Жесткая работа дизельного двигателя причины: Жесткая работа дизеля. Причина | Дизельный двигатель

Жесткая работа дизеля. Причина | Дизельный двигатель

Одной из основных особенностей процесса сгорания в дизелях является «жесткость» работы. Так как в начальный период второй фазы горения значительное количество топлива сгорает с большими скоростями, возникает существенное увеличение давления газов на поршень. Под «жесткой» работой двигателя понимают рабочий процесс, при котором давление сгорания в цилиндре увеличивается чрезвычайно быстро. Казалось бы, чем «жестче» работа, тем больше должна развиваться мощность и улучшаться экономичность двигателя, так как при этих условиях должны сокращаться потери, связанные с несовершенством динамики сгорания. Однако это вызывает рост динамических нагрузок на детали кривошипно-шатунного механизма, появление вибраици и уменьшает долговечность двигателя.

«Жесткость» работы двигателя оценивается приращением давления на один градус угла поворота коленчатого вала:

wp = дельта р/ дельта ф

Средняя величина «жесткости» работы дизелей (дельта р/ дельта ф)ср обычно 1-1,5 МПа/°.

Работа карбюраторных двигателей также характеризуется определенной «жесткостью», но она составляет всего 0.2—0,3 МПа/°.

Чем больше топлива, подготовленного к воспламенению, оказывается в цилиндре, тем больше теплоты выделяется во второй фазе горения, и тем больше «жесткость» работы двигателя.

При разработке дизеля стремятся обеспечить эффективную теплоотдачу при умеренной «жесткости» его работы, не превышая допустимых значений.

Примером «жесткой» работы дизеля является его работа во время прогрева, особенно при низких температурах окружающей среды. В этих условиях период задержки самовоспламенения затягивается, что и приводит к высоким значениям показателя дельта р/ дельта ф.

Причиной жесткой работы дизеля может быть ранний впрыск топлива. О данной причине неисправности может свидетельствовать светлый (сизый) дым, а также то, что при вытягивание тяги холодного пуска усиливается жесткость звука, а после прогрева звук уменьшается. Для устранения неисправности рекомендуется продиагностировать угол впрыска и скорректировать его.

Стук форсунок в дизельном двигателе: причины и пути решения

 84244 |  27.12.2017

Дизельные двигатели почти всегда работают шумнее своих аналогичных бензиновых собратьев. Звон детонации, дребезжащий звук, испускаемый из работающего двигателя – все это характерно для работы дизеля. Этот шум вызван сжатием воздуха в цилиндрах и воспламенения топлива, когда оно вводится в цилиндр. При этом тарахтение было бы таким же и у бензинового двигателя при такой его неисправности как раннее зажигание. Время впрыска топлива в дизельный двигатель имеет решающее значение для предотвращения поломки некоторых его деталей.

 

Все дело в том, что дизельный двигатель работает по-другому, чем его бензиновый аналог. В бензиновом двигателе топливо смешивается с воздухом, а затем сжимается до того, как электрическая искра зажигает эту смесь. В дизельном двигателе сжимается только воздух. Затем топливо впрыскивается в цилиндр со сжатым воздухом, и тепло из сжатого воздуха поджигает топливо без помощи электрического зажигания.

 

Тарахтящий звук работающего дизельного двигателя – это звук процесса впрыска топлива. Ввод холодной солярки в чрезвычайно горячий сжатый воздух приводит к тому, что топливо уже воспламеняется, когда поршень еще только поднимается к верхней мертвой точке в цилиндре, в результате чего происходит детонация и последующий дребезжащий звук, который и характеризуется как тарахтение. Степень сжатия, как правило, влияет на интенсивность тарахтения дизельного двигателя — чем выше степень сжатия в цилиндре, тем громче он работает.

 

 

 

 

В то время как бензиновые двигатели, как правило, работают в диапазонах степени сжатия от 8:1 до 10:1, типичный дизельный двигатель работает на уровнях от 14:1 до 25:1 степени сжатия. Такая более высокая степень сжатия позволяет дизельному двигателю работать более эффективно, чем его бензиновому кузену. Таким образом, дизельный двигатель тарахтит, потому что это является побочным продуктом повышенной степени сжатия, а, если быть более точными, то процесса впрыска топлива.

 

К слову, дизельный двигатель имеет конструктивное свойство плохо заводиться в холодную погоду из-за отсутствия системы электронного зажигания. Многие производители в борьбе с этим оснащают дизельные двигатели свечами накаливания для облегчения запуска двигателя в холодных климатических условиях. Свечи накаливания используют аккумулятор машины для нагрева проволочной катушки в камерах сгорания. Это приводит к более заметной детонации в двигателе, пока тот не достигнет рабочей температуры. Поэтому непрогретый дизель может тарахтеть еще громче. Стук этот снижается по мере прогрева дизеля.

 

Некоторые производители даже создают специальные опоры двигателя, которые помогают заглушить тарахтение дизеля, чтобы этот звук был меньше слышен в салоне автомобиля.

 

Шумы дизельного двигателя, свидетельствующие о его неисправности

 

Каждый любитель знает звук двигателя своего авто. Как правило, он тихий и размеренный, без примеси посторонних шумов. Однако появление посторонних звуков, и особенно, стука, дает повод беспокоиться многих владельцев автотранспортных средств. Причины стука могут быть самыми разнообразными. Одни свидетельствуют о необходимости проведения планового техобслуживания, другие сигнализируют о серьезных неисправностях и необходимости срочного ремонта дизельного двигателя.

 

 

 

 

Среди всевозможных неполадок в работе мотора, стук при работе дизеля – наиболее распространенное явление. При этом важно отличать шумы мотора от звука ходовой части. Определить заочно причину стука без проведения диагностики двигателя невозможно, поскольку многие элементы системы могут издавать подобные шумы. Стучать может как недостаточно затянутая деталь, так и вышедший из строя элемент мотора. В любом из случаев, откладывать визит в автосервис не стоит.

 

Характеристики стука

 

Посторонние звуки, производимые в силовой установке, разделяются по четырем основными критериями:

 

• Сила;
• Звучание;
• Цикличность;
• Причина и следствие шума.

 

По силе стук может быть едва уловимым, средним и громким. При слабом стуке можно продолжать эксплуатировать автомобиль, однако заехать в автосервис для диагностики все же стоит. Если постукивание имеет среднюю интенсивность, то следует в короткий срок поставить машину для проведения диагностических работ и планового обслуживания.

 

При появлении громких отчетливых стуков внутри двигателя, следует срочно прекратить эксплуатацию автомобиля, поскольку все признаки указывают на существенные проблемы в работе мотора. Доставлять такой автомобиль в автосервис лучше всего на эвакуаторе или буксире.

 

Как и сила, звучание стука может быть различным: звонким (металлическим) и глухим. Звонкий стук свидетельствует о соприкосновении двух твердых элементов без масляной прослойки, а глухой – об ударе деталей, одна из которых мягкая, и при этом присутствует масляная прослойка.

 

 

 

 

Характеристика цикличности удара позволяет определить степень необходимости в срочном ремонте. Так, спонтанный или стук, возникающий без системы, может быть началом неполадок с мотором, а может быть причиной навесного оборудования (например, незакрепленного генератора). Если же стук носит регулярный характер, то следует немедленно обратиться к услугам специалистов.

 

Причины стука дизельного двигателя

 

Стук сам по себе – следствие удара одного элемента о другой. Самые распространенные причины стука дизеля следующие:

 

Стуки распределительного вала

 

Отличительной чертой неполадок распределительного вала является глуховатый стук дизеля на холодную. После прогрева двигателя на подшипники поступает масло и стук уходит. В таком случае можно говорить о существенном износе валовых подшипников. Он вызван наличием в моторном масле всевозможных примесей, которые в ходе работы приводят к появлению царапин на валу. Если эту проблему не устранить, то в дальнейшем стук будет распространяться и на прогретый мотор.

 

Стуки коленчатого вала

 

Стук коленвала возникает по причине износа шеек или вкладышей и увеличения расстояния в подшипниках. Это приводит к снижению качества работы моторного масла и недостатку смазочной жидкости на подшипниках, а также попаданию воды или антифриза в масле и деформации шеек коленчатого вала.

 

Неисправность форсунки, заклинивание иглы в распылителе, а также неисправность топливного насоса высокого давления (ТНВД)

 

Постукивание плунжера (поршня цилиндрической формы с длиной, превышающей его диаметр) ТНВД вызвано низким качеством дизельного топлива, при этом возможен стук дизеля на холостых оборотах и при их добавлении. Кроме того, шумы топливного насоса могут появляться совершенно неожиданно, во время движения.   

 

Сбой фаз распределения

 

Как правило, такая «клиническая картина» проявляется тогда, когда длина поршня недостаточная для того, чтобы достать до клапанов. Это вызывает сбои в работе, и, как следствие, — характерный стук.

 

Стук дизельных форсунок

 

«Фирменным» источником стука дизельного двигателя могут быть форсунки. Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над поршнем. Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы: механические и электромеханические.

 

 

 

 

Стук дизельной форсунки обычно хорошо различим: он похож на стрекот или цокание, исходящее из верхней части двигателя. Стук раздается буквально из-под декоративной (шумозащитной) крышки двигателя, если она присутствует. Также распознать цокание форсунки можно, схватившись за ее топливопровод. После прикосновения к топливопроводу будет ощущаться вибрирующий стук, «приходящий» со стороны двигателя.

 

Как выявить стучащую форсунку

 

Чтобы проверить какие именно форсунки стучат, надо сделать следующее. Поочередно начиная с первого цилиндра надо топливную трубку идущую к форсунке отвернуть и ввернуть вместо форсунки заглушку (если дизель Common Rail) или если имеется запасную форсунку и опустить ее в пластмассовую бутылку. Затем заводим дизель: он будет работать на оставшихся цилиндрах с лишними вибрациями. И если стук от форсунки пропал, значит удалось найти стучащую форсунку. Таким же образом можно проверять даже пару форсунок сразу, так как дизель сможет завестись даже на двух цилиндрах.

 

Причины стука дизельных форсунок

 

Форсунка может стучать в случае увеличенной порции топлива, подаваемой в цилиндр по причине разрегулированной топливной аппаратуры, происходит характерный стук при работе двигателя. В этом случае, поочередно откручивая или ослабляя штуцеры с форсунок определяем, в каком цилиндре происходит жесткое сгорание. Если при медленном откручивании, когда часть топлива просачивается через штуцер, а остальная часть попадает через форсунку в цилиндр, работа и стук нормализуется, можно смело говорить  об излишней порции топлива. Такой метод работает в отношении старых дизельных двигателях.

 

Износ распылителей

 

Распылители форсунок имеют пятый класс точности изготовления. Настолько точная деталь полностью исключает попадание грязи и воды. Смазывается распылитель дизельным топливом. Повреждение рабочей кромки распылителя значительно ухудшает качество распыла топлива и искажает направление впрыска. Вопреки общепринятому мнению повреждённые некачественным ДТ форсунки нельзя промыть или почистить. Устранить неисправность возможно только путём замены распылителя. Стук является одним из симптомов износа распылителя форсунки.

 

Стук форсунки – это ранний и очень верный признак сигнализирующий о необходимости замены распылителей. Иногда ненадолго помогает регулировка давления впрыска (в процессе работы и износа распылителя давление естественным образом понижается). Причина происходящего в следующем: у изношенных распылителей уплотнительный поясок иглы существенно больше чем у нового, а следовательно при одном и том же усилии пружины удельное давление на уплотнительный поясок меньше и распылитель не уплотняется, т.е. малейшего нарушения (будь то воздух или лаковое отложение) достаточно чтобы он перестал распылять топливо. Мотор на это реагирует стуком. Только не надо думать, что уменьшившееся удельное давление можно скомпенсировать более тугой подтяжкой пружины. Это будет уже вмешательство в условия работы ТНВД и в рабочий процесс двигателя и тут легко дров наломать. Иногда помогает хорошая промывка иглы и полости распылителей от лаковых отложений, но, во-первых, это надо делать, имея некоторую подготовку, а во-вторых учесть, что распылители сейчас не так уж дорого стоят и замена их тоже не ужасная операция. А также то, что езда на льющих распылителях однозначно приводит к растрескиванию или прогоранию головки блока, а в некоторых моторах и поршней, то есть смысл подойти к этой проблеме внимательно.

 

Форсунки дизельные электрические и многие другие для своего авто вы сможете подобрать на нашем сайте

Стучит дизельный двигатель: возможные причины

Появление посторонних звуков в процессе работы дизельного двигателя является признаком неисправностей. Дизель может стучать по разным причинам, начиная от вышедших из строя подшипников привода навесного оборудования до проявления детонационных взрывов топлива в цилиндрах. Перед началом ремонта дизельного двигателя  можно попытаться самостоятельно диагностировать причину стуков и шумов для более точного определения поломки.

Содержание статьи

В дизеле застучали шатуны или коленвал

Стук шатунов является признаком серьезной поломки, которая означает необходимость капитального ремонта дизельного мотора. Такой «шатунный стук» дизеля отличается от аналогичной неисправности бензинового мотора.

Поршни в дизельных агрегатах во время совершения возвратно-поступательного движения почти вплотную приближаются к ГБЦ. Появление стука означает, что произошло увеличение зазора в шатунной шейке коленчатого вала, в результате чего верх поршня слегка «утыкается» в головку блока цилиндров. Второй причиной стука может быть раскрутившаяся гайка шатуна. По своей природе звук напоминает глухие металлические удары, которые также возникают при неправильно выставленном ремне ГРМ, который проскочил на один «зуб».

Диагностировать неисправность путем поочередного отключения питания на каждый цилиндр (применяется при диагностике аналогичных неисправностей на бензиновых агрегатах) не получится. Коленвал все равно будет вращаться, а поршень продолжит касаться ГБЦ. Ездить на дизельном моторе, в котором стучит шатун, категорически запрещено. Автомобиль необходимо доставить в сервис на буксире или эвакуаторе для расточки коленвала, замены вкладышей и т.д.

Стуки коленвала дизеля наиболее отчетливо проявляются «на холодную», когда моторное масло еще не успело в полной мере добраться до подшипников по масляным каналам. С прогревом проблема немного маскируется, коленвал может стучать менее интенсивно на определенных оборотах. На холодном моторе звук металлический, ритмичный и приглушенный в режиме холостого хода. С набором оборотов ритмичность возрастает, стук становится более звонким.

Застучать коленвал может по причине возникновения слишком больших зазоров, которые появляются в коренных или шатунных подшипниках. Стучать коленчатый вал начинает в результате изношенных шеек и/или вкладышей.

К увеличению зазоров и износу приводит эксплуатация мотора на грязном масле или смазке низкого качества, несвоевременная замена моторного масла в дизеле. Стучать коленчатый вал может после попадания в масло излишнего количества топлива в результате повреждений БЦ или ГБЦ, а также рабочей жидкости из системы охлаждения двигателя.

Также распространенной причиной стука дизеля является засорение масляного фильтра, так как частицы металла и мусор вместе с маслом попадают в подшипники колневала.  Исправный фильтрующий элемент хорошо очищает масло, но при снижении пропускной способности открывается клапан и грязное масло свободно идет в двигатель без фильтрации.

Стук коленвала дизельного двигателя может появиться в результате падения давления масла и нехватки смазки, которая подается к подшипникам. К такой неисправности может привести неправильная работа маслонасоса системы смазки двигателя, забитый масляный фильтр, который конструктивно не имеет клапана для прямой подачи масла в обход фильтрующего элемента.

Изредка бывает забит масляный канал. Застучать коленчатый вал может даже после непродолжительной езды с критически низким уровнем масла в картере двигателя. В таких случаях стук коленвала сопровождается загоранием сигнальной аварийной лампы давления масла на панели приборов (при условии исправности датчика давления масла и указателя на приборной панели)

Наличие царапин или шершавой поверхности в области шейки вала после проведения ремонтных работ также может являться причиной стуков дизеля после сборки. Если шейки вала или постели вкладышей стали овальными сверх нормы, тогда  колневал будет стучать.

Перед установкой нового вала (или после восстановления старого) необходимо в обязательном порядке обмерять каждую шейку микрометром. Это делается для того, чтобы проверить нахождение показателя овальности в допустимых пределах до максимум 0,005 мм.

Стуки распределительного вала дизельного мотора

Распредвал дизеля имеет приглушенный стук, который различается на начальной стадии в момент запуска холодного мотора. Стук распредвала по ритмичности ровно в два раза меньше по частоте сравнительно с аналогичной частотой стуков коленчатого вала. В тот момент, когда моторное масло дойдет до подшипников, стук исчезает. Обычно это занимает около 3 секунд.

Причиной такого стука распредвала являются его изношенные подшипники. Причины износа по своей природе аналогичны факторам, которые приводят к стуку коленчатого вала дизельного двигателя: нехватка смазки, грязное моторное масло, недостаточное давление в системе смазки, царапины на распредвале. По мере увеличения износа распредвал будет стучать и на прогретом дизельном моторе.

Эксплуатировать двигатель с такой неисправностью определенное время можно, но только при условии того, что конструктивно в ГРМ отсутствуют гидрокомпенсаторы. Наличие компенсаторов приведет к ускоренному износу и дальнейшим поломкам в результате езды со стуками распредвала.

Дело в том, что стучащий распредвал будет немного перемещаться. Смещение вала вверх и вниз приведет к тому, что в зоне работы гидрокомпенсатора и сопряженных с ним деталей образуется  выработка, нарушаются зазоры. Итогом станет то, что гидрокомпенсатор без должного зазора будет приоткрывать клапан.

Результатом станет падение компрессии, возникнут сложности с запуском ДВС, у дизеля пропадет мощность, повысится расхода дизельного топлива. Низкая компрессия понизит температуру в цилиндрах, двигатель будет работать неустойчиво, что вызовет активное нагарообразование и локальные перегревы, а также может привести к прогару поршня и клапанов.

Клапана ГРМ могут стучать в результате увеличенных зазоров. На моторах с гидрокомпенсаторами стук может быть вызван также износом самих компенсаторов или возникать в результате их недостаточного наполнения моторным маслом. Стук звонкий, частота стука аналогична стуку распредвала. Если фазы газораспределения не выставлены, тогда поршень может доставать до  клапана.

 Детонационные стуки

Ранний топливный впрыск на дизельных двигателях вызывает детонационное сгорание рабочей топливно-воздушной смеси. Детонация приводит к стукам, грубой и жесткой работе дизеля. Под понятием детонации понимается нарушение нормального процесса горения солярки в камере сгорания.

Детонация означает не сгорание топлива, а взрыв. Вся порция топливной смеси сгорает моментально. Давление на поршень, который еще не добрался до верхней мертвой точки, резко возрастает. Также в результате детонации образуется ударная волна, которая отражается от поршня, разрушает сам поршень и кольца.

Рекомендуем также прочитать статью об устройстве дизельных топливных форсунок. Из этой статьи вы сможете узнать о конструктивных особенностях и разновидностях инжекторов, которые используются в системах питания дизельного мотора.

Взрывы в цилиндрах вызывают характерные детонационные звуки дизельного двигателя. Главными признаками детонации в дизеле выступает металлический (относительно звонкий) стук в цилиндрах, двигатель троит, перегревается ГБЦ, снижается мощность. Еще одной причиной детонации дизеля может быть неисправность дизельных форсунок, ТНВД (топливный насос высокого давления). Излишнее обеднение смеси приводит к подобным взрывам в камере сгорания.

Суммируем возможные причины

Как видно, в дизеле могут стучать клапаны газораспределительного механизма или шкивы на коленчатом валу. Если дизель стучит  после ремонта, в результате которого менялась прокладка ГБЦ, тогда может появиться звук, похожий на стук клапанов. Дело в том, что после обтяжки головки отверстие под поршень в прокладке может стать меньше в диаметре. Стук возникает от того, что поршень доходит до ВМТ и касается выступающей части прокладки своей головкой. Результатом может стать то, что прокладка головки блока цилиндров дизельного двигателя окажется пробита.

На дизельных моторах отчетливо слышны стуки ТНВД. Для дизельных  агрегатов эти стуки различимы в режиме холостого хода, характерным  является стук плунжерных пар ТНВД. Диагностику насоса необходимо осуществлять силами специалистов, которые проверяют устройство на специальном стенде.

Дизель, оборудованный гидрокомпенсаторами клапанных зазоров, может стучать по причине неисправности указанных гидрокомпенсаторов. К такому стуку приводят  неполадки системы смазки, езда на застаревшем или некачественном моторном масле. Если стук гидрокомпенсаторов сильный только «на холодную», но уходит с прогревом, тогда это указывает на необходимость скорой замены компенсаторов и чистки ДВС.

Еще одной причиной стука дизельного двигателя может выступать слабое натяжение зубчатого приводного ремня или цепи ГРМ. Неисправность чаще проявляется с ростом оборотов, когда возникают вибрации. Ременной привод может касаться защитного кожуха, создавая громкий звук. Вибрации цепи приводят к повышенному шуму в процессе работы мотора.

Стук может проявиться тогда, когда поршень достает до клапанов в  результате нарушенных фаз газораспределения. Поршень также может вызывать характерные металлические стуки и в результате касания головки блока цилиндров. Это может происходить после установки прокладки несоответствующей толщины, которая еще дополнительно продавливается после обтяжки.

Читайте также

• Стук в двигателе на холодную

  Почему холодный двигатель может стучать: различные неисправности. Анализ характера стука в силовом агрегате: звонкий, металлический, приглушенный и т.д.

Жесткая работа — дизель — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Жесткая работа — дизель

Cтраница 1

Жесткая работа дизеля, обусловленная запаздыванием воспламенения ( низким цетановым числом) топлива, вызывает бы стрый износ, а иногда и разрушение подшипников. Влияние цета-нового числа топлива на нагрузку подшипника видно из следующих данных.  [2]

Жесткая работа дизеля, как и детонация в бензиновом двигателе, вызывает серьезные неполадки в работе двигателя. Следовательно, мягкая и плавная работа дизеля без стуков является таким же условием, как бездетонационная работа бензинового двигателя.  [3]

Жесткая работа дизеля во многом зависит от восгогамештемс. При жесткой работе-дизеля увеличивается нагрузка на подшипники и другие детали, что приводит к преждевременному их износу и разрушению. Мягкая и плавная работа дизельного двигателя так же необходима, как бездетонационная работа карбюраторного двигателя. Поэтому способность дизельных топлив к быстрому воспламенению является таким же необходимым качеством, как антидетонационные свойства карбюраторных топлив.  [4]

Опасность жесткой работы дизеля заключается в следующем.  [5]

При жесткой работе дизеля увеличивается нагрузка на подшипники, что приводит к преждевременному их износу, а в некоторых случаях — к разрушению.  [6]

По внешним признакам и последствиям жесткая работа дизелей напоминает детонацию в карбюраторных двигателях, но причины их возникновения диаметрально противоположны. Если в дизельном топливе много нестойких быстро окисляющихся углеводородов, то они легко самовоспламеняются, двигатель работает мягко. Такого же строения углеводороды в бензине вызывают детонацию двигателей.  [7]

По внешним признакам и последствиям жесткая работа дизелей напоминает детонацию в карбюраторных двигателях, ко причины их возникновения диаметрально противоположны. Если а дизельном топливе много нестойких, быстро окисляющихся углеводородов, то оно легко самовоспламеняйся, двигатель работает мягко. Такие же углеводороды в бензине вызывают детонацию карбюраторных двигателей.  [8]

Из практики давно известен факт более жесткой работы дизелей по сравнению с двигателями с воспламенением от электрической искры. Параметр т связан с фактом жесткой работы двигателей. Малые значения т, наблюдаемые в дизелях означают бурное развитие сгорания в самом начале процесса, что не может не повлечь за собой большую быстроту нарастания давления газов, которая, как известно, обусловливает степень жесткости работы двигателя. Величина параметра m позволяет довольно точно оценить процесс сгорания с качественной стороны, его характер.  [9]

Некоторое запаздывание воспламенения и последующее сгорание увеличенного топливного заряда с чрезмерно большой скоростью может оказаться причиной жесткой работы дизеля, возникновения стуков в двигателе, что при нормальной эксплуатации недопустимо. Объясняются эти явления тем, что топливо не успевает в известных условиях пройти необходимую для двигателя с воспламенением от сжатия подготовку, заключающуюся в предварительном окислении, которое сопровождается накоплением перекисей, инициирующих процессы самовоспламенения. Отсюда следует, что интенсивность окисления, период задержки воспламенения и температура самовоспламенения дизельного топлива зависят от его химического состава. Алканы и алкены нормального строения окисляются с большей скоростью и при более низких, температурах, чем ароматические углеводороды, образуя более устойчивые в растворе углеводородов перекиси и поэтому накапливающиеся в достаточно высокой концентрации.  [10]

Жесткая работа дизеля сопровождается высокими давлениями сгорания и стуками, вследствие чего она совершенно недопустима, так как приводит к усиленному износу и поломке деталей кривошипно-шатунного механизм

Основные неисправности дизельных двигателей

Приобретая дизельный автомобиль, многие обращают внимание только на низкий расход недорогого топлива, забывая об объективно больших затратах на эксплуатацию и ремонт, хотя к этому надо быть готовым.

Возможные неисправности двигателей можно разбить на следующие группы по причинам возникновения: конструктивно-производственные недостатки или особенности двигателя; неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация; низкое качество дизельного топлива; «естественный» износ двигателя и топливоподающей аппаратуры; низкое качество ремонта и запасных частей.

Рассмотрим наиболее распространенные модели дизельных двигателей именно с точки зрения перечисленных проблем.

Конструктивно-производственные факторы

Сразу оговоримся, что все дизельные двигатели достаточно надежны, а недостатки, связанные с их конструкцией или технологией производства, проявляются, как правило, в тяжелых условиях эксплуатации и при пробегах, превышающих назначенный заводом ресурс или близких к нему. И никак иначе, в противном случае избалованные хорошей техникой и сервисом зарубежные потребители разорили бы заводы-изготовители судебными исками. А вот попадая в Украину, дизельные иномарки как раз и сталкиваются с тяжелыми условиями эксплуатации и, имея, как правило, очень приличный пробег, охотно проявляют все конструктивные недоработки.

Неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация

Первая и самая главная причина всех бед — невыполнение регламента эксплуатации. Масло рекомендуется менять через 7500-10000 км вне зависимости от того, какая периодичность указана в инструкции. Это обусловлено повышенным содержанием серы в отечественном дизтопливе, что приводит к быстрому окислению масла. Качество применяемых масел должно соответствовать требованиям инструкции.

Дефект распылителя привел к прогару поршня

Зубчатый ремень привода ГРМ и ТНВД надо менять не реже чем через 60 тыс. км при условии отсутствия на нем масла. Если масло все же попало на ремень, течь надо немедленно устранить. Необходимо также внимательно следить за топливной системой, например, периодически сливать отстой из топливного фильтра, отворачивая сливную гайку. Топливный бак рекомендуется промывать два раза в год, весной и осенью, полностью его снимая. В актуальности такой процедуры каждый может убедиться самостоятельно, увидев, сколько грязи выльется из бака.

Другая причина, приводящая к повреждениям дизеля, — это попытка запустить его во что бы то ни стало в случаях, когда он запуститься не может. Так, если в баке летняя солярка, а на улице -10°С , попытка пуска бессмысленна: при -5°С уже выпадают парафины и топливо теряет текучесть. Детали топливной аппаратуры, как известно, смазываются топливом, и его отсутствие приводит к сухому трению и их повреждению.

Так что единственный путь в этом случае — искать теплый гараж и отогревать топливную систему. А пускать дизель с буксира вообще не рекомендуется, особенно если ГРМ приводится ремнем. Исправный дизель заводится без дополнительных средств подогрева до -20°С. Если этого не происходит, проще найти и устранить неисправность, чем доводить мотор до капитального ремонта.

Не стоит также разбавлять солярку бензином без крайней на то необходимости — износы топливной аппаратуры из-за ухудшения смазки и самого двигателя из-за нарушения процесса сгорания резко возрастают. Эксплуатируя дизельный автомобиль, важно помнить, что его двигатель не любит высоких оборотов. Длительные поездки на максимальной скорости — еще один способ приблизить капремонт. И в заключение стоит сказать о том, что прогревать дизельный двигатель крайне необходимо. Конечно, не до рабочей температуры, но хотя бы 2-4 минуты. А давать полную нагрузку только после 70градусов температуры двигателя.

Качество дизельного топлива

По статистике примерно 50% неисправностей и поломок топливной аппаратуры вызываются качеством топлива. Причем не высоким содержанием серы и отклонением по цетановому числу. Это еще можно было бы пережить, так как негативные последствия растянуты во времени. А вот элементарное наличие воды и механических примесей в топливе губительны. Поэтому советуем усстанавливать топливные фильтра качественных производителей, и не вестись впервую очередь на низкую цену. Для ориентира цена фильтра на «Японца» должна быть не меньше 100грн, все что по 40-50грн сплошная бутофория!

«Естественный» износ

Износ двигателя и деталей топливной аппаратуры после большого пробега в ряду неисправностей занимает далеко не последнее место. Основная проблема связана обычно со снижением компрессии из-за износа поршневой группы. В этом случае двигатель плохо запускается в холодную погоду даже при полностью исправных свечах накаливания и зимнем топливе. При этом он легко заводится с буксира и, будучи прогретым, не доставляет проблем с запуском. Для справки отметим, что нижняя граница компрессии у большинства двигателей составляет 20-26 бар.

Другими важными признаками износа двигателя являются повышенные расход масла и давление картерных газов (более 10 мм вод.ст). Регулировками тут уже не помочь и альтернативы капремонту в этом случае нет.

Износ распылителей форсунок приводит к появлению черного дыма на выхлопе и увеличению расхода топлива. Иногда распылитель «закусывает» и издает характерный стук, сопровождающийся появлением едкого белого дыма. При нормальной эксплуатации ресурс распылителей обычно составляет 80-100 тыс. км.

Длительная эксплуатация двигателя с неисправными распылителями форсунок обычно приводит к прогару форкамер и далее поршней. Длительная эксплуатация, особенно в холодное время года, приводит к смыванию маслянной плёнки со стенок гильзы циллиндров несгоревшими (из-за плохого распыла)частичками топлива, ведущая к катострафичесскому износу поршневой группы. Часто встречаются и износы плунжерных пар ТНВД, обычно сопровождающиеся затруднением запуска горячего двигателя.

Последствия некачественного ремонта

Ремонт дизеля требует хорошего знания особенностей конструкции ремонтируемого мотора и добросовестного выполнения инструкции по ремонту, а также качественных запчастей. Попытки отремонтировать подешевле у «гаражных» мастеров с использованием запасных частей неизвестного происхождения чаще всего приводят к потерянным деньгам, а то и к загубленному двигателю.

Рассмотрим некоторые типовые ошибки при ремонте дизелей
При обрыве ремня ГРМ бессмысленно пытаться установить новый без снятия и ремонта головки блока цилиндра, т.к. клапаны «встречаются» с поршнями на любом дизеле. При этом хотя бы 2-3 клапана потребуют замены. Исключения немногочисленны; только у двигателей Renault 2,1 и Ford 2,5 л при ударе поршней по клапанам ломающиеся рокеры и деформированные штанги привода клапанов достаточно надежно предохраняют клапаны от повреждений. В случае ослабления посадки вихревых камер в головках блока двигателей Opel, VW, Peugeot, BMW пытаться закернить их бессмысленно — они все равно выпадают. Надо усстанавливать ремонтные форкамеры, или менять головку блока.

Установка головки на блок двигателей VW без центрирующих втулок недопустима — перекос головки с последующим прогаром прокладки почти неизбежен.

Попытка отделаться заменой поршневых колец при износе цилиндров свыше 0,1 мм бессмысленна — новые кольца пройдут не более 10 тыс. км, а обычно еще меньше. Столь же бесполезна установка новых номинальных поршней без расточки блока цилиндров. Единственно верное решение — расточить блок под ремонтный размер. Замена колец обычно требуется только в случае сильного перегрева двигателя и потери ими упругости.

В случае разрушения шатунного вкладыша или его проворачивания (это сопровождается перегревом нижней головки шатуна) шатун требует обязательного ремонта или замены, иначе двигатель опять ««застучит» на первой же тысяче километров.

Ремонт топливной аппаратуры «на коленке» невозможен. Для сколько-нибудь успешного ремонта ТНВД нужны стенды, спецприспособления, технологические карты и механики, знающие особенности ремонта насосов данной модели. При невыполнении этих условий насос будет скорее всего загублен безвозвратно.

Правильно отремонтированный и собранный двигатель заводится без особых проблем стартером. Если мотор не заводится, необходимо искать причину, а не таскать автомобиль на веревке многие километры или маслать стартером пока с него не повалит дым. Буксир — вернейший способ угробить только что собранный двигатель.

Симптомы основных неисправностей дизелей:

Запуск двигателя затруднен

Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильный угол опережения подачи топлива в двигателе. Износ распылителей, вызывающий плохое распыление топлива. Слишком низкое давление впрыска. Нехватка топлива перед насосом высокого давления из-за попадания воздуха в систему подачи топлива. Неисправности подкачивающего топливного насоса. Слишком малая доза топлива при запуске, вызванная неправильной работой регулятора. Загустение топлива зимой. Неисправны свечи накаливания.

Снижение мощности двигателя

Износ прецизионных элементов топливного насоса высокого давления или регулятора. Неправильная регулировка насоса или всережимного регулятора. Неправильный угол опережения впрыска. Износ или повреждение распылителей. Чрезмерное снижение давления впрыска. Недостаточное количество топлива, подаваемого системой нагнетания, из-за засорения топливного фильтра, недостаточной производительности подкачивающего топливного насоса или попадания воздуха в топливную систему.

Повышенный расход топлива

Неверный угол опережения впрыска. Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильная регулировка насоса высокого давления. Износ или повреждение распылителей. Слишком большое снижение давления впрыска. Загрязнен воздушный фильтр. Утечка топлива. Недостаточная компрессия.

Черный дымный выхлоп

Плохое смесеобразование в камере сгорания из-за нагара или неплотного закрытия клапанов. Поздний впрыск топлива. Плохое распыление топлива форсунками. Неверные зазоры в клапанах. Недостаточная компрессия.

Серый или белый дымный выхлоп

Неверное опережение впрыска. Недостаточная компрессия. Пробита прокладка головки блока. Переохлаждение двигателя.

Жесткая работа двигателя

Слишком ранний впрыск топлива. Большая разница между дозами топлива, впрыскиваемого в разные цилиндры двигателя. Неправильная работа некоторых форсунок. Недостаточная компрессия.

Перегрев двигателя

Неправильный угол опережения впрыска. Плохое распыление топлива форсунками (струя вместо «факела»).

Не развивается полная мощность двигателя

Короткий ход у педали акселератора, неправильно отрегулирована тяга педали акселератора. Загрязнен воздушный фильтр. Воздух в системе питания. Повреждены топливопроводы. Неисправны крепления распылителей (форсунок). Распылители неисправны. Сбит угол опережения впрыска топлива. Неисправен топливный насос высокого давления.

Повышенный расход топлива

Негермётична система питания. Забит топливопровод слива (от насоса к топливному баку). Высокие обороты холостого хода или же сбито опережение впрыска. Плохо работает двигатель. Неисправны распылители, неисправны форсунки механический распылитель топлива (например, мазута, дизельного топлива, бензина), состоит из одного или двух каналов. По первому на выход подается топливо, по второму пар, который служит для распыла топлива. Форсунки, используемые в двигателях внутреннего сгорания, осуществляют распыление за счёт высокого давления топлива (несколько атмосфер для бензина и сотни и тысячи атмосфер для дизельного). . Неисправен топливный насос высокого давления.

Повышенный шум двигателя

Загрязнения в системе питания, вследствие чего не работают распылители. Уплотнительные шайбы под распылителями отсутствуют или плохо установлены, распылитель слишком сильно (слишком слабо) завернут в головку цилиндров. Воздух в системе питания.

Неравномерная работа двигателя на холостом ходу

Неправильно установлены обороты холостого хода. Затруднен ход педали акселератора. Ослаб топливопровод подачи топлива между топливным насосом высокого давления и топливным фильтром. Повреждена опорная пластина насоса высокого давления. Неисправности в подаче топлива. Неисправны распылители, неисправны форсунки. Неправильное опережение впрыска.

Колебания частоты оборотов коленчатого вала

Износ регулятора оборотов. Разрегулирование или износ системы впрыска. Чрезмерное сопротивление перемещению элементов в системе регулирования. Попадание воздуха в топливную систему. Избыточное давление газов в картере.

Внезапная остановка двигателя

Смещение угла опережения нагнетания (нарушение соединения насоса с приводом). Засорение топливного фильтра и нехватка топлива, подаваемого в насос. Отсутствие подачи топлива, вызванное повреждением топливного насоса высокого давления или подкачивающего насоса. Повреждение трубопровода впрыска. Износ и перекос поршня-разделителя, ротора или поршней насоса высокого давления.

Часто выходят из строя калильные свечи

Неисправны форсунки в соответствующих цилиндрах.

Невозможно заглушить двигатель

Неисправен запорный электромагнитный клапан.

Повышается уровень моторного масла в картере

Течь через уплотнитель цепного или шестеренчатого привода насоса высокого давления.

Слабое торможение двигателем

Засорены сливные топливопроводы. Неверно установлены ускоренные обороты холостого хода.

Для более подробного изучения неисправностей, рекомендуем почитать раздел о всех неисправностях дизельных двигателей.

Основные неисправности дизельных двигателей

Приобретая дизельный автомобиль, многие обращают внимание только на низкий расход недорогого топлива, забывая об объективно больших затратах на эксплуатацию и ремонт, хотя к этому надо быть готовым.

Возможные неисправности двигателей можно разбить на следующие группы по причинам возникновения: конструктивно-производственные недостатки или особенности двигателя; неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация; низкое качество дизельного топлива; «естественный» износ двигателя и топливоподающей аппаратуры; низкое качество ремонта и запасных частей.

Рассмотрим наиболее распространенные модели дизельных двигателей именно с точки зрения перечисленных проблем.

Конструктивно-производственные факторы

Сразу оговоримся, что все дизельные двигатели достаточно надежны, а недостатки, связанные с их конструкцией или технологией производства, проявляются, как правило, в тяжелых условиях эксплуатации и при пробегах, превышающих назначенный заводом ресурс или близких к нему. И никак иначе, в противном случае избалованные хорошей техникой и сервисом зарубежные потребители разорили бы заводы-изготовители судебными исками. А вот попадая в Украину, дизельные иномарки как раз и сталкиваются с тяжелыми условиями эксплуатации и, имея, как правило, очень приличный пробег, охотно проявляют все конструктивные недоработки.

Неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация

Первая и самая главная причина всех бед — невыполнение регламента эксплуатации. Масло рекомендуется менять через 7500-10000 км вне зависимости от того, какая периодичность указана в инструкции. Это обусловлено повышенным содержанием серы в отечественном дизтопливе, что приводит к быстрому окислению масла. Качество применяемых масел должно соответствовать требованиям инструкции.

Дефект распылителя привел к прогару поршня

Зубчатый ремень привода ГРМ и ТНВД надо менять не реже чем через 60 тыс. км при условии отсутствия на нем масла. Если масло все же попало на ремень, течь надо немедленно устранить. Необходимо также внимательно следить за топливной системой, например, периодически сливать отстой из топливного фильтра, отворачивая сливную гайку. Топливный бак рекомендуется промывать два раза в год, весной и осенью, полностью его снимая. В актуальности такой процедуры каждый может убедиться самостоятельно, увидев, сколько грязи выльется из бака.

Другая причина, приводящая к повреждениям дизеля, — это попытка запустить его во что бы то ни стало в случаях, когда он запуститься не может. Так, если в баке летняя солярка, а на улице -10°С , попытка пуска бессмысленна: при -5°С уже выпадают парафины и топливо теряет текучесть. Детали топливной аппаратуры, как известно, смазываются топливом, и его отсутствие приводит к сухому трению и их повреждению.

Так что единственный путь в этом случае — искать теплый гараж и отогревать топливную систему. А пускать дизель с буксира вообще не рекомендуется, особенно если ГРМ приводится ремнем. Исправный дизель заводится без дополнительных средств подогрева до -20°С. Если этого не происходит, проще найти и устранить неисправность, чем доводить мотор до капитального ремонта.

Не стоит также разбавлять солярку бензином без крайней на то необходимости — износы топливной аппаратуры из-за ухудшения смазки и самого двигателя из-за нарушения процесса сгорания резко возрастают. Эксплуатируя дизельный автомобиль, важно помнить, что его двигатель не любит высоких оборотов. Длительные поездки на максимальной скорости — еще один способ приблизить капремонт. И в заключение стоит сказать о том, что прогревать дизельный двигатель крайне необходимо. Конечно, не до рабочей температуры, но хотя бы 2-4 минуты. А давать полную нагрузку только после 70градусов температуры двигателя.

Качество дизельного топлива

По статистике примерно 50% неисправностей и поломок топливной аппаратуры вызываются качеством топлива. Причем не высоким содержанием серы и отклонением по цетановому числу. Это еще можно было бы пережить, так как негативные последствия растянуты во времени. А вот элементарное наличие воды и механических примесей в топливе губительны. Поэтому советуем усстанавливать топливные фильтра качественных производителей, и не вестись впервую очередь на низкую цену. Для ориентира цена фильтра на «Японца» должна быть не меньше 100грн, все что по 40-50грн сплошная бутофория!

«Естественный» износ

Износ двигателя и деталей топливной аппаратуры после большого пробега в ряду неисправностей занимает далеко не последнее место. Основная проблема связана обычно со снижением компрессии из-за износа поршневой группы. В этом случае двигатель плохо запускается в холодную погоду даже при полностью исправных свечах накаливания и зимнем топливе. При этом он легко заводится с буксира и, будучи прогретым, не доставляет проблем с запуском. Для справки отметим, что нижняя граница компрессии у большинства двигателей составляет 20-26 бар.

Другими важными признаками износа двигателя являются повышенные расход масла и давление картерных газов (более 10 мм вод.ст). Регулировками тут уже не помочь и альтернативы капремонту в этом случае нет.

Износ распылителей форсунок приводит к появлению черного дыма на выхлопе и увеличению расхода топлива. Иногда распылитель «закусывает» и издает характерный стук, сопровождающийся появлением едкого белого дыма. При нормальной эксплуатации ресурс распылителей обычно составляет 80-100 тыс. км.

Длительная эксплуатация двигателя с неисправными распылителями форсунок обычно приводит к прогару форкамер и далее поршней. Длительная эксплуатация, особенно в холодное время года, приводит к смыванию маслянной плёнки со стенок гильзы циллиндров несгоревшими (из-за плохого распыла)частичками топлива, ведущая к катострафичесскому износу поршневой группы. Часто встречаются и износы плунжерных пар ТНВД, обычно сопровождающиеся затруднением запуска горячего двигателя.

Последствия некачественного ремонта

Ремонт дизеля требует хорошего знания особенностей конструкции ремонтируемого мотора и добросовестного выполнения инструкции по ремонту, а также качественных запчастей. Попытки отремонтировать подешевле у «гаражных» мастеров с использованием запасных частей неизвестного происхождения чаще всего приводят к потерянным деньгам, а то и к загубленному двигателю.

Рассмотрим некоторые типовые ошибки при ремонте дизелей
При обрыве ремня ГРМ бессмысленно пытаться установить новый без снятия и ремонта головки блока цилиндра, т.к. клапаны «встречаются» с поршнями на любом дизеле. При этом хотя бы 2-3 клапана потребуют замены. Исключения немногочисленны; только у двигателей Renault 2,1 и Ford 2,5 л при ударе поршней по клапанам ломающиеся рокеры и деформированные штанги привода клапанов достаточно надежно предохраняют клапаны от повреждений. В случае ослабления посадки вихревых камер в головках блока двигателей Opel, VW, Peugeot, BMW пытаться закернить их бессмысленно — они все равно выпадают. Надо усстанавливать ремонтные форкамеры, или менять головку блока.

Установка головки на блок двигателей VW без центрирующих втулок недопустима — перекос головки с последующим прогаром прокладки почти неизбежен.

Попытка отделаться заменой поршневых колец при износе цилиндров свыше 0,1 мм бессмысленна — новые кольца пройдут не более 10 тыс. км, а обычно еще меньше. Столь же бесполезна установка новых номинальных поршней без расточки блока цилиндров. Единственно верное решение — расточить блок под ремонтный размер. Замена колец обычно требуется только в случае сильного перегрева двигателя и потери ими упругости.

В случае разрушения шатунного вкладыша или его проворачивания (это сопровождается перегревом нижней головки шатуна) шатун требует обязательного ремонта или замены, иначе двигатель опять ««застучит» на первой же тысяче километров.

Ремонт топливной аппаратуры «на коленке» невозможен. Для сколько-нибудь успешного ремонта ТНВД нужны стенды, спецприспособления, технологические карты и механики, знающие особенности ремонта насосов данной модели. При невыполнении этих условий насос будет скорее всего загублен безвозвратно.

Правильно отремонтированный и собранный двигатель заводится без особых проблем стартером. Если мотор не заводится, необходимо искать причину, а не таскать автомобиль на веревке многие километры или маслать стартером пока с него не повалит дым. Буксир — вернейший способ угробить только что собранный двигатель.

Симптомы основных неисправностей дизелей:

Запуск двигателя затруднен

Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильный угол опережения подачи топлива в двигателе. Износ распылителей, вызывающий плохое распыление топлива. Слишком низкое давление впрыска. Нехватка топлива перед насосом высокого давления из-за попадания воздуха в систему подачи топлива. Неисправности подкачивающего топливного насоса. Слишком малая доза топлива при запуске, вызванная неправильной работой регулятора. Загустение топлива зимой. Неисправны свечи накаливания.

Снижение мощности двигателя

Износ прецизионных элементов топливного насоса высокого давления или регулятора. Неправильная регулировка насоса или всережимного регулятора. Неправильный угол опережения впрыска. Износ или повреждение распылителей. Чрезмерное снижение давления впрыска. Недостаточное количество топлива, подаваемого системой нагнетания, из-за засорения топливного фильтра, недостаточной производительности подкачивающего топливного насоса или попадания воздуха в топливную систему.

Повышенный расход топлива

Неверный угол опережения впрыска. Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильная регулировка насоса высокого давления. Износ или повреждение распылителей. Слишком большое снижение давления впрыска. Загрязнен воздушный фильтр. Утечка топлива. Недостаточная компрессия.

Черный дымный выхлоп

Плохое смесеобразование в камере сгорания из-за нагара или неплотного закрытия клапанов. Поздний впрыск топлива. Плохое распыление топлива форсунками. Неверные зазоры в клапанах. Недостаточная компрессия.

Серый или белый дымный выхлоп

Неверное опережение впрыска. Недостаточная компрессия. Пробита прокладка головки блока. Переохлаждение двигателя.

Жесткая работа двигателя

Слишком ранний впрыск топлива. Большая разница между дозами топлива, впрыскиваемого в разные цилиндры двигателя. Неправильная работа некоторых форсунок. Недостаточная компрессия.

Перегрев двигателя

Неправильный угол опережения впрыска. Плохое распыление топлива форсунками (струя вместо «факела»).

Не развивается полная мощность двигателя

Короткий ход у педали акселератора, неправильно отрегулирована тяга педали акселератора. Загрязнен воздушный фильтр. Воздух в системе питания. Повреждены топливопроводы. Неисправны крепления распылителей (форсунок). Распылители неисправны. Сбит угол опережения впрыска топлива. Неисправен топливный насос высокого давления.

Повышенный расход топлива

Негермётична система питания. Забит топливопровод слива (от насоса к топливному баку). Высокие обороты холостого хода или же сбито опережение впрыска. Плохо работает двигатель. Неисправны распылители, неисправны форсунки механический распылитель топлива (например, мазута, дизельного топлива, бензина), состоит из одного или двух каналов. По первому на выход подается топливо, по второму пар, который служит для распыла топлива. Форсунки, используемые в двигателях внутреннего сгорания, осуществляют распыление за счёт высокого давления топлива (несколько атмосфер для бензина и сотни и тысячи атмосфер для дизельного). . Неисправен топливный насос высокого давления.

Повышенный шум двигателя

Загрязнения в системе питания, вследствие чего не работают распылители. Уплотнительные шайбы под распылителями отсутствуют или плохо установлены, распылитель слишком сильно (слишком слабо) завернут в головку цилиндров. Воздух в системе питания.

Неравномерная работа двигателя на холостом ходу

Неправильно установлены обороты холостого хода. Затруднен ход педали акселератора. Ослаб топливопровод подачи топлива между топливным насосом высокого давления и топливным фильтром. Повреждена опорная пластина насоса высокого давления. Неисправности в подаче топлива. Неисправны распылители, неисправны форсунки. Неправильное опережение впрыска.

Колебания частоты оборотов коленчатого вала

Износ регулятора оборотов. Разрегулирование или износ системы впрыска. Чрезмерное сопротивление перемещению элементов в системе регулирования. Попадание воздуха в топливную систему. Избыточное давление газов в картере.

Внезапная остановка двигателя

Смещение угла опережения нагнетания (нарушение соединения насоса с приводом). Засорение топливного фильтра и нехватка топлива, подаваемого в насос. Отсутствие подачи топлива, вызванное повреждением топливного насоса высокого давления или подкачивающего насоса. Повреждение трубопровода впрыска. Износ и перекос поршня-разделителя, ротора или поршней насоса высокого давления.

Часто выходят из строя калильные свечи

Неисправны форсунки в соответствующих цилиндрах.

Невозможно заглушить двигатель

Неисправен запорный электромагнитный клапан.

Повышается уровень моторного масла в картере

Течь через уплотнитель цепного или шестеренчатого привода насоса высокого давления.

Слабое торможение двигателем

Засорены сливные топливопроводы. Неверно установлены ускоренные обороты холостого хода.

Для более подробного изучения неисправностей, рекомендуем почитать раздел о всех неисправностях дизельных двигателей.

Основные неисправности дизельных двигателей

Приобретая дизельный автомобиль, многие обращают внимание только на низкий расход недорогого топлива, забывая об объективно больших затратах на эксплуатацию и ремонт, хотя к этому надо быть готовым.

Возможные неисправности двигателей можно разбить на следующие группы по причинам возникновения: конструктивно-производственные недостатки или особенности двигателя; неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация; низкое качество дизельного топлива; «естественный» износ двигателя и топливоподающей аппаратуры; низкое качество ремонта и запасных частей.

Рассмотрим наиболее распространенные модели дизельных двигателей именно с точки зрения перечисленных проблем.

Конструктивно-производственные факторы

Сразу оговоримся, что все дизельные двигатели достаточно надежны, а недостатки, связанные с их конструкцией или технологией производства, проявляются, как правило, в тяжелых условиях эксплуатации и при пробегах, превышающих назначенный заводом ресурс или близких к нему. И никак иначе, в противном случае избалованные хорошей техникой и сервисом зарубежные потребители разорили бы заводы-изготовители судебными исками. А вот попадая в Украину, дизельные иномарки как раз и сталкиваются с тяжелыми условиями эксплуатации и, имея, как правило, очень приличный пробег, охотно проявляют все конструктивные недоработки.

Неквалифицированное обслуживание и неграмотная эксплуатация

Первая и самая главная причина всех бед — невыполнение регламента эксплуатации. Масло рекомендуется менять через 7500-10000 км вне зависимости от того, какая периодичность указана в инструкции. Это обусловлено повышенным содержанием серы в отечественном дизтопливе, что приводит к быстрому окислению масла. Качество применяемых масел должно соответствовать требованиям инструкции.

Дефект распылителя привел к прогару поршня

Зубчатый ремень привода ГРМ и ТНВД надо менять не реже чем через 60 тыс. км при условии отсутствия на нем масла. Если масло все же попало на ремень, течь надо немедленно устранить. Необходимо также внимательно следить за топливной системой, например, периодически сливать отстой из топливного фильтра, отворачивая сливную гайку. Топливный бак рекомендуется промывать два раза в год, весной и осенью, полностью его снимая. В актуальности такой процедуры каждый может убедиться самостоятельно, увидев, сколько грязи выльется из бака.

Другая причина, приводящая к повреждениям дизеля, — это попытка запустить его во что бы то ни стало в случаях, когда он запуститься не может. Так, если в баке летняя солярка, а на улице -10°С , попытка пуска бессмысленна: при -5°С уже выпадают парафины и топливо теряет текучесть. Детали топливной аппаратуры, как известно, смазываются топливом, и его отсутствие приводит к сухому трению и их повреждению.

Так что единственный путь в этом случае — искать теплый гараж и отогревать топливную систему. А пускать дизель с буксира вообще не рекомендуется, особенно если ГРМ приводится ремнем. Исправный дизель заводится без дополнительных средств подогрева до -20°С. Если этого не происходит, проще найти и устранить неисправность, чем доводить мотор до капитального ремонта.

Не стоит также разбавлять солярку бензином без крайней на то необходимости — износы топливной аппаратуры из-за ухудшения смазки и самого двигателя из-за нарушения процесса сгорания резко возрастают. Эксплуатируя дизельный автомобиль, важно помнить, что его двигатель не любит высоких оборотов. Длительные поездки на максимальной скорости — еще один способ приблизить капремонт. И в заключение стоит сказать о том, что прогревать дизельный двигатель крайне необходимо. Конечно, не до рабочей температуры, но хотя бы 2-4 минуты. А давать полную нагрузку только после 70градусов температуры двигателя.

Качество дизельного топлива

По статистике примерно 50% неисправностей и поломок топливной аппаратуры вызываются качеством топлива. Причем не высоким содержанием серы и отклонением по цетановому числу. Это еще можно было бы пережить, так как негативные последствия растянуты во времени. А вот элементарное наличие воды и механических примесей в топливе губительны. Поэтому советуем усстанавливать топливные фильтра качественных производителей, и не вестись впервую очередь на низкую цену. Для ориентира цена фильтра на «Японца» должна быть не меньше 100грн, все что по 40-50грн сплошная бутофория!

«Естественный» износ

Износ двигателя и деталей топливной аппаратуры после большого пробега в ряду неисправностей занимает далеко не последнее место. Основная проблема связана обычно со снижением компрессии из-за износа поршневой группы. В этом случае двигатель плохо запускается в холодную погоду даже при полностью исправных свечах накаливания и зимнем топливе. При этом он легко заводится с буксира и, будучи прогретым, не доставляет проблем с запуском. Для справки отметим, что нижняя граница компрессии у большинства двигателей составляет 20-26 бар.

Другими важными признаками износа двигателя являются повышенные расход масла и давление картерных газов (более 10 мм вод.ст). Регулировками тут уже не помочь и альтернативы капремонту в этом случае нет.

Износ распылителей форсунок приводит к появлению черного дыма на выхлопе и увеличению расхода топлива. Иногда распылитель «закусывает» и издает характерный стук, сопровождающийся появлением едкого белого дыма. При нормальной эксплуатации ресурс распылителей обычно составляет 80-100 тыс. км.

Длительная эксплуатация двигателя с неисправными распылителями форсунок обычно приводит к прогару форкамер и далее поршней. Длительная эксплуатация, особенно в холодное время года, приводит к смыванию маслянной плёнки со стенок гильзы циллиндров несгоревшими (из-за плохого распыла)частичками топлива, ведущая к катострафичесскому износу поршневой группы. Часто встречаются и износы плунжерных пар ТНВД, обычно сопровождающиеся затруднением запуска горячего двигателя.

Последствия некачественного ремонта

Ремонт дизеля требует хорошего знания особенностей конструкции ремонтируемого мотора и добросовестного выполнения инструкции по ремонту, а также качественных запчастей. Попытки отремонтировать подешевле у «гаражных» мастеров с использованием запасных частей неизвестного происхождения чаще всего приводят к потерянным деньгам, а то и к загубленному двигателю.

Рассмотрим некоторые типовые ошибки при ремонте дизелей
При обрыве ремня ГРМ бессмысленно пытаться установить новый без снятия и ремонта головки блока цилиндра, т.к. клапаны «встречаются» с поршнями на любом дизеле. При этом хотя бы 2-3 клапана потребуют замены. Исключения немногочисленны; только у двигателей Renault 2,1 и Ford 2,5 л при ударе поршней по клапанам ломающиеся рокеры и деформированные штанги привода клапанов достаточно надежно предохраняют клапаны от повреждений. В случае ослабления посадки вихревых камер в головках блока двигателей Opel, VW, Peugeot, BMW пытаться закернить их бессмысленно — они все равно выпадают. Надо усстанавливать ремонтные форкамеры, или менять головку блока.

Установка головки на блок двигателей VW без центрирующих втулок недопустима — перекос головки с последующим прогаром прокладки почти неизбежен.

Попытка отделаться заменой поршневых колец при износе цилиндров свыше 0,1 мм бессмысленна — новые кольца пройдут не более 10 тыс. км, а обычно еще меньше. Столь же бесполезна установка новых номинальных поршней без расточки блока цилиндров. Единственно верное решение — расточить блок под ремонтный размер. Замена колец обычно требуется только в случае сильного перегрева двигателя и потери ими упругости.

В случае разрушения шатунного вкладыша или его проворачивания (это сопровождается перегревом нижней головки шатуна) шатун требует обязательного ремонта или замены, иначе двигатель опять ««застучит» на первой же тысяче километров.

Ремонт топливной аппаратуры «на коленке» невозможен. Для сколько-нибудь успешного ремонта ТНВД нужны стенды, спецприспособления, технологические карты и механики, знающие особенности ремонта насосов данной модели. При невыполнении этих условий насос будет скорее всего загублен безвозвратно.

Правильно отремонтированный и собранный двигатель заводится без особых проблем стартером. Если мотор не заводится, необходимо искать причину, а не таскать автомобиль на веревке многие километры или маслать стартером пока с него не повалит дым. Буксир — вернейший способ угробить только что собранный двигатель.

Симптомы основных неисправностей дизелей:

Запуск двигателя затруднен

Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильный угол опережения подачи топлива в двигателе. Износ распылителей, вызывающий плохое распыление топлива. Слишком низкое давление впрыска. Нехватка топлива перед насосом высокого давления из-за попадания воздуха в систему подачи топлива. Неисправности подкачивающего топливного насоса. Слишком малая доза топлива при запуске, вызванная неправильной работой регулятора. Загустение топлива зимой. Неисправны свечи накаливания.

Снижение мощности двигателя

Износ прецизионных элементов топливного насоса высокого давления или регулятора. Неправильная регулировка насоса или всережимного регулятора. Неправильный угол опережения впрыска. Износ или повреждение распылителей. Чрезмерное снижение давления впрыска. Недостаточное количество топлива, подаваемого системой нагнетания, из-за засорения топливного фильтра, недостаточной производительности подкачивающего топливного насоса или попадания воздуха в топливную систему.

Повышенный расход топлива

Неверный угол опережения впрыска. Износ нагнетательных элементов насоса высокого давления. Неправильная регулировка насоса высокого давления. Износ или повреждение распылителей. Слишком большое снижение давления впрыска. Загрязнен воздушный фильтр. Утечка топлива. Недостаточная компрессия.

Черный дымный выхлоп

Плохое смесеобразование в камере сгорания из-за нагара или неплотного закрытия клапанов. Поздний впрыск топлива. Плохое распыление топлива форсунками. Неверные зазоры в клапанах. Недостаточная компрессия.

Серый или белый дымный выхлоп

Неверное опережение впрыска. Недостаточная компрессия. Пробита прокладка головки блока. Переохлаждение двигателя.

Жесткая работа двигателя

Слишком ранний впрыск топлива. Большая разница между дозами топлива, впрыскиваемого в разные цилиндры двигателя. Неправильная работа некоторых форсунок. Недостаточная компрессия.

Перегрев двигателя

Неправильный угол опережения впрыска. Плохое распыление топлива форсунками (струя вместо «факела»).

Не развивается полная мощность двигателя

Короткий ход у педали акселератора, неправильно отрегулирована тяга педали акселератора. Загрязнен воздушный фильтр. Воздух в системе питания. Повреждены топливопроводы. Неисправны крепления распылителей (форсунок). Распылители неисправны. Сбит угол опережения впрыска топлива. Неисправен топливный насос высокого давления.

Повышенный расход топлива

Негермётична система питания. Забит топливопровод слива (от насоса к топливному баку). Высокие обороты холостого хода или же сбито опережение впрыска. Плохо работает двигатель. Неисправны распылители, неисправны форсунки механический распылитель топлива (например, мазута, дизельного топлива, бензина), состоит из одного или двух каналов. По первому на выход подается топливо, по второму пар, который служит для распыла топлива. Форсунки, используемые в двигателях внутреннего сгорания, осуществляют распыление за счёт высокого давления топлива (несколько атмосфер для бензина и сотни и тысячи атмосфер для дизельного). . Неисправен топливный насос высокого давления.

Повышенный шум двигателя

Загрязнения в системе питания, вследствие чего не работают распылители. Уплотнительные шайбы под распылителями отсутствуют или плохо установлены, распылитель слишком сильно (слишком слабо) завернут в головку цилиндров. Воздух в системе питания.

Неравномерная работа двигателя на холостом ходу

Неправильно установлены обороты холостого хода. Затруднен ход педали акселератора. Ослаб топливопровод подачи топлива между топливным насосом высокого давления и топливным фильтром. Повреждена опорная пластина насоса высокого давления. Неисправности в подаче топлива. Неисправны распылители, неисправны форсунки. Неправильное опережение впрыска.

Колебания частоты оборотов коленчатого вала

Износ регулятора оборотов. Разрегулирование или износ системы впрыска. Чрезмерное сопротивление перемещению элементов в системе регулирования. Попадание воздуха в топливную систему. Избыточное давление газов в картере.

Внезапная остановка двигателя

Смещение угла опережения нагнетания (нарушение соединения насоса с приводом). Засорение топливного фильтра и нехватка топлива, подаваемого в насос. Отсутствие подачи топлива, вызванное повреждением топливного насоса высокого давления или подкачивающего насоса. Повреждение трубопровода впрыска. Износ и перекос поршня-разделителя, ротора или поршней насоса высокого давления.

Часто выходят из строя калильные свечи

Неисправны форсунки в соответствующих цилиндрах.

Невозможно заглушить двигатель

Неисправен запорный электромагнитный клапан.

Повышается уровень моторного масла в картере

Течь через уплотнитель цепного или шестеренчатого привода насоса высокого давления.

Слабое торможение двигателем

Засорены сливные топливопроводы. Неверно установлены ускоренные обороты холостого хода.

Для более подробного изучения неисправностей, рекомендуем почитать раздел о всех неисправностях дизельных двигателей.

Как работают дизельные двигатели?

2. Дом и сад
3. Ремонт автомобилей
4. Дизельные двигатели
5. Как работают дизельные двигатели?

Деанна Склар

Основное различие между дизельным двигателем и бензиновым двигателем состоит в том, что в дизельном двигателе топливо распыляется в камеры сгорания через форсунки топливных форсунок, когда воздух в каждой камере находится под таким большим давлением. что он достаточно горячий, чтобы самопроизвольно воспламенить топливо.

Ниже приводится пошаговое описание того, что происходит при запуске двигателя с дизельным двигателем.

1. Вы поворачиваете ключ в замке зажигания.

   Затем вы ждете, пока двигатель не нагреется в цилиндрах, достаточно для удовлетворительного запуска. (У большинства автомобилей есть небольшой свет, который говорит «Подождите», но знойный компьютерный голос может сделать то же самое на некоторых автомобилях.) Поворот ключа запускает процесс, в котором топливо впрыскивается в цилиндры под таким высоким давлением, что нагревает воздух в цилиндрах сам по себе.Время, необходимое для разогрева, значительно сократилось — вероятно, не более 1,5 секунд в умеренную погоду.

   Дизельное топливо менее летучо, чем бензин, и его легче запустить, если камера сгорания предварительно нагрета, поэтому производители изначально устанавливали маленькие свечи накаливания, которые работали от батареи, чтобы предварительно нагреть воздух в цилиндрах при первом запуске двигателя. Более совершенные методы управления подачей топлива и более высокое давление впрыска теперь создают достаточно тепла, чтобы отвести топливо без свечей накаливания, но свечи все еще используются для контроля выбросов: дополнительное тепло, которое они выделяют, помогает сжигать топливо более эффективно.У некоторых автомобилей эти камеры все еще есть, у других — нет, но результаты все те же.

   Свечи накаливания обеспечивают дополнительный нагрев для более эффективного сжигания топлива.

2. Горит лампочка «Старт».

   Когда вы это видите, вы нажимаете педаль газа и поворачиваете ключ зажигания в положение «Пуск».

3. Топливные насосы подают топливо из топливного бака в двигатель.

   По пути топливо проходит через пару топливных фильтров, которые очищают его, прежде чем попасть к форсункам топливных форсунок.Правильный уход за фильтром особенно важен для дизелей, поскольку загрязнение топлива может забить крошечные отверстия в форсунках.

   Фильтр дизельного топлива.

4. Топливо в

.

Что вызывает остановку работы дизельного двигателя?

Вождение по шоссе или за городом может вызвать ужас, если вдруг ваш дизельный автомобиль заглохнет. Проще говоря, это означает, что двигатель заглох. Если вы думаете, из-за чего дизельный двигатель перестает работать, это одновременно раздражает и вызывает панику, изучите связанные с этим причины регулярного технического обслуживания автомобиля, которое предотвращает возникновение таких случаев.

Что заставляет дизельный двигатель перестать работать — давайте найдем виноватых!

Дизельные двигатели сложно диагностировать.Вот почему большинство автовладельцев отправляют свой автомобиль на ближайшую станцию ​​техобслуживания для проверки двигателя. Однако, по причинам, указанным ниже, теперь вы можете диагностировать проблему самостоятельно, независимо от места. А с удобным ремкомплектом вы можете вздохнуть с облегчением, особенно посреди шоссе.

1. Дизельные форсунки повреждены

Дизельный двигатель может остановиться из-за поврежденной форсунки.

Обычно дизельные форсунки выходят из строя из-за обратной утечки или перелива.Собственно, главные виновники здесь — неисправные комплектующие автомобиля. Эти изношенные детали, отвечающие за перелив и обратный поток в системе, также снижают давление в рампе, которое останавливает дизельный двигатель.

Поврежденные компоненты автомобиля могут даже препятствовать работе дизельных форсунок, что в дальнейшем приводит к низкой частоте вращения или остановке двигателя.

2. Неисправен насос высокого давления

Неправильная работа топливного насоса приведет к понижению давления в системе.

.

Дизельный двигатель — Energy Education

Рис. 1 Схема рядного четырехцилиндрового двигателя. Поршни серые, коленчатый вал зеленый, блок прозрачный ^[1]

Дизельный двигатель — это тип теплового двигателя внутреннего сгорания, работающего от дизельного топлива. Эти двигатели работают с небольшими электрическими генераторами, называемыми дизельными генераторами, часто в отдаленных районах, а также с двигателями легковых и грузовых автомобилей (как больших, так и малых).

Процессы

Зажигание топлива

В дизельных двигателях топливо воспламеняется за счет сжатия.Температура молекул газа повышается, когда объем уменьшается из-за закона идеального газа (если газ не охлаждается одновременно). На это полагаются дизельные двигатели. Поршень сжимает воздух в цилиндре (см. Рис. 1), делая его очень горячим. Затем дизельное топливо распыляется в форсунках, и в горячий воздух распыляется туман. Горячий воздух немедленно воспламеняет топливо, обеспечивая воспламенение. ^[2]

Это зажигание заставляет дизельное топливо сгорать кислородом из атмосферы, который превращает химическую энергию в повышенную температуру, что позволяет газу выталкиваться обратно на поршень, см. Рисунок 1.

В холодном состоянии в дизельных двигателях используется нагретый кусок металла, называемый свечой накаливания, для зажигания дизельного топлива. ^[3]

Запуск

Запуск дизельного двигателя сложнее, чем запуск бензинового из-за того, что дизельные двигатели воспламеняют свое топливо. Дизельный стартер должен быть достаточно мощным, чтобы сжимать газ внутри цилиндров, воспламеняя дизельную смесь с воздухом. Это требует большей мощности, чем традиционный двигатель с искровым зажиганием, поэтому дизельные двигатели имеют более прочные батареи.

Детали дизельного двигателя

Блок

Блок — это основа двигателя. Это большой металлический блок, обычно из алюминия или стали, с прорезанными в нем отверстиями для цилиндров.

Цилиндры

Цилиндры двигателя — это место, где выполняется работа. Топливо впрыскивается в цилиндры, где оно воспламеняется за счет сжатия дизельного топлива и воздуха, что приводит к взрыву. Этот взрыв перемещает поршни, выполняя работу, позволяя транспортному средству двигаться вперед.

Поршни

Поршни — это устройства, которые скользят вверх и вниз внутри цилиндров. Их работа заключается в том, чтобы входить и выходить, соединенные с коленчатым валом, чтобы сжимать воздух, впрыскиваемый в камеру, что вызывает нагрев воздуха. Объем воздуха, поступающего в камеру, сжимается примерно в 14-25 раз по сравнению с первоначальным объемом. ^[4]

Распредвал

основной артикул

Распределительный вал — это устройство, управляющее синхронизацией двигателя.Работа распределительного вала — регулировать, когда топливо впускается в двигатель, а когда выпускается выхлоп. Эта, казалось бы, простая работа может сильно повлиять на производительность двигателя.

Форсунки

Топливная форсунка предназначена для распыления топлива. Это означает превращение жидкого топлива в туман, что резко увеличивает площадь его поверхности. Это позволяет топливу сгорать быстрее, давая больший импульс поршню. Топливные форсунки являются улучшением по сравнению с карбюраторами, поскольку они требуют меньшего обслуживания и лучше распыляют топливо.Впрыск топлива позволяет повысить эффективность двигателя, что может привести к увеличению мощности и увеличению расхода топлива.

Коленчатый вал

основной артикул

Коленчатый вал — самая важная часть двигателя, поскольку он соединяет части вместе и позволяет двигателю создавать мощность. Его цель — превратить линейное (вверх и вниз) движение поршней во вращательное движение. Один конец коленчатого вала прикреплен к распределительному валу с помощью зубчатого ремня.Другой конец подключен к маховику, который регулирует мощность, выходящую из двигателя, что-то вроде сетевого фильтра для вашего компьютера.

Стартер

Это одно из самых больших отличий дизельного двигателя от бензинового. Поскольку дизельные двигатели воспламеняют свое топливо за счет сжатия, стартер должен иметь возможность вызвать это сжатие, чтобы двигатель начал двигаться. Это означает, что аккумулятор автомобиля с дизельным двигателем должен быть более мощным, чем аккумулятор автомобиля с бензиновым двигателем.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

,

Volkswagen Scandal: Почему так сложно делать чистые дизельные автомобили?

Примечание редактора: эта статья была обновлена ​​в пятницу, 25 сентября, в 13:15 по московскому времени. Инопланетянин

Новости Volkswagen становятся все хуже и хуже.

Компании, возможно, придется отозвать до 500 000 дизельных автомобилей в Соединенных Штатах и ​​11 миллионов автомобилей по всему миру, поскольку они выбрасывают в 40 раз превышающие допустимые уровни загрязнителей воздуха, которые называются оксидами азота (NOx), сообщает The New York Times.

Компания сейчас вовлечена в скандал после того, как выяснилось, что Volkswagen намеренно отключил фильтр, предназначенный для улавливания NOx из выхлопных газов.

«Они просто написали фрагмент кода, в котором говорилось:« Включайте его только тогда, когда вы проходите тестирование », — сказал Йорн Хернер, руководитель отдела планирования исследований, администрирования и снижения выбросов Калифорнийского совета по воздушным ресурсам. разделение. Размах и вопиющий характер мошенничества взбесили многих автовладельцев и вынудили генерального директора компании уйти в отставку.[Hyperloop, Jetpacks & More: 9 футуристических идей транзита]

Но отзыв также поднял вопрос: было ли настолько сложно заставить дизельные автомобили работать с низким уровнем выбросов, что компании пришлось прибегнуть к обману?

Эксперты считают, что дизельным двигателям присущ компромисс между мощностью, топливной экономичностью и чистыми выбросами.

«У вас есть сила, у вас есть энергия, у вас есть выбросы: вы можете выбрать два из них», — сказал Дон Хиллебранд, директор по исследованию энергетических систем в Аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе и бывший президент Автомобильного общества. Инженеры.

В этом случае Volkswagen поставил приоритет мощности и экономии топлива над соблюдением государственных стандартов и стандартов Агентства по охране окружающей среды США, сказал Хернер.

Бензиновые двигатели

Чтобы понять, почему существует этот компромисс, полезно знать о различиях между дизельными и бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Бензиновые двигатели, которые используются в большинстве американских автомобилей, работают за счет воспламенения паров бензина и воздуха с помощью свечи зажигания. Когда пар бензина и воздуха сгорает, он расширяется и толкает поршень вниз, создавая крутящий момент, который вращает колеса и приводит в движение автомобиль.

Поскольку бензин является высокоочищенным, он состоит из довольно однородной смеси относительно коротких цепочек связанных атомов водорода и углерода, известных как углеводороды, сказал Хиллебранд.

«Вы точно знаете, как выглядит топливо», — сказал Хиллебранд Live Science. «Довольно легко узнать точно химический состав ваших выхлопных газов».

При однородных продуктах сгорания очистить выхлоп сравнительно просто. В газовых двигателях используются простые катализаторы, такие как платина, для связывания ядовитых химикатов, таких как окись углерода, и преобразования их в безвредные вещества, такие как двуокись углерода.(Двуокись углерода является основным парниковым газом, приводящим к изменению климата, но также является безвредным веществом, которое мы выдыхаем, когда дышим.) Автопроизводители стали чрезвычайно хороши в очистке выбросов бензина, сказал Хиллебранд.

«После выхода выхлопных газов из бензинового двигателя воздух на самом деле чище, чем фоновый воздух в Чикаго», — сказал Хиллебранд. [6 Неожиданных последствий изменения климата]

Дизельные двигатели

Дизельные двигатели работают по-другому. Вместо того, чтобы использовать свечу зажигания для сжигания топлива, дизельный двигатель сжимает туман из жидкого топлива и воздуха до невероятно высоких температур и давлений — иногда до тысяч градусов по Фаренгейту.Эта среда в скороварке на самом деле является причиной самопроизвольного возгорания смеси.

Поскольку смесь самопроизвольно воспламеняется, она имеет идеальное давление и температуру для эффективного сжигания энергии топлива. По словам Хиллебранда, большее расширение газа вызывает более сильное сжатие поршней, что создает больший крутящий момент. По его словам, большие буровые установки используют дизельное топливо именно для этой дополнительной буксировки. (Чтобы выдерживать сверхвысокие температуры и давления, возникающие в процессе сгорания, дизельные двигатели также должны быть сделаны из более прочных и толстых материалов, поэтому они могут работать на сотни тысяч миль, добавил Хиллебранд).

Дизельное топливо

Дизельное топливо также отличается от бензина. Густая, сиропообразная субстанция мало чем отличается от нефти, добываемой прямо из глубоких подземелий. По словам Хиллебранда, химически он практически не очищен и содержит смесь гораздо более длинных углеводородных цепей и других загадочных соединений.

Поскольку он полон более длинных углеводородных цепей, каждый галлон дизельного топлива содержит больше энергии. Сочетая более энергоемкое топливо с его более эффективным процессом сгорания, дизельный двигатель может достичь гораздо более высокой экономии топлива.

Но проблема в том, что «там есть химические вещества и вещи, которые будут гореть, о которых вы не всегда знаете», хотя многие из них богаты серой, сказал Хиллебранд.

Старые дизельные автомобили, которые изрыгали вонючие, покрытые копотью выхлопные газы, выбрасывали в атмосферу много сернистых твердых частиц. По его словам, в настоящее время автопроизводители очень хорошо улавливают этот тип загрязнителя воздуха из выхлопных газов дизельных двигателей. (Дизельное топливо со сверхнизким содержанием серы также значительно снижает эти выбросы, согласно U.S. Министерство энергетики.)

Вредные пары

Но у Volkswagen возникли проблемы при попытке улавливать другой тип загрязнителя, называемый NOx. NOx включает различные химические соединения азота и кислорода (такие как NO2, NO3 и т. Д.), Которые образуются только при высоких температурах. По словам Хернера, NOx вступает в реакцию с солнечным светом в атмосфере и превращается в озон, а озон является раздражителем.

«Из-за этого слезятся глаза, болит горло, обостряется астма, и от этого могут возникнуть всевозможные сердечно-сосудистые проблемы», — сказал Хернер.

Автомобили с дизельным двигателем производят намного больше NOx, чем автомобили с бензиновым двигателем. Например, когда Хернер и его коллеги проверили выбросы от 20000 легковых автомобилей 2009 года и более поздних моделей в Лос-Анджелесе, всего 0,6 процента были дизельными автомобилями, но они производили значительную часть выбросов NOx, и большинство из них приходилось на Volkswagens и Audis, сказал он. ,

«Температуры и давления, при которых дизельный двигатель работает наиболее экономично и быстро, также являются условиями, которые преобразуют максимальное количество кислорода и азота в NOx», — сказал Хернер Live Science.

Соединенные Штаты предприняли шаги по резкому сокращению выбросов NOx, а администрация Обамы недавно предложила еще более низкие стандарты содержания озона, которые будут способствовать еще большему сокращению выбросов NOx. По словам Хернера, в Европе, где около половины автомобилей работает на дизельном топливе, регулирующие органы вместо этого сосредоточились на повышении экономии топлива и сокращении выбросов углекислого газа, а компромиссом является более грязный воздух. [10 самых загрязненных мест на Земле]

Грязные выбросы, большая мощность

Очистка дизельного топлива от NOx — также сложный процесс.По словам Хиллебранда, из-за более разнообразного состава топлива и использования двигателем самовозгорания неясно, когда и какие именно соединения образовались, что затрудняет очистку.

Около десяти лет назад, до снижения стандартов выбросов, автомобильные компании использовали разные стратегии для решения этой проблемы.

«Разные производители делали ставки на разные технологии», — сказал Хернер.

В автомобилях Mercedes-Benz, например, впрыскивается дополнительная жидкость, называемая мочевиной, для преобразования NOx в менее вредные вещества.По словам Хернера, этот подход (так называемый Bluetec) не снижает экономию топлива или мощность, но требует отдельного резервуара для мочевины, который необходимо периодически пополнять.

Вместо этого Volkswagen инвестировал миллионы в разработку улавливателя NOx. Ловушка впитывает закись азота и диоксид азота, как губка. Как только ловушка заполнена, система может впрыснуть дозу топлива перед выбросом выхлопных веществ. По словам Хернера, топливо вступает в реакцию с NOx с образованием безвредных веществ. По словам Хернера, как правило, фильтр работает всего около 10 секунд каждые 10 минут.(Они также могут по-разному работать в определенных точках для снижения выбросов.)

Однако в свете недавних разоблачений похоже, что Volkswagen сделал неверную ставку.

Volkswagen мог прибегнуть к обману, потому что ловушка NOx поглощает топливо или снижает бодрость автомобиля, сказал Хернер. По его словам, это относительно простое решение — реактивировать ловушки NOx на отозванных автомобилях.

«Эти автомобили могут работать в рамках наших правил», — сказал Хернер. «Сейчас наша приоритетная задача — исправить их, чтобы они это сделали.«

Но владельцы Volkswagen могут в конечном итоге быть разочарованы более медленными, потребляющими много бензина автомобилями, которые они возвращают, — сказал Хернер.

Технологии будущего? — методы выбросов, мощность и экономия топлива, — сказал Хиллебранд. Когда инженеры анализируют процесс сгорания в дизельном двигателе, они обнаружили, что при определенных давлениях и температурах образуются высокие уровни сажи или NOx.Но при некоторых режимах температуры и давления достигается эффективное сгорание топлива без образования загрязняющих веществ.

Команда Хиллебранда занимается разработкой низкотемпературных систем сгорания, которые предназначены именно для этого. По его словам, эти системы либо точно рассчитывают время впрыска топлива, либо даже используют бензин и дизельное топливо в разное время в работе автомобиля. Однако эти экспериментальные системы нуждаются в гораздо большей разработке, прежде чем они станут коммерческим решением, добавил он.

Очевидно, что проблема чистых дизельных двигателей чрезвычайно сложна, считают эксперты.

«Это не так просто. Но это не значит, что вы обманываете», — сказал Хернер.

Примечание редактора: эта история была исправлена, чтобы уточнить, что, хотя алгоритм мошенничества с выбросами затрагивает до 11 миллионов автомобилей, Volkswagen еще не выпустил официальный отзыв ни одной машины. В статье также поясняется, что снижение выбросов серы также в значительной степени связано с дизельным топливом со сверхнизким содержанием серы.)

Следите за сообщениями Тиа Гхош в Twitter и Google+ . Подписаться на Live Science @livescience , Facebook и Google+ . Оригинальная статья о Live Science .

,