Оглавление: Топливный насос высокого давления ↓ Эксплуатационные регулировки ТНВД ↓ Топливный фильтр ↓ Форсунки ↓ Неисправности системы питания…↓
Принципиальная схема системы показана на рис. 138. Система обеспечивает очистку топлива и его распределение по цилиндрам двигателя со строгой дозировкой по количеству и синхронизацией по времени впрыска в зависимости от режима работы двигателя.
Рис. 138.
Топливо из топливного бака по топливопроводу низкого давления подается к топливному фильтру и далее к топливному насосу высокого давления, который подает топливо по топливопроводу высокого давления к форсункам, впрыскивающим топливо в цилиндры в соответствии с порядком работы цилиндров. Просочившееся через элементы форсунок топливо отводится по трубке сброса к редукционному клапану топливного насоса и далее вместе с излишками топлива от топливного насоса по возвратной линии сбрасывается в топливный бак. Для удаления воздуха из системы и прокачки топлива при неработающем двигателе в системе предусмотрен насос ручной подкачки, встроенный в корпус топливного фильтра. Топливо очищается от посторонних примесей сетчатым фильтром топливозаборника, расположенным в топливном баке, и от прошедших сетчатый фильтр мелких частиц и влаги топливным фильтром. Количество накопившейся в топливном фильтре воды контролируется специальным датчиком, встроенным в корпус топливного фильтра. При накоплении в фильтре определенного количества воды (обычно на уровне 140-150 мл) контакты датчика замыкают цепь питания контрольной лампочки фильтра на панели приборов и лампочка загорается, предупреждая водителя о необходимости слить воду из топливного фильтра.
Топливный насос высокого давления
Топливный насос высокого давления (ТНВД) предназначен для подачи топлива в цилиндры двигателя в строго дозированном количестве с синхронизацией по времени начала впрыска в соответствии с режимом работы двигателя. В качестве примера на рис. 139 показано устройство топливного насоса фирмы Diesel Kiki, устанавливаемого на двигатели с рабочим объемом свыше 2 литров.
Рис. 139. 1. Кронштейн тросика акселератора. 2. Элементы питающего клапана. 3. Распределительная головка. 4. Направляющий штифт. 5. Кольцо протечки. 6. Прокладка. 7. Седло пружины. 8. Пружина плунжера. 9. Опорный элемент пружины. 10. Элементы таймера. 11. Элементы центробежного регулятора. 12. Рычаг. 13. Штифт. 14. Демпфер. 15. Электромагнитный клапан отсечки подачи топлива. 16. Элементы компенсатора перепада высоты местности. 17. Потенциометр (модели с системой рециркуляции выхлопных газов). 18. Регулятор. 19. Рычаг управления. 20. Винт регулировки частоты вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода. 21. Ограничитель. 22. Вал управления. 23. Регулирующий клапан. 24. Вал регулятора. 25. Винт регулировки максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя. 27. Рычаг регулятора. 28. Корпус насоса. 29. Элементы питающего насоса. 30. Элементы вала привода. 31. Опорное кольцо. 32. Ведомая муфта. 33. Прокладка. 34. Кулачковый диск. 35. Плунжер. 36. Шайба.
Подкачивающий насос с плунжером и втулкой протечки подает определенную дозу топлива в головку распределителя с нагнетательными клапанами, открывающимися в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя. Количество впрыскиваемого топлива определяется положением рычага регулятора, связанного через рычаг управления и систему тяг и рычагов с педалью управления подачей топлива. Каждому положению педали управления соответствует определенное положение рычага регулятора. Поддержание заданного режима осуществляется всережимным регулятором частоты вращения коленчатого вала двигателя центробежного типа. Если при заданном положении рычага регулятора по какой-то причине произошло увеличение частоты вращения, грузики центробежного регулятора расходятся и вал регулятора, преодолевая силу сопротивления пружины рычага регулятора, перемещает его в направлении уменьшения количества впрыскиваемого топлива.
При случайном уменьшении частоты вращения грузики центробежного регулятора сходятся и рычаг регулятора смещается под воздействием пружины в сторону увеличения количества впрыскиваемого топлива. Момент начала впрыска регулируется таймером частоты вращения в зависимости от создаваемого насосом давления. В насосе данной конструкции предусмотрена корректировка объема впрыскиваемого топлива в зависимости от перепада давления, т.е. в зависимости от возвышения местности над уровнем моря. Эту задачу выполняет диафрагменный компенсатор перепада давления, устанавливаемый в крышке регулятора.
В насосе предусмотрена возможность регулировки частоты вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода (регулировочный винт), в режиме полной нагрузки (регулировочный винт) и максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя (регулировочный винт) регулировкой объема впрыскиваемого топлива с помощью соответствующих регулировочных винтов. Для остановки двигателя при выключении зажигания в конструкции насоса предусмотрен электромагнитный клапан отсечки подачи топлива. При выключенном зажигании клапан перекрывает подачу топлива. При включении зажигания установкой ключа зажигания в положение ON замыкается цепь питания электромагнитного клапана, стержень клапана втягивается электромагнитом и открывает канал подачи топлива.
ТНВД - прецизионное устройство, требующее для настройки и регулировки наличия специального оборудования и высокой квалификации обслуживающего персонала. Всякие работы с ТНВД в гаражных условиях только по счастливой случайности могут не привести к полному отказу в работе, поэтому рекомендуется любые работы с ТНВД производить только на специализированном предприятии. Все нижеприводимое описание сборки, разборки и регулировки топливного насоса следует оценивать не как руководство к действию при проведении этих работ на конкретной модели насоса, а как материал, знакомство с которым поможет понять принцип действия и методику обслуживания ТНВД.
Эксплуатационные регулировки ТНВД
В процессе эксплуатации автомобиля проводится регулировка момента начала впрыска топлива (опережение впрыска по углу поворота коленчатого вала двигателя относительно положения поршня в ВМТ), частоты вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода и максимальной частоты вращения коленчатого вала.
Для регулировки МОМЕНТА НАЧАЛА ВПРЫСКА топлива проверните коленчатый вал двигателя до установки поршня первого цилиндра в положение ВМТ в такте сжатия, выверните центральную пробку на распределительной головке ТНВД и установите вместо нее индикатор (рис. 140).
Рис. 140.
Для установки плунжера насоса в крайнее положение поверните коленчатый вал двигателя против часовой стрелки на 25-30 градусов, ориентируясь по установочной канавке на шкиве коленчатого вала (поршень при этом устанавливается в положение 25-30 градусов перед ВМТ по углу поворота коленчатого вала двигателя).
Установите показания индикатора на нуль. Проверните коленчатый вал двигателя в ту и другую сторону на небольшие углы. Если плунжер насоса действительно установлен в крайнее положение, то при повороте коленчатого вала на небольшие углы стрелка индикатора не будет отклоняться. Разные фирмы рекомендуют устанавливать коленчатый вал против часовой стрелки на разные углы (не менее 25 градусов), но приведенная методика проверки позволяет определить, правильно ли выбран угол поворота вала для установки плунжера в крайнее положение. Далее проверните коленчатый вал двигателя по часовой стрелке (поршень перемещается в направлении ВМТ) до установки канавки на шкиве против метки ВМТ на крышке распределительного механизма и по показаниям индикатора определите величину хода плунжера.
Для двигателя RD28 (устанавливается на автомобиле Nissan Laurel Diesel, описание процесса регулировки дано для него) величина хода плунжера д.б. 0,75-0,80 мм. Если величина хода плунжера не соответствует указанному значению, ослабьте болты крепления топливного насоса и поворотом топливного насоса в ту или другую сторону отрегулируйте ход плунжера, затяните болты крепления насоса и повторите проверку. Контрольные величины хода плунжера для некоторых двигателей даны в таблице 14. Величина хода плунжера соответствует определенному углу опережения начала впрыска. В качестве справочных данных приводится или величина хода плунжера или угол опережения начала впрыска по углу поворота коленчатого вала двигателя. В таблице знаком (*) отмечены углы опережения начала впрыска до ВМТ, знаком (**) - после ВМТ (запаздывание). Для одного и того же двигателя, установленного на разные серии автомобилей, углы опережения начала впрыска могут различаться. Для примера в таблице приведены данные по двигателям фирмы Nissan с указанием серии автомобилей, для которых приведены данные (например, серии С32, Y10, N12, W40 ...).
Таблица 14
| Двигатель | Ход плунжера, (мм) |
| 1С | 0,67-0,73 |
| 2С-Т | 0,77-0,83 |
| 2L-T | 1,06-1,22 |
| 28-Т | 11* |
| 2В | 14* |
| 12Н-Т | 11* |
| DL, DL-T | 1,07-1,13 |
| CL11, 61TD | 0,86-0,92 |
| PN | 2" |
| RF-N | 0,90-1,00 |
| 4D56 | 5* |
| RD28 | 0,70-0,80 С32 |
| CD17 | (11**) 0,79-0,85 (7*) Y10 |
| LD20 | 0,60-0,68 Т12 |
| CD20 | (9**) 0,79-0,85 (9*) N14 |
| ED35 | 10* W40 |
| FD35 | (0) 1,43-1,47 (14*) W40 |
| FD42 | 1Г Н41 |
| FD46 | 11* Н41 |
| RD28T | (0) 0,81-0,91 (8*) Y60 |
| LD20 | (0) 0,71-0,75 (8*) С22 |
| CD17 | 0,85-0,88 В12, N13 |
Перед величиной хода плунжера указывается точка, в которой измеряется величина хода, после величины хода плунжера указано, какому углу опережения соответствует данная величина хода плунжера, и в конце указывается серия автомобиля, для которой приведены данные. Точные данные по углу опережения начала впрыска и точке замера хода плунжера указаны на заводских этикетках, укрепленных на внутренней стороне капота. Там же имеется и серия конкретного автомобиля.
Для проверки и регулировки ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ В РЕЖИМЕ ХОЛОСТОГО ХОДА прогрейте двигатель до нормальной рабочей температуры, отсоедините трос управления подачей топлива от рычага управления насосом, подсоедините тахометр в соответствии с указаниями инструкции по его эксплуатации. Рычаг управления насосом установите в положение, при котором винт регулировки холостого хода касается рычага управления (рис. 141).
Рис. 141.
Запустите двигатель, установите режим холостого хода и проверьте частоту вращения коленчатого вала двигателя в этом режиме. Если полученное значение не соответствует требованиям для данного двигателя, отрегулируйте частоту вращения с помощью регулировочного винта режима холостого хода (рис. 141). Таким же образом осуществляется регулировка МАКСИМАЛЬНОЙ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ, только при выполнении ее рычаг управления топливным насосом устанавливается в положение, при котором он касается винта регулировки максимальных оборотов, с помощью которого и осуществляется регулировка. Требования по частотам вращения коленчатого вала в том и другом режимах для некоторых двигателей даны в таблице 15.
Таблица 15
| Двигатель | Частота (об/мин) | |
| Хол. ход | Макс. | |
| 1С | 750-850 | 5300 |
| 2С | 750-850 | |
| 2L-T | 650-750 | 4800 |
| 2В-Т | 625-675 | 4100 |
| 12Н-Т | 625-675 | 4100 |
| PN | 800-850 | |
| RF-N | 800-850 | |
| 4D56 | 700-800 | |
| 4D65 | 720-780 | |
| DL-T | 625-675 | 4100 |
| CL11 | 850-950 | |
| CD17 | 700-750 | |
| LD20 | 650-750 | |
| RD28 | 650-700 | |
| SD33 | 550-650 | |
| CD20.TD25 | 700-750 | |
| ED35 | 850-950 | |
| FD35 | 680-720 | |
| FD42, FD46 | 600-650 | |
| BD25, BD30 | 650-750 | |
| TD27, TD27T | 700-750 | |
| 4JS1-T | 750-800 | |
Приведенные в таблице данные следует считать ориентировочными, поскольку даже для одного и того же двигателя на автомобилях разных моделей они могут отличаться. Обычно частота вращения коленчатого вала двигателя в режиме холостого хода указывается на фирменных бирках, укрепленных на внутренней стороне капота (иногда указывается также и максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя).
После регулировки максимальной частоты вращения коленчатого вала двигателя и частоты вращения в режиме холостого хода проведите регулировку тросика управления подачей топлива (рис. 142).
Рис. 142.
Длина его должна обеспечивать легкое касание рычага управления и регулировочного винта максимальных оборотов при полностью нажатой педали управления подачей топлива, а при опущенной педали - легкое касание рычага и винта регулировки частоты вращения в режиме холостого хода.
По окончании регулировки проверьте ее правильность по работе двигателя. Установите режим холостого хода, плавно нажмите педаль управления подачей топлива до достижения средних оборотов и резко сбросьте газ. Если регулировка режима холостого хода выполнена правильно, двигатель не заглохнет.
На моделях с кондиционером проводится регулировка частоты вращения коленчатого вала двигателя при включенном кондиционере. Для этого рычаг управления холостым ходом поверните до отказа против часовой стрелки и отрегулируйте зазор между штифтом рычага управления холостым ходом и рычагом управления топливным насосом, величина которого д.б. равна 1 мм (рис. 143).
Рис. 143.
При предварительно отрегулированной частоте вращения коленчатого вала в режиме холостого хода указанная величина зазора должна обеспечивать частоту вращения коленчатого вала при включенном кондиционере в пределах 750-850 об/мин (описание дается для двигателя RD28). При необходимости отрегулируйте частоту винтом (1) (рис. 144).
Рис. 144.
Частота вращения в режиме принудительного холостого хода (для двигателя RD28 она составляет 1280-1320 об/мин) т.е. частота вращения, которая устанавливается после резкого сброса газа, регулируется с помощью винта регулировки (1) (рис. 145). В процессе эксплуатации не рекомендуется выполнять регулировку частоты вращения при полной нагрузке: эта величина устанавливается при стендовых испытаниях и винт регулировки частоты при полной нагрузке предназначен именно для регулировки в процессе стендовых испытаний. Нарушение этой регулировки приведет к нарушению режима подачи топлива при всех рабочих режимах двигателя.
Рис. 145.
Топливный насос - достаточно надежное устройство: он сохраняет работоспособность до 150 000 км пробега (наиболее часто встречающаяся причина выхода насоса из строя в конце этого периода - износ плунжерных пар).
Топливный фильтр
Топливный фильтр предназначен для очистки топлива от посторонних частиц и влаги. В корпусе топливного фильтра (рис. 146) установлен также насос ручной подкачки топлива, с помощью которого можно прокачать систему для ее заполнения топливом при неработающем двигателе или для удаления воздуха из системы, и датчик количества скопившейся в корпусе фильтра воды, который включает контрольную лампочку фильтра на панели приборов при накоплении в фильтре воды в количестве около 140 мл.
Рис. 146.
Мигание этой контрольной лампочки на поворотах или устойчивое свечение ее при работающем двигателе предупреждает водителя о необходимости слить воду из топливного фильтра и затем удалить воздух из системы. В запасные части фильтр обычно поставляется без датчика, поскольку японские фирмы допускают использование ранее установленного датчика с другим фильтром.
Для слива воды из топливного фильтра подставьте под него соответствующую емкость, отверните сливную пробку на 1/2 оборота и слейте воду до выхода из сливного отверстия чистого топлива (рис. 147). После слива воды обязательно прокачайте систему для удаления из нее воздуха. Для этого отверните пробку сброса воздуха на крышке фильтра, выверните ручку ручной подкачки и прокачайте систему до выхода из отверстия эвакуации воздуха чистого топлива без пузырьков воздуха (рис. 148). Не прекращая прокачку, заверните пробку сброса воздуха.
Рис. 147.
Рис. 148.
Прокачку системы можно проделать и буксировкой автомобиля с включенной передачей. В этом случае прокачка осуществляется более эффективно. Наличие воздуха в системе приводит к неравномерной работе двигателя, которая устраняется после прокачки системы. Для замены фильтра снимите его с помощью специального приспособления (рис. 149), снимите с него датчик, установите датчик на новый фильтр и установите новый фильтр.
Рис. 149.
Форсунки
Форсунка предназначена для подачи строго дозированного количества топлива в камеру сгорания. Используются форсунки закрытого типа с гидравлическим подъемом иглы и калиброванным каналом распыления. Давление начала впрыскивания определяется типом форсунки, поэтому при замене форсунки устанавливайте новую форсунку того же типа. Устройство форсунки показано на рис. 150. Топливо в форсунку подается от ТНВД по трубопроводу высокого давления и по каналу в корпусе поступает в топливную полость распылителя.
Рис. 150.
Когда давление топлива превысит сопротивление пружины, игла поднимется вверх и откроет доступ топливу к распылителю, который впрыскивает топливо в камеру сгорания. При понижении давления топлива под действием пружины игла опускается и перекрывает поступление топлива.
Качество работы форсунки можно проверить на работающем двигателе. Для этого ослабьте гайку крепления топливопровода высокого давления к форсунке (рис. 151). Если форсунка исправна, при ее отключении изменится звук работы двигателя и дымность выхлопа. Если форсунка неисправна, при ее отключении ничего не изменится.
Рис. 151.
Для снятия форсунок отсоедините топливопроводы высокого давления (рис. 151) и трубку сброса топлива (рис. 152), затем выверните форсунки (рис. 153). При установке форсунки располагайте прокладки в соответствии с рис. 154. Затягивайте с моментом 6-7 кг·м. Для проверки давления начала впрыска форсунку подсоедините к тестеру, создайте давление подкачкой, ослабьте гайку крепления форсунки и стравите воздух (рис. 155), затем затяните гайку, поднимите давление до начала впрыскивания и определите давление по манометру тестера в момент начала снижения. Для двигателя RD28 давление начала впрыскивания новой форсунки составляет 135-145 кг/см². Давление работавшей форсунки, как правило, ниже указанного примерно на 10 кг/см² (не более). Начальное давление впрыскивания регулируется установкой прокладки (1) под пружину (рис. 156). Увеличение толщины прокладки повышает давление начала впрыскивания, уменьшение - снижает.
Рис. 152.
Рис. 153.
Рис. 154.
Рис. 155.
Рис. 156.
Изменение толщины прокладки на 0,04 мм изменяет давление начала впрыска на 4,8 кг/см² (форсунки для двигателя RD28). Проверьте качество распыления: факел распыления д.б. равномерным по всему поперечному сечению конуса распыления, а распыление д.б. туманообразным (рис. 157).
Рис. 157.
Начало и конец впрыска д.б. четкими. У новых форсунок впрыск сопровождается резким звуком. У работавших форсунок отсутствие этого резкого звука не является признаком, на основании которого форсунку следует забраковать. В таблице 16 сведены данные по давлению впрыска для форсунок, устанавливаемых на разных двигателях.
Таблица 16
| Двигатель | Давление, (кг/см²) |
| 1С | 135-155 |
| 2С-Т | 135-155 |
| 2L | 150-160 |
| 2L-T | 105-125 |
| 2В-Т | 180-210 |
| 2В | 105-125 |
| 4D56 | 120-130 |
| PN | 115-120 |
| 4D65 | 120-130 |
| RF-N | 130-140 |
| RF | 130-140 |
| 61TD | 145-155 |
| CD17, CD20 | 130-138 |
| LD20, LD20-II | 135-143 |
| FD35 | 205-215 |
| RD28 | 125-135 |
| RD28T | 135-143 |
| ED35, SD33T | 100-105 |
| FD42, FD46 | 195-205 |
| TD42 | 105-115 |
| BD25, BD30 | 190-200 |
| TD25, TD27 | 105-115 |
| CL11 | 115-125 |
| DL | 105-115 |
Для проверки герметичности форсунки подсоедините ее к тестеру, стравите воздух, поднимите давление до величины, на 20 кг/см² ниже давления начала впрыскивания. Не допускается просачивания топлива из форсунки при указанном давлении (рис. 158). Форсунки, не удовлетворяющие требованиям, следует заменить.
Рис. 158.
Допускается использовать форсунки, если после их разборки, чистки и последующей сборки они восстановят свои функциональные возможности и выдержат вышеописанные проверки. Промывку элементов производите только в керосине или растворителе, не оказывающем действие на материал элементов (например, в уайт-спирите). При чистке не касайтесь руками поверхности рабочих элементов форсунки. Используйте для чистки только деревянный инструмент или из мягкого металла (латунные щетки). После чистки промойте элементы в чистом дизельном топливе и просушите. При разборке не перепутайте элементы от разных форсунок, поскольку они не взаимозаменяемы.
При использовании отечественного дизельного топлива чистку форсунок рекомендуется производить с периодичностью 20-30 тыс. км пробега.
Подробнее читайте на сайте [Nissanbook.ru]
Перед сборкой проверьте соответствие иглы и корпуса распылителя (рис. 159). Извлеките иглу из корпуса примерно на половину ее длины и опустите. Она должна плавно опуститься без заеданий. Проверку проведите несколько раз при разных поворотах иглы. После сборки проверьте давление начала впрыскивания и герметичность форсунки.
Рис. 159.
Неисправности системы питания топливом
Неисправности того или иного элемента системы можно определить по характеру работы двигателя на разных режимах:
1. Поздняя подача топлива (мал угол опережения момента начала впрыска): затрудненный пуск двигателя; в режиме холостого хода двигатель работает с перебоями и дымит (серый дым), при нагрузке двигатель работает без перебоев, но дымит (черный дым); пониженные мощность и приемистость двигателя; повышенный расход топлива.
2. Ранняя подача топлива (велик угол опережения момента начала впрыска): двигатель работает в "жестком" режиме, с металлическими стуками (особенно на малых частотах вращения коленчатого вала двигателя); дымность выхлопа в режиме холостого хода едва заметна, с увеличением нагрузки увеличивается (черный дым).
3. Засорение топливных фильтров: неравномерная работа двигателя на всех режимах; неравномерный выхлоп; пониженные мощность и приемистость двигателя.
4. Не работает форсунка: двигатель работает неравномерно; при отключении неработающей форсунки характер работы двигателя и дымность выхлопа не меняются.
5. Износ или закоксовывание распылителей форсунок: повышенная дымность выхлопа; затрудненный запуск двигателя; пониженная мощность.
6. Наличие воздуха в системе или накопление в топливном фильтре большого количества воды: двигатель не запускается.
7. Неисправность электромагнитного клапана отсечки подачи топлива: двигатель не запускается (клапан не включается из-за неисправности в цели питания или залип в закрытом состоянии) или не глохнет после выключения зажигания (залипание клапана в открытом состоянии).
8. Неисправность системы предварительного прогрева: двигатель не запускается (не работает стадия быстрого прогрева) или работает неустойчиво и глохнет сразу после запуска (не работает стадия подогрева после запуска).
9. Неправильная регулировка количества подаваемого топлива в режиме холостого хода или в режиме максимальных оборотов: частота вращения коленчатого вала двигателя не соответствует выбранному режиму работы двигателя (положению педали управления подачей топлива) со всеми вытекающими последствиями (неустойчивая работа на холостом ходу или на максимальных оборотах, потеря мощности и приемистости двигателя и т.д.).