Диагностируем и меняем бензонасос

Респекты: 0

В современном автомобиле с впрыском топлива электрический бензонасос является "сердцем" топливной системы. От его "здоровья" зависит давление в системе и количество подаваемого топлива. Какие он приподносит "сюрпризы" когда "болеет", как поставить ему "диагноз" и что делать дальше - реставрировать старый или ставить новый - об этом и пойдет речь в данной статье, адресованной тем, кто ездит на современном автомобиле и тем, кто его обслуживает.

Сначала о предмете разговора. Рассматриваться будут электрические бензонасосы, устанавливаемые на бензиновые двигатели с системами впрыска топлива. Сразу дадим небольшую классификацию бензонасосов по назначению, месту установки и принципу действия, которая необходима для более полного понимания рассматриваемых далее вопросов. По назначению бензонасос может быть основным (магистральным) и подкачивающим. Что требуется от первого? Он должен обеспечить подачу топлива к форсункам в определенном количестве и с определенным давлением. Что требуется от второго? Он должен заполнить топливом магистраль между бензобаком и магистральным бензонасосом. От него не требуется большая производительность и высокое давление. Из его назначения становится понятным, что он всегда располагается в бензобаке, а магистральный (при наличии подкачивающего) всегда за пределами бензобака. При отсутствии подкачивающего бензонасоса магистральный может располагаться либо в бензобаке и тогда его называют "погружным", либо за пределами бензобака и тогда его называют "подвесным". Конструктивно любой электрический бензонасос состоит из двух основных узлов: гидронагнетателя и электродвигателя постоянного тока, механически соединенных между собой и объединенных в одном корпусе. В секции гидронагнетателя устанавливается предохранительный клапан для сброса избыточного давления, а на выходе бензонасоса (иногда за его пределами) устанавливается обратный клапан, препятствующий сливу топлива из магистрали в бензобак и сохранению давления в магистрали при выключении бензонасоса. Гидронагнетатели по принципу действия делятся на объемные и центробежные. Конструктивно объемные бывают роликовыми и шестеренчатыми, а центробежные всегда турбинные (нагнетающий элемент в виде крыльчатки с большим количеством лопастей).Так как бензонасос является началом системы топливоподачи, то на его работу оказывают влияние все последующие узлы, через которые он прокачивает топливо. По этой причине коротко рассмотрим состав системы топливоподачи, так как при диагностике бензонасоса придется учитывать особенности схемы построения топливоподачи и влияние отдельных узлов на работу бензонасоса. Системы топливоподачи строятся по двум схемам: по так называемому "длинному" топливному кольцу (с возвратом неиспользованного форсунками топлива в бензобак от места их установки) и "короткому" топливному кольцу (с возвратом топлива в бензобак от начала топливной системы). В первом случае после бензонасоса стоит магистральный топливный фильтр (может быть расположен внутри бензобака как у MAZDA -323F, возле бензобака или в моторном отсеке), далее идет подающий топливопровод до моторного отсека, топливная рамка с форсунками, регулятор давления и топливопровод обратного слива топлива в бензобак, так называемая "обратка". Такую схему топливоподачи имеет подавляющая часть современных автомобилей. Достоинства такой схемы: форсунки охлаждаются потоком топлива, в топливопроводе и рамке с форсунками не образуются бензиновые паровые "пробки" , есть определенные удобства при диагностике. Недостатки: длинная "обратка" удорожает систему, топливо возвращается в бензобак сильно подогретым и ухудшает охлаждение бензонасоса, в бензобаке образуется больше топливных паров. Во втором случае после бензонасоса также стоит магистральный топливный фильтр, после него топливо по топливопроводу идет в моторный отсек на рамку с форсунками и одновременно в начале топливопровода ответвляется на регулятор давления, а после него сразу на слив в бензобак. Топливный фильтр и регулятор давления в таком случае располагаются рядом с бензобаком, иногда они совмещаются в одной общей конструкции, например, MERCEDES Е-220. Достоинства такой схемы: отсутствует длинная "обратка", топливо возвращается в бензобак без подогрева и охлаждает бензонасос, в бензобаке меньше образуется топливных паров. Недостатки: появляется возможность образования бензиновых паровых "пробок", особенно при некачественном топливе и высокой температуре воздуха или когда не работает обратный клапан бензонасоса. В таких случаях затрудняется горячий пуск двигателя, а при езде могут быть "дергания" автомобиля. Топливный фильтр, совмещенный с регулятором давления, более сложный и дорогой чем обычный, появляются неудобства при диагностике, так как из моторного отсека нет доступа к "обратке" и регулятору давления.

По каким же причинам бензонасосы выходят из строя и какие при этом появляются внешние проявления? Условно разделим эти причины на внутренние и внешние. Внутренние причины следующие. Износ роликов или шестерен в объемных гидронагнетателях, износ или поломка крыльчатки в центробежных. Внешние проявления: повышенный шум бензонасоса, "провал" в динамике разгона автомобиля, падение мощности двигателя. При поломке крыльчатки - заклинивание бензонасоса и остановка двигателя после коротких "дерганий" автомобиля. При износе или подгорании коллектора электродвигателя, износе или "зависании" щеток - два характерных проявления: либо внезапная остановка двигателя после коротких "дерганий" автомобиля, либо (что бывает чаще) автомобиль ездил без всяких проблем, потом постоял какое-то время и двигатель после этого не запускается (при включении зажигания не слышно работы бензонасоса в режиме подкачки топлива).Причина в том, что подгоревшая ламель коллектора, став под щеткой, не позволяет якорю начать вращение после подачи питания. Если якорь хотя бы незначительно сдвинуть с этого положения (раскачивая заднюю часть автомобиля или стуча по бензобаку), то бензонасос включится, и будет работать до тех пор, пока в очередной раз не станет в такое же положение. Иногда изнашивается или разрушается пластмассовая муфта, соединяющая вал электродвигателя с гидронагнетателем. Внешние причины следующие. Езда при "красной лампочке", т. е. при малом количестве топлива в бензобаке, особенно в жаркую погоду. Тогда бензонасос перегревается, происходит оплавление щеткодержателя и щетки "зависают" не касаясь коллектора. При некачественном топливе (с большим содержанием серы) коллектор покрывается черным налетом, ухудшается контакт со щетками, увеличивается искрение щеток и также наступает перегрев бензонасоса. Если в бензобаке присутствует вода, то в зимнее время происходит "прихватывание" подвижных частей и бензонасос начинает работать только после выдержки автомобиля в теплом помещении. Наличие механических примесей в топливе в первую очередь приводит к засорению входного фильтра бензонасоса, что всегда сопровождается повышенным шумом бензонасоса. Засоренный магистральный фильтр не вызывает повышенного шума бензонасоса, но заставляет работать его с повышенной нагрузкой и в конечном итоге происходит перегрев и выход бензонасоса из строя. Кратковременные и часто повторяющиеся нарушения контактов в цепях подачи питания на бензонасос внешне при движении автомобиля могут и не проявляться, но они заставляют работать бензонасос в пусковом режиме (с большими пусковыми токами), что опять же приводит к перегреву и отказу бензонасоса. В таком "коварном" случае вновь установленный бензонасос так же выйдет из строя. Внезапная остановка двигателя после резкого удара при попадании колес в глубокую выбоину на дороге может быть по причине срабатывания аварийного инерционного выключателя , через который подается питание на бензонасос (автомобили FORD).Нарушает работу бензонасоса и неисправность системы улавливания паров бензина и вентиляции бензобака. Если бензобак не соединяется с атмосферой, то по мере выработки топлива в бензобаке образуется вакуум, который противодействует забору топлива бензонасосом. Внешние проявления: в зависимости от количества топлива в бензобаке автомобиль может проехать без всяких проблем 10…50 км. и более, затем медленно начинает падать мощность, начинаются "дергания" автомобиля, а затем и его остановка. Иногда двигатель может работать на холостом ходу, а при трогании с места -- глохнет. После непродолжительного отстоя двигатель запускается, и автомобиль вновь может проехать такую же дистанцию. При открытии крышки заливной горловины бензобака слышен характерный "засос" воздуха в бензобак. Временно, чтобы доехать до места устранения дефекта, можно неплотно закрутить крышку заливной горловины.

Из вышеизложенного невольно напрашивается вопрос- можно ли уменьшить количество причин, приводящих к отказу бензонасоса? Несколько рекомендаций по этому поводу. Не ездить при полупустом бензобаке и особенно в жаркую погоду. Заправляться нужно там, где есть гарантия, что в бензобак не попадет вода и грязь. Если питание двигателя "газ-бензин", то в режиме "газ" отключать бензонасос, чтобы он не вырабатывал свой ресурс. Если бензонасос начинает подавать "голос", (происходит в двух случаях: грязная входная сетка бензонасоса и износ гидронагнетателя), то нужно сразу выяснять и устранять причину, т. к. в таком режиме он долго работать не будет.

С чего же нужно начинать диагностику, если есть подозрения на бензонасос, и какие параметры проверять? Электрический бензонасос характеризуется достаточно большим количеством параметров, но на практике достаточно контролировать два основных - давление и производительность. На уже снятом бензонасосе(на стенде) нужно проверить и третий параметр - ток потребления при номинальной и полной нагрузке. Начинать целесообразно с проверки питающего напряжения на разъеме "погружного" бензонасоса (в большинстве случаев он доступен и находится рядом с местом установки бензонасоса в бензобак) или на клеммах "подвесного" бензонасоса (в большинстве случаев он не имеет разъема). В случае с разъемом, нужно "наколоться" на провода уходящие в сторону бензонасоса после разъема (не разъединяя разъем) и тестером измерить напряжение. Если оно близко к 12 вольтам (при работающем двигателе может быть и больше) - нормально, а если при этом еще слышен и шум работающего бензонасоса - совсем хорошо, можно приступать к дальнейшим проверкам. Здесь следует обратить внимание на типичную ошибку, допускаемую при проверке питания, когда измеряется напряжение на разъединенном разъеме. Так нельзя выявить дефект плохого контакта в цепях перед разъемом (реле бензонасоса, предохранитель, переходные колодки)-на разъединенном разъеме напряжение всегда будет около 12 вольт, а под нагрузкой на бензонасосе может быть всего несколько вольт и он не обеспечит нужного давления и производительности. Далее проверяем давление в топливной системе, предварительно сбросив в ней давление любым удобным способом. Например, можно снять предохранитель или разъем бензонасоса и запустив двигатель подождать пока он заглохнет. Если на топливной рамке есть специальный штуцер для измерения давления - подключаем туда манометр, если его нет, то манометр через "тройник" включаем в подающий топливопровод между топливным фильтром и рамкой с форсунками. Включаем зажигание. Бензонасос, как правило, отрабатывает в режиме подкачки топлива 1,5…2 сек. и отключается. За это время исправный бензонасос должен обеспечить давление в системе центрального впрыска 0,8…1,2 кгс/см?, а в системе распределенного впрыска 2,5…3,5кгс/см? (в зависимости от типа системы впрыска). Если режим подкачки топлива отсутствует,то тогда бензонасос нужно включить принудительно, например, сняв реле бензонасоса и перемкнув контакты 30 и 87. Возможен вариант, когда давление оказалось слишком низким, или набор давления шел очень медленно. Тогда есть повод задуматься - кто виноват: слабый бензонасос, грязный топливный фильтр или регулятор давления? Выключив зажигание, пережимаем струбциной "обратку". Вновь включаем зажигание. Если давление выросло - виноват регулятор давления. Возможен вариант, когда давление оказалось слишком высоким. Выключив зажигание, разъединяем "обратку" и подающий конец направляем в подходящую емкость. Включаем зажигание и вновь измеряем давление. Если давление не изменилось - виноват регулятор давления, если пришло в норму - забита "обратка". Восстанавливаем "обратку", запускаем двигатель и измеряем давление . В системе центрального впрыска давление не должно измениться (по отношению к давлению в режиме подкачки топлива), а в системе распределенного впрыска оно должно уменьшиться примерно на 0,5 кгс/см? - за счет подачи вакуума на регулятор давления топлива. Резко нажимаем на педаль дроссельной заслонки - давление должно скачком возрасти на 0,5…0,6 кгс/см? (в системе центрального впрыска оно не изменяется). Кратковременно пережимаем "обратку" (если она не доступна или жесткий топливопровод - то тогда переходной шланг после манометра). Давление должно скачком возрасти не менее чем в 2 раза по сравнению с рабочим давлением - это и есть максимальное давление, которое развивает бензонасос. После пережатия "обратки" необходимо внимательно осмотреть все соединения топливной системы на предмет утечки топлива.

Так можно выявить потенциально ненадежные соединения и устранить их (топливные шланги в моторном отсеке под действием высокой температуры "стареют" и крепящие их хомуты ослабевают). Возможен вариант, когда давление не увеличивается, а рабочее давление близко к норме. Это означает, что по "обратке" топливо не идет, т. к. давление бензонасоса ниже порога открывания регулятора давления топлива. Нужно выяснять причину: может быть виноват бензонасос, или низкое напряжение питания, или есть утечка топлива в подающем шланге внутри бензобака. Возможен вариант, когда давление растет очень медленно. Причины могут быть те же что и выше, но может быть сильно засорен магистральный топливный фильтр, либо низкий уровень топлива в бензобаке (бензонасос периодически захватывает воздух и он сжимается в топливопроводе). Теперь посмотрим на поведение стрелки манометра при работе двигателя на холостом ходу. Если стрелка манометра сильно раскачивается, то в большинстве случаев причиной является грязная входная сетка бензонасоса. Очень редко, но встречаются случаи, когда причиной является дефект регулятора давления топлива. Хорошо если бензонасос "погружной" и не требуется предварительное снятие бензобака. Тогда сразу снимаем бензонасос и осматриваем входную сетку. Если бензонасос не заключен в колбу, то сетку сразу видно. Если сетка синтетическая и она не "обросла" грязью, то это не означает ,что она чистая - ее нужно промывать и продувать сжатым воздухом. Если бензонасос в колбе, то нужно не забыть про вторую сетку внутри колбы (например, автомобили VW-GOLF,VW-PASSAT).Колбу нужно внимательно и аккуратно разобрать и промыть внутреннюю сетку. Перед установкой бензонасоса обратно (через лючок в бензобаке) осмотреть внутренний объем противоотливной конструкции, куда погружается бензонасос. Грязь и воду нужно откачать, например, с помощью бензонасоса от карбюраторного автомобиля. Сложнее обстоит дело, когда бензонасос "подвесной". Это значит, что входной фильтр как бы перемещен в бензобак, на заборный патрубок, а он во многих случаях недоступен. Чтобы оценить его состояние, пережимаем струбциной шланг между бензобаком и бензонасосом и отсоединяем шланг от бензонасоса. Подставляем под шланг подходящую емкость и начинаем отпускать струбцину. Если напор большой и топливом заполнено все внутреннее сечение шланга - с фильтром порядок. Если топливо вытекает тонкой струйкой - сетка грязная. Продувка воздухом, как и промывка бензобака, малоэффективны - помогает, но ненадолго. Так что если не брать во внимание замену бензобака, то есть только один путь - сделать в сетке несколько "проколов" гибкой стальной проволокой, а после этого перед бензонасосом установить наружный топливный фильтр. Теперь запускаем двигатель и выключаем зажигание, двигатель остановился, а давление в топливной системе не должно падать. Если давление падает, то причинами могут быть: обратный клапан бензонасоса, негерметичность одной или нескольких форсунок, регулятор давления. Вновь запускаем двигатель и выключив зажигание сразу же пережимаем подающий топливопровод перед манометром. Давление не падает - виноват обратный клапан бензонасоса, если падает - форсунки или регулятор давления. Вновь повторяем предыдущую операцию и пережимаем уже "обратку". Если давление не падает - виноват регулятор давления, если падает - форсунки. Последствия этих дефектов - будет увеличенное время запуска двигателя как холодного так и горячего, а при негерметичных форсунках - горячего.

Для измерения производительности бензонасоса разъединяем "обратку" в удобном месте и подающий конец направляем в мерный сосуд. Теперь любым удобным способом включаем бензонасос на 1минуту ( можно вынуть реле бензонасоса и перемкнуть контакты 30 и 87, можно подать 12 вольт на контрольный разъем бензонасоса (есть не на всех автомобилях) или на соответствующий контакт диагностического разъема). Слитое в мерный сосуд топливо за 1 минуту и будет производительностью бензонасоса в л/мин. В зависимости от системы впрыска и марки бензонасоса производительность будет находиться в пределах 1,0…2,2 л/мин. Если она отличается от паспортных данных, то виноват либо бензонасос, либо магистральный топливный фильтр. Теперь нужно смотреть, что проще снять: фильтр или бензонасос для автономной проверки на стенде.

Если по результатам диагностики стало ясно, что бензонасос необходимо менять, то что ставить - новый, бывший в употреблении (с разборки автомобилей) или реставрированный? Поскольку решение всегда принимает владелец автомобиля, то выскажем только некоторые соображения по данному вопросу, которые возможно могут быть полезными при принятии решения. Установить новый бензонасос безусловно хорошо (если еще есть и уверенность, что он фирменный). С финансовой стороны вариант самый дорогой, но напрямую не связанный с ожидаемым сроком службы бензонасоса. Если ему не "повезет", по изложенным выше причинам, то работать он долго не будет, а обменять его в магазине проблематично. Установка бывшего в употреблении бензонасоса с финансовой стороны наиболее дешевый вариант, но какой у него остаточный ресурс и сколько он будет работать: год, месяц или один день - никто не знает и гарантии не дает. Такой вариант, как временная мера, вполне подходит. Установка реставрированного бензонасоса с финансовой стороны дороже предыдущего варианта, но примерно в три раза дешевле первого варианта, плюс гарантия от 6 до 24 месяцев. Следует коротко сказать о сути реставрации бензонасоса. Если ранее реставрация заключалась в том, что из двух-трех плохих бензонасосов собирался один хороший, то в настоящее время в крупных индустриальных городах есть немало специализированных мастерских и частных предпринимателей, которые в заводских условиях изготавливают изнашивающиеся детали не уступающие фирменным аналогам и в "родной" корпус бензонасоса устанавливаются практически все новые детали. Снятый с автомобиля бензонасос может быть отдан в реставрацию или сразу же заменен на однотипный из "обменного" фонда. Здесь могут быть и варианты. Например, в бензонасосе вместо шестеренчатого гидронагнетателя может быть установлен роликовый, который более устойчив к топливу с механическими загрязнениями. Поэтому реставрированный бензонасос вполне оправданный вариант, просто нужно знать, где это могут сделать качественно.

В заключение отметим то, что нельзя делать (или делать нежелательно). Нельзя в систему распределенного впрыска ставить бензонасос от системы центрального впрыска - такой бензонасос не обеспечит нужной производительности и давления. Наоборот тоже нежелательно, т.к. при более высокой производительности бензонасоса в "обратке" (за счет гидродинамического сопротивления) создается дополнительное давление топлива, которое суммируется с давлением, задаваемым регулятором давления. В итоге форсунка центрального впрыска будет работать под более высоким давлением с рядом негативных последствий (повышенный расход топлива, трудный горячий пуск двигателя и др.) Что желательно сделать при установке бензонасоса? Перед установкой "погружного" бензонасоса желательно заполнить его топливом, т.к. сухой гидронагнетатель при малом количестве топлива может его не закачать.

Опубликовано на ???

#1

Респекты: 0

Вопрос- а возможна ли неправильная работа регулятора давления топлива в зависимости от его температуры- у меня есть подозрение, что когда завожу холодную машину нестабильная работа двигателя связана именно с ним- как будто не хватает топлива, некоторые цилиндры пропускают, вибрация, а после прогрева все нормализуется. Так бы хотелось бы узнать принцип его работы.

#2

Респекты: 0


vadimm5

Вопрос- а возможна ли неправильная работа регулятора давления топлива в зависимости от его температуры- у меня есть подозрение, что когда завожу холодную машину нестабильная работа двигателя связана именно с ним- как будто не хватает топлива, некоторые цилиндры пропускают, вибрация, а после прогрева все нормализуется.

ДА КСТАТИ У МЕНЯ ТОЖЕ ТАКАЯ ЖЕ ПРОБЛЕМА ХОТЕЛОСЬ БЫ ЗНАТЬ ОТ ЧЕГО.