Диагностика карбюраторного двигателя: система питания

Система питания двигателя с карбюратором: особенности и неполадки

Как известно, автомобильный двигатель внутреннего сгорания, причем независимо от типа мотора и вида топлива (карбюратор, инжектор, бензин или дизель), работает на смеси топлива и воздуха.

Воздух «засасывается» двигателем из атмосферы, а горючее подается из топливного бака по топливным магистралям благодаря работе топливного насоса (механического или электрического). Так называемая топливно-воздушная рабочая смесь представляет собой горючее и воздух, которые смешиваются в строго определенных пропорциях. Затем происходит сгорание рабочей смеси в цилиндрах.

На тех или иных двигателях подача горючего и смесеобразование может быть также реализовано разными способами. В инжекторных моторах (кроме двигателей с прямым впрыском) горючее сначала подается во впускной коллектор через форсунки, после чего смешивается с находящимся там воздухом. Затем смесь поступает в камеру сгорания.

В дизеле впрыск топлива происходит прямо в камеру сгорания, где уже находится предварительно поданный, сжатый и нагретый воздух.  Кстати, дизельный мотор имеет самую сложную топливную систему.

По этой причине диагностика системы питания дизельного двигателя является важной и ответственной процедурой, так как от исправной работы системы питания дизеля сильно зависит общий ресурс таких моторов. Если же говорить о карбюраторе, это самое простое механическое дозирующее устройство, карбюраторный мотор имеет внешнее смесеобразование

Это значит, что в цилиндры поступает готовая рабочая смесь топлива и воздуха. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в карбюраторе, куда подается как горючее, так и воздух

Если же говорить о карбюраторе, это самое простое механическое дозирующее устройство, карбюраторный мотор имеет внешнее смесеобразование. Это значит, что в цилиндры поступает готовая рабочая смесь топлива и воздуха. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в карбюраторе, куда подается как горючее, так и воздух.

Как правило, карбюраторы представляют собой механические устройства, то есть конструктивно не предполагается активное использование электронных компонентов. Исключением можно считать только отдельные поздние разработки, которые фактически являются переходными устройствами от карбюратора к моноинжектору. В таких карбюраторах присутствуют отдельные электронные исполнительные устройства.

Вернемся к «классическому» варианту. Казалось бы, простота механической системы смесеобразования исключает определенные недостатки, которые присущи электронным решениям. Другими словами, надежность повышена. Однако на практике с этим можно согласиться только частично, так как карбюраторы достаточно часто выходят из строя, особенно если владелец не уделяет данному элементу необходимого внимания.

Для лучшего понимания давайте рассмотрим основные элементы в устройстве карбюратора:

• устройство имеет поплавковую камеру, которая отвечает за уровень горючего в карбюраторе.
• также имеются жиклеры и эмульсионные трубки, наличие которых позволяет рассчитывать количество и дозировать воздух и топливо.
• еще в конструкции следует выделить диффузор, который является трубкой (указанная трубка имеет узкую часть). В тот момент, когда открывается дроссельная заслонка, в диффузоре резко увеличивается скорость потока воздуха, что позволяет реализовать засасывание топлива в цилиндры двигателя.

Неисправности системы питания карбюраторных моторов и диагностика

Отметим, что такая система нуждается в регулярной подстройке и обслуживании. Дело в том, что если карбюратор будет работать неправильно (например, появились хлопки, «стреляет» в карбюратор) или произойдет нарушение смесеобразования, это отразится на работе ДВС.

В результате мотор может начать дергаться, пропадает мощность и тяга, силовой агрегат не набирает обороты, возможна нестабильная работа на ХХ и/или трудности с запуском на «холодную» или на «горячую», увеличивается расход горючего, двигатель дымит и т.д.

В норме уровень топлива должен быть на 18-19 мм ниже плоскости разъема корпуса и крышки поплавковой камеры. Проверка уровня производится через отверстие в корпусе поплавковой камеры, которое закрыто пробкой. Чтобы отрегулировать уровень, в ряде случаев необходимо изменить толщину прокладок, которые находятся под игольчатым клапаном в поплавковой камере.

Что касается регулировки холостого хода на карбюраторе, такие настройки выполняются при помощи упорного винта, который ограничивают закрытие дроссельных заслонок (винт количества смеси) и двумя винтами, которые позволяют изменить состав рабочей смеси топлива и воздуха (винты качества).

Проверяем тормоза

Тормозная система служит для уменьшения скорости транспортного средства, его остановки и удержании на месте (в качестве средства предотвращения самопроизвольного начала движения). По назначению тормозные системы делят на рабочие, запасные вспомогательные и стояночные; по типу рабочего органа – на барабанные и дисковые; по типу привода – на механические, гидравлические и пневматические. Вот приблизительный состав классической тормозной системы легкового автомобиля:

• педаль тормоза;
• вакуумный усилитель;
• главный тормозной цилиндр;
• колесные тормозные цилиндры;
• трубопроводы и магистрали;
• разжимной кулак или привод суппорта;
• тормозной барабан или диск;
• тормозные колодки.

Неисправности тормозной системы особо опасны ввиду возможности потери управляемости, начала неконтролируемого заноса и других предпосылок дорожно-транспортного происшествия. Они могут быть вызваны износом колодок и рабочих поверхностей, выходом из строя одного или нескольких из тормозных цилиндров, попаданием атмосферного воздуха в систему. При подозрении на поломки в тормозной системе следует немедленно обратиться к квалифицированному специалисту для ее диагностики.

Проверка начинается с измерения свободного хода педали и сопоставления данных с нормой. Затем определяется эффективность и симметричность торможения – для этого лучше всего подойдет стенд с беговыми барабанами. Изучается рабочее давление в системе и ее герметичность, определяется степень износа в механических узлах и коэффициент усиления давления на педаль. В случае необходимости после завершения диагностики выполняется замена деталей, заливка новой тормозной жидкости, прокачка системы.

Ремонт

Если все-таки произошло такое, что сломался топливный насос высокого давления, нужно немедленно производить ремонт ТНВД. Делать это можно своими руками или же отогнав машину на станцию технического обслуживания.

Если все же было принято решение, что ремонт ТНВД будет произведен своими руками, то первым делом нужно снять это с устройство с машины. На самом деле это обязательно не только во время ремонта именно этой детали, но и во время ремонта любого другого устройства автомобиля.

После того, как был снят ТНВД, его нужно отмыть

Сделав это, можно обеспечить себе чистое рабочее место, если же времени на отмывку нет, то можно приступать к разборке с самого начала

Следует обратить внимание на то, что необходимый набор инструментов, в который входит набор ключей, шестигранников, отверток, чистая тряпка, пинцет, емкость, газовый ключ и тиски, нужно подготовить заранее, потому что часто приходится искать все инструменты во время работы. Итак, сняв верхнюю крышку корпуса топливного насоса, мы видим весь механизм

Достать его, можно только сдвинув привод назад до тех пор, пока фазы не совместятся, и только после этого можно поднимать вверх привод.

1. После этого нужно отвернуть три гайки, одну из которых не так просто достать. Есть два пути решения этой проблемы. Первый путь — это отвернуть первые две и после этого с трудом отвернуть третью, а второй вариант — это разобрать привод. Конечно же, второй вариант возможен, но существенно затруднит процесс. На корпусе каждого насоса есть специальная табличка, из которой можно узнать все его характеристики.

1. Далее нужно приступать к полному разбору всего насоса. Во время разбора следует укладывать детали в том порядке, в котором они были сняты, чтобы после ремонта было возможно собрать все обратно, чтобы это все работало. Для некоторых узлов и агрегатов потребуются специальные ключи, поэтому если их нет, то можно оставить те устройства на месте, если в их работоспособности нет сомнений.
2. После полной разборки нужно искать неисправные детали, и если такие найдены, то нужно ехать в автомобильный магазин и покупать новые запчасти.

После установки новых деталей устройство должно быть полностью рабочим. Производить такой ремонт можно только с учетом того, что у вас имеются хотя бы минимальные познания в слесарской области, а именно знания о том, как откручиваются болты, и как закручивать их обратно. Конечно, после таких манипуляций, лучше отвезти аппаратуру на стенд, где опытный специалист произведет точную настройку момента впрыска и давления.

Сбои в работе карбюратора

Опишем основные неисправности системы питания карбюраторного двигателя, и способы их устранения:

Неисправности в топливном фильтре. При наличии сбоев в работе системы питания карбюраторного двигателя в первую очередь проверяют фильтр топлива. Для его осмотра надо будет открутить колпачок и извлечь фильтр. Далее потребуется промывание с помощью бензина. При обнаружении повреждения фильтра и подводящего патрубка требуется их заменить. В камере с поплавком мало бензина, либо его нет совсем. Одновременно с этим неполадки в сетчатом фильтре отсутствуют. Данный сбой в работе мог произойти вследствие, скопления грязи в игольчатом топливном клапане, связанном с крышкой поплавковой камеры. Грязь создала препятствия для поступления горючего. Для нормального функционирования карбюратора необходимо свободное движение клапана в гнезде и отсутствие зависаний шарика. Для удаления грязи в клапане достаточно его промыть и продуть. Сбился поплавок. О данной неполадке свидетельствует нестабильная работа мотора, наличие рывков, резкое увеличение расхода бензина, отклонения от нормы уровня горючего в камере с поплавком. Для настройки работы иглы в клапане необходимо, чтобы горючее находилось на нужном уровне. Вдобавок к этому требуется сделать небольшой сгиб специально предназначенного язычка и ограничителя хода для поплавка. Если отверстие в последнем небольшое и сейчас нет времени устранять неисправность, то на короткий период поплавок может поработать заклеенным. Трудности при пуске мотора, при этом горючего в камере достаточно. Необходимо проверить калиброванные отверстия и каналы карбюратора на наличие загрязнений. Потребуется частично разобрать карбюратор. Это сведётся к снятию крышки с камеры. Устранить грязь помогает промывка каналов и калиброванных отверстий с помощью бензина, продувание их насосом с использованием сжатого воздуха. Сложно завести ДВС после длительной стоянки. Причиной может служить износ диафрагмы, которая связана с пусковым прибором карбюратора. Если в данный момент нет возможности ликвидировать неполадку, то на короткий период можно предпринять следующие действия. Взять маленький кусочек проволоки из алюминия и один её конец согнуть в виде петли. Далее прикрепить проволоку туда, где карбюратор соединён с воздухоочистителем. При этом её следует так зафиксировать, чтобы гайка была над ней. Затем второй согнутый конец проволоки устанавливается в месте прижатия верхней части воздушного регулятора в первом баллоне. Благодаря этому образуется зазор размером 3 — 4 мм, разделяющий воздушный регулятор и стенку первого баллона. Наличие образованного зазора поможет запустить мотор. Но данный метод пригоден лишь на короткое время, после которого надо будет устранить причину неполадки. Сбои в работе двигателя. Например, он перестаёт функционировать после того, как водитель отпустил педаль газа. Такая неисправность может проявляться из-за загрязнения в системе холостого хода калиброванного отверстия, через которое проходит эмульсия. Для устранения неполадки потребуется извлечь калиброванное отверстие. Для этого надо будет освободить фильтр воздуха от корпуса. При большой загрязнённости калиброванного отверстия оно подлежит очистке с помощью заточенной деревянной палочки, смоченной ацетоном. Нарушена герметичность соединения впускной трубы с карбюратором. Обнаружить проблемный участок можно по следам сажи, по наличию тонкой плёнки горючего. Разрыв в соединениях выпускной трубы с фланцем, корпуса заслонки с впускной трубой. В результате в систему проникает воздух, увеличивая объем потребляемого бензина. При этом работа глушителя может сопровождаться сильными хлопками. Для обнаружения негерметичности можно применяют мыльную пенку. На участках разрыва она будет иметь отверстие. Плавают обороты двигателя на холостом ходу, и ДВС глохнет. О скачущих оборотах свидетельствует прыгающая стрелка тахометра. Причин может быть несколько. Нарушение регулировки состава горючей смеси, неполадки в электромагнитном клапане или в управляющем контуре, загрязнённые каналы и калиброванные отверстия в системе холостого хода, неисправный экономайзер на принудительном холостом ходу (трещина в мембране). Устранить указанные неполадки поможет замена неисправного механизма и восстановление электропроводки.

Для комфортной и безопасной езды необходимо регулярно проводить ТО и использовать качественный бензин. При обнаружении нарушений в работе карбюратора требуется как можно быстрее выявить причину и устранить неполадку.

Инжекторные топливные системы

Инжекторные топливные системы в настоящее время применяются гораздо чаще карбюраторных, особенно на бензиновых двигателях легковых автомобилей. Впрыск бензина во впускной коллектор инжекторного двигателя осуществляется с помощью специальных электромагнитных форсунок (инжекторов), установленных в головку блока цилиндров и управляемых по сигналу от электронного блока. При этом исключается необходимость в карбюраторе, так как горючая смесь образуется непосредственно во впускном коллекторе.

Рекомендуем: Чем отличается гидроусилитель и электроусилитель руля

Различают одно- и многоточечные системы впрыска. В первом случае для подачи топлива используется только одна форсунка (с ее помощью готовится рабочая смесь для всех цилиндров двигателя). Во втором случае число форсунок соответствует числу цилиндров двигателя. Форсунки устанавливают в непосредственной близости от впускных клапанов. Топливо впрыскивают в мелко распыленной виде на наружные поверхности головок клапанов. Атмосферный воздух, увлекаемый в цилиндры вследствие разрежения в них во время впуска, смывает частицы топлива с головок клапанов и способствует их испарению. Таким образом, непосредственно у каждого цилиндра готовится топливовоздушная смесь.

В двигателе с многоточечным впрыском при подаче электропитания к электрическому топливному насосу 7 через замок 6 зажигания бензин из топливного бака 8 через фильтр 5 подается в топливную рампу 1 (рампу инжекторов), общую для всех электромагнитных форсунок. Давление в этой рампе регулируется с помощью регулятора 3, который в зависимости от разрежения во впускном патрубке 4 двигателя направляет часть топлива из рампы обратно в бак. Понятно, что все форсунки находятся под одним и тем же давлением, равным давлению топлива в рампе.

Когда требуется подать (впрыснуть) топливо, в обмотку электромагнита форсунки 2 от электронного блока системы впрыска в течение строго определенного промежутка времени подается электрический ток. Сердечник электромагнита, связанный с иглой форсунки, при этом втягивается, открывая путь топливу во впускной коллектор. Продолжительность подачи электрического тока, т. е. продолжительность впрыска топлива, регулируется электронным блоком. Программа электронного блока на каждом режиме работы двигателя обеспечивает оптимальную подачу топлива в цилиндры.

Для того чтобы идентифицировать режим работы двигателя и в соответствии с ним рассчитать продолжительность впрыска, в электронный блок подаются сигналы от различных датчиков. Они измеряют и преобразуют в электрические импульсы значения следующих параметров работы двигателя:

• угол поворота дроссельной заслонки
• степень разрежения во впускном коллекторе
• частота вращения коленчатого вала
• температура всасываемого воздуха и охлаждающей жидкости
• концентрация кислорода в отработавших газах
• атмосферное давление
• напряжение аккумуляторной батареи
• и др.

Двигатели с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд неоспоримых преимуществ перед карбюраторными двигателями:

• топливо распределяется по цилиндрам более равномерно, что повышает экономичность двигателя и уменьшает его вибрацию, вследствие отсутствия карбюратора снижается сопротивление впускной системы и улучшается наполнение цилиндров
• появляется возможность несколько повысить степень сжатия рабочей смеси, так как ее состав в цилиндрах более однородный
• достигается оптимальная коррекция состава смеси при переходе с одного режима на другой
• обеспечивается лучшая приемистость двигателя
• в отработавших газах содержится меньше вредных веществ

Вместе с тем системы питания с впрыском бензина во впускной коллектор имеют ряд недостатков. Они сложны и поэтому относительно дорогостоящи. Обслуживание таких систем требует специальных диагностических приборов и приспособлений.

Наиболее перспективной системой питания топливом бензиновых двигателей в настоящее время считается довольно сложная система с непосредственным впрыском бензина в камеру сгорания, позволяющая двигателю длительное время работать на сильно обедненной смеси, что повышает его экономичность и экологические показатели. В то же время из-за существования ряда проблем системы непосредственного впрыска пока не получили широкого распространения.

Достоинства и недостатки

Говоря об отличиях карбюраторных систем от инжекторных даже знающие люди часто сводят дискуссию к обсуждению достоинств и недостатков первых. Конечно, переход на инжекторы не был спонтанным – ему предшествовали серьезные изменения в машиностроении, так и требования потенциальных покупателей к личному транспорту. Давайте рассмотрим, чем карбюратор может похвастать, а что является его слабой стороной:

• Достоинства : простота, дешевизна, низкие требования к октановому числу топлива, относительно неплохая динамика;
• Недостатки : низкий КПД, чувствительность к низким, а также очень высоким температурам, высокий расход топлива, невозможность соответствовать экологическим стандартом Евро.

Кстати, последнее является одной из серьезнейших причин, по которым на карбюраторы смотрят с опаской в странах Запада – он не соответствует даже самым «щадящим» требованиям экологических стандартов . На мотоциклы его, впрочем, ставят, но и экологические требования к данному виду транспорта менее жесткие. Не в пользу агрегата говорит и низкий коэффициент полезного действия. Десятая его часть уходит только на работу топливной системы. Отчасти недостатки карбюраторов компенсируются их «всеядностью» и простотой в ремонте.

Устройство и основные неисправности карбюраторов

Карбюраторные двигатели внутреннего сгорания, которые еще не так давно были вершиной автомобилестроения, практически отошли в прошлое – их заменили инжекторные системы. Но как показывает статистика, карбюраторы по-прежнему распространены, вот только сузились области их применения. Хоть инжекторы и принято считать более совершенными, грамотному автолюбителю хотя бы ради интереса стоит немного узнать об устройстве карбюраторных системах. Если же он владеет автомобилем с карбюратором, данный материал наверняка окажется для него еще и очень полезным. Об устройстве, эксплуатации, обслуживании и неисправностях карбюраторов – в материале АвтоПро .

Возможные поломки

Решая организовать ремонт топливной системы, каждому автомобилисту требуется провести диагностику соответствующих узлов автомобиля и точно определить, есть ли проблемы в их функционировании. Достижение этой цели возможно только в том случае, если ремонтник знает, какие поломки могут быть и как они проявляются. Типовые неисправности топливной системы представлены следующим перечнем:

• Поломка № 1 – Проблемы с топливораспределительным механизмом (карбюратором или инжектором). Пожалуй, данная неисправность встречается чаще всего у бензиновых агрегатов. В карбюраторе страдают топливные пути и жиклёры, которые попросту загрязняются. В инжекторах же забиваются форсунки, реже выходит из строя электронный блок управления (ЭБУ). Симптоматика подобных поломок заключается в нестабильной работе мотора, отказе последнего заводится, плохом запуске двигателя и наличие соответствующих ошибок на экране бортового компьютера;
• Поломка № 2 – Загрязнённость топливных фильтров. Подавляющее большинство автомобилистов знают, что топливофильтры относятся к расходным материалам и требуют периодической замены (каждые 20-40 0000 километров пробега). Однако в связи с незнанием подобного нюанса эксплуатации авто со стороны водителя или из-за использования низкокачественного топлива фильтры могут забиться раньше срока, тем самым расстроив работу всей системы. Как правило, грязные топливофильтры дают мотору работать, но делает он это крайне нестабильно с частыми перебоями;
• Поломка № 3 – Недостаточное давление в топливной системе. Нечто подобное может случиться из-за выхода из строя многих топливных узлов. Чаще всего страдают бензонасос (ТНВД), рампа или топливопровода. Первый узел просто выходит из строя или работает некорректно, второй и третий – слабеют в плане герметизации из-за пробоев. В итоге, мотор либо вовсе отказывает работать, либо на некоторых этапах раскрутки появляются сбои. Также не исключено появление на экране бортового компьютера соответствующего кода ошибки;
• Поломка № 4 – Неисправность электроники. Отчасти данную проблему мы уже осветили в поломке под номером «1», но всё-таки той информации будет явно недостаточно для такой обширной неисправности. В первую очередь, отметим, что в плане электроники часто страдают инжекторные системы, в которых она является основой работы. Тут могут выйти из строя и отмеченный ранее ЭБУ, и проводка, и датчики работы двигателя. В карбюраторе же представитель электроники один – электромагнитный клапан, который влияет лишь на стабильную работу холостых. Что на инжекторных, что на карбюраторных системах поломки электроники имеют типовую симптоматику – нестабильная работа мотора и повышенных расход топлива. На инжекторе автомобиль и вовсе может отказаться работать;
• И поломка № 5 – Проблемное состояние воздушного фильтра и его патрубков. Ни для кого не секрет, что воздух в топливной системе играет немаловажную роль, так как участвует в образовании смеси горения. Недостаток или переизбыток воздуха способен расстроить работу двигателя, поэтому за состоянием «воздушных» узлов системы нужно следить обязательно. Проблемы с ними проявляются в проблемном запуске мотора и провалах его работы на некоторых этапах раскрутки.

Неисправность топливно-распределительного механизма

Грязь в топливных фильтрах

Маленькое давление в системе подачи топлива

Проблемы с электроникой

Загрязненный воздушный фильтр

Виды питания бензиновых двигателей

• карбюраторные;
• инжекторные.

Они имеют отличия в конструкции и рабочих параметрах.

Карбюраторные

Работа карбюраторной системы осуществляется по следующему принципу:

1. Насос всасывает топливо из бака. При этом он обеспечивает невысокое давление, достаточное лишь для подачи топлива.
2. Двигаясь по трубопроводу, топливо проходит фильтрацию.
3. В специальной камере (карбюраторе) горючее смешивается с воздухом.
4. Готовая смесь подается напрямую в цилиндры двигателя, где она сгорает.

Техобслуживание карбюраторной системы

Техобслуживание и ремонт приборов системы питания бензинового двигателя можно произвести своими руками. Для этого нужно выполнить ряд манипуляций. Они сводятся к проверке креплений топливопроводов, герметичности всех компонентов. Также проводится оценка состояния системы выпуска отработанных газов, тяги дроссельных приводов, воздушной заслонки карбюратора. Кроме того, нужно проводить контроль состояния ограничителя коленчатого вала.

При необходимости нужно проводить очистку трубопроводов, замену уплотнителей. Особенностью техобслуживания карбюратора является необходимость проведения его настройки весной и осенью.

В некоторых случаях причиной ухудшения работы карбюраторного мотора могут быть неисправности в других узлах. Перед началом техобслуживания системы подачи топлива нужно проверить другие компоненты механизмов.

Неисправности системы питания бензинового двигателя карбюраторного типа можно проверить при работающем и выключенном двигателе.

Если мотор заглушен, можно оценить количество бензина в баке, а также состояние уплотнительных резинок под пробкой горловины. Также оценивается крепление бензобака, топливопровода и всех его элементов. Иные элементы системы тоже следует проверить на прочность крепежа.

Затем нужно запустить мотор. Проверяется отсутствие протечек в местах соединений. Также следует оценить состояние фильтров тонкой очистки и отстойника. Карбюратор нужно правильно настроить. В соответствии с рекомендациями производителя проводится выбор соотношения воздуха и бензина.

Инжекторные

Топливная система инжекторного двигателя отличается тем, что имеет систему впрыска, принудительно нагнетающую топливо в камеру сгорания. Какое давление в топливной системе инжекторного двигателя создает насос зависит от типа впрыска:

• С индивидуальными форсунками для каждого цилиндра (распределенный впрыск). Создаваемое насосом давление в топливной рампе составляет от 2,5 бар до 4 бар.
• С одной форсункой (моновпрыск), подающей топливо для всех цилиндров двигателя. Простая схема, которая в современном автомобилестроении практически не используется из-за низкой экономичности.
• Непосредственный впрыск. Форсунки установлены в головке блока цилиндров, что позволяет выполнять прямой впрыск топлива в цилиндры. В этом случае рабочее давление составит около 155 бар.

Схема работы топливной системы инжекторного бензинового двигателя:

1. Насос через фильтры подает бензин в топливную рампу.
2. Регулятор на рампе обеспечивает заданный уровень давления топлива.
3. Форсунки, установленные на рампе, впрыскивают топливо в цилиндры.
4. В момент подачи бензина в цилиндры подается и воздух, образуется топливовоздушная смесь.