Как выставить момент впрыска на дизеле. Регулировка зажигания дизельного двигателя

Регулировка угла зажигания грузовых автомобилей в Москве

Еще во времена контактного зажигания на бензиновых грузовиках термин «регулировка зажигания» настолько обжился в разговорном языке, что перешел и на дизельные моторы, хотя системы зажигания как таковой они вовсе не имеют. Дизельный двигатель, оснащенный механическим ТНВД или насос-форсунками, позволяет регулировать только угол опережения впрыска – момент, в который топливо начинает подаваться в цилиндр. Причем с трасс все больше уходят и бензиновые грузовики, невыгодные по затратам горючего, и дизели без электронного управления двигателем, устаревшие и больше не производящиеся. В системах Common Rail момент впрыска задается электронным блоком управления, настройке не подлежит (возможна только перепрошивка блока).
Тем не менее, наша фирма предлагает свои услуги и по регулировочным работам с выездом по Москве и области (как самостоятельно, так и в составе других ремонтных работ – например, регулировка зажигания на двигателе КамАЗ необходима после того, как на нем срезало пластины привода ТНВД и были установлены новые).

Автомобиль техпомощи комплектуется всеми спецприспособлениями для настройки, если они требуются для конкретного двигателя (например, ТНВД Bosch требуют фиксации флажка регулятора фигурной пластиной с прорезью), поэтому точная регулировка момента впрыска согласно сервисной документации гарантируется.

Устройство ТНВД дизельного двигателя

Механический рядный ТНВД

Топливный насос рядного типа

Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя.

В недавнем прошлом практически все дизельные моторы оснащались такими насосами, по сути, представляющими несколько насосов (по одному на цилиндр), имеющих общий приводной кулачковый вал. Пары плунжер-втулка расположены в ряд, отсюда и название – «рядный ТНВД». Ещё такой насос называют распределительным, или насосом непосредственного впрыска. Рядный ТНВД имеет число плунжерных пар, соответствующее количеству цилиндров двигателя. Плунжерная пара – это насос, нагнетающий топливо в топливную трубку форсунки. В движение плунжер приводится кулачковым механизмом, подобно тому, как клапаны двигателя – распределительным валом. После окончания рабочего хода плунжер возвращается в исходное положение под действием пружины. Каждый рабочий ход плунжера подаёт под давлением топливо в форсунку. Для того, чтобы топливная смесь попала в камеру сгорания вовремя, т.е. впрыск топлива был согласован с работой шатунно-поршневой группы и ГРМ, кулачки на валу насоса установлены в соответствии с фазами газораспределения – углы, под которыми они расположены, как бы повторяют углы взаимного расположения кулачков распредвала и рабочий ход каждого плунжера происходит во время такта сжатия того цилиндра, в форсунку которого этот плунжер подаёт топливо. Привод кулачкового вала ТНВД осуществляется через муфту с центробежным регулятором опережения впрыска. При увеличении числа оборотов грузики муфты под действием центробежной силы поворачивают вал ТНВД против направления вращения – для изменения момента опережения вспышки. Подобным образом на бензиновых карбюраторных двигателях изменяется угол опережения зажигания – за счёт грузиков на валу распределителя (трамблёра).

Цикл работы плунжерной пары

Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей.

Плунжеры имеют на боковых поверхностях спиралевидные канавки, соединённые с канавками продольными. Регулировка подачи топлива ТНВД осуществляется поворотом плунжеров вокруг своих осей. В результате поворота происходит изменение количества топлива, поступающего в перепускной канал. Канавка, выполненная в виде спирали, при разных углах поворота плунжера совмещается с перепускным каналом на разной высоте, что способствует изменению объёма впрыскиваемого топлива. Плунжер поворачивается за счёт поступательного движения зубчатой рейки, входящей в зацепление с зубчатым сегментом плунжера. Зубчатая рейка является составляющей частью всережимного регулятора ТНВД, позволяющего управлять двигателем. Посредством дополнительных механизмов она соединена с педалью «газа» (на тракторах – ещё и с ручным рычагом, имеющим такое же назначение). Кроме рейки, всережимный регулятор имеет механизм, устанавливающий её в положение максимальной подачи, после того, как двигатель заглушен. Делается это для облегчения последующего запуска. После того, как запущенный двигатель наберёт обороты, всережимный регулятор уменьшает подачу топлива. Подачу топлива на ТНВД осуществляет насос низкого давления, поэтому топливные магистрали делятся на два типа:

1. Низкого давления – от топливного бака к насосу низкого давления и к ТНВД; от ТНВД до топливного бака – обратный топливопровод.
2. Высокого давления – от плунжерных пар к форсункам.

Роторные распределительные насосы

Роторный ТНВД

В роторных насосах применяется управляющая электроника.

В отличие от рядных, плунжеры в таких насосах устанавливаются в роторе, являющемся продолжением приводного вала. Ротор с плунжерами вращается в кулачковом кольце, выполненном с высокой точностью. В момент рабочего хода плунжер, прижимаемый к кулачку, движется внутрь, толкая топливо в нагнетательный канал ротора-распределителя. Впрыск топлива происходит, когда отверстия нагнетательного канала ротора (канал расположен по центру ротора) и корпуса ТНВД совпадают. Разумеется, форма кулачкового кольца, расположение отверстий в роторе-распределителе согласованы с фазами газораспределения, что позволяет осуществлять впрыск в заданный момент времени. Вращение приводного вала обеспечивает работу областей низкого (на впуске) и высокого (при нагнетании) давления одновременно. В таких насосах применяется управляющая электроника, что, в сочетании с конструктивными особенностями, позволяет добиться небольших размеров при высокой производительности.

Устройство и принцип работы ТНВД в системах впрыска Common Rail

ТНВД системы Common Rail

ТНВД системы Common Rail нагнетает топливо в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор.

Топливные системы Common Rail называют ещё аккумуляторными. В них ТНВД не осуществляет впрыск топлива непосредственно в камеры сгорания, а нагнетает его в общую топливную рейку, или гидроаккумулятор. Топливо, находящееся в гидроаккумуляторе под давлением, впрыскивается в цилиндры форсунками, клапаны которых управляются электромагнитами. Применение такой системы позволяет сделать впрыск более точным – как по времени, так и по дозировке. Кроме того, управляющий импульс на открывание клапана форсунки может быть импульсным – до 9 срабатываний за одно впрыскивание. Это позволяет добиться более устойчивого и «плавного» распространения фронта горения смеси, что благоприятно сказывается на мощностных характеристиках горения; ко всему прочему значительно снижается детонация. Применение общей магистрали высокого давления позволило сделать ТНВД более компактным – теперь достаточно одного или двух плунжеров для обеспечения впрыска во все цилиндры мотора. Компактным ТНВД стал и применению электрических исполнительных механизмов, работающих под управлением ЭБУ двигателя. Такими механизмами являются:

1. Дозирующий клапан на ТНВД.
2. Обратный клапан ТНВД.
3. Клапан опережения впрыска топлива ТНВД.

Проблемы при отклонении угла впрыска

«Ушедший» от расчетного момент впрыска топлива на дизеле становится заметен уже при небольшом отклонении, значительное нарушение угла установки ТНВД приведет к невозможности запуска ДВС.

• Цена раннего впрыска – это жесткая работа мотора, под нагрузкой на наборе оборотов сопровождающаяся характерным звоном, напоминающим детонацию при повороте распределителя зажигания у бензинового мотора против хода распредвала. Теряется тяга и растет расход топлива.
• Поздняя установка меток ТНВД выдает себя дымлением, плохой тягой и особенно – тряской на средних оборотах под нагрузкой. При этом по звуку и уровню вибраций дизель начинает работать заметно мягче. Расход топлива также растет.

Для коммерческого транспорта рост расхода топлива в дальнем рейсе наиболее критичен: в дальнем рейсе увеличение затрат на топливо может превысить цену вызова специалиста для проверки и точной установки момента впрыска.

Диагностика

Регулировка зажигания двигателя может выполняться только при уверенности в исправности самого мотора и ТНВД, поэтому в начале работы мастер всегда выполняет проверку. На автомобилях с механическим ТНВД применяется центробежный регулятор угла опережения, и его неисправности могут давать симптомы, полностью аналогичные позднему моменту впрыска: при наборе оборотов угол не меняется, впрыск становится поздним.

При необходимости должна быть выполнена регулировка зазора между торцами плунжеров насоса и седлами нагнетательных клапанов, в центробежном механизме. Эти работы тарифицируются отдельно, как ремонт топливного насоса высокого давления.

Установка меток не всегда может дать правильный угол впрыска, особенно на старом и изношенном ТНВД. В этом случае угол начала подачи топлива (необходимая точность – до 1 градуса) выставляется по реальному положению коленчатого вала и началу подачи топлива в форсунку одного из цилиндров.

Проверка опережения впрыска на насосах распределительного типа сложнее.

Для нее потребуются уже упомянутые датчик, а также установочные штифты в зависимости от типа двигателя. Эту операцию, как и проверку опережения впрыска динамическим методом с использованием специального дизельного стробоскопа («Bosch», «Sun», AVL, «Time Track Stanodyne», «Technotest» и др.), выгоднее производить у профессионалов на СТО.

Опережение впрыска на насосах распределительного типа статическим методом регулируется так. Вращая коленвал, установите — поршень первого цилиндра в ВМТ. Ориентируйтесь по установочным знакам, либо действуйте с помощью установочного штифта:

Снимите заглушку с топливного насоса, вставьте на ее место датчик в специальной оправке и действуйте в соответствии с инструкцией. Датчик должен показать заданную величину опережения нагнетания впрыска. В случае необходимости регулировки ослабьте крепление насоса и поверните его соответствующим образом, а затем повторно проверьте опережение.

При регулировочных работах не трогайте креплений, указанных стрелками:

Особенности

Установка момента зажигания даже на одной модели двигателя может отличаться. В частности, мотор D16A (Volvo FH) при настройке на экологические нормы Евро 1 базовая установка – 12,5 градуса, в то время как для Евро 2 угол меньше – 8,5 градуса. В обоих случаях точность установки – не грубее 1 градуса. У разных модификаций двигателя D0226 (MAN) установка угла зажигания выполняется от 10 до 12 градусов, у моторов D0824 разброс составляет от 4 до 18 градусов. Поэтому при работе необходимо постоянно сверяться с сервисной документацией для конкретной модификации, в противном случае регулировка угла зажигания может быть некорректной.

Двигатели, оборудованные насос-форсунками, имеют жесткую связь момента впрыска топлива с положением распределительного вала. Регулировка угла опережения зажигания у них требует точной установки полного хода плунжера (уменьшающегося по мере износа деталей привода), само начало впрыска жестко задано профилем кулачка распредвала и точностью его позиционирования относительно коленчатого вала. Сам распределительный вал должен быть корректно выставлен: по мере износа шестерен привода газораспределительного механизма он начинает «запаздывать» от расчетного положения, заданного метками. Соответственно, запаздывает и момент впрыска топлива в цилиндры относительно ВМТ поршня в конце такта сжатия.

Признаки раннего зажигания

Ранний момент впрыска
— это когда поршень еще не подошел к верхней мертвой точке, а топливо уже начало поступать, взрыв идет навстречу поршню. В работе двигателя это определяется по следующим признакам:
а)
Двигатель работает жестко.
б)
При резкой перегазовке или в нагрузку слышен звон, как будто клапанов, и чем выше температура двигателя, тем звон сильнее.
г)
При сильно раннем возможен белый дым.
д)
Плохая тяга.
е)
Большой расход. Как правило момент выставленный по заводским меткам чуть поздноват. И так допустим поняли, что зажигание позднее и надо его поставить раньше, что делать, куда крутить? Момент выставляется при рабочей температуре двигателя, но если явно видны признаки неправильной работы и на холодном, то можно уже начинать регулировку. Выставляем привод таким образом, что бы метка была сверху, (можно и свою сделать) и отпускаем два болта на 17. Теперь надо понять что двигатель остается на месте, а крутится муфта ТНВД. Раньше — двигать привод ТНВД по ходу движения, т.е. по часовой стрелке. Позже — двигать привод ТНВД в обратную сторону движения , против часовой стрелки. И самое важное!!! Двигать привод надо по чуть-чуть, примерно на толщину спички от метки!!! И обязательно затягивать болты!!! После чего запускаем двигатель и проверяем его работу, если изменений нет или работа машины все еще не устраивает, можно повторить, и двинуть еще немного. Это необходимо повторять до тех пор, пока при резкой газовке или в нагрузку не появится небольшой звон, тогда можно двинуть чуть обратно, и звон исчезнет, вот это и будет тем самым моментом. Главное двигать на что-то ориентируясь и не много сразу, что бы не запутаться. Правильно выставленный момент впрыска, это наилучшая тяга, с наименьшим расходом топлива, а это очень важные показатели в работе любой машины.