Подходящее решение

 

Вряд ли нужно лишний раз говорить о том, насколько тонка, то есть прецизионна, современная система дизельного впрыска Common Rail. Ее надежность, безусловно, не вызывает никаких сомнений, однако с течением времени под воздействием неблагоприятных условий эксплуатаций и прочего даже самая высококачественная, самая точная система неизбежно теряет свои изначальные характеристики, выходит из строя. При этом стоимость новых инжекторов Common Rail достаточно высока и составляет в среднем 500 евро для легкового автомобиля и 800 евро для коммерческого. Восстановленные инжекторы уже дешевле: соответственно, 300–350 евро. Ну а профессионально отремонтированные — 240–275 евро. Именно поэтому услуга по ремонту инжекторов весьма привлекательна для владельцев дизельных автомобилей: она позволяет им сэкономить значительные суммы и получить на выходе деталь, не уступающую по своим характеристикам новой. А значит, ее оказание может быть выгодно для станций технического обслуживания, работающих с системами дизельного впрыска, с учетом того, насколько популярной в России в последнее время стала дизельная тематика.

Действительно, парк автомобилей с дизельными двигателями с каждым годом увеличивается. Современные дизели эффективно сочетают в себе экономичность топлива и высокий уровень технических характеристик.

Сейчас дизель популярен, как никогда прежде. В Европе количество продаваемых новых автомобилей с дизельными двигателями больше, чем с бензиновыми. И даже самые утилитарные отечественные коммерческие автомобили сегодня используют системы Common Rail. Легковые модели, легкий коммерческий транспорт, тяжелые грузовики, строительная и спецтехника — все они объединены наличием компонентов дизельного впрыска от Bosch. В 2012 г. компания поставила на конвейер более 8 млн систем Common Rail, а к 2015 г. это значение достигнет 12 млн.

Конечно же, рост дизельного автопарка приводит к повышению спроса на сервисное обслуживание дизельных машин. Но, как можно видеть, в последнее время уровень технического прогресса в дизельных технологиях значительно повысился — классические методы ремонта зачастую становятся невозможными. По имеющейся статистике, в 2012 г. каждые 4 из 5 выпущенных автомобилей с дизельными двигателями оснащены системами Common Rail. Благодаря этому по сравнению с началом 90-х гг. прошлого века количество выбросов углекислого газа современных дизелей сократилось на 96 %, а твердых частиц — на 98 %. Столь значительное улучшение характеристик стало возможным благодаря инновационным конструкциям систем дизельного впрыска. И это накладывает повышенные требования к квалификации ремонтных мастерских и качеству сервисного обслуживания.

Комплект Step III был разработан и выведен на рынок около 4 лет назад. За это время он многократно подтвердил свою эффективность и высокую продуктивность. Его появление напрямую связано с возникновением необходимости производить ремонт топливных инжекторов систем Сommon Rail по технологии завода-изготовителя. При этом ресурс отремонтированных изделий возобновляется, приближаясь к ресурсу новых инжекторов. Кроме того, полностью сохраняется экологический стандарт двигателя.

Применение технологии 3-й ступени позволяет полностью соблюсти технологии завода-изготовителя по выдерживанию таких внутренних параметров инжектора, как ходы компонентов, натяги, зазоры, работа прецизионных пар. Предыдущие технологии ремонта (Step I и Step II) не обеспечивали подобного качества ремонта. Почему? Потому что 1-я ступень обеспечивала замену только распылителя, то есть нижней части, 2-я ступень — замену кольца высокого давления. Это неметаллический компонент, участвующий в удержании давления внутри инжектора. Если он выходит из строя, его можно было попытаться заменить. А 3-я ступень охватывает все: диагностику функциональных параметров, замену деталей вышедших из строя (определенных визуальным осмотром), и сборку с учетом индивидуальных особенностей применяемых компонентов. Она дает максимальный результат. Технология подразумевает полную разборку инжектора, дефектацию его деталей, последующую сборку и проверку.

Еще одно значительное преимущество технологии 3-й ступени в том, что она позволяет максимально снизить время на выполнение диагностики. Буквально за несколько секунд можно определить важнейшую характеристику топливоподачи — ход анкера. Если величина хода анкера находится за пределами допуска, инжектор тотчас отправляется на ремонт, ставить его на стенд нет уже никакого смысла. Только на одном этом этапе мы сразу выигрываем 15–20 минут. Ведь что собой представляет постановка на стенд? Если это первичная входная диагностика — это долгая и трудозатратная процедура, сопряженная с очисткой инжектора (с внешней стороны и внутри). Причем внутри его полностью промыть никогда не получается, по большому счету, основная внутренняя очистка инжектора выполняется как раз при высоких давлениях уже на стенде, что, безусловно, приводит к загрязнению оборудования. В итоге вы убеждаетесь, что инжектор не работает, загрязняете стенд, теряете время и только после этого приступаете к разборке.

Для реализации данной технологии потребуется специальный комплект, который включает все необходимые инструменты для разборки, дефектации и сборки форсунки. Это различные ключи, переходники, измерительные штоки, измерительные адаптеры, калибровочные поверхности, держатели, регулировочные шайбы, съемники, инструменты для сборки, пневматический модуль CRR 120 (создание требуемых усилий преднатяга в процессе измерений, поджатие измерительного штока), электрический модуль CRR 220 (активация электромагнита), стабилизатор, цифровой индикатор часового типа CRR 420 (точное измерение геометрических размеров и ходов), электронный динамометрический ключ, набор регулировочных шайб (CRI/CRIN), цифровой индикатор с кабелем, кабели для проверки соленоидов.

Отдельно обратим внимание на регулировочные шайбы — основной ремонтный компонент. Для настройки функциональных параметров предлагается около 380 регулировочных шайб для CRI и около 270 регулировочных шайб для CRIN. Шаг толщины — 2…10 мкм. Такая градация обусловлена именно высочайшей прецизионностью современной системы. Если 30 лет назад допуск в дизельных системах составлял 100 мкм, что равно 0,1 мм, а 10 лет назад — 10 мкм (0,01 мм), то сегодня его величина 1 мкм, или 0,001 мм. Для сравнения: толщина человеческого волоса — около 100 мкм, а диаметр клеток крови — 10 мкм. То есть можно представить себе, насколько высокоточные измерения и калибровки/ремонтные операции приходится выполнять.

 

Шаг за шагом

 

Сама технология выглядит следующим образом. Демонтируем инжектор, осматриваем его, проверяем наличие следов коррозии, потому что в этом случае специалисты компании Bosch вообще не рекомендуют его ремонтировать (толщина стенок корпусов, особенно в контурах высокого давления, довольно мала — мы просто физически не сможем понять, насколько проржавел корпус). Ведь если коррозия проникла достаточно глубоко, последствия использования такого инжектора могут быть самыми негативными, вплоть до разрыва корпуса.

Но если все в хорошем состоянии, инжектор снаружи чистый, мы можем установить его на стапель и при помощи цифрового индикатора измерить ход анкера с точностью до микрона. Именно цифрового, поскольку механические индикаторы дают погрешность до 20 мкм и не запоминали результаты измерений. А цифровое устройство к тому же измеряет пять импульсов и на их основании выдает среднеарифметическую максимально точную величину.

После коммутации индикатор включается, приводится в рабочее состояние. Подается подпружинивающий воздух (подпружинивание необходимо, потому что под действием электрического сигнала игла измерительного приспособления и шток цифрового индикатора имеют очень большой ход, обусловленный силами инерции. Индикатор обнуляется, подается управляющий сигнал — имитация реальных условий. Получаем определенный результат хода анкера. Судить о том, насколько это значение допустимо, на данном этапе сложно. Поэтому обращаемся к программе — софту, специально разработанному для того, чтобы осуществлять контроль за параметрами. С данной программой работают постоянно, включая дальнейшие мероприятия по ремонту инжекторов. Показатели можно вносить в ручном или автоматическом режиме (по специальному кабелю информация с индикатора переносится в программу). Если величина хода анкера находится в пограничном состоянии зеленого поля допуска, можно сказать, что инжектор по этой характеристике пока еще исправен. Но надо понимать, что характеристика (одна из важнейших)— это еще не полное представление о состоянии инжектора, она не дает полного представления о его работоспособности. Инжектор же все-таки почему-то принесли, значит, есть какие-то нарекания к его работе. Скорее всего, что-то в нем не так. Следовательно, нужно проверить и другие параметры, выполнить ряд мероприятий. А именно — разобрать, оценить визуально состояние внутренних компонентов, произвести определенные замеры, вновь собрать инжектор и по результатам сборки оценить по результатам стендовой проверки, будет ли он обладать нужной производительностью на разных эксплуатационных режимах.

К тому же, не забывайте, мы имеем дело с чрезвычайно высокоточной прецизионной системой (простите за повторение, но это действительно важно). Отклонение от регламентированных значений, о каких бы ее компонентах мы ни говорили, всего лишь на 4–5 микрон в одну или другую сторону — это выход за пределы допустимых значений. В итоге топливоподача, осуществляемая через инжектор в цилиндр двигателя, будет отличаться от оптимальной. Причем отличаться на разных режимах — по-разному.

Итак, помимо хода анкера существует еще несколько величин, характеризующих работу инжектора. Ведь в создании нужной топливоподачи участвуют различные параметры инжектора. Ход анкера, остаточный воздушный зазор (насколько тарелки анкерных групп не доходят до электромагнитов), избыточный ход тарелок, преднатяг пружин анкерной группы. Это сверху. Внизу — ход иглы распылителя и преднатяг пружины иглы распылителя. То есть мы имеем шесть параметров, участвующих одновременно в одной работе — организации нужной топливоподачи.

Чтобы правильно выставить все эти размеры при помощи своих собственных индивидуальных регулировочных шайб, нужно произвести ряд замеров. Замеряются практически все компоненты, участвующие в сборке инжектора, — несколько десятков штук. Использовать для этих целей обычные микрометры практически невозможно, потому что классическими микрометрами, доступными на рынке, возможно производить только определенные замеры — такие, например, как толщины шайб. Но определение толщины шайб — это не цель наших измерений, это результат определения габаритов тех компонентов, которые применяются при сборке каждого инжектора. Поэтому в силу вступает следующий метод.

Применяется специальный измерительный адаптер, на который накручиваются вспомогательные измерительные адаптеры. Сверху монтируется индикатор, и при помощи воздушной магистрали организуется перемещение измерительного штока то в верхнюю мертвую точку, то в нижнюю. Компанией Bosch предложен определенный метод измерения. Прежде чем приступить к измерениям, определяется калибровочный размер, то есть ход измерительного штока от верхней мертвой точки до калибровочной поверхности. Зачем это нужно? Чтобы учесть возможный износ измерительных компонентов в процессе работы: оборудование используется длительное время, поэтому некоторый износ неизбежен. Кроме того, необходимо учесть температуру и влажность окружающей среды, довольно значительно влияющие на точность измерений. После калибровки, убирая калибровочную поверхность или подкладывая под нее измеряемый объект, будь то шайбы или анкерные группы инжекторов, определяем величину измеряемого объекта с точностью до микрона.

Этот метод измерений предложен компанией для того, чтобы измерять все компоненты, входящие в инжектор, учитывать особенности их размеров и компенсировать отличия от нормативных данных при помощи регулировочных шайб.

Дело в том, что все внутренние компоненты инжектора производят на станках. Даже самые маленькие. Все ли они будут одинаковых размеров? Нет. Их размеры непременно будут лежать в допуске, но они могут быть различными. А для системы важны микроны. Поэтому определенные расхождения в одинаковых запчастях по размерам компенсируются шайбами. В результате через согласование оптимальных ходов и преднатягов достигается максимально точная производительность по топливоподаче.

Это и есть основные процедуры, проводимые топливщиками в своих мастерских, — процедуры, требующие аккуратности, знания, опыта работы. Не имея всех этих качеств и навыков, заниматься выполнением подобных операций не получится: цена ошибки слишком велика, а потому не стоит рисковать.

 

В зоне особого внимания

 

Кроме прочего существует целый ряд особых нюансов, на которые надо обращать особое внимание. В процессах измерений участвуют специальные адаптеры. Их скручивают между собой и накручивают на измеряемые объекты. Эти действия нельзя производить обычными ключами — у каждого человека свое восприятие усилий. Если адаптеры монтируются с заниженным завышенным усилием, то и ходы, соответственно, изменятся. Причем достаточно сильно, даже с учетом того, что допуска по усилию составляют всего 1,0 или 0,5 Н — несколько микрон сразу же теряется в этом случае.

Чтобы усилия были стандартизированы и можно было точно оценить их величину, необходимо применять электронные динамометрические ключи. Ключи, снабженные специальными чипами, — прежде чем осуществлять ими работу на конкретных инжекторах, всегда через компьютер загружается специальная программа, точно так же поставляемая вместе с комплектом 3-й ступени.

Ключ используется для контроля момента затяжки и угла поворота как при сборке инжектора, так и при сборке измерительных адаптеров. Эти параметры берутся из программы CRR 920 и загружаются в память ключа. Далее оператор указывает на ключе номер выполняемого этапа, и ключ автоматически настраивается на параметры данного этапа.

В процессе затягивания на индикаторе появляется сопроводительная информация (в цифрах момента затяжки или же по нарастанию шкалы индикаторных лампочек топливщик видит, что момент приближается к необходимому значению), а при достижении регламентированного значения загорается определенный цвет, подается звуковой сигнал, и ручка ключа начинает вибрировать. Все вместе это говорит о том, что момент усилия достиг необходимой величины, пора прекращать закручивать. Если вдруг по каким-то причинам рука не успела остановиться, индикация покажет превышение допустимого значения — процедуру затяжки нужно повторить.

Интересно то, что все действия по затягиванию запоминаются, таким образом, по окончании ремонтных работ топливщик имеет по каждому конкретному инжектору свой собственный протокол сборки. То есть ведется полное документирование этапов затяжки. Данный протокол можно продемонстрировать клиенту, если у того возникнут какие-либо вопросы, или использовать в следующий раз для того, чтобы скорректировать свои усилия в ту или иную сторону.

И еще. Электронный динамометрический ключ производит калибровку автоматически после каждого включения. Поверки ключей проводятся регулярно на заводе-изготовителе.

В заключение остается лишь сказать, что при наличии опыта и знаний у квалифицированного топливщика вся совокупность измерительных операций занимает от 30 до 40 минут. За день работы он способен выполнить ремонт комплекта инжекторов на двигатель — от 4 (самое простое) до 8 штук. Это не так долго, потому что, если даже выполнять ремонт без использования специального оборудования, как говорится, «на коленке», в не приспособленном для этих целей помещении гаражной мастерской, разобрав, оценив визуально и собрав, потребуется лишь немногим меньше времени. Но самая большая проблема такого непрофессионального ремонта заключается в том, что ключевые характеристики инжектора не определяются точно. Инжектор монтируют в двигатель, автомобиль уезжает (как известно, у большинства «гаражных» сервисов качество выполнения ремонта определяется тем, завелась машина или нет), но этого мало, она может завестись и уехать с черным дымом или через десяток километров снова встать, и тогда неизбежны возвращение в сервис, шум, ругань на приемке, повторная диагностика, опять демонтаж… то есть экономия 10–15 минут запросто оборачивается еще большими затратами времени, бесплатным исправлением допущенных ошибок, потерями репутации.

При использовании технологии 3-й ступени обученным персоналом такого не произойдет никогда. Автомобиль после ремонта способен отъездить ничуть ни меньше, чем с новым инжектором.

 

 

 

 

Применять технологию 3-й ступени возможно лишь на инжекторах, произведенных компанией Bosch. Дело в том, что концепции различных производителей топливной аппаратуры довольно сильно различаются. Это приводит к тому, что не на всех инжекторах большинство измеряемых и корректируемых при реализации данной технологии параметров загнаны в жесткие, узкие рамки. Диапазон их изменения может быть довольно широк, при этом блок управления двигателя берет на себя основную функцию по настройке параметров топливоподачи до оптимальных значений посредством изменения длительности управляющих сигналов инжекторов.

В инжекторах Bosch, напротив, параметры подачи одинаковых инжекторов близки друг к другу и блоки управления производят всего лишь подкорректировку топливоподачи под нужные величины.

Инжекторы системы топливной магистрали включают форсунку, электромагнитный клапан, а также гидравлические и электрические разъемы управления форсункой. Один инжектор устанавливается в каждый цилиндр и соединяется с магистралью с помощью короткого трубопровода высокого давления.

Система электрогидравлического сервопривода получает от блока EDC (Electronic Diesel Control) управляющие импульсы на открытие и закрытие форсунки. Управление форсункой осуществляется с помощью электромагнитного клапана. Короткое время переключения электромагнита обеспечивает управляющий, основной и дополнительный впрыск. Таким образом, гарантируется эффективное и чистое сгорание топлива.

Для снижения нагрузки на ТНВД и расширения возможностей регулирования скорости и объема впрыска Bosch разработала такие новые устройства, как инжектор с уменьшенной утечкой и инжектор с напорным усилителем, который обеспечивает дополнительное сжатие топлива внутри инжектора.

Форсунки дизельных двигателей впрыскивают топливо в камеру сгорания, распыляют его и снова герметизируют камеру сгорания при помощи иглы форсунки. В системах топливной магистрали форсунка является частью инжектора.

Форсунка состоит из корпуса, коническая часть которого выступает в камеру сгорания. В конической части форсунки выполнены отверстия, через которые подается топливо. Количество, форма, длина и диаметр форсуночных отверстий позволяют подобрать форму распыления топлива, максимально соответствующую цилиндру двигателя.

В корпусе форсунки имеется игла, которая в закрытом состоянии запирает форсуночные отверстия. Для обеспечения впрыска топлива игла поднимается с помощью гидропривода, и отверстия открываются. Чем быстрее открывается и закрывается игла форсунки, тем точнее можно контролировать впрыск топлива.

Объем впрыска и форма распыления топлива напрямую влияет на расход топлива и уровень выбросов.

 

 

 

 

Одной лишь правильной настройки инжектора недостаточно для обеспечения его корректной работы. Для двигателя ведь, по большому счету, неважно, какие ходы и преднатяги у компонентов инжектора, мотору нужно, чтобы в конкретный момент времени подавалось оптимальное количество топлива. Только тогда он будет исправно функционировать, сохраняя эмиссию вредных выбросов в пределах нормы. Поэтому, выполнив процедуры 3-й ступени, необходимо обязательно установить инжектор на стенд и проверить его фактическую производительность на разных режимах. При этом стенд еще и присвоит кодировку инжектору (особенно актуально для легковых автомобилей), которую топливщик или диагност во время монтажа инжектора на автомобиль пропишет в блок управления. А значит, и эти операции также должны быть непременно выполнены.

 

 

 

 

Вся последовательность работы с данным инжектором приводится в программе CRR 920, которая устанавливается на ПК. Оператор должен соблюдать эту последовательность. Здесь описывается вся технология ремонта, включая список необходимых инструментов и запасных частей, моменты затяжки.

В общем виде процесс ремонта выглядит так:

– диагностика инжектора (например, измерение хода анкера);

– при необходимости возможна установка на стенд для углубленной проверки или сразу — ремонт: разобрать инжектор и вымыть в ультразвуковой ванне его детали, произвести дефектацию деталей — выбрать запасные части и расходные материалы для ремонта — собрать по технологии — проверить (например, по ходу анкера) — проверить на стенде.

 

 

 

 

Требования к Бош Дизель Центрам по ремонту инжекторов Common Rail

 

1. Использование специального оборудования и инструмента для выполнения работ «разборка — регулировка — сборка инжекторов».

2. Наличие помещения «Чистая комната», предназначенного для выполнения регулировочных работ и сборки инжекторов.

3. Использование оригинальных запасных частей производства Bosch.

4. Успешное прохождение  специалистами Бош Дизель Центров учебного курса «Ремонт инжекторов. 3-я ступень».

 

Требования к помещению «Чистая комната»

 

Помещение «Чистая комната» предназначено для выполнения регулировки и ремонта только инжекторов Common Rail. Комната должна быть изолированной, площадь— не менее 10 м². Помещение должно соответствовать требованиям, предъявляемым компанией «Роберт Бош» к чистоте:

·           наличие приточно-вытяжной системы вентиляции с комплексом фильтров класса не ниже F5;

·           пол из кафеля или с износостойким полимерным покрытием;

·           вход в помещение возможен только в защитных бахилах.

 

 

 

 

Статистика компании Bosch относительно выхода из строя компонентов инжектора Common Rail

 

·           Соленоид — 5 %

·           Якорная группа — 2 %

·           Шаровой клапан — 35 %

·           Корпус — 3 %

·           Кольца ВД — 25 %

·           Распылитель — 30 %