Система питания дизельного двигателя:Основные возникающие неисправности и методы их устранения в 2024

Система питания дизельного двигателя — ключевой элемент, обеспечивающий его эффективность и долговечность. С учетом растущей популярности дизельных автомобилей, знание устройства этой системы и умение выявлять неисправности становятся необходимыми навыками. В статье рассмотрим основные проблемы системы питания дизельного двигателя и предложим методы их диагностики и ремонта, что поможет автовладельцам поддерживать автомобили в исправном состоянии и избежать дорогостоящих поломок.

Дизельный мотор современного автомобиля

Не упустите возможность ознакомиться со статьей нашего эксперта, в которой тщательно анализируется топливная система автомобиля.

Эксперты в области дизельных двигателей отмечают, что система питания является одной из наиболее уязвимых частей двигателя, подверженной различным неисправностям. Наиболее распространённые проблемы включают засорение топливных фильтров, неисправности топливных насосов и утечки в системе. Эти неисправности могут привести к снижению мощности двигателя, увеличению расхода топлива и даже его поломке. Для устранения таких проблем специалисты рекомендуют регулярную диагностику системы питания, замену фильтров и использование качественного топлива. Также важно следить за состоянием топливопроводов и соединений, чтобы избежать утечек. В 2024 году акцент будет сделан на внедрение новых технологий, таких как системы самодиагностики, которые помогут оперативно выявлять и устранять неисправности, повышая надёжность и эффективность работы дизельных двигателей.

https://youtube.com/watch?v=JTo9-GgLlzc

Особенности

Повсеместно дизельные двигатели применяются в инженерных машинах, грузовых автомобилях и маршрутных транспортных средствах. Реже такой тип двигателя встречается у легковых автомобилей, однако, в связи с общим ростом их популярности, дизельные двигатели стали все чаще устанавливаться и на них.

Конструкция камеры сгорания у дизельного двигателя подразделяется на раздельную камеру сгорания и камеру с непосредственным впрыском. В первой ситуации камера сгорания соединена с цилиндром при помощи специального канала. Во время сжатия поступающий в камеру воздух вихревого типа закручивается. Это позволяет улучшить самовоспламенение, которое происходит в основной камере. Такие дизельные двигатели чаще всего встречаются на легковых автомобилях, так как уровень их шума значительно ниже по сравнению с другими двигателями и диапазон оборотов больше.

Во втором случае камера сгорания находится непосредственно в поршне, а топливо попадает в надпоршневое пространство. Низкооборотные моторы с большими объемами чаще всего имеют такую конструкцию. Такие моторы первоначально сильно шумели и вибрировали, но расходовали малое количество топлива. Постепенно появились топливные насосы высокого давления дизельного двигателя с оптимизацией процесса сгорания. Была достигнута стабильная работа двигателя при диапазоне до 4500 оборотов в минуту. Шум и вибрации также были значительно снижены.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о системе питания дизельного двигателя и связанных с ней неисправностях:

1. Современные технологии впрыска: В 2024 году многие дизельные двигатели используют системы прямого впрыска с высокой степенью сжатия и многократным впрыском топлива. Это позволяет значительно повысить эффективность сгорания и снизить выбросы вредных веществ. Однако такие системы более чувствительны к качеству топлива и могут страдать от засорения форсунок, что требует регулярной диагностики и очистки.

2. Проблемы с топливными фильтрами: Одной из наиболее распространенных неисправностей в системе питания дизельного двигателя является засорение топливных фильтров. В 2024 году многие производители рекомендуют использовать фильтры с более тонкой степенью очистки, что позволяет задерживать даже мельчайшие частицы, но также требует более частой замены фильтров для предотвращения падения давления топлива и ухудшения работы двигателя.

3. Эффект биодизеля: С увеличением использования биодизельного топлива в 2024 году, владельцы дизельных автомобилей сталкиваются с новыми проблемами, связанными с совместимостью. Биодизель может вызывать коррозию в старых системах питания, а также образовывать отложения в топливных линиях. Для устранения этих проблем рекомендуется использовать специальные добавки и регулярно проверять состояние системы питания.

Эти факты подчеркивают важность регулярного обслуживания и диагностики системы питания дизельного двигателя для предотвращения серьезных неисправностей.

Дизель или бензин?

Преимущества и недостатки различных типов двигателей часто становятся предметом обсуждения среди владельцев автомобилей. Хотя уровень шума и вибраций у дизельных моторов значительно уменьшился благодаря современным технологиям, многих автовладельцев интересует, как быстрее запустить дизельный двигатель в холодную погоду. Действительно, дизельные моторы и салон автомобиля прогреваются медленнее из-за более низких рабочих температур. Решением этой проблемы может стать установка дополнительных отопителей на двигатели, что стало довольно распространенной практикой в современных моделях.

Однако это не все. Многие автолюбители выбирают легковые автомобили с дизельными двигателями из-за более низкой стоимости дизельного топлива. Стремясь сэкономить на топливе, они часто забывают, что дизельные двигатели предъявляют более высокие требования к качеству топлива по сравнению с бензиновыми. В то время как бензиновые моторы в большей степени зависят от нужного октанового числа.

Дизельные двигатели ошибочно считаются неприхотливыми, так как их требования к качеству топлива и расходных материалов довольно высоки. Не секрет, что качество отечественного дизельного топлива значительно уступает европейскому. Использование привычной солярки может негативно сказаться на работе двигателя. Тем не менее, ведущие российские нефтяные компании активно работают над улучшением ситуации.

Дизельное топливо «Евро 4» полностью соответствует международным стандартам и обеспечивает надежную работу двигателя на протяжении длительного времени. Некоторые автовладельцы также прибегают к использованию автохимии (например, антигелевых добавок), которые могут улучшить качество топлива, но применять их стоит только после окончания гарантийного срока.

Таким образом, покупая автомобили с дизельными двигателями, которые официально не поставляются в Россию, вы рискуете быстро вывести из строя двигатель, предназначенный для работы на европейском топливе.

Техническое обслуживание дизельного двигателя, как правило, обходится дороже, чем бензинового. Это связано с более высокой ценой запчастей (таких как воздушные и топливные фильтры и др.). Замена масла также требуется чаще, чем у бензинового аналога (в среднем каждые 7,5 тысяч километров).

Одним из значительных преимуществ дизельного двигателя по сравнению с бензиновым является более экономичный расход топлива при больших пробегах. Более старые бензиновые двигатели уже не так эффективны в расходе топлива, как новые, тогда как дизельные моторы практически не сталкиваются с этой проблемой.

Подводя итог, можно сказать, что современные дизельные двигатели по своей надежности не уступают бензиновым. Однако приобретение дизельного автомобиля с целью экономии на топливе оправдано лишь в том случае, если автомобиль используется на протяжении длительного времени.

Принцип работы

Как и бензиновые двигатели, дизельные моторы подразделяются на четырехтактные и двухтактные в зависимости от принципа работы. Двухтактные двигатели распространены достаточно слабо. О принципе работы четырехтактного дизельного двигателя читайте далее.

Рабочий цикл такого двигателя состоит из четырех тактов:

1. Впуск (впрыск). На этом такте коленчатый вал поворачивается от 0 до 180-ти градусов и достигает нижней мертвой точки. Воздух попадает в цилиндр через открытый впускной клапан. В это же время выпускной клапан открывается всего на 10-15 градусов, образуя перекрытие.
2. Сжатие. Поршень, двигаясь вверх от 180-ти до 360-ти градусов, достигает верхней мертвой точки. Воздух при этом сжимается в более чем 16 раз, а впускной клапан в начале этого такта закрывается. Температура воздуха в двигателе может достигать от семисот до девятисот градусов по Цельсию.
3. Рабочий ход, расширение. Коленчатый вал вращается от 360-ти до 540-ка градусов, снова достигая нижней мертвой точки. Как известно из физики, сильно сжатый воздух нагревается до очень высоких температур, из-за чего топливо, поступающее из впускного клапана, самовоспламеняется. На этом этапе проявляется важное отличие дизеля от бензинового двигателя. Дизельное топливо начинает подаваться еще до достижения коленчатым валом верхней мертвой точки (опережение зажигания). Продукты горения толкают поршень вниз. При рабочем процессе в дизельном двигателе давление газов постоянно, и благодаря этому они способны развивать больший крутящий момент. Пропорция топливовоздушной смеси в дизеле отличается от бензинового двигателя большим количеством воздуха.
4. Выпуск. Когда коленвал поворачивается на 720 градусов, поршень выталкивает отработанные газы в открытый выпускной клапан. Газы выходят через выхлопную трубу, а весь цикл повторяется.

Система питания дизельного двигателя внутреннего сгорания

Назначение

Система питания в дизеле — это целый комплекс специальных устройств. Основной ее задачей является не только поступление топлива в инжекторные форсунки, но и обеспечение высокого давления при подаче. Система питания выполняет и другие важные функции:

• дозирование точно определенного количества топлива, учитывая нагрузку на двигатель в разные режимы работы;
• обеспечение эффективного впрыска топлива в фиксированный промежуток времени с необходимой интенсивностью;
• распыление и равномерное распределение горючего по всему пространству камеры сгорания в цилиндрах;
• предварительная фильтрация дизельного топлива перед подачей в насосы системы питания.

Система питания обеспечивает подачу очищенного топлива, а ТНВД (топливный насос высокого давления) дизельного двигателя сжимает его до нужного давления. Форсунки подают дизельное топливо в мелко распыленном виде в камеру сгорания

Схема устройства системы питания

В качестве иллюстрации представлена схема дизельного двигателя ЗМЗ-5143.10, который устанавливается на автомобили УАЗ и оснащен электрическим топливным насосом.

Основные элементы системы

Система питания дизельного двигателя состоит из основных и дополнительных элементов. Основные элементы — это: топливный бак, фильтры грубой и тонкой очистки дизельного топлива, топливоподкачивающий насос, ТНВД, инжекторные форсунки (через которые происходит впрыск топлива), трубопровод низкого давления, магистраль высокого давления и воздушный фильтр.

ремонт дизельных форсунок.

Дополнительно рекомендуем прочитать статью нашего эксперта, в которой подробно рассказывается о том, как устроен фильтр тонкой очистки.

Дополнительные элементы могут быть различны. Среди них встречаются электрические насосы, выпуск отработавших газов, фильтры сажи и глушители. Система питания дизельного двигателя подразделяется на две группы в зависимости от устанавливаемой топливной аппаратуры: дизельная аппаратура топливоподводящая и воздухоподводящая.

В топливоподводящей аппаратуре, как правило, ТНВД и форсунки реализованы как отдельные устройства. Топливо подается в двигатель по магистралям высокого и низкого давления. В магистрали высокого давления ТНВД увеличивает давления для подачи и впрыска необходимой порции топлива в рабочую камеру сгорания.

Кроме ТНВД, в дизельном двигателе предусмотрен топливоподкачивающий насос. Он обеспечивает подачу топлива из топливного бака и пропускает горючее через фильтры тонкой и грубой очистки. Давление, создаваемое этим насосом, позволяет осуществить подачу топливо по трубопроводу низкого давления в ТНВД.

ТНВД дизельного двигателя осуществляет подачу топлива к инжекторным форсункам под высоким давлением. Подача зависит от порядка работы цилиндров дизельного мотора.

Дизельные форсунки расположены в головке блока цилиндров. Их основная задача — точное распыление горючего в камере сгорания. Предусмотрена также и дренажная система, которая выводит избытки подаваемого топлива и воздуха посредством отдельных трубопроводов. Форсунки бывают открытого и закрытого типов, но закрытый тип используется чаще. Сопла такой форсунки — это отверстие, закрываемое запорной иглой. Ключевой элемент форсунки — распылитель. Он получает одно или несколько сопловых отверстий, которые образуют факел в момент впрыска топлива.

Существует и система питания нераздельного типа, в котором ТНВД и инжекторная форсунка в своей совокупности представляют устройство насос-форсунка. Срок службы таких двигателей невелик, а создаваемый шум часто превышает заданные нормы.

https://youtube.com/watch?v=WEYVsVVLJho

Особенности системы питания турбодизеля

Система турбонаддува используется как в дизельных, так и в бензиновых моторах. Ее основная задача заключается в увеличении мощности двигателей без необходимости расширения объема камеры сгорания. Топливная система в турбированных дизельных двигателях остается практически неизменной, в то время как система подачи воздуха претерпевает значительные изменения.

Турбокомпрессор работает следующим образом: воздух сжимается, затем охлаждается и подается в камеру сгорания дизельного двигателя. Уровень давления воздуха позволяет классифицировать компрессоры по степени наддува, которая может быть низкой, средней или высокой.

Диагностика системы питания дизельного ДВС

Диагностика системы питания дизельного двигателя проводится в специальных сервисных центрах направлена на выявление и устранение следующих неисправностей: износа поверхности цилиндров, шестеренок, звездочек, коленчатого вала, ТНВД, засорение радиатора, воздушного фильтра, каналов охлаждения, масляных каналов, повреждения маховика, клапанов и т.д.

Неисправности могут возникать самые различные. Их своевременное выявление позволит двигателю служить дольше. Основные признаки, по которым можно понять, что существует неисправность следующие: двигатель не запускается, не развивает заявленную мощность, дымит сильно, при работе возникают постукивания.

Устранение неисправностей системы питания дизельного двигателя

Если двигатель не запускается, первым делом стоит удостовериться в наличии топлива. В условиях низких температур оно может загустеть, и для успешного запуска двигателя в морозы рекомендуется использовать специальный подогрев дизельного топлива. Следующей возможной причиной может быть избыток воздуха в системе подачи топлива, что происходит из-за утечек. Для устранения лишнего воздуха необходимо прокачать систему и устранить все неполадки.

Топливопроводы, заборник в баке и фильтры могут быть забиты. Вода в этих элементах может замерзнуть. Важно отогреть их и тщательно очистить с помощью ветоши, смоченной в горячей воде. Если топливный насос высокого давления (ТНВД) не работает, его следует прогреть теплым воздухом или паром, а если это не помогает, необходимо заменить фильтрующие элементы.

Если двигатель не развивает заявленную мощность и сильно дымит, стоит проверить воздушный фильтр на наличие загрязнений, а также проверить уровень воздуха в топливной системе, регулировку угла подачи топлива, состояние форсунок и работоспособность насосов высокого и низкого давления. Неисправности устраняются путем очистки фильтров, прокачки системы и удаления лишнего воздуха, регулировки муфты опережения впрыска у форсунок, а также ремонтом или заменой насосов, если прогрев не дает результата.

Неравномерная работа двигателя может быть вызвана неисправностью форсунок, ТНВД или регулятора. В этом случае неисправные форсунки требуют немедленной замены, а насос следует отправить на ремонт.

Постукивания в двигателе могут возникать из-за слишком ранней или, наоборот, чрезмерной подачи топлива. Это может быть связано с выходом из строя фиксатора рейки. Для решения проблемы необходимо отрегулировать угол начала подачи топлива или заменить рейку ТНВД.

Теперь рассмотрим процесс устранения неисправностей. Отстой из топливных фильтров сливается, когда двигатель теплый. Сначала откручиваются сливные пробки, и отстой сливается до тех пор, пока не начнет течь чистое топливо. Затем пробки закручиваются, и система прокачивается вручную. После этого запускается двигатель, и через 3-4 минуты все воздушные пробки должны быть устранены. Отстой из топливных баков сливается аналогичным образом с помощью специальных кранов.

Для промывки фильтров грубой и тонкой очистки дизельного топлива необходимо слить топливо, снять колпаки и промыть их чистым дизельным топливом. Затем старые фильтрующие элементы заменяются. После сборки важно убедиться в отсутствии подсоса воздуха при работающем двигателе. В противном случае болты крепления стаканов к корпусам следует подтянуть вручную.

Воздушный фильтр снимается с автомобиля, и фильтрующий элемент извлекается. Корпус и инерционная заслонка промываются в дизельном топливе или горячей воде, а детали продуваются сжатым воздухом, очищается сетка воздухозаборника. Поврежденные элементы подлежат замене.

Необходимо проверить герметичность выпускного тракта. Очистка фильтрующего элемента может производиться с помощью продувки сухим сжатым воздухом или промывки. Если на фильтре имеются сквозные повреждения, он подлежит замене.

Средний срок службы фильтрующего элемента составляет около 30 000 км. Его промывка должна проводиться не более трех раз, а продувка — не более шести.

Смазка муфты опережения впрыска топлива осуществляется через одно из отверстий до появления масла из другого отверстия. В нее заправляется 0,3 литра моторного масла.

Чтобы проверить угол опережения впрыска топлива, необходимо повернуть коленчатый вал до тех пор, пока метка на ведущей полумуфте не окажется вверху, а фиксатор не войдет в отверстие на маховике. Если метки на муфте и насосе совпадают, угол опережения впрыска корректен.

Для установки угла опережения впрыска нужно ослабить три болта ведомой полумуфты и, поворачивая коленчатый вал и муфту опережения, добиться совмещения меток.

Проверка форсунок на давление впрыскивания осуществляется на специальном стенде. Давление не должно отклоняться от значения 18±0,5 мПа или 17 мПа для форсунки, отработавшей определенный срок. Форсунка должна впрыскивать топливо в виде тумана, а струя должна иметь конусообразную форму. Если эти параметры не соответствуют норме, требуется ремонт дизельных форсунок. Проверка и регулировка ТНВД также проводятся специалистами по топливной аппаратуре.

https://youtube.com/watch?v=TVRiz2XN0t4

Заключение

Мы рассмотрели основные узлы и агрегаты системы питания дизельного топлива и основные ее неисправности. Своевременное прохождение технического обслуживание поможет выявить и устранить эти неисправности и, как следствие, увеличить срок службы дизельного двигателя вашего автомобиля. Удачи и легких дорог!

Современные технологии и инновации в системе питания дизельных двигателей

Система питания дизельного двигателя является одной из ключевых составляющих, определяющих его эффективность, мощность и экономичность. В последние годы наблюдается значительный прогресс в области технологий, используемых для улучшения работы этих систем. Современные дизельные двигатели оснащаются высокотехнологичными компонентами, которые обеспечивают оптимизацию процессов впрыска топлива, улучшение его распыления и более точное управление подачей топлива.

Одной из наиболее значительных инноваций является внедрение систем прямого впрыска, которые позволяют значительно повысить эффективность сгорания топлива. Такие системы обеспечивают более точное дозирование топлива, что способствует снижению выбросов вредных веществ и улучшению экономичности двигателя. Прямой впрыск позволяет также повысить мощность двигателя, так как топливо подается под высоким давлением, что обеспечивает его лучшее распыление и смешивание с воздухом.

Другой важной технологией является использование электронных систем управления, которые позволяют более точно регулировать процессы впрыска и сгорания. Эти системы анализируют множество параметров, таких как температура, давление и состав воздуха, что позволяет оптимизировать работу двигателя в различных условиях. Благодаря этому достигается не только повышение мощности, но и снижение расхода топлива, а также уменьшение выбросов вредных веществ в атмосферу.

Современные дизельные двигатели также все чаще оснащаются системами рециркуляции отработавших газов (EGR), которые помогают снизить уровень оксидов азота (NOx) в выбросах. Эти системы работают путем повторного использования части отработанных газов, что способствует снижению температуры сгорания и, как следствие, уменьшению образования NOx. В сочетании с другими технологиями, такими как селективная каталитическая редукция (SCR), это позволяет значительно улучшить экологические характеристики дизельных двигателей.

Важным аспектом современных технологий является также использование альтернативных видов топлива, таких как биодизель и синтетическое топливо. Эти виды топлива могут быть использованы в дизельных двигателях без значительных модификаций, что открывает новые горизонты для повышения экологичности и устойчивости работы двигателей. Использование альтернативных топлив также способствует снижению зависимости от традиционных углеводородных источников.

Не менее важным является развитие технологий фильтрации и очистки топлива. Современные системы фильтрации обеспечивают высокую степень очистки, что позволяет предотвратить засорение форсунок и других компонентов системы питания. Это, в свою очередь, способствует увеличению срока службы двигателя и снижению вероятности возникновения неисправностей.

Таким образом, современные технологии и инновации в системе питания дизельных двигателей направлены на повышение их эффективности, снижение вредных выбросов и улучшение общей надежности. Эти достижения не только способствуют улучшению эксплуатационных характеристик двигателей, но и отвечают требованиям современного законодательства в области экологии и охраны окружающей среды.

Вопрос-ответ

Каковы основные неисправности дизельного двигателя?

Основные неисправности дизельного двигателя могут включать проблемы с системой впрыска (засорение форсунок, неисправность насосов), недостаточное сжатие (износ поршней, колец или цилиндров), перегрев (неисправность системы охлаждения), проблемы с системой зажигания (неисправные свечи накала) и утечки масла. Эти неисправности могут приводить к снижению мощности, увеличению расхода топлива и повышенному дымлению.

Что включает в себя система питания дизельного двигателя?

Общее устройство системы питания дизельного двигателя включает такие элементы, как насос подкачки, бак для топлива, фильтры тонкой и грубой очистки, топливопроводы, ТНВД, форсунки, электромагнитный клапан и обратный трубопровод.

Советы

СОВЕТ №1

Регулярно проверяйте топливные фильтры. Забитые фильтры могут привести к недостаточному поступлению топлива в двигатель, что вызовет его неэффективную работу или даже поломку. Заменяйте фильтры согласно рекомендациям производителя или чаще, если вы используете двигатель в сложных условиях.

СОВЕТ №2

Следите за качеством топлива. Использование некачественного или загрязненного топлива может привести к образованию отложений и коррозии в системе питания. Старайтесь заправляться на проверенных АЗС и, при возможности, используйте добавки для очистки системы.

СОВЕТ №3

Регулярно проверяйте систему подачи топлива на наличие утечек. Утечки могут не только снизить эффективность работы двигателя, но и привести к серьезным повреждениям. Осматривайте шланги и соединения на предмет трещин и повреждений, а также следите за уровнем топлива в баке.

СОВЕТ №4

Обратите внимание на состояние насосов и форсунок. Износ этих компонентов может привести к неправильному распылению топлива и ухудшению работы двигателя. Проводите диагностику и замену насосов и форсунок по мере необходимости, чтобы поддерживать оптимальную производительность.