Тяжёлый запуск дизеля: где искать причину

Дизель, который заводится с полуоборота, — норма. Дизель, который приходится крутить стартером по десять секунд, а потом он заводится с облаком дыма и троит, — проблема, и она будет только расти. Тяжёлый пуск — симптом, который может давать почти любая система двигателя: от аккумуляторов до ТНВД. Чтобы найти причину без лишних затрат, полезно сначала внимательно посмотреть на то, как именно двигатель не заводится.

Что нужно дизелю для пуска

Для самовоспламенения топлива должны одновременно выполняться три условия:

1. Достаточная частота прокрутки. Если стартер крутит слишком медленно, воздух при сжатии успевает отдать тепло стенкам, а через неплотности уходит часть заряда. Большинству дизелей нужно не меньше ста-двухсот оборотов в минуту на прокрутке.
2. Достаточная температура в конце сжатия. Обеспечивается компрессией, а на холоде — подогревом: свечами накаливания или подогревателем воздуха во впуске.
3. Правильная подача топлива. В нужный момент, в нужном количестве и с хорошим распылом. На Common Rail для этого нужно ещё и минимальное давление в рампе.

Если хоть одно условие не выполнено, двигатель заведётся с трудом или не заведётся вовсе. Поэтому разумно двигаться по этим трём пунктам.

Слушайте, как крутит стартер

Первая диагностика — на слух. Если стартер крутит вяло, с натугой, обороты прокрутки низкие — дело почти наверняка в электрике или в загустевшем масле. Проверьте:

• напряжение аккумуляторов под нагрузкой — на двенадцативольтовой батарее при прокрутке оно не должно проседать ниже девяти-десяти вольт, на двадцатичетырёхвольтовой системе — ниже восемнадцати-двадцати;
• состояние клемм, массы двигателя и силовых проводов — окисленные соединения греются и съедают ток;
• сам стартер — износ щёток, втулок, втягивающего реле;
• вязкость масла — летнее масло на морозе превращает прокрутку в мучение.

Если стартер крутит бодро, а двигатель не схватывает — переходим к подогреву и топливу.

Холодный пуск: подогрев и компрессия

Когда двигатель плохо заводится только на холодную, а прогретый запускается сразу, круг подозреваемых сужается до тех систем, которые влияют на температуру в цилиндре.

Свечи накаливания и подогреватели

На легкокоммерческих двигателях и многих моторах спецтехники стоят свечи накаливания. Одна неработающая свеча даёт неровный пуск и дым из одного цилиндра, несколько — серьёзные проблемы на морозе. Проверка — сопротивление каждой свечи и ток, потребляемый цепью. Не забудьте реле или блок управления свечами.

На большинстве грузовых двигателей — Caterpillar, Cummins, Volvo, Detroit Diesel — свечей нет, вместо них во впускном коллекторе установлен электрический подогреватель воздуха (решётка) или факельный подогреватель. Неисправное реле подогревателя или перегоревшая решётка — частая причина тяжёлого пуска в мороз.

Компрессия

Изношенные кольца, прогоревшие клапаны, неправильные зазоры клапанов снижают компрессию. На тёплом двигателе с этим ещё можно ездить, а холодный не заводится. Компрессию меряют компрессометром через отверстие форсунки или свечи. Разница между цилиндрами важнее абсолютного значения: отставание одного цилиндра больше чем на десять-пятнадцать процентов — повод разбираться.

Горячий пуск: топливная аппаратура

Обратная ситуация — холодный двигатель заводится нормально, а после остановки на горячую крутит долго. Это очень характерная картина для изношенной топливной аппаратуры. Разогретое топливо становится менее вязким, и все внутренние утечки — в плунжерных парах ТНВД, в клапанах форсунок, в зазорах насос-форсунок — резко возрастают.

На насос-форсунках EUI тот же эффект даёт износ плунжерных пар и клапанов, а на HEUI — проблемы со стороны масла: изношенный масляный насос высокого давления, утечки по уплотнениям форсунок, неисправный клапан регулирования давления масла. На Caterpillar 3126, C7 и C9 для пуска требуется минимальное давление масла в магистрали форсунок, и если оно не набирается при прокрутке, двигатель не заведётся.

Топливо и линия низкого давления

Самая банальная, но частая причина. Проверьте по порядку:

• есть ли топливо в баке — указатель может врать;
• не загустело ли топливо на морозе — летняя солярка начинает мутнеть и парафиниться уже при небольших минусах;
• состояние фильтров и сепаратора, нет ли в них воды или льда;
• нет ли подсоса воздуха — при стоянке топливо стекает в бак, система завоздушивается, и утром двигатель долго не заводится;
• работает ли электрический подкачивающий насос, если он есть;
• исправны ли обратные клапаны на линии подачи.

Признак подсоса воздуха — двигатель заводится после прокачки ручным насосом, а через ночь снова тяжело. Ищите неплотность в соединениях, трещины в трубках, изношенное уплотнение ручной подкачки или корпуса фильтра.

Форсунки: как они мешают пуску

Неисправная форсунка может мешать пуску несколькими способами сразу:

• большой слив на Common Rail — давление в рампе не набирается;
• плохой распыл — крупные капли не воспламеняются в холодной камере;
• подтекание — топливо заливает цилиндр на стоянке, при пуске много дыма и стук;
• залипание иглы — форсунка не открывается или не закрывается;
• неисправность электромагнитного клапана — обрыв, межвитковое замыкание, замыкание на массу, которое может «уронить» питание всех форсунок банка.

Последний пункт стоит выделить. На многих блоках управления форсунки сгруппированы, и короткое замыкание в одной обмотке отключает всю группу. Двигатель заводится на половине цилиндров или не заводится вовсе. Проверяется это измерением сопротивления обмоток и изоляции на массу.

Диагностика по шагам

Что смотреть в диагностике

Сканер на пуске показывает очень многое: обороты прокрутки, давление в рампе на прокрутке, сигнал датчиков коленвала и распредвала, напряжение бортсети. Если блок не видит оборотов — он не начинает впрыск. Если давление в рампе на прокрутке ниже порога — тоже. На тягачах с насос-форсунками полезно смотреть синхронизацию датчиков и давление масла в магистрали HEUI.

Чего делать не стоит

Не крутите стартер подолгу. Каждая попытка не должна длиться больше десяти-пятнадцати секунд, между попытками нужна пауза. Долгая прокрутка без пуска сажает аккумуляторы, перегревает стартер и, что важно, гоняет ТНВД без нормальной смазки, если топливо не поступает. Не используйте эфир для облегчения пуска на двигателях со свечами накаливания или включённым подогревателем — это может привести к взрыву во впуске и повреждению поршней.

Особенности разных типов систем

Common Rail

Блок управления не начнёт впрыск, пока не получит синхронизацию с датчиков коленвала и распредвала и пока давление в рампе не превысит пусковой порог. Поэтому при тяжёлом пуске первым делом смотрят именно эти два параметра на прокрутке. Если давление на прокрутке растёт медленно и едва доходит до порога, двигатель заводится с задержкой; если не доходит — не заводится. Причины — слив форсунок, износ насоса, дозатор, воздух.

Насос-форсунки EUI

Давление создаётся непосредственно в форсунке плунжером от кулачка распредвала, поэтому на пуск влияют прежде всего подача топлива в галерею головки, отсутствие воздуха и исправность электромагнитных клапанов. Давление в галерее на прокрутке должно быть в пределах, указанных производителем, обычно несколько бар. Если оно ниже — проверяйте подкачивающий насос, фильтры и перепускной клапан.

HEUI

Для пуска нужно давление масла в магистрали форсунок, которое создаёт отдельный насос высокого давления масла. На Caterpillar 3126, C7, C9 и International на прокрутке оно должно подняться до нескольких мегапаскалей, иначе блок не разрешит впрыск. Утечки масла через уплотнения форсунок, через трубки и разъёмы в головке, износ насоса и неисправный клапан регулирования давления масла — частые причины. Зимой проблему усиливает густое масло.

Механические ТНВД

Здесь на пуск влияют износ плунжерных пар, работа пускового обогатителя, угол опережения и, конечно, состояние форсунок. Механическая система нередко прощает многое, но изношенный насос с мутным топливом на морозе может не дать двигателю завестись.

Профилактика

Большинства проблем с пуском можно избежать, если заранее готовить технику к холодам: проверить аккумуляторы под нагрузкой, подогреватель, свечи, заменить топливные фильтры и масло на зимнее, слить отстой из сепаратора, заправиться зимним топливом. Технику, которая стоит на улице, полезно оснащать предпусковыми подогревателями и подогревом топливного фильтра. А форсунки и ТНВД с большой наработкой лучше проверить в межсезонье, чем в первый мороз.

Если машина эксплуатируется в северных регионах, стоит отдельно позаботиться о подогреве топлива. Даже зимняя солярка при сильном морозе может мутнеть, а подогреватель фильтра или топливозаборника решает проблему парафинов. При этом тяжёлый пуск на морозе после установки подогрева, но с нормально работающей электрикой — уже прямой повод проверить форсунки и насос.

Когда пора снимать форсунки

Если электрика, подогрев, компрессия и линия низкого давления в порядке, а пуск остаётся тяжёлым — особенно на горячую — форсунки и ТНВД нужно проверять на стенде. Только там можно измерить реальный слив, давление начала впрыска, подачу на пусковых режимах и качество распыла.

ForsynkaCat проверяет и ремонтирует форсунки Common Rail, насос-форсунки EUI и HEUI, ТНВД для грузовиков, спецтехники, генераторов и судовых дизелей. Адрес: г. Санкт-Петербург, ул. Салова, д. 61, бокс 7. Из регионов форсунки можно отправить транспортной компанией. Вопросы — на [email protected]. Работаем пн–пт 9:00–19:00, сб 10:00–16:00, вс — выходной.