Уплотнительные кольца форсунок: почему важна замена

На насос-форсунке, которая стоит в головке блока, обычно два-три наружных уплотнительных кольца, а на гидравлических HEUI — три и больше. Это недорогие резиновые детали, и о них часто забывают: снимают форсунку для проверки, ставят обратно на старые кольца, и всё вроде работает. Проходит неделя, месяц — и начинаются проблемы, которые ищут где угодно, только не в кольцах. Солярка в масле, падение давления топлива, трудный запуск, нестабильный холостой ход. В этой статье — почему эти маленькие детали так важны и какие правила при работе с ними надо соблюдать.

Что разделяют кольца

Насос-форсунка стоит в колодце головки блока, и вокруг неё сходятся сразу несколько сред, которые ни в коем случае не должны смешиваться. В зависимости от конструкции двигателя это:

• Топливо низкого давления в галерее головки, из которой форсунка заполняется и в которую сбрасывает излишки.
• Моторное масло под клапанной крышкой, где работают коромысла и толкатели.
• Масло высокого давления — только у HEUI, где оно подаётся к форсункам для привода плунжера.
• Охлаждающая жидкость, которая омывает стакан форсунки снаружи.
• Газы из камеры сгорания под давлением сгорания.

Каждое кольцо отделяет одну зону от другой. Верхнее, как правило, не даёт топливу из галереи попасть в масло под клапанной крышкой. Нижнее или промежуточное отделяет топливную галерею от зоны распылителя. От газов камеры сгорания распылитель отделяет медная или стальная шайба под форсункой, либо коническая посадка в стакане. У HEUI добавляется кольцо, которое отделяет масло высокого давления от топлива и от картера.

Почему кольцо выходит из строя

Резина уплотнительного кольца работает в тяжёлых условиях: в горячем топливе и масле, при температуре головки блока, с постоянной вибрацией. Со временем она меняет свойства.

Задубевание

От температуры и контакта с топливом резина теряет эластичность. Кольцо, которое при установке было упругим, становится жёстким и принимает форму канавки. Пока форсунка стоит неподвижно, оно может ещё держать. Но при снятии и повторной установке жёсткое кольцо уже не восстановит форму и не прижмётся к стенке колодца.

Остаточная деформация

Даже без задубевания резина, долго находящаяся в сжатом состоянии, сохраняет деформацию. Сечение кольца становится не круглым, а сплющенным, и сила прижатия падает. Это нормальный процесс, и именно поэтому все производители требуют менять кольца при каждом снятии форсунки.

Механические повреждения при монтаже

Острые кромки отверстий в головке, грязь в колодце, перекос форсунки при установке — и кольцо надрезано или перекручено. Такое кольцо может начать протекать сразу или через некоторое время.

Химическая несовместимость

Неоригинальные кольца из резины неподходящего состава набухают или, наоборот, усыхают в топливе. Особенно критично это для колец, работающих в масле высокого давления HEUI, и для колец, которые контактируют с биодизельными добавками.

К чему приводит неисправное кольцо

Особенно опасна протечка топлива в масло. Разжиженное масло теряет вязкость, и под ударом оказываются вкладыши коленвала, распредвал, ролики коромысел, турбокомпрессор. Двигатель может «съесть» вкладыши задолго до того, как водитель заметит, что уровень масла растёт. Поэтому, если уровень масла поднимается между заменами, двигатель надо остановить и искать причину, а не сливать излишки.

Почему кольца меняют всегда

Правило простое: сняли форсунку — поставили новые кольца и новую шайбу. Без исключений, даже если форсунку только вынули и сразу вставили обратно, даже если кольца выглядят нормально. Причина в том, что кольцо после работы уже приняло форму канавки, уплотнение держится за счёт деформации, а повторная установка эту деформацию нарушает.

Стоимость комплекта колец несопоставима с ценой последствий: замена масла, промывка системы, возможный ремонт двигателя из-за разжижения, повторное снятие форсунок. Поэтому в мастерской ForsynkaCat каждая отремонтированная форсунка выдаётся с новыми уплотнениями, а клиентам мы советуем не использовать старые даже на исправных форсунках.

Как правильно ставить кольца

Правильная установка колец — не менее важна, чем их замена. Несколько правил, проверенных практикой.

1. Очистить колодец форсунки в головке от нагара, грязи и остатков старых колец. Особенно внимательно — кромки отверстий и проточки, через которые форсунка проходит при установке.
2. Очистить канавки на корпусе форсунки. Остатки старой резины или нагар не дадут новому кольцу сесть ровно.
3. Использовать кольца, рассчитанные на конкретную форсунку, — по размеру, сечению и материалу. Кольца разных производителей и разных номеров форсунок отличаются.
4. Не перекручивать кольцо при надевании. Перекрученное кольцо уплотняет неравномерно и быстро разрушается.
5. Смазать кольца перед установкой чистым моторным маслом или специальной смазкой, если её рекомендует производитель двигателя. Сухое кольцо при установке может закатиться или порваться.
6. Устанавливать форсунку ровно, без перекоса, плавным усилием. Не забивать её молотком и не тянуть прижимом с перекосом.
7. Заменить медную или стальную шайбу под распылителем. Повторно использовать её нельзя — она обжата и не обеспечит герметичность.
8. Затянуть прижим форсунки заданным моментом, в правильной последовательности, если прижимных болтов несколько.

Стаканы форсунок: соседняя тема

Когда речь идёт об уплотнениях, нельзя забыть про стаканы. Стакан форсунки — втулка в головке блока, которая отделяет форсунку от охлаждающей жидкости. У него тоже есть уплотнения: снизу он обычно развальцован или посажен на герметик, сверху уплотняется кольцом. Стакан может трескаться, корродировать изнутри от некачественного антифриза или прогорать.

Признаки неисправного стакана: уход охлаждающей жидкости без видимых подтёков, пузыри газов в расширительном бачке, белый дым, повышение давления в системе охлаждения, топливо в антифризе. Проверить стакан можно опрессовкой системы охлаждения при снятых форсунках или осмотром эндоскопом. Замена стакана требует специального инструмента для выпрессовки, развальцовки и обработки посадочного места.

Оригинал или аналог

Рынок предлагает множество наборов уплотнений для форсунок, и цены на них различаются в разы. Разница не только в бренде. Хорошее кольцо изготавливается из фторкаучука или специальной нитрильной резины, рассчитанной на длительную работу в горячем топливе и масле. Дешёвое может быть сделано из обычной резины, которая в топливе набухает, теряет прочность и через короткое время начинает пропускать.

Внешне отличить хорошее кольцо от плохого сложно. Косвенные признаки — точность размеров, отсутствие облоя по линии разъёма пресс-формы, равномерный цвет, упругость. Кольцо из фторкаучука обычно тяжелее и плотнее на ощупь. Но надёжнее всего брать кольца от проверенных поставщиков, которые указывают материал и соответствие номеру форсунки.

Мы в мастерской используем уплотнения, проверенные на большом количестве отремонтированных форсунок, и подбираем их под конкретный номер. Если вы покупаете кольца сами, сравните их с оригинальными по размеру и сечению, прежде чем ставить.

Особенности HEUI

У гидравлических форсунок кольца особенно критичны, потому что одно из них работает под давлением масла в сотни бар. Порванное или неправильно установленное кольцо масляной полости приводит к тому, что насос не может поднять давление до порога запуска, и двигатель не заводится, особенно на горячую, когда масло жиже. Именно поэтому на Caterpillar 3126, C7, C9 и International DT466 после любых работ с форсунками иногда возникают проблемы с запуском — чаще всего это кольцо, установленное с перекосом.

Ещё одна особенность — после установки форсунок HEUI нужно убедиться, что масляная рампа заполнена. Если двигатель долго не запускался, масло могло стечь, и насосу нужно некоторое время, чтобы его набрать.

Хранение запасных колец

Резина стареет не только в двигателе, но и на полке. Кольца, которые годами лежали в мастерской на солнце, рядом с электродвигателями или в жарком помещении, теряют эластичность ещё до установки. Хранить их нужно в закрытой упаковке, в тёмном прохладном месте, вдали от источников озона и растворителей. Перед установкой кольцо стоит слегка растянуть и осмотреть: трещины на поверхности, липкость или, наоборот, жёсткость — повод его выбросить.

Как понять, что дело в кольцах

Если после снятия-установки форсунок начались проблемы, которых не было до работ, первым делом проверьте кольца и шайбы. Если уровень масла растёт и пахнет топливом, проведите тест: перекройте обратку или подайте давление в топливную систему при заглушённом двигателе и посмотрите, не появляется ли топливо под клапанной крышкой у какой-либо форсунки. Если на корпусе форсунки при снятии виден нагар выше шайбы — газы прорывались. Если у HEUI нет давления масла на запуске — проверьте кольца масляной полости.

Мастерская ForsynkaCat в Санкт-Петербурге ремонтирует насос-форсунки и выдаёт их с полным комплектом новых уплотнений, подобранных под конкретную модель. Подскажем, как правильно установить форсунки и на что обратить внимание при осмотре стаканов. Адрес: ул. Салова, д. 61, бокс 7. Из регионов принимаем форсунки транспортными компаниями — пишите на [email protected]. Режим работы: пн–пт 9:00–19:00, сб 10:00–16:00.