Дизель троит на холостых оборотах

Когда дизель «троит», водитель чувствует это сразу: кабина мелко трясётся на холостых, выхлоп звучит неровно, с провалами, а на приборах иногда дёргается тахометр. Слово «троит» пришло от четырёхцилиндровых моторов, у которых при отказе одного цилиндра работали три, но применяют его к любому двигателю с неравномерной работой цилиндров — хоть к рядной шестёрке тягача, хоть к V8 спецтехники. Причина всегда одна: один или несколько цилиндров дают меньше мощности, чем остальные. А вот почему — нужно выяснять.

Почему это заметнее на холостых

На холостом ходу каждому цилиндру нужно совсем немного топлива — несколько кубических миллиметров на цикл. Любое отклонение подачи на таком маленьком объёме становится заметным в процентах. Кроме того, у двигателя мало инерции на низких оборотах, и выпадение одной вспышки ощущается как толчок. Под нагрузкой те же самые отклонения в процентах меньше, а остальные цилиндры компенсируют слабый — поэтому многие двигатели «троят» только на холостых и при прогреве, а на ходу едут вполне прилично.

Основные причины

Если систематизировать, причин три группы: топливо, воздух и механика цилиндра.

Как найти «ленивый» цилиндр

Прежде чем искать причину, нужно определить, какой именно цилиндр не работает. Способов несколько, от простых до точных.

Отключение цилиндров

На электронных двигателях — через диагностику: поочерёдно отключают форсунки и смотрят на обороты и звук. Если при отключении цилиндра работа двигателя почти не меняется, значит, он и до того работал плохо. На механических двигателях отключение делают, ослабляя накидную гайку трубки высокого давления на форсунке.

Баланс цилиндров и коррекции

Блоки управления Common Rail и многих насос-форсунок постоянно измеряют ускорение коленвала после каждой вспышки и корректируют подачу, выравнивая вклад цилиндров. Эти поправки видны в параметрах. Цилиндр, которому блок постоянно добавляет топлива, — слабый. Если коррекция упёрлась в предел, блок сам запишет ошибку по этому цилиндру.

Температура выпускного коллектора

Пирометром измеряют температуру патрубков выпускного коллектора у каждого цилиндра на прогретом двигателе. Холодный патрубок — цилиндр не работает или работает плохо. Горячий выше остальных — возможный перелив.

Прослушивание

Стетоскопом слушают форсунки: у исправной электромагнитной форсунки слышен чёткий ритмичный щелчок. Глухой или отсутствующий щелчок говорит о проблеме с клапаном или электрикой. Также стетоскопом слушают клапанный механизм — стук от увеличенного зазора хорошо слышен.

Форсунка как причина троения

Если найден слабый цилиндр, а компрессия в нём нормальная, — в большинстве случаев виновата форсунка. Возможные неисправности:

• недолив — забит фильтр форсунки, закоксованы отверстия распылителя, клапан открывается не полностью;
• перелив — изношено седло клапана, распылитель льёт; блок сокращает подачу, а на холостых вместо ровного горения получаются стуки и дым;
• подтекание — после впрыска топливо продолжает сочиться, сгорание затягивается;
• плохой распыл — крупные капли, неравномерный факел;
• залипание — игла или клапан иногда «подвисают», и цилиндр то работает, то нет;
• электрика — повреждённая обмотка, окисленный разъём, перетёртый провод под клапанной крышкой.

Отдельный случай — неравномерная работа после замены или ремонта форсунок без кодирования. Блок применяет к новой форсунке старые поправки, и баланс цилиндров нарушается. Проверьте, что коды форсунок вписаны в блок и соответствуют своим цилиндрам.

Воздух в топливе

Пузырьки воздуха сжимаются, и форсунка, получив вместо топлива пену, подаёт меньше нормы. На Common Rail воздух вызывает колебания давления в рампе, на насос-форсунках — пропуски подачи. Характерно, что троение плавает от цилиндра к цилиндру и усиливается после стоянки. Проверка — прозрачная трубка на входе в насос или в топливную галерею: поток должен быть без пузырей.

На двигателях с насос-форсунками в головке блока, например Caterpillar C13 и C15, Volvo D13, Detroit серии 60, воздух может попадать в топливо через неплотные уплотнительные кольца самих форсунок — со стороны выпуска газов. Прорыв газов из цилиндра в топливную галерею — неприятная неисправность: аэрированное топливо приводит к пропускам сразу в нескольких цилиндрах.

Механика цилиндра

Если форсунка проверена и исправна, а цилиндр всё равно не работает, — ищите механические причины. Самые частые:

1. Неправильные зазоры клапанов. Слишком маленький зазор не даёт клапану закрыться — падает компрессия. Слишком большой — стук и неполное открытие.
2. Прогар выпускного клапана. Часто следствие перелива форсунки в этом цилиндре.
3. Износ кулачка распредвала. На двигателях с насос-форсунками распредвал приводит в движение и клапаны, и плунжеры форсунок; изношенный кулачок форсунки уменьшает ход плунжера и подачу.
4. Залегание колец. Падение компрессии в одном цилиндре.
5. Неисправность механизма отключения клапанов или моторного тормоза. На грузовиках с тормозом-замедлителем на клапанах неисправный исполнительный механизм может держать выпускной клапан приоткрытым.

Компрессия и тест утечек сжатого воздуха позволяют отличить кольца от клапанов: воздух, выходящий через маслозаливную горловину, — кольца, через впуск или выпуск — соответствующий клапан.

Троение на прогреве

Многие двигатели троят первые минуты после холодного пуска, а потом выравниваются. Это может быть нормой на сильном морозе, но если раньше такого не было — повод насторожиться. Чаще всего так проявляются:

• неисправная свеча накаливания в одном цилиндре;
• форсунка с ухудшившимся распылом — на горячем двигателе её недостатки скрываются;
• подтекающая форсунка, которая заливает цилиндр на стоянке;
• пониженная компрессия, которая на холодную особенно заметна.

Чем опасно ездить с троящим двигателем

Не работающий цилиндр — это не только вибрация. Несгоревшее топливо смывает масло со стенок гильзы и попадает в картер, разжижая масло. Переливающая форсунка перегревает поршень, вплоть до прогара. Вибрации разрушают подушки двигателя, навесное оборудование и трубки. А нагрузка распределяется на оставшиеся цилиндры — они работают с перегрузкой. Чем раньше найдена причина, тем дешевле ремонт.

Особенности разных двигателей

На Caterpillar с насос-форсунками EUI троение часто связано с неправильной регулировкой хода плунжера форсунки после ремонта головки: если регулировочный винт коромысла форсунки выставлен неверно, плунжер упирается или не доходит до положенного хода. Также на этих двигателях встречается повреждение жгута проводов форсунок под клапанной крышкой — изоляция перетирается о детали механизма, и форсунка то срабатывает, то нет.

На HEUI (3126, C7, C9) неравномерная работа на холостых, особенно после пуска, часто связана с состоянием масла и уплотнительных колец форсунок. Если масло старое или вспененное, давление в магистрали колеблется, и форсунки срабатывают с разной задержкой. Характерный признак — двигатель троит на холодную, а после прогрева выравнивается, но при этом в Cat ET видны пропуски сразу по нескольким цилиндрам.

На Common Rail Cummins ISB и ISDe, на моторах DAF, MAN и японской спецтехнике чаще всего виноваты сами форсунки: износ клапанной группы и распылителей. На Denso встречается специфическая неисправность — растрескивание клапана управления из-за усталости металла, и тогда форсунка работает нестабильно.

Механические двигатели

На двигателях с механическими ТНВД троение чаще связано с неравномерной подачей секций насоса и износом распылителей. Здесь помогает проверка насоса на стенде с регулировкой подачи по секциям и проверка форсунок на давление начала впрыска. Разница давления открытия между форсунками в один-два десятка бар уже даёт ощутимую неравномерность на холостом ходу.

Почему не стоит менять одну форсунку

Найдя проблемный цилиндр, многие меняют только одну форсунку. Но остальные отработали тот же ресурс и находятся в похожем состоянии. После установки новой или отремонтированной форсунки рядом со старыми баланс цилиндров может даже ухудшиться: новая форсунка подаёт «по паспорту», а изношенные — больше или меньше. Блок начнёт подстраиваться, и через некоторое время троение вернётся, но уже в другом цилиндре. Разумная практика — проверять весь комплект и ремонтировать те, что вышли за допуски.

Иногда троение бывает следствием неисправности не форсунки, а её посадки. Если медная шайба под форсункой не заменена при установке или установлена двойная шайба, распылитель оказывается на другой высоте в камере сгорания, факел бьёт не туда, и сгорание в этом цилиндре ухудшается. Неплотная посадка, кроме того, даёт прорыв газов вдоль корпуса — характерный чёрный нагар на форсунке и «чмокание» на холостых. Поэтому при каждой установке форсунки нужно использовать новую шайбу правильной толщины и затягивать крепление с моментом, указанным производителем.

Итог и что делать

Найдите слабый цилиндр через отключение или коррекции, проверьте в нём компрессию и зазоры клапанов. Если механика в порядке — снимайте форсунку. Если коррекции высокие сразу на нескольких цилиндрах или троение плавает — ищите воздух, воду, проблемы с давлением. При большом пробеге разумно отправить на проверку весь комплект форсунок: изнашиваются они примерно одинаково.

В ForsynkaCat мы проверяем форсунки и насос-форсунки на стенде, измеряем подачу на холостом ходу и других режимах, выявляем перелив, подтекание и плохой распыл, ремонтируем и выдаём коды коррекции. Адрес мастерской: г. Санкт-Петербург, ул. Салова, д. 61, бокс 7. Принимаем форсунки из регионов через транспортные компании. E-mail: [email protected]. Режим работы: пн–пт 9:00–19:00, сб 10:00–16:00, вс — выходной.