой в половину меньшей, чем обороты двигателя, и при этом распылитель непосредственно контактирует с камерой сгорания. Поэтому распылитель форсунки изготавливается из жаропрочных материалов с особой точностью и является прецизионным элементом.
43.5. 1 - форсунка, 2 - свеча накаливания, 3 - камера сгорания.
43.6. 1 - форсунка, 2 - свеча накаливания, 3 - камера сгорания.
43.7. 1 - форсунка, 2 - свеча накаливания, 3 - камера сгорания.
43.8. Форсунка дизеля с разделенной камерой сгорания: 1 - впускной канал, 2 - штуцер дренажной системы, 3 - регулировочная шайба, 4 - пружина, 5 - игла распылителя.
43.9. Форсунка дизеля с непосредственным впрыском: 1 - впускной канал, 2 - фильтр, 3 - дренажный канал, 4 - пружина, 5 - нажимной штифт, 6 - распылитель.
43.10. Свеча накаливания: 1 - наконечник, 2 - изолирующая прокладка, 3 - уплотнитель,4 - стержень, 5 - корпус свечи, 6 - трубка, 7 - нагревательная спираль
Фильтры
Топливный фильтр, несмотря на его простоту, является важнейшим элементом топливной системы дизельного мотора. Его параметры, такие, как тонкость фильтрации, пропускная способность, должны строго соответствовать определенному типу двигателя, Одной из его функций является отделение и удаление воды, для чего обычно служит нижняя сливная пробка. На верхней части корпуса фильтра часто установлен насос ручной подкачки для удаления воздуха из топливной системы. Иногда устанавливается система электроподогрева топливного фильтра, позволяющая несколько облегчить запуск двигателя, предотвращая забивание фильтра парафинами, образующимися при кристаллизации дизтоплива в зимних условиях.
На старт!
Холодный пуск дизеля обеспечивает система предпускового подогрева.Для этого в камеры сгорания вставлены электрические нагревательные элементы - свечи накаливания. При включении зажигания свечи за несколько секунд разогреваются до 800-900°С, обеспечивая тем самым подогрев воздуха в камере сгорания и облегчая самовоспламенение топлива. О работе системы водителю в кабине сигнализирует контрольная лампа.Погасание контрольной лампы свидетельствует о готовности к запуску.
Электропитание со свечи снимается автоматически, но не сразу, а через 15-25 секунд после запуска, чтобы обеспечить устойчивую работу непрогретого двигателя. Современные системы предпускового подогрева обеспечивают легкий пуск исправного дизеля до температуры 25-30°С, разумеется, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива.
Наддув
Эффективным средством повышения мощности и гибкости работы дизеля является турбонаддув. Он позволяет подать в цилиндры дополнительное количество воздуха и соответственно увеличить подачу топлива на рабочем цикле, в результате чего увеличивается мощность двигателя. Давление выхлопных газов дизеля в 1,5-2 раза выше, чем у бензинового мотора, что позволяет турбокомпрессору обеспечить эффективный наддув с самых низких оборотов, избежав свойственного бензиновым турбомоторам, провала - "турбоямы". Отсутствие дроссельной заслонки в дизеле позволяет обеспечить эффективное наполнение цилиндров на всех оборотах без применения сложной схемы управления турбокомпрессором. На многих автомобилях устанавливается промежуточный охладитель наддуваемого воздуха - интеркулер, позволяющий поднять массовое наполнение цилиндров и на 15-20% увеличить мощность. Такие устройства применяются на Opel Monterey 3.1 TD, Isuzu Trooper 2.8, Mitsubishi Pajero 2.5 TD, 2,8 TD и других. Турбонаддув, помимо всего прочего, служит для внедорожника средством повышения "высотности" двигателя - в высокогорных районах, где атмосферному дизелю не хватает воздуха, наддув оптимизирует сгорание и позволяет уменьшить жесткость работы и потерю мощности. В то же время турбодизель имеет и некоторые недостатки, связанные в основном с надежностью работы турбокомпрессора. Так ресурс турбокомпрессора существенно меньше ресурса двигателя и не превышает обычно 150 тыс. км.
43.11. Турбокомпрессор: 1 - предохранительный клапан, 2 - колесо компрессора, 3 - колесо турбины, 4 - вал турбокомпрессора
Турбокомпрессор предъявляет жесткие требования к качеству моторного масла. Неисправный агрегат может полностью вывести из строя сам двигатель, Кроме того, собственный ресурс турбодизеля несколько ниже такого же атмосферного дизеля из-за большей степени форсирования
Умельцам на заметку
Хотелось бы предостеречь желающих самостоятельно форсировать двигатель путем установки на него турбонаддува. Один и тот же двигатель в атмосферном варианте и в наддувном имеет существенные отличия по конструкции: у турбомотора обычно увеличены толщина верхнего поршневого кольца, диаметр поршневого пальца, жесткость шатуна, установлены масляные форсунки для охлаждения днища поршня, увеличена производительность маслонасоса, имеются отличия в головке блока цилиндров и, естественно, в топливной аппаратуре. Именно поэтому простая установка турбонаддува на атмосферный дизель, не имеющим этих конструктивных изменений, вызовет резкое снижение его ресурса, а иногда и поломку. Заканчивая обзор особенностей конструкции дизельных двигателей, приведем данные по рейтингу наиболее надежных моторов внедорожников, составленному на основании статистики.
Место | Автомобиль | Двигатель | Год выпуска | Отказы |
1 | Mercedes G300 (W461) | OM617.912 | 83-89 | - |
2 | Nissan Patrol | SD33 | 82-89 | - |
3 | Toyota Land Cruiser | 1HZ | 90-99 | Топливная система, привод ГРМ. |
4 | Mercedes G350 (W463) | OM603.971 | 90-96 | Цепь привода ГРМ и ТНВД, головка блока |
5 | Nissan Patrol | TD42 | 87-99 | - |
6 | Toyota Land Cruiser | 1HD-T | 90-94 | Турбонаддув, привод ГРМ |
7 | Nissan Terrano I, II | TD27 | 90-99 | ТНВД, турбонаддув |