Блaск и нищaта дизaлaй

Конструктивно дизель во многом схож с бензиновым мотором. Он также работает по четырехтактному циклу. Серьезное отличие - отсутствие в дизеле системы искрового зажигания и иной способ формирования рабочей смеси, ее воспламенения и сгорания. Если в бензиновом двигателе смесь образуется во впускной системе, попадает в цилиндры практически в готовом виде и воспламеняется искрой от свечи зажигания, то у дизеля на такте всасывания в цилиндр поступает чистый воздух. Там он сжимается (такт сжатия) и разогревается до температуры воспламенения топ 737h77h лива (700-800°С). И только в этот момент в камеру сгорания под большим давлением (10-30 МПа) через форсунки впрыскивается топливо. Впрыск производит топливный насос высокого давления (ТНВД) - один из самых сложных и ответственных агрегатов двигателя. Это дает возможность использовать в качестве топлива более тяжелые фракции нефти (солярку) и работать на обедненных смесях, у которых выбросы окиси углерода меньше, чем у бензиновых фракций. Отсюда - меньшее загрязнение окружающей среды и более высокая экономичность дизельных двигателей.

Об износе двигателя, как дизельного, так и бензинового, можно судить по состоянию шланга вентиляции картера, который идет от блока цилиндров или масляного картера к впускному коллектору или воздушному фильтру. Проверку проводят так: отсоединяют верхний конец шланга на работающем двигателе, и, если из него поднимается густой маслянистый "туман", это означает, что двигатель изношен. Подтверждением тому будет и наличие масла в воздушном фильтре или впускном коллекторе.

Недостаточная компрессия для дизеля более опасна, чем для бензинового мотора. Обнаруживается эта неисправность просто: если двигатель при работе издает прерывистый шум и раскачивается, но по мере прогрева "успокаивается", наверняка компрессия упала. Для проверки следует воспользоваться компрессометром, причем дизельным, со шкалой до 24-30 атмосфер. (Обычные компрессометры для бензиновых моторов имеют шкалу до 12-15 атмосфер.) Если компрессия окажется недостаточной, двигатель придется серьезно ремонтировать, а это удовольствие дорогое, лучше поищите другой автомобиль.

У наших соотечественников со словом "дизель" обычно ассоциируется чадящий КамАЗ и водитель в телогрейке, пытающийся зимой паяльной пампой 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.

По прогнозам ученых и технологов, в XXI веке старая добрая "бензиновая зажигалка" начнет уходить в историю, постепенно отдавая пальму первенства дизелю. Какие же особенности дизельного двигателя позволяют ему вести столь успешную борьбу за место под капотом?

До недавнего времени непосредственный впрыск применялся в основном на низкооборотных двигателях большого рабочего объема. Это было связано с трудностями организации процесса сгорания, а также повышенными шумом и вибрацией. Но в последние годы благодаря внедрению топливных насосов высокого давления (ТНВД) с электронным управлением, двухступенчатого впрыска топлива и оптимизации процесса сгорания удалось добиться устойчивой работы дизеля с неразделенной камерой сгорания на оборотах до 4500 об/мин, улучшить его экономичность, снизить шум и вибрацию. Такие двигатели стоят на автомобилях: Toyota Land Cruiser 4.2л -1HD-T, 1HD-FT, Isuzu Trooper, Opel Frontera 2.8 л - 4JB1, Land Rover Discovery 2.5 TDI

Наиболее распространенным на легковых автомобилях пока является другой тип дизельного мотора - с разделенной камерой сгорания. В них впрыск топлива осуществляется не в цилиндр, а в дополнительную камеру. Обычно применяется вихревая камера "Рикардо Комет", выполненная в головке блока цилиндров и соединенная с цилиндром специальным каналом так, чтобы при сжатии воздух, попадая в вихревую камеру, интенсивно закручивался, что значительно улучшает процесс самовоспламенения и смесеобразования.

Менее распространены предкамерные дизели, имеющие специальную вставную форкамеру, соединенную с цилиндром несколькими небольшими каналами. Их форма и сечение подбираются так, чтобы между цилиндром и форкамерой возникал большой перепад давления, вызывающий течение газов с большой скоростью. Такая конструкция позволяет обеспечить большой ресурс, низкий уровень шума и токсичности, а также пологую характеристику крутящего момента. Из широко распространенных автомобилей предкамерный двигатель применяется только на Mercedes G 300D, 350 TD (W 463) и Ssang Yong Musso 2.9 D, где также установлен дизель Mercedes OM602. КЛЮЧЕВЫЕ УЗЛЫ

Схема топливоподачи дизеля
1-топливный бак; 2-топливопровод; 3-фильтр тонкой очистки топлива;
4-ТНВД; 5-ЛВД; 6-форсунка; 7-линия слива топлива; 8-свеча накаливания.

Рядные насосы фирмы Bosch или сделанные по ее лицензии (Nippon Denso, Diesel Kiki) в настоящее время применяются редко, хотя по своей конструкции являются наиболее надежными. Их можно встретить на автомобилях Mercedes G 300D, 350 (W 463), Ssang Yong Musso, Nissan Patrol с двигателем SD-33.

Наиболее распространены ТНВД распределительного типа VE производства Bosch или фирм Nippon Denso, Diesel Kiki, Zexel по лицензии Bosch. В этих ТНВД система нагнетания имеет один плунжер-распределитель, совершающий поступательное движение для нагнетания топлива и вращательное для распределения топлива по форсункам. Насосы типа VE получили широкое распространение на легковых дизелях. Они компактны, отличаются высокой равномерностью подачи топлива по цилиндрам и отличной работой на высоких оборотах благодаря быстродействию регуляторов, в то же время эти насосы предъявляют очень высокие требования к чистоте и качеству дизтоплива: ведь все их детали смазываются топливом, а зазоры в прецизионных элементах очень малы.

На американских автомобилях с дизельными двигателями GMC 6.2, 6.5 л типа Chevrolet Blazer, Suburban, Tahoe применяются насосы фирмы Stanadyne распределительного типа. В них систему нагнетания составляют четыре противолежащих поршня, выполняющих поступательные движения навстречу друг другу. Координация потоков топлива осуществляется распределительной головкой, соединяющей или разъединяющей линию нагнетания к форсункам.

С начала 90-х годов стала внедряться электронная система управления дизельным двигателем, позволяющая оптимизировать подачу топлива на всех режимах и за счет этого повысить экономичность, снизить количество вредных выбросов и шумность работы моторов. Электроника позволяет заменить на всех перечисленных типах насосов сложные механические регуляторы более простыми и точными. Нагнетательная часть ТНВД при этом обычно остается неизменной. В настоящее время электронное управление установлено на многих внедорожниках Mercedes G 350, Range Rover 2.5 TDI с двигателем BMW, Toyota Surf с двигателями 2L и 1 KZ, Nissan Terrano 2.7 TD, Nissan Patrol 2.8 и 4.2, Chevrolet Blazer 6.5 и других.

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 при меняются на Opel'e Monterey 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 большей степени форсирования.

Турбокомпрессор
1-предохранительный клапан; 2-колесо компрессора; 3-колесо турбины;
4-вал турбокомпрессора.

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, ycтановлены 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, вызовет 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 ИТЦ фирмы "Моторсервис".

Масло для современных моторов следует применять классом качества не ниже CD по API или В2 по АСЕА. Индекс вязкости, рекомендуемый для конкретного мотора, обычно указывается в инструкции Наиболее универсальными являются всесезонные масла с индексами вязкости 5W40 и 10W40 синтетические и полусинтетические.

Все современные масла имеют допуск к применению как в бензиновых, так и в дизельных двигателях (например, SH/CE), и совершенно не обязательно покупать масло со словом "diesel" в названии. Синтетические или полусинтетические масла обладают более стабильными характеристиками в течение всего срока службы и обеспечивают за счет этого снижение износа двигателя. Однако лишено оснований часто встречающееся мнение о необходимости применения в современных турбодизелях только синтетических масел, минеральные также можно применять без ограничений, если их класс качества соответствует требованиям инструкции.

Поломка распредвала - последствие обрыва ремня ГРМ

Этот сломанный плунжер - последствие попытки пуска с буксира

Как известно, дизель не имеет дросселирования на впуске и его всасывающие свойства высоки, а объем камеры сгорания очень мал. Даже небольшое количество воды, попавшей в коллектор и затем в надпоршневое пространство, вызывает явление, называемое гидроударом - поскольку жидкость несжимаема и деться ей на такте сжатия некуда, происходит повреждение (изгиб) шатуна. Воздушный фильтр при этом отлично пропускает воду. Поэтому глубокие лужи рекомендуется форсировать, что называется, "шагом".

Погнутый шатун - жертва гидроудара

Так, к примеру, свеча накаливания, купленная за $5, что в 2-3 раза дешевле ее нормальной цены, работает в лучшем случае две недели, а распылители за $10 приходится браковать прямо на стенде. Были случаи вытяжки новой цепи за неделю работы, и это на Mercedes'e 300D, где заводские цепи свободно "отхаживают" по 200 тыс.км.

Иногда плохой пуск исправного двигателя после длительной стоянки бывает вызван подсосом воздуха в топливной системе. За время стоянки топливо "уходит" из ТНВД, и без прокачки системы двигатель не заводится. Затрудненный запуск горячего двигателя при легком холодном пуске всегда вызывается неисправностью ТНВД, связанной с износом плунжерной пары (гидравлической головки). Когда топливо нагревается, снижается его вязкость и возрастают гидравлические потери в зазорах. Плунжер в этом случае не в состоянии развить давление достаточное для открытия форсунок на пусковых оборотах и топливо не поступает в камеру сгорания. Без замены плунжера в этом случае не обойтись.

Так неустойчивый холостой ход и провалы тяги, сопровождающиеся появлением сизого дыма, связаны с неисправностью подкачивающего насоса внутри ТНВД. Это обычно требует ремонта топливного насоса с полной разборкой, что невозможно сделать без соответствующего стенда. Иногда к тому же эффекту приводит более простая причина - подсос воздуха. Чтобы исключить ее, надо отсоединить всасывающий шланг от топливного фильтра и "покормить" мотор от отдельной емкости с чистой соляркой. Если мотор заработал нормально, следует искать место подсоса воздуха, если нет - ремонтировать ТНВД.

У японских внедорожников распространенное место подсоса воздуха - мембрана насоса ручной подкачки на корпусе фильтра. Иногда у этих мотопов причиной неустойчивой работы бывает забитая или замятая металлическая возвратная магистраль, называемая "обратной". Следует помнить и о том, что шайбы под "обраткой" одноразовые и повторное их использование может, помимо течи, привести к нарушению слива из форсунок в "обратку".