Как диагностировать неисправности ТНВД дизельного двигателя: признаки и методы проверки

Неисправности топливного насоса высокого давления (ТНВД) могут приводить к различным проблемам, начиная от трудностей с запуском двигателя и заканчивая его поломкой. В этом материале мы проанализируем принцип функционирования ТНВД, основные признаки поломки, причины неисправностей и расскажем, как можно самостоятельно проверить состояние насоса.

Принцип работы

Схематическое представление работы ТНВД выглядит следующим образом:

1. Топливо из бака поступает в ТНВД, где автоматический клапан поддерживает необходимое давление на входе.
2. Через плунжер дизель проходит к распылителям (форсункам), а движение плунжера осуществляется кулачковым валом, который вращается от коленчатого вала.
3. При вращении кулачкового вала плунжер поднимается по втулке. В этот момент открываются выпускное и впускное отверстия.
4. Давление, создаваемое перемещением плунжера, открывает клапан нагнетания, что позволяет дизелю пройти к форсунке цилиндра двигателя.
5. Избыток топлива возвращается в бак через дренажный штуцер по различным каналам: сливному, радиальному, винтовому и осевому.

Разновидности ТНВД

Существует несколько разновидностей ТНВД, которые отличаются конструкцией и типичными проблемами. Понимание характеристик конкретного типа насоса поможет быстро выявить и диагностировать проблему. Главным элементом ТНВД является плунжерная пара, состоящая из поршня и цилиндра, плунжера и втулки.

Выделяются такие модификации ТНВД:

• с прямым механическим впрыском плунжера – механическая система обеспечивает одновременное нагнетание и впрыск солярки;
• с аккумуляторным впрыском – топливо подводится циклически (сначала накапливается в аккумуляторе ТНВД, затем подается в форсунки);
• насос-форсунка – комбинированная система высокого давления, отличающаяся надежностью и эффективным управлением. Поломка одной форсунки не останавливает двигатель, но может привести к снижению мощности.

В зависимости от конструкции, ТНВД бывают:

• Рядные – рабочие секции расположены по одному ряду, подача топлива в цилиндры происходит поочередно.
• Распределительные – могут иметь одну или две плунжерные пары, что позволяет распределять дизель сразу в несколько цилиндров.
• Многосекционные (гидроаккумуляторные, V-образные) – редчайший тип, предназначенный для мощных, низкообротистых ДВС.

В современных автомобилях работа ТНВД контролируется с помощью различных электронных датчиков. Эта электронная система управления известна как CommonRail.

На бензиновых двигателях также используют ТНВД. Они устанавливаются на моторы, работающие с непосредственным впрыском. Бензин подается под высоким давлением в цилиндры, где смешивается с воздухом и воспламеняется свечей зажигания.

Последовательность диагностики топливной системы

Порядок диагностики топливной системы начинается с выявления основных проблем, связанных с высоким давлением. Основные неисправности могут возникнуть из-за повреждений или износа следующих компонентов:

• клапан объемного регулирования подачи топлива ТНВД;
• плунжер, клапан перепуска;
• регулятор рейки;
• форсунки.

Восстановление работоспособности ТНВД – это трудоемкий и дорогостоящий процесс. Перед его началом необходимо исключить возможные проблемы в топливном контуре.

Практика показывает, что ТНВД является причиной неисправностей лишь в одной трети случаев.

Диагностику необходимо проводить методом исключения, начиная с проверки форсунок. Далее необходимо проверить регулятор давления.

Исключаем неисправность форсунок

Чтобы исключить рост расхода дизеля из-за неисправных форсунок, их нужно отключить. Работы должны проводиться аккуратно и в чистом месте, чтобы избежать попадания грязи в форсунки. Для защиты используются специальные колпачки. На штуцер рейки обязательно устанавливаются заглушки.

Для проверки форсунок после их отключения необходимо измерить давление, создаваемое ТНВД. Если насос и подкачивающий контур функционируют корректно, давление превысит одну тысячу бар в момент запуска.

Для контроля давления используется стандартный датчик и сканер. Считывание данных происходит в режиме контроля давления топлива в магистрали при включенном зажигании. Для получения надежных результатов рекомендуется проводить измерения несколько раз.

Если давление ниже тысячи бар, необходимо проверить исправность регулятора давления на рейке.

Исключаем регулятор давления

Для проверки регулятора давления используется мультиметр в режиме измерения напряжения. Алгоритм проверки следующий:

1. Одна из щупов мультиметра подключается к массе, а второй к плюсовой клемме регулятора. На дисплее прибора должно показываться около пяти вольт.
2. Щупы переключаются на «+» аккумулятора и «-» регулятора. Значения должны находиться в диапазоне от 9 до 15 вольт.

Проверка контура низкого давления

Если выяснено, что форсунки и регулятор давления работают исправно, необходимо проверить низкое давление или подкачивающий контур. Для этого нужно отсоединить разъем для подачи топлива от бака к ТНВД. Между этими элементами подключается манометр. При работающем двигателе нормальным давлением считается диапазон 3-5 бар. Если давления меньше, это сигнализирует о необходимости замены фильтров, включая заборный в топливном баке. Только после этого можно сделать вывод о неисправности ТНВД.

Как проходит профессиональная диагностика ТНВД

Специализированные диагностические стенды позволяют специалистам проверить эффективность работы ТНВД. В первую очередь оценивается производительность насоса, состояние плунжерной пары и работа управляющего клапана (SCV).

Профессиональная диагностика ТНВД производится в следующем порядке:

1. Стенд подключается к датчику положения вала и регулирующему клапану подачи топлива. Отслеживая состояние вала, контролируется положение нагнетания топлива.
2. Запускается стенд, который проводит сотни циклов проверки.
3. Во время работы ТНВД из форсунок оттекает дизель, который собирается в контрольных мензурках.
4. Объем топлива в мензурках помогает сделать вывод о состоянии форсунок и управляющего клапана.

Часто, прежде чем проводить диагностику плунжерной пары, мастера устанавливают новый клапан потока SCV на ТНВД для предварительной проверки.

Признаки поломки

Признаки неисправности ТНВД для различных моделей остаются одинаковыми:

• увеличение расхода топлива;
• проблемы с работой двигателя (рывки при движении на низких оборотах);
• трудности с запуском ДВС, особенно в холодную погоду;
• снижение мощности и динамики автомобиля;
• увеличение объема дыма, выбрасываемого через выхлопную систему;
• пот leaks топлива из ТНВД;
• появление масляных пятен в антифризе;
• увеличение уровня шума от работающего двигателя.

Случается, что возникают проблемы с плунжером. Звоночком неисправности может стать резкое остановка прогретого двигателя на холостом ходу. После этого, его повторный запуск возможен только после остывания ТНВД, в то время как с холодного состояния двигатель запускается без труда.

Важно заметить, что указанные симптомы неисправности дизельного насоса зачастую связаны с выходом из строя других систем автомобиля. Проверять ТНВД рекомендуется отдельно.

Причины поломок ТНВД

Повреждения ТНВД могут возникать по нескольким причинам:

1. Неисправность плунжерной пары – загрязнение устройства из-за мелких зазоров и низкого качества солярки может приводить к поломкам. Износ плунжеров вызывает перебои в работе двигателя на холостом ходу, увеличивает расход топлива, ухудшает компрессию и приводит к перегреву подшипников.
2. Наличие влаги в солярке – избыток воды в топливе снижает срок службы ТНВД и может вызвать заклинивание, разрушая защитную топливную пленку на его элементах.
3. Засорение топливного фильтра – грязь может попасть в плунжер, а работа ТНВД будет происходить с повышенной нагрузкой.
4. Нарушение равномерности подачи и распределения топлива – данная проблема возникает из-за повреждения плунжера (износ поводков, зубцов рейки, клапанов нагнетания и засорение форсунок).
5. Заводской брак – крайне редкая причина, которая заключается в трещинах на корпусе, подшипниках и заклинивании втулки плунжера. При покупке запчастей рекомендуется внимательно проверять их состояние.
6. Износ подшипников – возникает из-за естественного старения или производственного дефекта, сопровождаясь перегревом связанных деталей.
7. Заклинивание поршня и втулки – такая поломка может произойти при попадании влаги в механизм, что приводит к серьезным повреждениям (разрушение зубчатой рейки, шпонок и кулачкового вала).
8. Износ деталей – это связано с постепенным истощением ресурса или воздействием влаги, которая размывает защитную смазку и выводит детали из строя.

Образование ржавчины в паре плунжера – основной причиной коррозии становится повышенный уровень влаги в дизельном топливе.

Нарушения в работе системы охлаждения – снижение производительности системы, отвечающей за охлаждение ТНВД, связанное с неисправностями (опущенный уровень, забивание антифризом и т. д.), может привести к перегреву насоса.

Проблемы с герметичностью топливной системы – повреждение уплотнительных материалов насоса и цепи подачи топлива увеличивает нагрузку на ТНВД, что приводит к сокращению его срока службы и повышает вероятность поломки устройства.

Сбои в работе клапана, отвечающего за опережение впрыска – данный элемент установлен в современных моделях ДВС с системой CommonRail и управляется на основе электромагнетизма. Давление топлива регулируется ЭБУ, который подает сигнал на открытие клапана.

Поломка возвратной пружины плунжера – при поломке пружины в одном месте наблюдается снижение производительности плунжерной пары. Если повреждений несколько, это может привести к поломке всей секции. Также отмечается ослабление пружины нагнетательного клапана, что можно исправить заменой.

Неисправность управляющего клапана на двигателе с системой CommonRail – клапан или сердечник придется заменить на новый.

Замерзание отдельных частей ТНВД – данная проблема особенно актуальна при эксплуатации автомобиля в условиях низких температур, возникает при несвоевременной замене моторного масла и дизельного топлива на зимний вариант.

Одной из самых серьезных причин повреждения ТНВД является потеря подвижности топливной рейки. Когда рейка заклинивает при максимальном потоке топлива, начинается неконтролируемое увеличение оборотов коленчатого вала, что чревато разрушительными последствиями. Если рейка заклинивает с включенной нейтральной передачей, запуска ДВС не происходит. При частичном заклинивании рейки наблюдается повышенный шум и нестабильная работа силового агрегата.

В случае возникновения проблем с работой рейки ТНВД или связанных с ней компонентов, стоит проверить:

• Состояние рейки относительно деталей регулятора (подключена или нет);
• Хомуты штоков плунжеров (проблемы с заклиниванием или отворачиванием);
• Затяжные винты зубчатых венцов на предмет заклинивания.

Как проверить ТНВД  дизеля

Профессиональная диагностика ТНВД осуществляется на специализированных стендах. Именно там снимаются рабочие параметры насоса и топливной системы. Такие стенды представляют собой дорогостоящее оборудование, используемое на автосервисах.

Самостоятельная диагностика насоса позволяет выявить лишь основные неисправности. Однако большинство отклонений определить самостоятельно не удастся.

Давайте рассмотрим способы самостоятельной проверки ТНВД на дизельном двигателе.

Управляющий датчик

Современные дизельные двигатели с системой CommonRail часто оснащены множеством контроллеров, которые могут выходить из строя из-за физических повреждений или износа. Также часты проблемы с проводами питания: разрывы, повреждение изоляции, короткие замыкания и тд. Сбой в работе датчика приводит к неправильной информации в ЭБУ, что сказывается на работе ТНВД.

Неисправность управляющего датчика в большинстве случаев вызывает загорание индикатора Check Engine на панели приборов. Для диагностики потребуется сканер. Анализ кода ошибки и проверка поврежденного датчика обязательны.

Утечку

Если обнаружена утечка дизельного топлива через корпус ТНВД, необходимо проверить состояние уплотнительных колец. При работающем двигателе стоит попробовать раскачать ось рычага ТНВД. При износе кольца может начаться утечка солярки. Редко утечка возникает в месте установки плунжерной пары. Для точной диагностики может потребоваться демонтаж насоса.
Для проверки целостности отсечного клапана выполняются следующие действия:

1. Снимается трубка высокого давления с поврежденной секции топливного насоса.
2. Закрывается подача солярки с установкой рейки в нужное положение.
3. В топливной системе повышается давление с помощью ручного насоса.
4. Проверяется отверстие нажимного штуцера – если видна утечка солярки, это указывает на разгерметизацию отсечного клапана. Если утечки нет, клапан исправен.

Наличие воды в плунжерных парах

Попадание воды в плунжер негативно сказывается не только на ТНВД, но и на состоянии всего силового агрегата. Запуск двигателя становится сложнее из-за увеличенных усилий, что может привести к заклиниванию мотора.

Чтобы проверить плунжерные пары на наличие воды, надо снять ремень с ГРМ. Затем аккуратно прокрутить шкив. Если вращение не требует значительных усилий, то все в порядке. Если же требуется большое усилие или наблюдается полное блокирование шкива, то это указывает на попадание воды в плунжер.

Давление в плунжерах

Измерение давления в плунджере осуществляется с помощью специализированного оборудования (КИ-4802, ТАД-01А). Альтернатива – манометр с широким диапазоном измерений. Для измерений манометр устанавливается в централизованное отверстие ТНВД или в место подключения топливной трубки.

Нормальным значением давления считается более трехсот кг/см². Если давление ниже, это значительно указывает на износ плунжерной пары.

Прикипание рейки

Проверка рейки на прилипания проводится после отсоединения тяги от регулирующего рычага и ограничителя. С помощью управляющих рычагов ТНВД делается попытка сдвинуть рейку в крайнее положение. Исправная рейка перемещается плавно и без рывков. Также можно прокрутить кулачковый вал.

Чтобы визуально проверить движение рейки, можно снять крышку топливного насоса. На дизельных двигателях серии ЯМЗ потребуется выкрутить пробку или корпус ограничителя.

Подмерзание насоса

При возникновении неисправности ТНВД в зимнее время, в первую очередь проверяется возможность подмерзания устройства. В случае обледенения насос следует снять и разместить в теплом помещении. Далее нужно:

1. Дождаться, когда рейка оттает – это будет определяться восстановлением её подвижности.
2. Разобрать насос, слить масло.
3. Все компоненты промыть соляркой.
4. Залить масло в картер, провести сборку и установку насоса.
   Часто дополнительно выполняется размораживание топливной системы с помощью специальных добавок.

Как самостоятельно заменить плунжерную пару

Для самостоятельной замены плунжерной пары потребуется стандартный набор инструментов. Учитывая вашу конкретную модель ТНВД и ДВС, нужно учесть особенности при замене плунжерной пары. Общий порядок действий можно рассмотреть на примере ТНВД от Bosch:

1. Отключить положительный и отрицательный провод от аккумулятора.
2. Отсоединить все питающие провода от насоса, а также снять шланги.
3. При необходимости демонтировать элементы, которые препятствуют снятию ТНВД.
4. Выкрутить крепежи и извлечь насос.
5. Полностью разобрать насос, внимательно следя за сохранением всех деталей и этапов. Рекомендуется записывать процесс разборки на телефон для большей уверенности.
6. Открутить и снять плунжер.
7. Тщательно помыть детали, используя очистительные средства.
8. Проверить на износ ролики, подшипники и рейки.
9. Установить клапаны и заглушку со старой плунжерной пары на новую.
10. Собрать насос в обратном порядке шагов.

Цены на плунжерные пары довольно высокие, поэтому замену не стоит осуществлять, если нет полной уверенности в неисправности устройства.

Как продлить ресурс ТНВД

Чтобы сохранить и продлить срок службы ТНВД, указанный производителем, достаточно следовать простым рекомендациям по эксплуатации. К таким рекомендациям относятся:

1. Промывка топливной системы каждые шесть месяцев.
2. Своевременная замена топливного фильтра, так как чистка или продувка могут оказаться недостаточно эффективными и не исключают вероятность остатков частиц загрязнений.
3. Использование качественного дизельного топлива, которое соответствует сезону, допускам и составу. Информация доступна на АЗС.

• Своевременно переходите на зимние виды топлива или применяйте специальные добавки, которые помогут снизить температуру замерзания дизельного топлива и улучшить его текучесть.
• При длительной стоянке автомобиля рекомендуется оставлять бак полностью заполненным, особенно в условиях низких температур. Иначе на внутренних стенках бака может конденсироваться влага, которая затем попадает в топливо.
• Не доводите уровень топлива в баке до критически низких отметок, когда загорается индикатор на приборной панели.
• Зимой, прежде чем тронуться с места, обогревайте двигатель, следя за показаниями температуры антифриза и давлением масла.
• При низком качестве дизельного топлива стоит добавлять специальные смазочные добавки для улучшения его свойств.

Следуя этим рекомендациям, вы сможете не только продлить срок службы ТНВД, но и благоприятно повлиять на всю топливную систему вашего автомобиля.

Если вам оказался полезен данный материал, пожалуйста, оставьте комментарий. В случае, если информация показалась ненужной или некорректной, также дайте знать.

Вопросы по теме

Какое влияние имеют загрязненное топливо и кислородные добавки на работу ТНВД?

Загрязненное топливо может привести к образованию осадка и отложений в ТНВД, что затрудняет движение топлива и может привести к перегреву насоса. Кислородные добавки, в свою очередь, увеличивают окислительные процессы, что может ускорить разрушение уплотнительных элементов. В результате могут возникнуть утечки и сниженная производительность системы впрыска.

Почему важно следить за состоянием топливных фильтров при диагностике ТНВД?

Топливные фильтры защищают ТНВД от загрязнений и абразивных частиц, которые могут повредить насос. Забитый фильтр приводит к недостаточному поступлению топлива, что может вызвать перегрев и преждевременный выход из строя ТНВД. Регулярная замена фильтров позволяет продлить срок службы насоса и поддерживать его эффективную работу.

Какие уникальные признаки могут указывать на проблему с ТНВД, помимо стандартных симптомов?

Помимо обычных признаков, таких как потеря мощности и сложное заводка, стоит обратить внимание на нестандартные звуки: щелчки или жужжание, исходящие от насоса, могут свидетельствовать о механических повреждениях. Также обращайте внимание на изменение звука двигателя во время работы — резкие изменения могут указывать на проблемы с топливным давлением, вызванные неисправностью ТНВД.