Замена распылителя дизельной форсунки своими руками

Самостоятельная замена распылителя форсунки

В процессе эксплуатации дизельного двигателя постепенно снижается эффективность распыления топлива. На определённом этапе приходится ремонтировать или менять распылитель форсунки, а иногда и форсунку целиком. Всё это можно сделать самостоятельно, не прибегая к недешёвым услугам автосервиса.

Назначение и устройство распылителя форсунки

Одним из основных элементов любой топливной системы, в том числе и Common Rail (CR), является форсунка, основные функции которой:

• впрыск топлива;
• герметизация между системой впрыска и камерой сгорания;
• экономия расхода топлива.

Элемент форсунки, из которого впрыскивается топливо, называется распылителем. Его передний край находится в камере сгорания и постоянно подвергается механическим и температурным нагрузкам. При прохождении топлива через форсунку происходит охлаждение распылителя, но в процессе длительной эксплуатации этого может быть недостаточно. Поэтому наконечник форсунки изготавливается из устойчивых к высоким температурам материалов. В системе CR распылить встроен в форсунку — это увеличивает его срок службы.

Виды распылителей форсунок

В топливных насосах высокого давления (ТНВД) рядного многоплунжерного, распределительного и индивидуального типов распылители в форсунке закреплены резьбовым соединением. В результате форсунка представляет собой единое целое.

Для рядных многоплунжерных, индивидуальных и распределительных ТНВД используются форсунки с распылителями на резьбе

Топливные системы CR или насос-форсунки имеют встроенные (сборные) распылители. На двигатели c распределёнными камерами сгорания установлены штифтовые форсунки, а на двигатели с непосредственным впрыском — сопловые.

В системе Common Rail распылители встроены в форсунки

Принцип работы форсунки

В системе СR управление форсунками осуществляется через электронный блок управления (ЭБУ), с которого на форсунки поступают определённые сигналы. Этим СR отличается от механической системы, где форсунки открываются при достижении определённого давления.

Форсунки электрогидравлического типа также открываются при повышении давления топлива. Однако игла распылителя имеет ободок, который используется в качестве поршня. Подача топлива осуществляется под высоким давлением как под поршнем, так и над ним. Поскольку давление одинаково, игла прижимается к посадочному месту, а распылитель находится в закрытом состоянии. Над иглой имеется пространство (канал), которое объединяется с магистралью слива. В это пространство встроен клапан (пьезоэлектрический или электромагнитный), перекрывающий канал в процессе работы.

При подаче с ЭБУ сигнала происходит срабатывание форсунки. Клапан открывается, канал становится свободным, и топливо над иглой поступает в соответствующую магистраль. В результате возникает разница давления, и топливо, которое находится под иглой, приподнимает пружинку, открывающую отверстие распылителя. В этот момент происходит впрыск. В отсутствии сигнала с ЭБУ давление стабилизируется, а форсунка закрывается.

В исправном состоянии форсунка распыляет топливо в виде облака. Если же топливо подаётся струёй, то форсунка неисправна.

Видео: принцип работы форсунки

Замена распылителя форсунки

В процессе эксплуатации дизельного автомобиля могут возникать ситуации, когда заметно увеличивается расход топлива, снижается мощность двигателя вплоть до полной остановки. Часто причиной этого являются неисправные распылители. Ремонтные работы в этих случаях желательно провести в максимально короткие сроки.

Причиной снижения мощности двигателя и повышенного расхода топлива часто является неисправный распылитель форсунки

Симптомы неисправности распылителя форсунки

Необходимость замены распылителя можно определить по следующим признакам.

1. Топливо подаётся в избыточном объёме. Оно продолжает поступать в двигатель даже после завершения рабочего цикла. Появляются подтёки.
2. Двигатель работает неустойчиво, плохо запускается после длительной стоянки и плавают обороты на холостом ходу. Причиной этого является недостаток топлива в системе.
3. Из-за неполного сгорания топлива выхлоп становится чёрным и более плотным.

В результате снижается мощность двигателя. В этом случае требуется замена распылителей.

Необходимые инструменты

Обычно форсунки установлены в головке блока цилиндров на резьбе. Для их демонтажа не стоит пользоваться рожковыми ключами. Даже если получится таким способом форсунки снять, то установить обратно не удастся — выполнить затяжку ключом с требуемым усилием невозможно.

Основная часть корпуса форсунок представляет собой шестигранник. Для их снятия можно использовать стандартные торцевые головки на 24 и 27 и вороток. Они должны быть удлинёнными. Кроме этого, потребуется ёмкость с топливом для промывки форсунок.

Видео: демонтаж и ремонт форсунок

Порядок действий при замене форсунки

После снятия форсунок из форсуночных каналов удаляют шайбы и загрязнения. Шайбы вытаскиваются с помощью самостоятельно изготовленных крючков. После очистки каналов следует обязательно прокрутить стартер в течение 10 секунд. Это обеспечит полную очистку каналов от мусора. Кроме этого, рекомендуется проверить работоспособность свечей накаливания и систему управления.

После снятия форсунок проверяется их работоспособность по следующим критериям:

• при подаче топлива под определённым давлением форсунка должна открываться;
• до открытия форсунок топливо из распылителя вытекать не должно;
• распыление должно быть равномерным;
• при прекращении подачи топлива давление внутри форсунки в течение некоторого времени должно оставаться неизменным.

При разборке форсунки удобно использовать тиски, но прилагать излишние усилия не стоит

Если распылители неисправны, на форсунки следует надеть защитные колпачки и подготовить место для работы. Поверхность должна быть чистой и ровной. Потребуются:

• тиски;
• ёмкость с чистым топливом;
• накидные ключи.

Форсунки японских авто, имеющие обратку через рампу, в тисках зажимать не стоит, поскольку деталь может быть повреждена. В тиски закрепляют ключ и уже в него помещают форсунку.

Форсунки немецких двигателей можно зажимать в тисках. При этом не рекомендуется использовать рожковые ключи — только торцевые ключи и удлинённые головки.

Порядок замены распылителя следующий.

1. Ослабляется и откручивается накидная гайка. Иногда она снимается вместе с распылителем. В этом случае её выбивают любой подходящей наставкой, очищают от загрязнений и промывают.
2. Снимается и промывается в ёмкости с топливом промежуточный корпус.
3. С корпуса форсунки сливается оставшееся топливо.
4. Извлекается из упаковки и промывается новый распылитель.
5. Промежуточный корпус вынимают из ёмкости таким образом, чтобы вместе с топливом удалялись частицы загрязнений.
6. Форсунка собирается, затягивается гайка.
7. На стенде проверяется работоспособность форсунки.
8. Перед установкой форсунки посадочное место смазывается графитной смазкой. Затягивание производится с усилием 6–7 кг-м. Закручивать форсунку в канал следует руками — она должна идти легко.

Процесс сборки не представляет каких-либо сложностей, если при разборке трубки и штуцера были помечены. Трубки высокого давления перед установкой промывают топливом как снаружи, так и изнутри. После присоединения на трубки устанавливаются зажимы, предотвращающие их вибрацию и преждевременную поломку. Затем из системы удаляется воздух, и запускается двигатель.

Видео: замена форсунки своими руками

Ремонт распылителя форсунки

Так как покупка и установка новой форсунки сопряжена с довольно серьёзными финансовыми расходами, часто заменяют лишь распылитель. Он состоит из корпуса и расположенной внутри иглы. В процессе эксплуатации посадочные поверхности деформируются, и распылитель начинает работать некорректно.

Ремонт распылителя возможен в следующих случаях:

1. Залипание иглы в корпусе по причине загрязнения, деформации, задиров или выкрашивания рабочих поверхностей.
2. Загрязнение сопла распылителя.

Порядок действий при ремонте распылителя

Отремонтировать распылитель можно несколькими способами. Одним из них является ультразвуковая чистка, к которой прибегают для снятия нагара с внутренних поверхностей. Однако при сильной закоксованности распылителя полное удаление нагара этим способом невозможно. Более того, ультразвук не может восстановить механически изношенные поверхности.

Один из вариантов ремонта распылителя — ультразвуковая чистка

Другой вариант ремонта распылителей — притирка с помощью полировочных паст разной степени зернистости. Недостатком этого способа является возможное нарушение геометрии взаимного расположения деталей. В результате может происходить утечка топлива в форсунку из распылителя. Притирка не поможет и в случае сильной механической деформации поверхностей.

Элементы форсунки располагаются в строго определённойпоследовательности

Притирка осуществляется следующим образом.

1. Форсунка зажимается в тисках. Отворачивается гайка, фиксирующая распылитель.
2. Игла промывается в ёмкости с топливом, протирается чистой ветошью и продувается сжатым воздухом.
3. Для притирки иглы используют пасту с содержанием абразива и чугунный притир для окончательной обработки. Игла пропускается по притиру для удаления рисок. При этом следует избегать появления новых повреждений.
4. С помощью никелирования восстанавливается рабочий объем иглы.
5. Механически обрабатывается корпус распылителя. Он должен приобрести гладкий и блестящий вид.
6. Иглу вставляют в корпус. Зазор между иглой и корпусом не должен превышать 1–2 мкм. В противном случае никелирование следует повторить.

Таким образом, ремонт распылителя заключается в очистке от нагара, шлифовке и наращивании объёма. Процесс этот достаточно трудоёмок. Если заменить распылитель форсунки сможет практически каждый автовладелец, то для самостоятельного ремонта потребуется специальное оборудование.

Видео: ремонт распылителя дизельной форсунки

Притирка распылителя

Во избежание ошибок процесс притирки распылителей следует рассмотреть более подробно. Для притирки потребуется:

• паста ГОИ;
• густое автомобильное масло;
• дрель.

Паста ГОИ измельчается в порошок и разводится с маслом в пропорции 1 к 2. Затем состав наносится в корпус распылителя, игла зажимается в дрель, и на самых низких оборотах производится притирка к корпусу. При этом необходимо постукивать иглой о корпус в течение минуты. Затем детали промывают в чистом топливе и продувают компрессором. После этого проводится притирка только маслом.

Все элементы, в том числе и сама форсунка, промываются в керосине, продуваются и собираются.

Посадочное место для иглы в корпусе распылителя восстанавливается методом притирки с помощью специальных паст

Как продлить срок службы распылителя

Для увеличения срока службы распылителя рекомендуется придерживаться ряда простых, но важных правил:

• заправляйтесь только качественным топливом на проверенных АЗС;
• своевременно меняйте топливный фильтр;
• используйте присадки для топлива, очищающие топливную систему от воды и примесей;
• при появлении проблем в работе двигателя незамедлительно проведите диагностику на СТО.

Эти простые рекомендации позволят избежать серьёзных расходов при внеплановой замене форсунок.

Алгоритм замены форсунок на дизельном двигателе достаточно прост. Сделать это может даже неискушённый автолюбитель. Ремонт распылителя более сложен и трудоёмок. Однако при наличии желания и необходимых инструментов его тоже можно осуществить своими руками. Заправляйтесь качественным топливом, своевременно меняйте топливные фильтры, и проблемы с форсунками будут возникать гораздо реже. Удачи на дорогах!

Источник

Ремонт и замена распылителей дизельных форсунок Коммон Рейл

Топливная система Коммон Рейл обладает огромным количеством преимуществ. Её использование на многих дизельных моделях автомобилей вполне очевидны. Однако существуют и минусы: например, недолгий век форсунок. Говоря о форсунке, нельзя не сказать и о таком её элементе, как распылитель. В зависимости от его степени износа и загрязнённости, водитель может самостоятельно решить проблему как замены, так и ремонта детали.

Что такое распылитель форсунки

Форсунка — это необходимый элемент топливной системы Common Rail, она служит для:

создания впрыска топлива (обеспечение необходимой дозы и угла подачи горючего);

герметизации системы впрыска от камеры внутреннего сгорания;

экономичности расходования топлива.

Распылителем форсунки называется та часть, которая непосредственно участвует в процессе впрыска. При этом деталь, находящаяся на переднем конце форсунки, постоянно соприкасается с камерой сгорания, а потому подвергается термической и механической обработке. Благодаря топливу, которое протекает сквозь форсунку, распылитель охлаждается. Однако в процессе длительной эксплуатации такого охлаждения бывает недостаточно, поэтому корпус наконечника форсунки всегда изготавливают из термостойких материалов.

В топливной системе с высоким давлением впрыска Коммон Рейл (форсунки могут работать под давлением от 250 до 1000 атмосфер) распылитель является встроенным элементов форсунки в сборе. Только так можно достичь его длительного срока службы.

Какие типы распылителей форсунок бывают

Все детели, независимо от престижа производителя и стоимости, в обязательном порядке должны соответствовать минимальному перечню требований работы:

Подавать строго определённый объём горючего.

Обеспечить рассчитанное время впрыска.

Гарантировать указанную производителем цикличность впрысков.

Формировать капли топлива необходимого размера.

Поддерживать определённую форму факела.

Штифтовый распылитель позволяет создать один факел

Так, на дизельных двигателях, оснащённых топливной системой Коммон Рейл, используются форсунки с двумя видами распылителей. Штифтовые считаются стандартным оснащением, так как они формируют только один топливный факел. Многоструйные призваны создавать два и более факелов, засчёт чего существенно повышается мощность двигателя.

Более сложная модель форсунки оснащается распылителем нового поколения, который образует сразу несколько факелов

Устройство распылителя

Конструкционно распылители всех типов форсунок похожи. Так, эта часть форсунки всегда состоит из корпуса и иголки. Корпус выполнен в цилиндрической форме, по оси которого вставляется игла (в форсунках Коммон Рейл иголка вставлена внутрь канала). Деталь системы имеет сверхточную обработку: зазор между иголкой и каналом не превышает 1–2 мкм.

Важнейшим узлом всей конструкции считается место контакта конуса игловки и конуса корпуса. У нового и работоспособного конус иглы всегда тесно соприкасется с корпусом, а по мере выработки между ними начинает образовываться зазор.

Эти две детали выполняют основную функцию форсунки — дозированную подачу топлива

Принцип работы

Работа форсунки (а вместе с ней и распылителя) на дизельных моторах разделяется на четыре цикла:

Форсунка полностью закрыта, то есть клапан находится в состоянии покоя. При этом ТНВД давит на её стенку, однако камера распылителя противодействует этому давлению, поэтому клапан закрыт.

Начало впрыска горючего — клапан форсунки начинает открываться, так как внешнее давление становится сильнее внутреннего противодействия распылителя.

Форсунка полностью открыта — в зависимости от расхода топлива иголка распылителя будет подниматься с разной скоростью. При максимальном крутящем обороте игла поднимается быстро, на малых оборотах — медленнее. После её полного поднятия и осуществляется впрыск дозы топлива в камеру внутреннего сгорания.

Закрытие клапана — опускание иголки распылителя. Электронный блок управления даёт команду форсунке на завершение цикла. Как только игла опускается в свой канал, впрыск топлива полностью прекращается.

Видео: как должна распылять форсунка

Распылитель, таким образом, открывает и закрывает каждый рабочий цикл форсунки. При этом при выключенном зажигании она всегда будет находиться в состоянии покоя, так как будет закрыта засчёт действия пружинного механизма, а не распылителя.

В процессе эксплуатации распылитель призван совершить не менее одного миллиарда впрысков.

Как сделать замену своими руками

Чаще всего (из-за соприкосновений с камерой сгорания) выходят из строя именно распылители. И это неблагоприятно сказывается на работе мотора. При этом проще всего именно поменять это изделие, а не тратиться на покупку новой.

Когда требуется замена

Определить, что распылитель находится на грани своей работоспособности, достаточно просто. Для этого необходимо просто внимательно следить за поведением своего автомобиля:

топливо подаётся в более большом объёме, чем это необходимо (форсунки могут подтекать);

топливо подаётся в минимальном объёме (мотор работает с провалами, трудно заводится «на холодную», холостой ход крайне не стабилен);

подача горючего продолжается даже тогда, когда деталь завершила свой цикл работы (образуются потёки);

выхлопные газы приобретают чёрный цвет и повышенную плотность (из-за некорректной работы распылителя не всё топливо сгорает в камере);

по этой же причине понижается мощность двигателя.

Готовим инструменты

Для того чтобы снять старый и поставить новый, потребуется подготовить:

комплект рожковых ключей (для разных форсунок будут предназначаться самые разные ключи);

А также сразу же необходимо подготовить небольшую ёмкость и наполнить её используемым топливом для промывки деталей.

Работа по замене распылителя

Автовладелец должен отдавать себе отчёт, что простая замена распылителя (открутить гайку, заменить распылитель на форсунке и закрутить гайку) — это не решение проблемы. Вполне возможно, что после такой кустарной замены деталь будет работать ещё хуже.

Итак, руководство по замене распылителя на дизельной форсунке включает в себя несколько этапов:

Корпус форсунки необходимо поместить в тиски.

От зафиксированной форсунки легко можно отвернуть гайку обычным накидным ключом с удлинителем. Удлинитель нужен для того, чтобы не разбить гайку во время откручивания.

Гайку необходимо после снятия промыть от нагара и грязи.

Сам корпус распылителя ополоснуть в чистой ванночке с топливом и насухо вытереть чистой тканью без ворса.

Неисправный распылитель можно выбросить.

Новый распылитель обязательно ополоснуть в топливе, тем самым вы смоете малейшие пылинки, которые могли налипнуть на него.

Сам распылитель вставляется в корпус и затягивается промытой гайкой. Затягивать нужно ключом с удлинителем, без фанатизма.

После этого обязательно нужно проверить деталь на стенде.

Видео: основные нюансы при ремонте

Если распылитель был заменён правильно, то стенд покажет оптимальную пропускную способность. Главное — соблюдать чистоту при замене нового изделия. Так как если в устройство попадёт хотя бы одна пылинка или песчинка, работу можно считать проведённой зря.

Как провести ремонт

Покупка новой детали для системы Коммон Рейл — дело довольно-таки затратное. В зависимости от марки производителя, такая форсунка может стоить минимум 16 тысяч рублей. Соответственно, чтобы сократить расходы на обслуживание автомобиля, некоторые автолюбители прибегают к самостоятельному ремонту форсунок.

Необходимо отметить, что после ремонта деталь по своему ресурсу практически идентична новому изделию, а, значит, целесообразность ремонта вполне понятна. При этом, как уже было отмечено выше, говоря о ремонте, подразумевается реставрация её распылителя.

Главная задача такого ремонта — это обеспечение полной герметичности между иглой и корпусом. Для этих целей нужно будет выполнить шесть обязательных операций:

Промывка и продувка деталей.

Механическая обработка иголки.

Наращивание поверхности иглы для устранения последствий износа.

Механическая обработка корпуса.

Притирка иглы и корпуса между собой.

Контрольная проверка работоспособности распылителя.

Ремонт может быть проведён вместо более дорогостоящей замены распылителя в тех случаях, когда части изделия ещё не выработали свой ресурс. То есть поверхности иголки и корпуса не имеют сильной деформации и высокого износа.

Процедура по ремонту

Форсунка Коммон Рейл зажимается в тиски — необходимо открутить гайку, которая фиксирует распылитель. После чего можно выполнять все шесть этапов ремонтных работ:

Игла промывается в ёмкости с топливом, после чего насухо вытирается чистой тканью. Также для достижения безупречного результата рекомендуется продуть распылитель баллончиком со сжатым воздухом или хотя бы струёй из шинного насоса.

Механическую обработку иголки нужно начинать с притирки цилиндрической поверхности. Для этого потребуется притир из чугуна и абразивная паста. Иглу очень осторожно несколько раз нужно пропустить по притиру, чтобы снять только те риски, которые уже были на ней, не допуская новых трещинок.

После этого нужно вернуть иголке её прежний объём, чтобы она плотно закрывала полость форсунки. Для этого необходимо провести наращивание. Оно выполняется методом никелирования химическими элементами. То есть иголка после шлифовки вновь приобретает свои рабочие габариты.

Корпус распылителя также нуждается в хорошей механической обработке. Для этого корпус подвергают работе притира и перемещают по нему. Окончание работы следует проводить тогда, когда корпус стал блестящим и гладким.

Теперь необходимо вставить иголку в корпус и посмотреть, насколько большой зазор между ними существует. Если пространство между иглой и стенкой корпуса больше стандартного показателя в 1–2 мкм, то рекомендуется ещё раз провести химическое никелирование иглы.

Видео: самостоятельный ремонт

То есть суть ремонта распылителя сводится к тому, чтобы сначала очистить его элементы от налипаний грязи и нагара, после отшлифовать и нарастить новый объём, доведя зазор между иглой и стенкой корпуса до заводских показателей.

Единственный недостаток ремонта — это его трудновыполнимость. Заменить распылитель может практически каждый водитель. А чтобы отремонтировать его самостоятельно, необходимо специальное оборудование (притирка) и чувствительные измерительные приборы.

Как увеличить ресурс распылителя дизельных форсунок

Разумеется, предотвратить ремонт или замену гораздо проще, чем проводить эти операции самостоятельно. Нет нужды тратить время и средства, а также волноваться по поводу работоспособности деталей.

Чтобы максимально отсрочить необходимость ремонта распылителей, рекомендуется придерживаться следующих правил в эксплуатации автомобиля:

заправляться только на проверенных автозаправках, так как форсунки Коммон Рейл очень чувствительны к качеству потребляемого топлива;

внимательно следить за ресурсом топливного фильтра и менять его по рекомендации завода-производителя (от того, насколько тщательно фильтр выполняет свою работу, в конечном итоге зависит и срок службы);

при эксплуатации транспортного средства использовать специальные присадки в бензобак, которые очищают топливную систему от воды и примесей;

при появлении первых признаков неисправности двигателя сразу же обращаться в СТО для качественной диагностики.

В конечном счёте эти простые меры позволят избежать больших вложений на покупку новых форсунок и распылителей.

Вышеназванные детали предъявляют высокие требования к качеству топлива, поэтому владельцы дизельных автомобилей должны быть внимательными при выборе заправки. Однако, как показывает практика, замена и ремонт распылителей — это вполне доступная процедура для рядового водителя. При бережной эксплуатации транспортного средства вполне допустимой станет операция по любым работам с форсунками только при выработке их заводского ресурса, а не ранее.

Источник