Дизельні системи Common Rail – поради зимової експлуатації
Дизельні системи Common Rail – дуже точні і високопродуктивні системи. Про те яке паливо можна в них використовувати, а яке ні в якому разі, читайте в нашій статті.
Якби ми років так десять тому попросили автомобіліста описати в двох словах легковий дизельний автомобіль, то ми б отримали у відповідь такі визначення: низькими обертами, економічний, торохтіли як трактор. І це було все вірно, поки не з’явилися системи Common Rail. Вони зробили революцію в двигунобудування, знівелювавши слабкі сторони дизельних двигунів і підкресливши сильні. З приходом цієї системи машини стали спритними, пріємістимі і зовсім не схожими на трактори.
Дизельні паливні системи ще до появи систем Common Rail відрізнялися високою точністю виготовлення, при переході ж на системи цього типу технологічні зазори в них зменшилися на порядок. Так, деякі зазори в інжекторах становлять 1 мікрон і навіть менше, а тиск в системі перевищує 2000 атмосфер. При цьому обсяг перекачується палива може варіюватися в дуже широких межах. Все це висуває особливі вимоги до дизельного палива.
Напередодні зими кількість обговорень використання дизельного палива на форумах автолюбителів різко збільшується. Зазвичай все крутиться навколо питання «як би мені чого додати в дизпаливо, щоб стало краще». Далі наводяться різні варіанти: як знизити температуру застигання палива, перетворити літній дизпаливо в зимовий, поліпшити змащувальні властивості палива і т.д. Найбільше дискусій на тему застигання дизельного палива. Що тільки не пропонується, щоб з літньої солярки зробити зимову: і налити гасу, і додати бензину або ацетону; обговорюється, який размораживатель дизпалива більш ефективний і скільки потрібно залити в підготовлений коктейль моторного масла, щоб двигуну не стало погано. Хтось спирається на свій досвід, отриманий під час служби в армії, хтось авторитетно заявляє, що працював на буровій, в регіонах крайньої півночі, а хтось просто читав багато книжок. Все це різноманіття думок саме по собі цікаво, ось тільки практична цінність інформації мізерно мала. Більш того, «народні знання», сконцентровані на інтернет-форумах, застосовні тільки до конкретної ситуації. І якщо хтось успішно практикує додавання гасу в дизпаливо КАМАЗа з рядним насосом, то власник, припустимо, новенького Volkswagen Touareg з системою Common Rail останнього покоління, вслід він такого авторитетного раді, в результаті потрапить на ремонт або навіть повну заміну паливної системи.
Щоб внести ясність в цьому питанні, ми звернулися в російське представництво компанії Bosсh, провідного світового виробника дизельних паливних системи Common Rail. Представляємо результати нашої бесіди у вигляді відповідей на найчастіші запитання.
Однак спочатку звернемо увагу читачів на кілька ілюстрацій про саму систему Common Rail.
Тут схематично представлена паливна система Common Rail дизельного автомобіля. Дизельне паливо знаходиться в баку, де є фільтр грубої очистки, розташований на насосі. З нього паливо, проходячи через паливний фільтр тонкого очищення, потрапляє в паливний насос високого тиску з дозуючим пристроєм. Після нього паливо йде вже під високим тиском в розподільну рейку і далі через інжектор потрапляє двигун. Через лінію зворотного зливу «службове» (необходмости для підняття голки), паливо зливається назад в бак. Все це управляється бортовим комп’ютером.
Червоними лініями позначена область високого тиску, жовтими – область низького тиску.
Стандартна схема паливного інжектора системи Common Rail. Як і минулого схемою, червона зона – область високого тиску. Сама навантажена частина інжектора – це кульковий клапан.
Клапан відокремлює зони високого і низького тиску, його відкриття призводить до підняття голки розпилювача і супроводжується перетіканням палива з величезною швидкістю між сідлом і кулькою. З цієї причини сідло клапана і кулька найбільше схильні до пошкодження при проблемах з паливом.
Особливості виготовлення деталей паливної системи Common Rail. Експлуатація в умовах високого тиску і при надзвукових швидкостях потоків пред’являє високі вимоги як до деталей механізму, так і до використовуваного палива.
Відповіді на типові запитання
Які зміни відбулися в дизельному паливі при переході з «Євро» 3, 4, 5? Які параметри покращилися, які «погіршилися»?
Раз вже питання зимової експлуатації дизельного автомобіля так чи інакше стосуються палива, перш за все потрібно провести невеликий лікнеп на цю тему.
Параметри дизельного палива задаються європейським стандартом EN590 або ГОСТ 52368, які є аналогами. На основі цього стандарту і розробляється вся паливна апаратура, в тому числі компанією Bosсh. Ми як розробники виходимо з того, що залите в двигун паливо повинне відповідати цьому стандарту. І якщо воно відповідає, то ніяких проблем з пуском двигуна взимку і його експлуатацією виникати не повинно. Інше питання – якщо користувач з тієї чи іншої причини залив неякісне паливо. Тоді ми рекомендуємо не займатися самодіяльністю, а звернутися в сервісний центр.
Якщо описувати грубо і наближено, то в процесі зміни стандарту від «Євро 3» до «Євро 5» достроково і істотно підвищилися вимоги до змісту в дизпаливі сірки. Щоб зробити вихлоп дизельного двигуна більш екологічним, вміст сірки поступово знижувався. При цьому сірка, яка перебуває в паливі, несла і позитивні властивості: саме наявність цієї речовини забезпечувало змащувальні властивості палива. Відповідно, зниження вмісту сірки призвело до зниження змащувальних властивостей дизельного палива, що негативно позначається на паливної апаратури. Фахівці кажуть, що паливо стає «суші». Щоб компенсувати це, до складу палива на етапі виробництва вносяться сірковмісні присадки. Їх наявність забезпечує збереження змащувальних властивостей дизпалива. Стандартами задано одне і те ж значення змащувальних властивостей для літнього і для зимового палива. Змінюються тільки низькотемпературні показники – такі, як температура помутніння і температура застигання.
Які параметри дизельного палива найбільш важливі для безпечної зимової експлуатації дизельного автомобіля?
Для зимової експлуатації дизельного автомобіля важливим параметром є гранична температура фільтрування. Це та температура, нижче якої частинки парафіну вже не можу пройти крізь отвори фільтра паливної системи. Тут ми б хотіли порушити питання використовуваних фільтруючих елементів.
Які особливості паливних фільтрів для дизельних систем?
Не секрет, що паливні фільтри – одні з найдорожчих серед автомобільних фільтрів. Це обумовлюється високими вимогами, з одного боку, до якості очищення палива, з іншого – до опору потоку палива. Ці параметри повинні бути стабільними протягом десятків тисяч кілометрів пробігу автомобіля. За технічним вимогам фільтри повинні забезпечити пропускаемость потоку не нижче 90%, тобто не чинити значного опору проходить через них паливу. Це пов’язано з високою продуктивністю паливного насоса високого тиску.
Спроба заощадити на фільтруючому елементі негативно позначиться як раз при зимової експлуатації автомобіля. Якщо у фільтруючого елемента недостатній запас механічної міцності, то як тільки він опиниться забитим парафіном, відбудеться механічний розрив. У цьому випадку вся грязь, що накопичилася на фільтруючому елементі, потрапить в паливну систему, що призведе до її виходу з ладу.
Другий важливий параметр – змащувальні властивості дизельного палива. На автофорум часто зустрічаються рекомендації про необхідність розведення дизельного палива іншими сортами палива (гас, бензин, ацетон – в різних пропорціях) для поліпшення його низькотемпературних властивостей. Чи можна це робити, і до яких наслідків це може призвести?
Всі перераховані вище добавки, звичайно, можуть знизити температуру кристалізації парафінів в дизельному паливі, але, вони здатні нашкодити паливної апаратури набагато сильніше, ніж власне парафін. Проблема в тому, що всі ці добавки різко погіршують змащувальні властивості дизпалива. Потрібно пам’ятати, що паливо не тільки горить в двигуні, воно ще й змащує всі пари тертя в паливній апаратурі. Сучасні насоси працюють з тиском понад 2000 атмосфер при температурі понад 120 градусів, забезпечуючи при цьому дуже високу продуктивність. І якщо раптом в якійсь парі тертя насоса зникає тонка плівка палива, то відбувається руйнування поверхні металу. Відірвані металеві частинки окислюються і перетворюються в оксиди, наприклад, оксид алюмінію (корунд) – відомий абразив. Далі частинки абразиву з потоком палива відправляються «гуляти» по паливній системі, що в підсумку призводить до руйнації як насоса, але і інжекторів.
Чи можна додавати моторне масло в дизельне паливо для поліпшення його змащувальних властивостей?
Моторне масло навряд чи поліпшить змащувальні властивості дизельного палива, але ось до чого воно призведе гарантовано, так це до сильних відкладень лаку і смол на поверхнях інжектора. В інжекторі паливо знаходиться під великим тиском і при високій температурі – це ідеальні умови для того, щоб довгі молекули деяких компонентів, що містяться в олії, полимеризованной і заблокували рухомі частини інжектора. З урахуванням того, що зазори в інжекторі становлять близько 1 мкм, полімеризація може статися дуже швидко. Це призводить або до неможливості відкрити інжектор і подати паливо в систему, або, що набагато гірше, до зависання голки і неконтрольованої подачі палива в камеру згоряння. В цьому випадку пошкодження бувають непередбачувані.
Що робити якщо паливо в системі застигло? Чи можна використовувати розморожувачі?
Розморожувачі дизельного палива робляться на основі сольвентів і ефірів, наприклад, на основі толуолу, який як мінімум дуже токсичний. До того ж використання розморожувачі призведе до подвійного негативного ефекту. По-перше, в паливо потрапить розчинник, що погіршить змащувальні властивості палива.
По-друге, засіб з бака не зможе потрапити в фільтр який, який буде забитий парафіном. Із за чого на забитий фільтр буде впливати підвищений розрідження від роботи насоса. Це може привести до його розриву.
Чи можна використовувати депресорні присадки?
Компанія Bosch виробляє дизельну паливну апаратуру для палива, що відповідає стандарту EN590, і ми не вітаємо внесення жодних добавок в нього. Саме тому ми не займаємося вивченням впливу різних присадок на наші системи. Винятки можуть становити лише продукти, рекомендовані або сертифіковані безпосередньо виробником автомобілів. Прикладом можуть служити моторні масла, які, сертифікуються саме на відповідність стандартам автовиробника. Ми ж, як компанія, яка виробляє паливні системи, подібної сертифікацією не займаємося. І якщо ви побачите на етикетці присадки до дизельного палива інформацію, що вона рекомендована Bosсh, то будьте впевнені – це неправда.
Чи можна використовувати осушувачі палива, щоб усунути з нього воду?
Вода в дизельному паливі страшна насамперед тим, що викликає корозію. У паливній апаратурі використовується високовуглецева сталь, яка легко окислюється .. При цьому мінімальні зазори припускають високу якість обробки поверхні. Попадання в систему води призводить до швидкого окислення сталевих деталей, і якщо механізми не заклинює від цього, то тверді частинки оксидів починають відразу ж виступати в ролі абразиву. Якщо система з водою постоїть пару днів, то процес окислення може просто «зварити» деталі в єдине ціле.
Крім того, вода в паливі призводить до швидкого кавітаційного розмивання сідла кулькового клапана. Спочатку збільшується обсяг зворотного зливу палива і зменшується можливість його подачі в циліндри (падає максимальна потужність двигуна), а потім інжектор зовсім перестає відкриватися.
Використання спиртовмісних присадок для осушення дизельного палива неприпустимо. Вода, з’єднуючись із спиртом, стає ще більш хімічно активної. Застосування подібних присадок може привести до найсумніших наслідків.
Чи можна їхати, якщо дизельний автомобіль випадково був заправлений бензином?
Хоч це звучить смішно, таке теж трапляється (причому в Європі на порядок частіше, ніж в Росії). Якщо ви опинилися в подібній ситуації, то основна порада від компанії Bosch – моментально заглушити двигун, після чого на евакуаторі доставити автомобіль в сервіс для повної промивки паливної системи.
Приклад того, що відбувається з паливною апаратурою при поганій якості палива.
Насос, що вийшов з ладу через дуже брудного палива (можливо, внаслідок розриву фільтра). Окремо фотографії вала і корпуса з залишками вмісту. Добре видно, що відбулося повне руйнування механізму насоса високого тиску.
Вал насоса був сильно зношений через потрапляння бруду в паливну систему Common Rail.
Іржа у вхідному отворі корпусу інжектора Common Rail. Причина появи – наявність води в паливі. Основна проблема з системою – лусочки іржі, які відшаровуються і потрапляють в інжектор, де виводять з ладу рухомі частини.
Лакові відкладення на штоку клапанної групи інжектора Common Rail. Такі відкладення полимеризуются і намертво склеюють рухомі частини інжектора. Це рідкісний знімок, так як витягти приклеївся шток досить складно.
Що робити, якщо в роботі паливної системи трапилися проблеми?
Для кваліфікованого обслуговування систем дизельного вприскування компанією Bosch організована мережа спеціалізованих майстерень Бош Дизель Центр / Бош Дизель Сервіс. Вони здійснюють ремонт компонентів за технологією компанії-виробника, мають професійним обладнанням, а фахівці пройшли необхідне навчання. Крім того, всі відремонтовані компоненти системи Common Rail проходять ретельну перевірку на дизельних стендах і отримують маркування Bosch QualityScan , Що підтверджує відповідність компонентів затвердженим вимогам. Дана маркування також дозволяє споживачу перевірити інформацію про зроблений ремонт, наприклад ким і коли виконаний ремонт вироби.
У Росії діє понад 60 Бош Дизель Центрів та Сервісів, розташованих по всій країні. Для пошуку найближчої майстерні можна скористатися єдиним номером «хотлайн» мережі Бош Сервіс – 8 800 707 87 08.
Взимку на літньому дизельному паливі.
Буває, що зима може настати раптово, а коли з’явиться на заправках зимове дизельне паливо невідомо, але їхати треба. Зараз у продажу з’явилося багато різних присадок до палива, що дозволяють при їх додаванні в солярку, значно знизити температуру її застигання. Але якість багатьох залишає бажати кращого, яким від цієї хімії буде ресурс двигуна невідомо, та й з’являються ці присадки теж уже в розпал зими, коли вже є на заправках зимова солярка. У цій статті ми розглянемо, як можна дозволити собі їздити взимку на літній солярці, хоча б до появи нормального зимового дизпалива, яке з’являється на заправках набагато пізніше вдарив морозу.
Багато хто знає, що дизельне паливо буває літній, зимовий і арктичне, і природно, що з самих назв зрозуміло яке для чого призначене. І одне з характеристик палива – це температура його помутніння, тобто початку кристалізації в солярці парафінів. При цьому паливо мутніє, стає по в’язкості схожим на кисіль, і починає гірше прокачуватися через елементи системи живлення дизеля (як її поліпшити читаємо ось тут ), А то і взагалі не прокачуватися.
При більш холодній погоді, нижче температури помутніння, в дизельному паливі утворюються поверх «киселю» більш тверді пласти, а потім застигає і «кисіль». Причому нормальне зимове паливо починає мутнеть при мінус 25 градусів, а для арктичного палива, параметр початку помутніння не має норми.
А температура помутніння літнього дизельного палива, становить мінус 5 градусів, а значить при нормальних (свіжих) фільтрах тонкого очищення палива, запуск і експлуатація дизельного двигуна, не доставляє клопоту при легкому морозце. Ну а якщо ви тримаєте вночі свій автомобіль в теплому гаражі, то і нижча температура (до мінус 10) не перешкодою для виїзду на літній солярці.
Адже по обратке зливається зайве розігріте від гарячих форсунок паливо назад в бак, таким чином підігріваючи знаходиться в ньому літній дизпаливо. Але при таких виїздах (особливо при мінус 10), не слід залишати машину довго без руху на вулиці (наприклад ви приїхали на роботу і залишили її на цілий день на вулиці). Так як циркуляції та підігріву палива природно не буде при непрацюючому моторі, і паливо застигне під час стоянки (особливо якщо на вулиці не мінус 5, а мінус 10).
Посилити ефект підігріву обратки (паливопроводу зворотного зливу в бак) або дренажу можна, якщо взяти мідну трубку і оповити її змійовиком навколо приймальні труби глушника (вистачить приблизно п’яти витків), а потім під’єднати до цієї мідній трубці послідовно гумовий бензопровід зворотного зливу (обратки).
Ще один спосіб, це пропустити шланг обратки через простий підігрівач, який буде працювати від гарячої температури охолоджуючої рідини. Детально як його виготовити своїми руками, я описав ось тут. Значна перевага таких простих вищеописаних способів, на відміну від заводських пристроїв (типу кип’ятильника, що працюють від бортової мережі), які встановлюють на деяких іномарках, призначених для північних районів, це те, що вони не споживають жодного вольта, а значить не розряджають отже перевантажений взимку акумулятор.
Ще один варіант ефектного підігріву палива в баку, який теж не споживає жодного вольта, можна розглянути на малюнку зліва. Зробити такий підігрівач у себе в гаражі зовсім не складно, при наявності зварювального апарату . З листового металу товщиною приблизно 3 – 4 мм., Зварюється сталевий короб, з висотою бічних стінок приблизно 70 – 100 мм – ця висота залежить від кліренсу (дорожнього просвіту) вашої машини, на джипах можна зробити 100 мм, а на низьких легковиках вистачить і 70 мм. Короб щільно приєднується до баку знизу, наприклад за допомогою стрічкових хомутів, зроблених їх сталевих пластин.
А площа короба досить зробити такий, щоб вона займала приблизно одну третину площі вашого бака. Після виготовлення короба, до нього приварюється труба, по діаметру рівна діаметру вашої вихлопної труби, і через звичайний Т-подібний трійник під’єднується до випускний системі вашої машини (див. Малюнок). Такий підігрівач корисно зробити регульований (відключається), так як влітку його взагалі слід відключати за непотрібністю.
Для цього слід в трійник встановити заслінку, яка буде працювати від натягу троса, і в непотрібний момент (влітку) при натяжки цього троса, заслінка буде перекривати доступ гарячих вихлопних газів до короба під баком. Однак хто не хоче морочитися з заслінкою, то просто можна знімати підігрівач навесні, а в трійник вкручувати відповідну пробку.
Основний недолік вищеописаних способів, це те що дизпаливо підігрівається теплом від уже працюючого двигуна. А значить підходить тільки для тих машин, які зберігаються вночі в теплому гаражі. Для машин, що зберігаються вночі на стоянці на вулиці, такі способи не підійдуть.
Доведеться користуватися добавками до палива, які не додають «здоров’я» дизелю, або встановлювати в фільтр або бак електричні підігрівачі (деякі встановлюють і в масляний піддон), які теж мають ряд недоліків, головний з яких – це те, що можна так підігріти паливо, що енергії втратила ємність на морозі батареї, вже не вистачить для веселої прокрутки стартером коленвала двигуна, з густим від морозу маслом.
Хоча зараз можливо знайти в продажу непогані фірмові підігрівачі (як на фото зліва), які не так вже сильно садять батарею, і працюють як від 12, так і від 24 вольт.
Та й багато що залежить від температури навколишнього повітря, і природно чим вона нижча (міцніше мороз), тим довше доведеться працювати електропідігрівачем, щоб розморозити загусло дизпаливо, і тим сильніше розрядиться акумулятор.
Бувають підігрівачі працюють і від мережі 220 вольт, але природно такі підійдуть тільки для холодного гаража, меющего розетку. Навряд чи хто то буде користуватися таким підігрівачем, якщо зберігає машину на вуличній стоянці, і тягнути від куди то перенесення. Ще потрібно знайти куди її підключити.
Але більшість водіїв, зіткнувшись з проблемою раптово вдарив морозу і загустілого палива, користуються простішими способами, наприклад феном, але і тут теж потрібно мережу в 220 вольт, яка є тільки в гаражі. Хоча деякі тягнуть перенесення з квартири, якщо машина зберігається під вікном.
Сподіваюся у всіх водіїв вистачить здорового глузду, щоб не користуватися в таких випадках відкритим полум’ям. Адже не дивлячись на те, що соляру спалахує не так як бензин, але все одно великий шанс залишитися без машини.
І ще один важливий момент. Деякі водії додають в солярку гас або бензин, щоб знизити температуру застигання дизпалива. І якщо ще гас можна використовувати в крайньому випадку, то бензин ні в якому разі додавати в бак дизельної машини не можна.
Так як дорогі деталі ТНВД, у 95% всіх дизельних іномарок (дуже рідко зустрічаються ТНВД, які змащуються окремою подачею масла), змащуються соляркою. А змащувальні властивості у бензину дорівнюють нулю, і при його додаванні можливий не тільки сильний і швидкий знос деталей паливної апаратури, а й їх поломка (викришування).
І якщо навіть є ТНВД, деталі якого змащуються моторним маслом, то все одно у бензину цетанове число 25 – 30, а у дизпалива приблизно 45. Тому при додаванні бензину, дизельний двигун буде працювати дуже жорстко, і ресурс деталей не тільки ТНВД, а й всього двигуна різко скоротиться. Крім того, при додаванні бензину в соляру, можлива поява парових пробок у всмоктувальній магістралі і завоздушіваніе паливної системи.
Ну і наостанок парочка рад. Якщо ви живете в регіоні, де морози можуть вдарити раніше, ніж зимове дизпаливо з’являється на заправках, а машину ви тримаєте не в теплому гаражі, а на продувається всіма вітрами стоянці, то подбайте про запас зимового палива заздалегідь, хоча б що б його вистачило до появи такого палива на заправках (можна запастися в кінці зими і тримати до перших морозів наступної зими). Адже дизельне паливо як вино, чим більше коштує, тим воно чистіше і корисніше для двигуна і дорогий паливної апаратури.
Або пошукайте заздалегідь у продажу, перевірену добавку до літнього палива (яка не занапастить дизель), адже таку можна і не знайти в той момент, коли вдарять морози. Ну а ті водії, які тримають свою машину в теплому гаражі, можуть виготовити і встановити вищеописані підігрівають пристрою на свій автомобіль, щоб без проблем зустріти перші морози і їздити взимку на літньому паливі, яке дешевше зимового, успіхів всім.