НАГАР НА КЛАПАНАХ – ПРОБЛЕМЫ ПРЯМОГО ВПРЫСКА
Почему так короток срок службы мотора с системой прямого впрыска, если его сравнивать с системой впрыска распределенного? Как показывает практика, двигатели с непосредственным впрыском, намотавшие на одометр около 130 – 150 тысяч километров, смело можно относить к престарелым. Сегодня двигатели с прямым впрыском работают на тонкой грани между оптимальной эффективностью и осечкой.
Начнем с того, что обычный инжектор трудится под давлением 3 – 5 бар. В двигателях же с непосредственным впрыском бензина этот показатель увеличивается до 30 – 100 бар. При этом соотношение смешивания меняется от нормального значения смеси воздух/топливо – 14,7/1 до экстремального – 50/1. То есть в цилиндре работает чрезвычайно бедная смесь, и в результате послойное сгорание делает всю систему более чувствительной к засорению впускных клапанов и инжекторов.
Помимо прочего, большинство систем прямого впрыска связано с системой рециркуляции газов для снижения в выхлопе оксида азота. До 30% выхлопных газов рециркулирует через впускную систему и систему вентиляции картера двигателя, что ведет к увеличению образования отложений во впускных клапанах. Для оптимизации циклов зажигания и сгорания используется высокая степень сжатия. Это может привести к повреждениям в камере внутреннего сгорания из-за углеродных отложений или попадания жидкости.
В связи с тем что периоды впрыска, смешивания и зажигания в двигателе с прямым впрыском короткие, чистота инжекторов приобретает еще большее значение, чем в классической инжекторной системе бензиновых двигателей. Образование загрязнений на впускных клапанах и в камере внутреннего сгорания приводит к уменьшению эффективности смешивания воздуха и топлива, что ухудшает процесс сгорания. При воспламенении фронт пламени может быть нестабильным, оставлять несгоревшее топливо и создавать горячие пятна в камере сгорания. Инжекторы высокого давления с несколькими отверстиями из-за загрязнений также становятся более чувствительными к разрегулированию.
В современном импортном бензине имеются смазывающие присадки. Есть ли они в топливе, которым мы заправляем наши автомобили? Вопрос риторический… Но даже топливо высочайшего качества, по всей видимости, не в состоянии обеспечить надлежащую смазку деталей, подвергающихся риску. Во-первых, не та консистенция. Во-вторых, высокое давление в системе прямого впрыска достигается сверхмалыми и сверхточными зазорами, которые и смазывать необходимо на качественно ином уровне.
Образование загрязнений на впускных клапанах и в камере внутреннего сгорания приводит к уменьшению эффективности смешивания воздуха и топлива
Но основная опасность таится не в самом бензине, а в мусоре, сере и воде. Все дело в том, что системы питания двигателей с непосредственным впрыском топлива имеют более сложную конструкцию, чем обычные моторы с распределенным или одноточечным впрыском. Для того чтобы скрупулезно отмерять порции топлива, добиваясь полного распыления в цилиндрах, необходимо создание рабочего давления в системе от 50 до 100 килограммов на квадратный сантиметр. Поэтому непосредственный впрыск оборудовали вторичным плунжерным насосом и достаточно мощными электроклапанами форсунок. И именно эти жизненно необходимые агрегаты оказались самыми уязвимыми при негативном воздействии серы, воды и мусора.
Закоксованная форсунка начинает изменять направление и форму факела распыла, при этом теряется производительность двигателя, возможно даже полное прекращение впрыска. Бывает наоборот: форсунка перестает держать давление и начинает лить бензин в цилиндр практически без остановки. Все эти случаи приводят к сильной разнице в подаче топлива по цилиндрам. Автовладелец при этом обычно жалуется на снижение мощности и приемистости, детонацию при разгоне, а также на неустойчивость оборотов в режиме прогрева и холостого хода, на затрудненный запуск, особенно зимой, так как для обеспечения уверенного пуска двигателя в холодное время года требуется большее количество топлива, наблюдается в таких случаях и увеличенный расход бензина.
Запущенные случаи потребуют удаления отложений механическим способом
Таким образом, становится понятно, что системы питания и нейтрализации отработавших газов крайне требовательны к степени очистки и составу бензина, содержанию грязи, свинца и серы. Последней, кстати, вообще не должно быть в принципе, поскольку от нее сразу же выходит из строя иридиевый катализатор, но главное – обилие серы вызывает скорый абразивный и коррозийный износ топливной аппаратуры и отказ электроники.
Так что же делать? Первые симптомы можно попытаться устранить химическими промывками двигателя без его разбора. Проводятся они на сервисных станциях с помощью сертифицированного профессионального оборудования и специальных моющих жидкостей при строгом соблюдении инструкции. По всей видимости, потребуется также обязательная очистка впускной системы специальным аэрозолем. Кстати говоря, рекомендации по регулярному использованию специализированных топливных очистителей в прямовпрысковых ДВС имеются у таких автопроизводителей, как Toyota и Mitsubishi.
Одним из наиболее действенных методов предотвращения проблемы нагара специалисты считают обновление программного обеспечения системы управления двигателем. Оно может снизить негативное воздействие на клапаны в условиях, вызывающих накопление углерода, регулируя работу клапанов и момент зажигания.
Наиболее запущенные случаи потребуют снятия впускного коллектора и удаления отложений механическим путем с помощью щеток или пескоструйного аппарата*. Это дорогостоящая и не самая быстрая процедура, поэтому не пренебрегайте вниманием к двигателю клиента вашей сервисной станции, если он оборудован прямым впрыском.
До обработки пескостоуйным аппаратом
После обработки
*Пескоструйный аппарат. В этом устройстве воздух используется для подачи абразивного материала к соплу. Область применения аппарата широка: от очистки старой краски и мастики, нагара и различных отложений, до художественной обработки металла и стекла.
Текст: Серик Туленов
Фооматериал производителей