Дуже часто автолюбителю доводиться стикатися з підвищеною витратою палива, падінням потужності, а іноді і з відмовою автомобіля пересуватися. Найчастіше причиною цього є несправність паливних форсунок через використання палива невідповідної якості. І не важливо, чи це викликано бажанням водія заощадити на дешевшому паливі чи непорядністю співробітників автозаправних станцій. Так чи інакше виникає проблема необхідності заміни форсунок. Найпростіший (і безперечно найправильніший) вихід при цьому – звернутися на найближчу спеціалізовану станцію технічного обслуговування. Однак якщо власник автомобіля вважає, що здатний впоратися з проблемою самостійно, безумовно заощадивши при цьому деяку кількість коштів, на допомогу йому і наводяться наступні поради, які або допоможуть автолюбителю уникнути помилок у процесі роботи, або переконають у своєчасній відмові від марної витівки.
Насамперед, необхідно чітко усвідомлювати, що сам процес заміни (описується у відповідному розділі цього Посібника) повинен виконуватися лише за наявності певних навичок, оскільки може таїти у собі певні небезпеки як здоров'я, так життя людини - тиск палива у деяких системах упорскування сучасних двигунів може досягати 250 атм, тому будь-яка необережність може мати фатальні наслідки.
Другим, не менш важливим моментом, є те, що навіть у разі вдалої заміни паливного розпилювача, існує небезпека отримати в результаті форсунку з розпилом набагато гіршої якості, ніж було до заміни, навіть за умови найвищої якості деталей, що замінюються. Що вже казати про випадки застосування неякісних або бракованих форсунок. Саме для того, щоб уникнути подібних ситуацій, необхідне використання спеціальних діагностичних стендів, що є на станціях технічного обслуговування, або, принаймні, найпростішого пристрою, про який йтиметься нижче.
Для початку необхідно розібратися у пристрої дизельної форсунки та зрозуміти процеси, що відбуваються в ній. Усі форсунки, за рідкісними винятками, принципово схожі, і процеси, які у них - аналогічні. Пристрій паливної форсунки зображено малюнку.
1. Впускна камера. 2. Корпус форсунки. 3. Гайка розпилювача. 4. Проставка. 5. Розпилювач. 6. Голка розпилювача. 7. Порожнина розпилювача. 8. Накидна гайка для з'єднання із трубопроводом високого тиску. 9. Фільтр. 10. Штуцер дренажної системи. 11. Прокладення регулювання тиску впорскування. 12. Канал високого тиску. 13. Пружина. 14. Натискний штифт
Принцип дії паливної форсунки наступний: паливо від насоса високого тиску (ТНВД) потрапляє до штуцера форсунки, а звідти по системі каналів (12) у порожнину розпилювача (7). Подальше просування палива закрито голкою розпилювача (6), підібганою пружиною (13). Тим часом, ТНВД продовжує нагнітати паливо, піднімаючи його тиск до величини, здатної подолати зусилля пружини та підняти голку розпилювача над сідлом. При цьому відбувається упорскування палива в циліндр, внаслідок чого тиск знову падає і голка сідає на сідло, відсікаючи подачу палива та замикаючи систему. Під час продовження нагнітання палива процес повторюється. Головною умовою роботи при цьому є те, що після закінчення упорскування система повинна закритися, інакше на наступному такті подача палива здійсниться не тоді, коли тиск у системі підніметься до заданого, а в момент початку подачі палива насосом. Наслідком цього стане жорстка робота двигуна, втрата потужності та вихід паливної форсунки з ладу через попадання продуктів згоряння у незамкнену систему.
Знаючи принцип роботи форсунки, можна розібратися, що може заважати нормальному замиканню системи при зовні справних деталях. Найчастіше причиною цього є виникнення бічних сил, що притискають голку до корпусу розпилювача. Для боротьби з такими силами існує натискний штифт (14), розміщений у проставці (4). Штифт розвантажує голку від можливого впливу деформованої пружини, однак, якщо на ньому є деяка вироблення, штифт може стати причиною виникнення бічної сили. Тому, при заміні паливних форсунок потрібно бути готовим до того, що новий розпилювач почне "лити", що вимагатиме неодноразового перебирання форсунки з перевертанням пружини або заміною її або штовхача. У деяких випадках може знадобитися навіть заміна корпусу паливної форсунки.
Оскільки голка в розпилювачі нічим не ущільнюється, деяка кількість палива просочується між голкою та корпусом форсунки та потрапляє в порожнину, де розташована пружина (13). Якщо паливо не видалятиметься з цієї порожнини, голка розпилювача може втратити можливість переміщатися і форсунка виявиться "замкненою". Для видалення палива, що просочився, служить дренажна система (10).
Тиск відкриття голки регулюється регулювальними прокладками (11), а вся конструкція стягується накидною гайкою (4).
Жодних ущільнювальних елементів у форсунці не передбачено, а герметичність забезпечується виключно прецезійною обробкою поверхонь, що стикуються. Як наслідок виникає основна вимога при роботі з паливними форсунками - стерильна чистота. Негайно після відвертання від форсунки трубопроводу високого тиску необхідно закрити штуцер форсунки чистим і щільним ковпачком, оскільки найменше сміття, що потрапило в штуцер форсунки під час перевірки на стенді, буде загнане паливом усередину і може заклинити голку розпилювача. Порожнина форсунки завжди, хоч до перевірки та налаштування, хоч після, повинна бути абсолютно захищена від попадання будь-якого пилу, не кажучи про більші частинки. Крім того, будь-який бруд при знятті форсунки може потрапити в канал і потім пошкодити різьблення або порушити посадкове ущільнення.
Трубопроводи високого тиску доцільно знімати пакетом разом із стяжками (якщо конструкція двигуна це допускає), так менше приводів потім ламати голову над тим, як усе це стояло. У разі неможливості зняти трубопроводи пакетом, необхідно відзначити на насосі штуцер першого циліндра, а також помітити трубопроводи в тому порядку, в якому вони стояли.
Після зняття форсунок необхідно перевірити їхню працездатність, щоб переконатися в справедливості передбачуваної причини несправності двигуна. Критерії перевірок такі:
- Під час подачі палива форсунка повинна відкриватися під заданим тиском.
- До відкриття форсунки підтікання палива з розпилювача не допустиме.
- У момент розпилу палива краплі та струмені неприпустимі.
- Смолоскип розпилу повинен бути рівним без відхилень і відповідати напрямку отвору (або отворів) у розпилювачі.
Після припинення подачі палива у форсунці має деякий час зберігатись тиск (строго кажучи, швидкість падіння цього тиску має контролюватись).
Кількість палива, що розпорошується форсунками різних циліндрів двигуна, має бути однаковим.
Очевидно, що паливна форсунка у третьому мірному циліндрі подає палива менше, ніж інші форсунки.
Зазвичай, ще прийнято говорити про характерний звук спрацьовування форсунок, проте звук не є об'єктивним параметром оцінки форсунок. Ігнорувати цей параметр не можна, але робити основним теж не слід.
Безперечно, найкраще працездатність форсунок перевіряється на спеціальному стенді. Конструкція (відповідно і вартість) такого стенду може бути найрізноманітнішою, що, безсумнівно, позначиться на точності діагностики та зручності використання. На станціях технічного обслуговування можуть використовуватися стенди з електронним управлінням вартістю кілька тисяч доларів, проте, якщо власник автомобіля має намір зробити діагностику форсунок самостійно, можна порекомендувати виготовити найпростіший стенд самотужки.
Для цього потрібно виготовити трубопровід-трійник, який одним кінцем приєднуватиметься до одного зі штуцерів високого тиску ТНВД, іншим - до паливної форсунки, а на третьому кінці необхідно закріпити манометр зі шкалою 200-300 атм.
Під розпилювач форсунки необхідно підставити мірну посудину (мензурку).
Прокручуючи двигун стартером, потрібно добитися того, що форсунка почне "стріляти", після чого, залишивши запалення увімкненим, прокручувати колінчастий вал двигуна вручну, зчитуючи показання манометра (процес стомлюючий, але цілком прийнятний за відсутності інших варіантів).
У переважній кількості сучасних форсунок тиск відкриття регулюється підбором товщини шайби проставки між пружиною і корпусом. У спеціалізованих майстернях є набори цих шайб для вирішення будь-яких проблем регулювання. Для автолюбителів слід мати на увазі, що шайби існують різних діаметрів (під різні корпуси форсунок), і бувають у виконанні з отвором і без нього. Замість шайб без отвору завжди можуть бути використані шайби з отвором, але зворотна заміна неприпустима. Також неприпустимим застосування шайб невідповідного діаметра.
Як правило, форсунки спроектовані таким чином, що збільшення товщини шайби на 0,1 мм призводить до підвищення тиску впорскування на 10 атмосфер (10 кг/см² або 980 кПа). Дуже часто доводиться бачити при ремонті форсунок, що при попередніх втручаннях тиск упорскування регулювався за допомогою шматочків лез для гоління, підкладених під пружину. Такий спосіб регулювання неприпустимий. По-перше, маючи підкладку неконтрольованої форми, створюється невизначеність опори пружини і тим самим неоднорідне її вироблення, чим провокується виникнення бічної сили. Крім того, існує ризик сколу шматочка леза, що призведе до повного виходу форсунки з ладу. Застосування металевої фольги також є неприпустимим, оскільки прокладки з м'якого матеріалу зовсім недовговічні. Тому єдино якісним вирішенням проблеми слід визнати застосування нових регулювальних шайб розрахункової товщини.
Промивання та чищення паливних форсунок у домашніх умовах категорично не рекомендується через безглуздість витівки.
Наведені ілюстрації спростять визначення тієї чи іншої несправності. Помітивши будь-які відхилення від норми на вашому автомобілі (сторонні шуми, стуки, течі, ознаки нерівномірного зносу, порушення керованості тощо.) локалізуйте місце ознаки несправності, зіставте його з малюнком і зверніться до таблиці за посиланням. Якщо не вдається визначити точне джерело сторонніх шумів, необхідно зробити це хоча б приблизно. Потім, використовуючи ілюстрації та таблицю виявити конкретну несправність.
На малюнку та в таблиці далі наведені найпоширеніші джерела шумів, проте подібні ознаки можуть виникати і в інших місцях автомобіля.
Якщо неможливо визначити місцезнаходження несправності по малюнку, необхідно спробувати виявити причину за основними категоріями і пунктами, наведеними у таблиці.
Примітка: На малюнку такі позиції вказують:
- 13 - Амортизаторні стійки передньої підвіски
- 20 - Педальний вузол
- 6, 10- Редуктор задньої головної передачі