Благодаря таким факторам, как неважное качество топлива и патологическая забывчивость о необходимости технического обслуживания (смены фильтров и пр.), загрязнение топливной системы (а особенно ее наиболее прецизионного узла - форсунки) является одним из наиболее распространенных источников проблем в работе двигателя. При этом невольно приходится ехать на станцию для далеко не самой дешевой процедуры очистки топливной системы (хотя некоторые и пытаются заниматься «самолечением», зачастую с плачевным результатом).
Основными показаниями к ней являются:
- Повышенный расход топлива;
- Трудный запуск двигателя;
- Плохая приемистость, наличие провалов и рывков при увеличении нагрузки на двигатель, недостаточная мощность, развиваемая двигателем;
- Завышенные показатели токсичности (СО, СН) отработавших газов;
- Неустойчивая работа двигателя на малых оборотах, в том числе на холостом ходу;
- Быстрый выход из строя датчика кислорода (лямбда-зонда) и каталитического нейтрализатора.
- Прочие.
Многие из этих проблем могут быть вызваны не только загрязнением топливной системы, но и десятком других причин - неисправностями системы зажигания и пр. Прежде чем проводить очистку и брать деньги с клиента желательно провести хотя бы минимально достаточный объем диагностических работ для того, чтобы убедиться, что очистка - это то, что нужно и все, что нужно (для этого, правда, необходимо располагать хотя бы частью специализированного оборудования, а это требует не малых средств).
Механизм возникновения перечисленных проблем достаточно прост - загрязнения внутри форсунки приводят не только к тому, что в камеру сгорания впрыскивается не то количество топлива, которое должно было быть впрыснуто (нарушается состав топливовоздушной смеси), но и к тому, что впрыскиваемое количество топлива плохо распыляется, что приводит к нарушению равномерности топливовоздушной смеси. В итоге оба этих фактора вызывают и повышенный расход, и потерю мощности и другие неприятные последствия.
Рассмотрим кратко способы и особенности различных технологий очистки топливной системы.
Перед проведением любых мероприятий по очистке необходимо проверить работоспособность электромагнитных клапанов форсунок - это можно проделать либо пальцем на ощупь, либо с помощью стетоскопа (срабатывание клапана сопровождается характерными щелчками). Инициировать работу форсунок (отдельной форсунки) можно и на заглушённом двигателе - либо просто подав управляющее напряжение на форсунку от внешнего источника, либо инициировав работу форсунки косвенно, через электронный блок управления программой-сканером. Электропараметры обмотки клапана форсунки также можно проверить без ее демонтажа мультиметром.
Все технологии очистки можно разделить на две большие группы - «любительские» (кустарные) и «профессиональные» (сервисные).
Среди любительских (кустарных) основных технологий две:
1. Технология без демонтажа элементов топливной системы - покупка и добавление в топливный бак специальных присадок, очищающих топливную систему. Такие присадки выпускает, например, фирма Wynn's. Эффективность таких присадок не оспаривается, однако они применимы только для профилактической очистки и очистки при малом загрязнении топливной системы (которое прямо определить очень сложно). Причина этого показана ниже. Наиболее положительными сторонами такого способа очистки являются:
- Простота и относительная дешевизна применения;
- Очистка всей топливной системы - от бака до форсунок. Этот «плюс» как раз и накладывает ограничения на применимость данного способа - если автомобиль далеко не новый, очистка топливной системы проводилась последний раз 50-100 тыс. км. пробега назад, не проводилась вообще или проводилась неизвестно когда, то вся топливная система естественно уже достаточно загрязнена и присадка просто напросто соберет грязь из топливного бака, топливопроводов и наглухо забьет топливный фильтр, топливный насос, топливопровод и форсунки.
Так как применять данный способ необходимо для профилактики (то есть при условно чистой топливной системе), то и эффекта от его применения не будет «на лицо», хотя реально, конечно же эффект от этого способа есть.
Рекомендуется осуществлять такую очистку не реже раза в 3-5 тыс. км. пробега (еще раз напомню, что если топливная система долго не подвергалась очистке в целом, то применение такого способа очистки и добавление очищающих присадок в топливо противопоказано).
2. Промывка с демонтажем элементов топливной системы. Сюда можно включить снятие и промывку бака, топливопровода, очистку форсунок отмачиванием, жидкостью для очистки карбюраторов и пр. Эти технологии, в общем-то, ясны и любой автолюбитель без труда найдет в Интернет материалы по этой теме.
«Профессиональные» способы очистки, применяемые, прежде всего, на станциях, очень похожи на «любительские» и отличаются в основном только применением специализированного оборудования. Таких способов три:
1. Технология без демонтажа элементов топливной системы. Технология во многом повторяет аналогичную «любительскую» с использованием специальных присадок, однако лишена ее основных недостатков. Она заключается в том, что очищающая жидкость (фактически тот же бензин + сольвент-присадка) подается непосредственно на вход топливной рампы, то есть топливный бак, топливопровод и топливный насос в очистке (работе двигателя при очистке) не участвуют. С одной стороны, это плюс, так как грязь из этих компонентов топливной системы не смывается и не засоряет форсунки, с другой стороны минус - отложения в баке, топливопроводе, топливном насосе чем-то все-таки придется удалять. Дополнительное преимущество данной технологии - отсутствие необходимости демонтажа форсунок, что делает возможным очистку в ситуации, когда демонтаж форсунок затруднен (например, на некоторых моделях автомобилей демонтаж форсунок невозможен без снятия впускного коллектора).
Наиболее простая конструкция установки для такой очистки реализована в отечественной установке ОВ-1 (которая, является копией аналогичной американской). Установка представляет собой бачок для очищающей жидкости. С одной стороны через кран он подключается к входу топливной рампы. С другой стороны через регулятор давления с манометром подключается источник сжатого воздуха, который и обеспечивает подачу топлива под нужным давлением. Очистка происходит непосредственно в ходе работы двигателя.
Конечно, собрать такое устройство можно и самостоятельно (что многие и делают). Однако, мы крайне не рекомендовали бы такой способ экономии - во-первых, работа связана с подачей топлива (крайне горючего вещества) под давлением, во-вторых, в комплекте с ОВ-1 идет приличный набор переходников для безопасного подключения к топливной системе (изготовить многие из них в кустарных условиях затруднительно), в-третьих, стоимость такой установки даже для небольшой станции относительно невелика - около 300 долл., а ее «практичность» позволяет окупить эти затраты уже после 15-20 процедур очистки.
После применения такой технологии очистки рекомендуется заменить или очистить свечи. Кстати, для очистки свечей, кроме специальных устройств, можно использовать и ультразвуковые ванны, также применяемые для очистки форсунок (см. ниже). Расход рабочей жидкости (бензин + очищающая жидкость-присадка) на двигатель объемом до 2,5 л. - ориентировочно 1-1,5 л.
Эту технологию рекомендуется применять при среднем уровне загрязненности форсунок и топливной системы - ориентировочно каждые 10-15 тыс. км. пробега (учитывая качество нашего бензина, для сравнения - в Европе такой рекомендуемый интервал составляет 30-40 тыс. км. пробега). Естественно, если Вы автолюбитель и регулярно применяете присадки, описанные Выше, то Вам можно пользоваться услугами станции и реже - раз в 30-50 тыс. км. пробега.
Также необходимо отметить, что применять этот способ рекомендуется только к автомобилям с электромагнитными форсунками. Не рекомендуют чистить инжекторные системы с механическим впрыском топлива (KE-Jetronik) - дозаторы таких систем имеют малые рабочие зазоры, поэтому очень чувствительны к загрязнениям и при промывке быстро забиваются, что может привести к необходимости демонтажа, разборки и ремонта, а, может быть, и замены. Форсунки механических систем не разбираются и очищаются только продувкой сжатым воздухом. При сильном загрязнении они подлежат замене.
Также минусом данного метода является то, что оценивать качество очистки придется субъективно - по повысившимся и стабилизировавшимся оборотам, уменьшению расхода, увеличению приемистости. Однако, на 100% заключить, что все параметры форсунок и других элементов топливной системы пришли в норму без снятия форсунок и проверки на специальном стенде (см. ниже) невозможно.
Методы оценки качества работы форсунок непосредственно на двигателе существуют, но их точность невысока. Первый метод заключается в том, что при заглушённом двигателе контролируется падение давления в топливной рампе - таким образом можно оценить герметичность форсунок в закрытом состоянии (при этом надо либо заглушить обратный клапан регулятора давления в рампе, либо учесть, что утечки могут идти и через него).
Также можно подавать на форсунки поочередно управляющие сигналы опять же по падению давления определить производительность каждой из форсунок. То есть в результате такой проверки будут определены только два из четырех параметров работы форсунок (см. ниже) -герметичность клапана в закрытом состоянии и производительность.
Второй метод заключается в контроле времени длительности впрыска. Измерить длительность впрыска можно специальным прибором, либо с помощью мультиметра или мотор-тестера, имеющего такие функции. Технология заключается в том, что при загрязненных форсунках электронный блок управления фиксирует недостаток поступления топлива в цилиндры (например, с помощью механизма обратной связи через лямбда-зонд) и увеличивает длительность одного импульса впрыска. Как правило, это время начинает превышать установленные нормативы (это еще одно из показаний к очистке форсунок). После проведения очистки длительность импульса (при схожих режимах работы двигателя) должна уменьшится (прийти в норму).
Ясно, что ни одним из этих методов такие важные параметры как абсолютная производительность и факел распыла прямо проконтролированы быть не могут.
Следующие два метода связаны со снятием форсунок с двигателя.
Хотя эти методы и требуют демонтажа форсунок - зато это дает возможность (при наличии специального оборудования) полностью объективно и визуально оценить работу форсунок. Рекомендуется оценивать параметры работы форсунок как до очистки, так и после, что дает возможность оценить качество самой очистки.
Проверка снятых с двигателя форсунок начинается с визуального осмотра (необходимо обратить внимание на наличие/отсутствие каких-либо повреждений, степень загрязнения и пр.), далее идет проверка электрических параметров соленоида клапана форсунки (для электромагнитных форсунок) - отсутствия короткого замыкания между витками и пр. В случае обнаружения таких неисправностей форсунка подлежит замене без очистки.
Непосредственно для проверки гидравлических параметров работы форсунки используются специальные стенды (это может быть как отдельная установка, так и интегрированный с ультразвуковой ванной стенд), которые представляют из себя мерные цилиндры (по количеству одновременно проверяемых форсунок), бак для тестовой жидкости, насос, блок управления форсунками. Работа стенда эмитирует работу форсунок на двигателе (естественно, без воспламенения топлива), при этом контролируются такие параметры работы форсунок как:
- герметичность клапана в закрытом состоянии - на форсунки подается тестовая жидкость под давлением, управляющее напряжение не подается. Давление, как правило, устанавливается на 10% больше, чем максимальное рабочее давление топлива для данного двигателя. Герметичность контролируется визуально. Как правило, допускается появление не более одной капли тестовой жидкости в минуту. Герметичность механических форсунок проверяется при давлении, равном величине остаточного конкретной системы. Величины давлений можно уточнить в специальной литературе и информационно-справочных базах данных;
- форму факела распыла - контролируется визуально через прозрачные стенки мерных цилиндров. Дополнительно для лучшего наблюдения может использоваться стробоскоп;
- абсолютную производительность форсунок;
- относительную производительность форсунок. Считается, что для устойчивой работы двигателя количество топлива, впрыснутого разными форсунками за одинаковое количество циклов работы, не должно различаться более, чем на 5% от среднего значения.
Первоначальную проверку форсунок (до очистки) лучше проводить без снятия внутреннего капронового фильтра тонкой очистки. После первоначальной проверки и перед очисткой форсунок, в том случае если фильтр будет заменяться на новый, его лучше снять. После проведения очистки и финальной проверки, перед установкой форсунок на двигатель необходимо установить новый фильтр (при его наличии). Также в случае необходимости заменяется уплотнительное кольцо (или кольца) на форсунке.
2. Ультразвуковая промывка с демонтажем форсунок. В первую очередь этот способ применяется к форсункам и ключевым моментом здесь служит применение ультразвуковой технологии. После первоначальной проверки форсунок на стенде и перед процедурой ультразвуковой очистки рекомендуется продуть каждую форсунку фильтрованным сжатым воздухом под небольшим давлением (1-1,5 бар) для удаления остатков жидкости и отслоившейся грязи из форсунки перед началом следующей процедуры.
Очищаемые детали (это могут быть не только форсунки, а и карбюраторы, топливные насосы и вообще не только детали топливной системы - свечи, поршни, клапана и пр.) помещаются в ванну в специальный раствор, где находятся при включенном ультразвуковом генераторе в течение 15-30 минут (в зависимости от степени загрязнения, характеристик ванны, применяемой жидкости). Однако, у форсунок, в отличие от других деталей, есть некоторая особенность - очень желательно, чтобы они в процессе очистки «работали» - то есть открывался и закрывался их клапан.
Для этого в стендах очистки предусмотрены блоки управления форсунками, которые подают на форсунки сигналы с заданной частотой и длительностью (эмитирующие соответственно нужные обороты двигателя и время впрыска).
Эффективность очистки повышается, если очищающую жидкость подвергать нагреву. Для качественной очистки достаточна небольшая мощность ультразвукового излучателя ванны - 50-100 Вт. при объеме ванны до 1,5-2 л. Наиболее распространены ванны, рассчитанные на частоту амплитудной модуляции ультразвуковых колебаний 20-44 КГц.
Ультразвуковая очистка эффективна при любой степени загрязнения (при большой степени загрязнения этот способ является вообще незаменимым). В подавляющем большинстве случаев в результате ультразвуковой очистки можно добиться заводских параметров работы форсунок.
3. Промывка с демонтажом путем «проливки» форсунок очищающей жидкостью и обеспечения условий кавитации. Такая промывка проводится на специальном стенде, который, как правило, совмещен со стендом проверки форсунок. Система управления стенда имитирует работу инжекторов на двигателе с тем лишь отличием, что вместо топлива через них протекает промывочная жидкость. Оператор, управляя частотой электрических колебаний клапана инжектора, добивается возникновения в канале подачи топлива кавитации - образования воздушных пузырьков в жидкости. В результате происходит эффективное разрушение загрязнений каналов форсунки и промывка ее сетчатого фильтра. Момент возникновения кавитации определяется визуально - выходящая из форсунки струя топлива из-за отслаивающихся шлаков приобретает коричневый оттенок.
Надо отметить, что данный способ по качеству очистки уступает ультразвуку и может использоваться лишь как дополнительный.
Также некоторые стенды имеют функцию так называемой обратной промывки - форсунки устанавливаются на стенд «вверх ногами» и из них качественно вымываются остатки отложений, оставшихся после применения других способов (например, ультразвуковой очистки). Как правило, функция обратной промывки применима только к форсункам с верхней подачей топлива.
Результаты применения очистки топливной системы
|
Восстановление герметичности клапана форсунки
|
- Устранение утечек топлива в нерабочие циклы цилиндра и при неработающем двигателе => экономия топлива, прекращение смывания масла топливом, заливания свечей;
- Снижение токсичности отработавших газов (уровня СО/СН);
- Увеличение срока службы лямбда-зонда и нейтрализатора.
|
|
Выравнивание производительности форсунок одного комплекта (выход на заводские параметры)
|
- Равномерная работа двигателя на всех режимах, в том числе устойчивый холостой ход;
- Легкий запуск двигателя;
- Увеличение мощности (до норматива);
- Снижение расхода топлива (до норматива).
|
|
Восстановление формы факела распыла топлива => Более полное сгорание топлива
|
- Снижение токсичности отработавших газов (уровня СО/СН);
- Увеличение мощности (до норматива);
- Снижение расхода топлива (до норматива).
|
При приобретении стендов проверки/очистки обязательно уточнить, какие адаптеры входят в комплект поставки. Так, например, некоторые стенды включают адаптеры только для форсунок с вертикальной подачей топлива и не могут использоваться с форсунками, имеющими боковую подачу.
После применения любого из этих двух методов (связанных с демонтажем форсунок) рекомендуется еще раз продуть каждую форсунку, а потом опять проверить все гидравлические параметры работы форсунок по схеме, описанной выше. Форсунки, которые не достигли после очистки необходимых параметров проходят очистку еще раз (с обязательной повторной проверкой), либо подлежат замене.
В заключение следует отметить, что не надо думать, будто одна технология очистки может заменить другую. Нет, задача серьезной станции иметь все необходимое оборудование под рукой и знать, в какой ситуации какая технология наиболее эффективна и целесообразна. Также необходимо добавить, что уже появилось оборудование, в котором совмещаются сразу несколько способов очистки и проверки -например, стенды CNC-602 и CNC-801 - с их помощью можно осуществлять проверку всех параметров форсунок, производить очистку топливной системы без демонтажа форсунок, производить ультразвуковую очистку топливной системы, обратную промывку и пр.
