22, Неділя - 17:47:09
Блеск и нищета дизелей
-------------------------------------------------------------------------------- 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. 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. По конструкции дизельный двигатель не 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 единиц против 9-11 у бензинового). Именно этим объясняется большой вес и габариты дизельного двигателя в сравнении с бензиновым. Существует несколько типов дизельных двигателей, различие между которыми заключено в конструкции камеры сгорания. В дизелях с неразделенной камерой сгорания - их называю дизелями с непосредственным впрыском - топливо впрыскивается в надпоршневое пространство, а камера сгорания выполнена в поршне. Наиболее распространенным на легковых автомобилях пока является другой тип дизельного мотора - с раздельной камерой сгорания. Важнейшей системой дизеля, определяющей надежность и эффективность его работы, является система топливоподачи. Основная ее функция - подача старого определенного количества топлива в заданный момент и с заданным давлением. Высокое давление топлив и требования к точности делают топливную систему дизеля сложной и дорогой. Главными ее элементами являются: топливный насос высокого давления (ТНВД), форсунки и топливный фильтр. 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. 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 шрифтовым или многодырчатым распределителем. 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. Топливный фильтр, несмотря на его простоту, является важнейшим элементом 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, предотвращающая забивание фильтра парафинами, образующимися при кристаллизации дизтоплива в зимних условиях. 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 град. 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 град С, разумеется, при условии соответствия сезону масла и дизтоплива. 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'e Mantarey 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. 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 большой степени форсирования. 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 имеющий этих конструктивных изменений, вызывает 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 Годы выпуска Узлы, имеющие наибольшее количество отказов 1 Mercedes G 300 (W 461) OM 617/912 83-89 - 3 Toyota Land Cruiser 1 HZ 90-99 Топливная система, привод ГРМ Вы можете не знать, как пахнет солярка, питать отвращение к ключам и отверткам и даже забыть, в какую соторону 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 авшего двигателя, а также периодичность их выполнения. Тем более что многим отечественным автосервисам до европейских стандартов далеко. Хорошее знание владельцам 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 ИТЦ "Моторсервис" 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 негерметичность топливной системы, помимо загрязнения двигателя, сопровождается подсосом воздуха, что отрицательно сказывается на работе топливной аппаратуры; 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; Через каждые 10000 км пробега: выполнить все операции, предусмотренные техническим обслуживанием через 5000 км кроме слива отстоя топлива; 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 маслянного фильтра следует заполнить его свежим маслом и смазать резиновое уплотнительно 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 топливопривода обратного слива (на нем обычно написано OUT). Особенно это относится к автомобилю Opel Frontera 2,3TD, на котором ТНВД расположен вертикально; 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. Через каждые 20000 км пробега: выполнить все операции, предусмотренные техническим обслуживанием через 10000 км пробега; После этого, подсоединив обратно провода к свечам накаливания, следует проверить работу блока управления свечами, который формирует подачу напряжения на сечи 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; 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; 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. Через 120000 км пробега: выполнить операции, предусмотренные техобслуживанием через 60000 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. Внедорожники японского производства в последние годы уверенно лидируют по числу продаж как в секторе новых, так и подержанных автомобилей, занимая немалую часть отечественного рынка машин этого класса. Заметим, что именно среди японских джипов отмечается наибольшее распространение дизельных версий, причем большинство владельцев довольны своими автомобилями и при опросах высказывают желание и в будущем приобретать японский джип только с дизелем. Успеху японских дизелей способствует традиционная школа автомобильного машиностроения, позволяющая инжеренам создавать совершенные и рациональные по конструкции двигатели. Все ведущие японские автомобилестроительные фирмы традиционно производят и устанавливают на свои автомобили дизели собственной разработки. Исключение составляют фирмы Honda, Subaru и Suzuki, выпускающие только бензиновые моторы. По лицензии японские дизельные двигатели производят и устанавливают на свои внедорожники корейские фирмы Kia, Asia, Hyundai. Дизели японского производства весьма разнообразны по конструкции, техническим и технологическим решениям. Двигатели японских фирм хотя и имеют меньшие конструктивные запасы прочности отдельных узлов и деталей, чем европейские и особенно американские, будучи грамотно спроектированными и выполненными из отличных материалов, демонстрируют высокме надежность и моторесурс. Следует, правда, отметить, что надежность обеспечивается только при квалифицированном обслуживании в процессе эксплуатации. В то же время в части передовых решений японские конструкторы дизельных моторов довольно консервативны. В серийном производстве применяются только хорошо проверенные и отработанные конструкции. Некоторые модели двигателей выпускаются в течение 15 и более лет без существенных изменений, а последние новинки в дизелестроении внедряются в серийное производство на несколько лет позже, чем в Европе. Обычно все новые технические решения японцы отрабатывают сначала на автомобилях для внутреннего рынка, а только затем внедряют их на экспортные модификации. В предлагаемом ниже обзоре конструкций и эксплуатационных особенностей дизельных двигателей японского производства рассмотренны наиболее распространенные в России моторы, устанавливаемые на японские и корейские джипы. Топливные системы японских дизелей Топливная аппаратура для японских дизельных двигателей производится тремя фирмами - Diesel Kiki, Nippon Denso и Zexel по лицензии фирмы Bosch. По конструкции ТНВД этих фирм практически не имеют никаких отличий от их европейских собратьев. Исключение составляют автомобили, предназначенные для внутреннего рынка и снабженные насосом с электронным управлением. В них применяется отличающаяся от европейских электронных ТНВД система управления подачей топлива. Такие ТНВД установлены на моделях Toyota Surf с двигателем 2LT, Toyota Land Cruiser с двигателем 1KZ и некоторых других. Другое существенное отличие топливных систем японских дизелей заключается в иной конструкции форсунок и магистрали обратного слива топлива. Форсунки не имеют штуцеров для присоединения резиновых шлангов обратного слива излишков топлива ("обраток"), а соединены между собой единой металлической трубкой, уплотняемой алюминиевыми кольцами и крепящейся к форсункам гайками. При правильном и своевременном техобслуживании такая система герметичнее и надежнее "европейской", а сама форсунка намного проще и дешевле в производстве. Однако если металлическая трубка "обратки" давно не снималась, то почти наверняка она будет сломана при демонтаже из-за "прикипания" к форсунке. Сами форсунки имеют обычно меньшие размеры, чем у европейских автомобилей, из-за применения распылителей меньших размеров, хотя и не на всех типах двигателей, на некоторых (Toyota 2LT, Nissan RD28) устанавливаются распылители стандартного размера. Интересно отметить, что ресурс малогабаритных распылителей обычно выше, чем у стандартных, видимо, это объясняется меньшей площадью контакта с горячей зоной вихрекамеры. Дизели Toyota Toyota устанавливает на свои внедорожные автомобили 4- и 6-цилиндровые дизели объемом от 2,4 до 4,2 л. Унас одним из самых распространенных являются два двигателя: атмосферный 2L (2,4 л) и турбированный 2LT (2,4 л), а также их более поздние аналоги 3L (2,8 л). Эти моторы устанавливаются на автомобили Hi-Lux, 4-Runner, Surf, Land Cruiser. В России двигатели 3L в атмосферном варианте устанавливает на заказ нижегородская фирма "Техносервис" на автомобили "УАЗ-31514" и "УАЗ-3160". Двигатели этой серии вихрекамерные верхневальные с непосредственным приводом клапанов цилиндрическими толкателями с регулировкой зазора шайбами. В эксплуатации проявили себя надежными силовыми агрегатами, неприхотливыми к условиям эксплуатации. Простые по конструкции, без явных конструктивных дефектов, они доступны для обслуживания и ремонта специалистам средней квалификации. Менее распространенными являются турбодизели 1KZ-T объемом 3,0 л, которые устанавливаются на автомобили Land Cruiser, 4-Runner. Это четырехцилиндровые вихрекамерные дизели с верхним расположением распредвала и непосредственным приводом клапанов через цилиндрические толкатели с регулируемыми шайбами зазорами. Привод ТНВД осуществляется шестернями, а привод ГРМ - от ТНВД зубчатым ремнем. Топливная аппаратура Nippon Denso до 96-го года выпуска была с механическим управлением, после 96-го года - с электронным. Двигатели достаточно
Источник: сайт міста Добропілля
|