Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Дизельні двигуни. У групі ризику не тільки common rail

  1. Читайте також на Дромі: « Паливна апаратура дизелів: альтернативи немає, проблеми бувають »

На тлі всіх трансформацій, які випали на долю ДВС за час його існування, зміни дизеля, мабуть, найбільш кардинальні. Мова не про техніку - про зміну суті, ідеологічному, так би мовити, перевтілення. Створені як суто утилітарні агрегати, покликані тягнути лямку в найсуворіших умовах або як мінімум економити кошти господаря, під впливом екологів і маркетологів останнім часом вони не просто почали приносити задоволення від управління ними - стали витонченими «неженками» навіть на техніці, яка повинна вміти існувати далеко від цивілізації. І справа тут не тільки в паливній апаратурі, в common rail . C чим же доведеться мати справу при купівлі автомобіля з сучасним турбодизелем?

Читайте також на Дромі: « Паливна апаратура дизелів: альтернативи немає, проблеми бувають »

Можна сказати, що дизелі протягом практично всієї своєї історії дещо відставали у розвитку від моторів, які працювали на іншому паливі. Наприклад, перше теоретичне обгрунтування того, що горюча суміш здатна займатися від стиснення, було виведено в 20-х роках XIX століття, але ще на самому початку того століття вже сконструювали двигун з «зовнішнім» запалюванням і газоподібним воднем у вигляді палива. До 1897 року, коли Рудольф Дизель створив перший робочий зразок, кілька його колег-конкурентів уже мали агрегати, що функціонують на різних газах і бензині. Зацікавилися чи роботою Дизеля промисловці? Безумовно, однак тільки ті, що займалися виробництвом техніки, далекій від індивідуального вживання.

Безумовно, однак тільки ті, що займалися виробництвом техніки, далекій від індивідуального вживання

Швидко відмовившись від використання в якості палива вугільного пилу (по суті, абразив), Рудольф Дизель прийшов до легким фракціям нафти або рослинних масел. Перший - одноциліндровий - мотор був громіздкий і важкий, але розвивав вже 20 к.с., вирізнявся економічністю, а ККД мав більше, ніж у бензинових установок. «Обростаючи» циліндрами при зростанні питомої потужності, він швидко зацікавив суднобудівників, в тому числі військових. Саме з використанням дизеля в ВМФ пов'язують загадкове зникнення в 1913 році на шляху з континентальної Європи в Лондон його винахідника. За однією з версій, що виглядає найбільш правдоподібно, конструктора усунула німецька розвідка - через побоювання співпраці Дизеля з Британською адміралтейством, який розглядав мотор для установки на підводні човни

Як відомо, до Першої світової війні дизель міцно влаштувався на флоті і в якості стаціонарних силових установок дістався до залізниці. Чим відрізнявся від своїх нащадків? Тим, що не мав звичного тепер ТНВД. Тиск в паливній системі забезпечував повітряний компресор з приводом від коленвала, який визначав невисоку спритність тих дизелів (наприклад, перший робочий зразок Дизеля розвивав 200 об / хв). Її вистачало для того, щоб заряджати акумулятори на підводних човнах і в стаціонарному виконанні забезпечувати електроенергією виробництва. Максимум, з урахуванням гарного моменту на "низах", дизелі тягали локомотиви, але для автотранспорту, нехай навіть вантажного, не підходили.

Ситуація змінилася в 20-х роках, коли Роберт Бош модифікував паливний насос і форсунки, що дозволяло відмовитися від повітряного компресора. Дизелі почали крутитися інтенсивніше і зацікавили, нарешті, виробників автомобілів.

Втім, для того, щоб дизель перебрався на легковика, знадобилося ще десятиліття з гаком.

Німці першими довели легковий дизель до конвеєра, однак ще кілька виробників в цей же час створювали подібні агрегати, які не дійшли до масового виробництва.

Німці першими довели легковий дизель до конвеєра, однак ще кілька виробників в цей же час створювали подібні агрегати, які не дійшли до масового виробництва

Citroen Rosalie, Hanomag Rekord і Auburn 851. Французи в першій половині 30-х сконструювали 1,8-літрову «четвірку» потужністю 40 л.с., яка так і не потрапила на серійні легковика, але встановлювалася на невеликі вантажівки вантажопідйомністю 500-1500 кг. Німці з Hanomag над дизелем працювали ще з 20-х років, але товарні зразки з'явилися тоді ж - у 1936-му. Існувало два варіанти мотора об'ємом 1,6 і 1,9 л потужністю 30-35 к.с. Трохи пізніше представили дизельні «шістки» обсягом 2,4 і 3,0 л. Ні ті, ні інші не дісталися до конвеєра. За океаном розвитком цієї теми займалися не автозаводи - виробник двигунів Cummins, і теж з кінця 20-х. У 1935-му фірма представила Auburn 851 з 6,2-літровою 85-сильною «шісткою». Далі трьох досвідчених примірників справа не пішла - у компанії Auburn були свої проблеми, при тому, що американський споживач великих і дорогих моделей не вимагав економічності, проте хотів потужності

В результаті навіть німці до Другої світової не змогли повністю перевести на дизельну тягу свій різношерстий автопарк. На легкої техніці для вермахту дизелі взагалі не з'явилися, а на вантажівках вони використовувалися поряд з бензиновими моторами.

Проте переваги дизеля були зрозумілі ще на прикладі Mercedes-Benz 260D. Так, називалася майже 50-відсоткова економія палива в порівнянні з бензиновим аналогом, при тому, що солярка в Німеччині тоді коштувала більш ніж удвічі дешевше бензину. Різниця в потужності компенсувалася хорошою тягою на низьких оборотах, а то, що подібна модифікація оцінювалася трохи дорожче, відшкодовувалися тими ж витратами на солярку. У повоєнні роки з паливом було простіше, тому бензиновий мотор «рвонув вперед». А дизель - все ще відносно важкий для легковиків, слабкий, дорогий у виробництві і погано пахне - мав обмежене поширення.

По суті, всі ці дизелі мало чим відрізнялися від довоєнних зразків. Роботи по організації ефективного змішування горючої суміші (в форкамеру / віхрекамерах або безпосередньо в камері згоряння, наприклад, в виїмках на днище поршнів) і застосування ТНВД різного типу (з одним плунжером або з декількома по числу циліндрів, відповідно, розподільного або рядного) не забезпечували якісної зміни характеристик. Лише коректували по нюансам, визначаючи м'якість роботи, кращу економічність, надійні пуски при негативних температурах або більший ресурс паливної апаратури. Принциповий стрибок по зарядженості стався пізніше і, як відомо, був пов'язаний із застосуванням турбонаддува. Тут також за масовістю застосування лідирували європейські вантажні виробники - на початку 50-х відразу кілька компаній наддув на вихлопних газах реалізували на моторах об'ємом близько 10 л. Легковий турбодизель довелося чекати до кінця 70-х.

Наскільки дизелі були поширені на інших континентах, а саме в США і Японії? Ми знаємо, що ні там ні там з різних причин вони популярністю не користувалися. Але й не можна сказати, що їх зовсім ігнорували. Правда, те, що народжувалося в цих країнах, мало специфічні особливості.

Правда, те, що народжувалося в цих країнах, мало специфічні особливості

Наприклад, що з'явився в 1959-му році дизель, орієнтований на Toyopet Crown (майбутня Toyota Crown, зліва), мав обсяг всього 1,5 л і потужність в 40 сил. Хоча тут, напевно, більше питання до самої моделі, якій ще далеко було до того, чим вона стала пізніше. До речі, після першого покоління Crown про дизелі забули на 12 років. У Штатах післявоєнний мотор на солярці представили тільки в 1978-85 рр. - в GM, а точніше, в підрозділі Oldsmobile розробили лінійку LF / LT / LS з п'яти агрегатів, виконаних з американським розмахом. Це були V6 і V8 (схоже, перші легкові дизелі з подібним розташуванням циліндрів) обсягом 4,3 і 5,7 л, які встановлювалися, наприклад, на Oldsmobile Cutlass (праворуч). Потужністю вони, правда, не відрізнялися - всього 85-120 сил. Крім того, репутацію дизелів зіпсувала неякісна солярка з водою і сторонніми включеннями, а вони, в свою чергу, на довгі роки вбили бажання янкі пересуватися на легковиках з таким типом двигунів

В цілому в Японії від дизеля, як в США, не відмовилися. З 60-х він ставився на средньорозмірні Nissan і тим більше широко використовувався на легкої комерційної техніки і позашляховиках. Та й турбонаддув став справою звичною лише трохи пізніше, ніж у Старому Світі - в 80-х. Інша справа, що за деякими винятками (скажімо, у Mitsubishi Lancer 2,0-літровий дизель був в кінці 70-х) автомобілі C- і D-класів стали мати дизельні версії тільки в тих же 80-х. А інші фірми (Honda, Subaru) обзавелися ними в історичному сенсі зовсім недавно. Хоча і в Європі були компанії, до останнього чинили опір дизелізації. BMW, яка запустила мотори на солярці лише в 80-х, а на деяких моделях тільки в 90-х, показовий приклад.

Далі розвиток продовжилося по шляху переходу на електронне управління подачею палива і безпосереднє уприскування, а також ув'язки всього цього з турбонаддувом при обов'язковому використанні інтеркулера. В середині 90-х з'явилися дизелі з чотирма клапанами на циліндр і common rail. І якщо перше - заслуга європейців, конкретно Mercedes, то друге довели до конвеєра японці - в компанії Denso створили такий тип паливної апаратури для двигуна вантажівки Hino Ranger. Правда, на легковий дизель common rail прибудували знову ж в Європі - Magneti Marelli і Alfa Romeo. З кінця 90-х дизелі прийшли в автоспорт - в той, де важлива не тільки потужність, але і економічність.

З кінця 90-х дизелі прийшли в автоспорт - в той, де важлива не тільки потужність, але і економічність

Прототип Mini All4 Racing команди X-Raid, який бере участь в ралі-рейдах з 2011 року. У дизельної «шістки» BMW об'ємом 3,0 л порівняно (природно, для спортивного двигуна) невисока потужність - «всього-то» 320-330 к.с. Зате момент в 800 Нм розвивається вже на 2100 об / хв, що має допомагати на хитких грунтах. Крім того, економічність дизеля дозволяє нести на собі менший запас палива

Розвиток металургійних технологій ще до того, як дизелі стали популярні в спорті, дозволило отримати досить жорсткий компактний V-подібний блок з алюмінію. У 1997 році в Audi створили V6 (2,5 л, 150-179 к.с.), в 1999-му там же - V8 (3,3 л, 224 к.с.). З тих пір дизельний «V-образник» на легковику або кросовері перестав бути чимось надординарного. До речі, в першій і другій половині 2000-х змінили своїм бензиновим перевагам і Honda з Subaru. У 2010-му у Mitsubishi з'явилося сімейство дизелів 4N з системою зміни фаз газорозподілу. А недавно на 4,0-літровому V8 Q7 Audi реалізувала AVC - Audi Valvelift System, управління висотою підйому клапанів.

У Mitsubishi спочатку отримали 1,8 і 2,3-літровий мотори 4N13 і 4N14, які встановлюються на ASX, Outlander, Delica, Peugeot 408, Citroen C4 Aircross. У 2015 році з'явився 181-сильний 2,4-літровий дизель, з ним можна познайомитися, наприклад, на пікапі L200. Всю лінійку об'єднують алюмінієвий блок, MIVEC і, природно, чотири клапани на циліндр

Без тіні сумніву можна сказати, що дизелі, втім, як і бензинові мотори, в якості основного тягового агрегату, тобто не в складі гібридних установок, в своєму розвитку досягли апогею або наблизилися до нього. Справа не тільки в форсировке - в екологічних нормах, яким слідувати все складніше і складніше. «Дізельгейт» тому приклад. Бути може, не дарма японці, залишивши мотор на важкому паливі для моделей спеціалізованих, на легковиках від нього відмовилися, а сили і засоби пустили на вдосконалення всього того, що пов'язано з «електро». Хоча що нам до екології? Тут би в експлуатаційному сенсі переварити все те, що навигадували сучасні інженери.

Андрій Писарєв

Керівник СТО «Рудольф Дизель»,
стаж за фахом більше 20 років

- Зрозуміло, більше проблем доставляє паливна апаратура. Правда, є від застосування common rail безумовні позитивні сторони. Наприклад, через відсутність форкамер в голівках і сильно температурно навантажених від цього зон, а також за умови електронного управління процесом уприскування, ГБЦ тепер не тріскаються, як на старих «механічних» дизелях. Але common rail - не єдина складова, заміну елементів якої потрібно заносити в графу витрат на експлуатацію. Зрештою, при певному підході - заправках на перевірених АЗС, встановлення додаткового паливного фільтра, що очищає солярку краще, ніж штатний, використанні присадок - проблеми з паливною апаратурою можна мінімізувати. Але нікуди, на жаль, не дітися від нинішнього конструктивного підходу, де дизель, як і бензиновий агрегат, стає заручником еконорм і сучасної ринкової стратегії. Справно служити повинен під час гарантійного періоду, після чого вирушати на звалище. І забезпечувати компанії продаж нових автомобілів або запчастин.

І забезпечувати компанії продаж нових автомобілів або запчастин

З приводу додаткових паливних фільтрів серед ремонтників існують різні думки. Хтось пропонує установку неоригінального, як на фото, нібито має кращу ступінь очищення, ніж штатний. Інші зазначають, що і штатний, якщо він куплений відповідно до рекомендацій виробника, не пропустить до апаратури сторонні включення. А ще один бар'єр на шляху палива створить небажану навантаження для насоса, що підкачує. Інші варіанти - установка другого заводського фільтра або «Сепар». Функція останнього в даному випадку - відокремлювати воду

Звідси несправності, раніше для дизелів нехарактерні. У 2,5-літрової «п'ятірки» VW Touareg спостерігаємо знос кулачків распредвала до 100 тис. Км. Чи то від нестачі мастила, то чи конструктивно цей вузол виконаний перевантаженим. На 4,2-літровому V8 Audi Q7 циліндри, розташовані поруч з каталізатором, схильні до задирам. На 2,7-літровому V6 Land Rover Discovery провертає вкладиші, позбавлені замків. І у нього ж рвуться ланцюги, що зв'язують пару розподілвалів в кожній головці.

У цього дизеля Disco, до речі, який розроблявся спільно Land Rover, Ford, Jaguar і PSA, складний привід ГРМ. З фронту розташовується зубчастий ремінь, що приводить по одному распредвали в кожній ГБЦ. А з тильної сторони двигуна від цих валів ланцюгами обертається ще пара (механізм DOHC). Так ось, ремінь живучий, але коротенькі ланцюга, оснащені, між іншим, натяжителями, розтягуються і рвуться

При пробігу близько 100 тисяч розтягується ланцюг і на мерседесовском 2,1-літровому OM651 (CLA, GLA, A-Class, B-Class) - в результаті може перескочити. А на ніссановськіє YD25 (Nissan Pathfinder, Navara) був випадок, коли вона рвалася трохи за 150 тисяч. У дизелів BMW серії N ламаються осі заслінок вихрових каналів, і заслінки потрапляють прямо в циліндри. 1VD-FTV, що встановлюється на TLC200, по модної тенденції одноразовий. Після зносу гільз і вкладишів, що здатне відбутися до 200 тис. Км, блок можна викидати. Знаю, що деякі сервіси пропонують гільзовка, але, як правило, без гарантії. На цьому тлі чистка EGR, яку, в залежності від пробігу та умов експлуатації, потрібно проводити часом мало не щороку, виглядає дрібницею і по грошах, і по витраченому часу. Словом, до сучасних дизелів потрібно ставитися так само, як до відповідних бензиновим моторам. Автомобілі з ними купувати при пробігу пристойно так до 100 тис. Км. Або, в іншому випадку, бути готовим до дуже серйозних витрат, іноді порівнянними з вартістю машини.

Віктор Івашкевич

Технічний директор СТО «Політех-Автоград»,
стаж за фахом більше 10 років

- Не можна сказати, що common rail безпосередньо впливає на надійність і ресурс дизеля, його ЦПГ. Але ось побічно ... Адже поряд з турбонаддувом це елемент, який визначає потужність сучасних дизелів, по якій вони впритул наблизилися, а в ряді випадків навіть перевершують бензинові мотори. Втім, існує одна неприємна особливість, більше характерна саме для дизелів з common rail. Якщо якась форсунка починає зливати в циліндри паливо - не сильно, так, що це не бачить система - то наслідки зазвичай бувають катастрофічними. Через високого тиску і температури відбувається не просто прогар поршня - оплавляется все його днище, спотворюючи попутно дзеркало циліндра. На дизелях з механічною апаратурою, навіть форкамерних, таке теж трапляється, але дуже рідко.

Альо це вже, так би мовити, експлуатаційна ситуация. Сучасний дизель і без зовнішніх впливів здатний підкидати шокуючі сюрпризи, оскільки за рідкісним винятком спроектований без технічного обслуговування. А ще так, повторюся, немов це не агрегат для сірячинній техніки - гоночна установка, у якій треба було отримати максимальну віддачу, цілі ж домогтися пристойного ресурсу не стояв. Яскравий приклад - «вісімка» 1VD-FTV на TLC200. Її чавунний блок сильно полегшений, відновлення виробником не передбачено, приклади гільзування є, але не всі вони вдалі. Ми теж візьмемося, однак без гарантованого результату. Так званий короткий блок новим стоїть під 500 тис. Рублів ... Тим часом, вже є випадки провороту корінних вкладишів, навіть деформації самого блоку, критичного зносу в парі поршень-дзеркало циліндра, розтягування і обриву правої ланцюга ГРМ, яка призводить, в тому числі, насос Гура. Останнє відбувалося при пробігу близько 100 тис. Км, а в цілому ресурс 1VD лежить в межах 150-200 тис. Км.

До речі, цей тойотовский дизель здорово нагадує європейські мотори, наприклад, V6 об'ємом 2,7 і 3,0 л, що встановлюються на Discovery і Range Rover. На першому, як говорив колега, провертає шатуни. На більш об'ємному двигуні по «щоках» ламається колінвал.

Мабуть, настав час розвінчувати черговий стереотип - про ресурсному тойотовском дизелі. Хоча і до цього 1VD-FTV підносив нетипові раніше сюрпризи. Так, доступ до двох його турбін можливий лише при демонтажі двигуна з автомобіля

Доводилося стикатися з мерседесовским OM646 - одноразовий і без можливості шліфування коленвала. Правда, останнє характерно для багатьох сучасних дизелів. На 2,2-літровий мотор Renault Master (серія G-Type - прим. Авт.) На 110 тис. Км був обрив шатуна. У 2,0-літрового дизеля Renault Espace турбіна розташована між агрегатом і моторним щитом і температурно навантажена. Згодом крильчатка починає зачіпати за корпус, чому сам дизель йде в рознос.

Винятки є. Наприклад, міцубісиевськіх 4M41, якщо не брати до уваги електронну паливну апаратуру (НЕ common rail, він з'явився року з 2006-го, вже на Pajero четвертого покоління), не перетравлюється нашу солярку, - хороший, надійний агрегат. У 4D56 до 2007 року при значних пробігах деформувався блок і ламався колінвал. Згодом це усунули, але зробили важким обслуговування - щоб дістатися до свічок розжарювання, треба демонтувати впускний колектор з клапанною кришкою. Зате відомі приклади, коли при пробігах під 300 тисяч 4D56 всього лише планово обслуговували. Ще живий на подібних пробігах і ниссановский YD25. Несподівано сподобався 2,4-літровий Ford Duratorq, що встановлюється на Transit і Land Rover Defender. Притому що кріплення у нього одноразовий (теж загальне місце багатьох нинішніх ДВС) і ланцюг ГРМ однорядна, на нього є ремонтні розміри і ціни невисокі. 1KD-FTV, ще недавно що встановлювався на TLC Prado і Hilux, заслуговує навіть кращої оцінки. Слабке місце у нього, за великим рахунком, лише одне - турбіна із змінною геометрією, у якій від нашого палива виходить з ладу привід цієї системи (для сучасних дизелів звичайна справа). А саме «залізо» мотора, весь низ - від 1KZ. Ходить довго, капіталів. Залишається тільки помріяти, якою б двигун замість 1VD міг вийти з 1HD - з common rail і двома турбінами.

Купувати дизельний автомобіль потрібно з мінімальним пробігом. А в разі ремонту не особливо розраховувати на б / у двигуни з Японії і Європи. В основному зараз попадається відвертий утиль. Звичайно, повністю відмовлятися від такого варіанту пожвавлення машини не варто. Однак більше тут потрібно покладатися на удачу або допомога друзів-знайомих, які подивляться і виберуть агрегат на місці.

Само собою, це не всі приклади того, з чим зараз може зіткнутися власник дизельної машини. На згаданому 2,5-літровий мотор Touareg є випадки зносу блоку до 100 тис. Км. На 2,2-літровому дизелі Freelander від заклинило ТНВД рвався ремінь ГРМ і лопався випускний распредвал. У «четвірок» VW, що в другій половині 2000-х встановлювалися, наприклад, на Passat, стає круглим шестигранний валик привода масляного насоса. 3,0-літровий OM642 свого часу страждав розфарбовувати звареними швами випускного колектора, чиї частинки потрапляли в турбіну. Загалом, подібно до сучасних бензинових двигунів термін життя дизеля тепер визначається гарантійним періодом, а після для забезпечення його роботи можуть знадобитися настільки ж серйозні вкладення. Ні, навіть ще більші. Адже паливна апаратура для дизелів зазвичай дорожче, ніж елементи безпосереднього вприскування у «бензінок».

Попередній матеріал на тему дизельних двигунів: « Паливна апаратура дизелів: альтернативи немає, проблеми бувають »

C чим же доведеться мати справу при купівлі автомобіля з сучасним турбодизелем?
Зацікавилися чи роботою Дизеля промисловці?
Чим відрізнявся від своїх нащадків?
Наскільки дизелі були поширені на інших континентах, а саме в США і Японії?
Хоча що нам до екології?