Дизельные системы Common Rail – советы зимней эксплуатации

Если бы мы лет этак десять назад попросили автомобилиста описать в двух словах легковой дизельный автомобиль, то мы бы получили в ответ следующие определения: низкооборотистый, экономичный, тарахтящий как трактор. И это было все верно, пока не появились системы Common Rail. Они произвели революцию в двигателестроении, нивелировав слабые стороны дизельных двигателей и подчеркнув сильные. С приходом этой системы машины стали оборотистыми, приемистыми и совсем не похожими на тракторы.

Common Rail

Дизельные топливные системы еще до появления систем Common Rail отличались высокой точностью изготовления, при переходе же на системы этого типа технологические зазоры в них уменьшились на порядок. Так, некоторые зазоры в инжекторах  составляют   1 микрон и даже меньше, а давление в системе превышает  2000 атмосфер. При этом объем перекачиваемого топлива может варьироваться в очень широких пределах. Все это предъявляет особые требования к дизельному топливу.

В преддверии зимы количество обсуждений использования дизельного топлива на форумах автолюбителей резко увеличивается. Обычно все крутится вокруг вопроса «как бы мне чего добавить в дизтопливо, чтобы стало лучше». Дальше приводятся разные варианты: как понизить температуру застывания топлива, превратить летнее дизтопливо в зимнее, улучшить смазывающие свойства топлива и т.д. Больше всего дискуссий на тему застывания дизельного топлива. Что только не предлагается, чтобы из летней солярки сделать зимнюю: и налить керосина, и добавить бензина или ацетона; обсуждается, какой размораживатель дизтоплива более эффективен и сколько нужно залить в подготовленный коктейль моторного масла, чтобы двигателю не стало плохо. Кто-то опирается на свой опыт, полученный во время службы в армии, кто-то авторитетно заявляет, что работал на буровой, в регионах крайнего севера, а кто-то просто читал много книжек. Все это многообразие мнений само по себе интересно, вот только практическая ценность информации ничтожно мала. Более того, «народные знания», сконцентрированные на интернет-форумах, применимы только к конкретной ситуации. И если кто-то успешно практикует добавление керосина в дизтопливо КАМАЗа с рядным насосом, то владелец, допустим, новенького Volkswagen Touareg с системой Common Rail последнего поколения, последуй он такому авторитетному совету, в итоге попадет на ремонт или даже полную замену топливной системы.

Чтобы внести ясность в данном вопросе, мы обратились в российское представительство компании Bosсh, ведущего мирового производителя дизельных топливных системы Common Rail. Представляем результаты нашей беседы в виде ответов на самые частые вопросы.

Однако вначале обратим внимание читателей на несколько иллюстраций о самой системе Common Rail.

Здесь схематично представлена топливная система Common Rail дизельного автомобиля . Дизельное топливо находится в баке, где есть фильтр грубой очистки, расположенный на насосе. Из него топливо, проходя через топливный фильтр тонкой очистки, попадает в топливный насос высокого давления с дозирующим устройством. После него топливо идет уже под высоким давлением в распределительную рейку и далее через инжектор попадает двигатель. Через линию обратного слива «служебное» (необходмое для поднятия иглы ),  топливо сливается обратно в бак. Все это управляется бортовым компьютером.

Красными линиями обозначена область высокого давления, желтыми – область низкого давления.

Стандартная схема топливного инжектора системы Common Rail. Как и на прошлой схеме, красная зона – область высокого давления. Самая нагруженная часть инжектора – это шариковый клапан.

Клапан отделяет зоны высокого и низкого давления, его открытие приводит к поднятию иглы распылителя и сопровождается перетоком топлива с огромной скоростью между седлом и шариком. По этой причине  седло клапана и шарик больше всего подвержены повреждению при проблемах с топливом.

Особенности изготовления деталей топливной системы Common Rail. Эксплуатация в условиях высокого давления и при сверхзвуковых скоростях потоков предъявляет высокие требования как к деталям механизма, так и к используемому топливу.

Ответы на часто задаваемые вопросы

Какие изменения произошли в дизельном топливе при переходе с «Евро» 3, 4, 5? Какие параметры улучшились, какие «ухудшились»?

Раз уж вопросы зимней эксплуатации дизельного автомобиля так или иначе касаются топлива, прежде всего нужно провести небольшой ликбез на эту тему.

Параметры дизельного топлива задаются европейским стандартом EN590 или ГОСТ 52368, которые являются аналогами. На основе этого стандарта и разрабатывается вся топливная аппаратура, в том числе компанией Bosсh. Мы как разработчики исходим из того, что залитое в двигатель топливо должно соответствовать этому стандарту. И если оно соответствует, то никаких проблем с пуском двигателя зимой и его эксплуатацией возникать не должно. Другой вопрос – если пользователь по той или иной причине залил некачественное топливо. Тогда мы рекомендуем не заниматься самодеятельностью, а обратиться в сервисный центр.

Если описывать грубо и приближенно, то в процессе изменения стандарта от «Евро 3» к «Евро 5» досрочно и существенно повысились требования к содержанию в дизтопливе серы. Чтобы сделать выхлоп дизельного двигателя более экологичным, содержание серы постепенно снижалось. При этом сера, находящаяся в топливе, несла и положительные свойства: именно наличие этого вещества обеспечивало смазывающие свойства топлива. Соответственно, снижение содержания серы привело к снижению смазывающих свойств дизельного топлива, что отрицательно сказывается на топливной аппаратуре. Специалисты говорят, что топливо становится «суше». Чтобы компенсировать это, в состав топлива на этапе производства вносятся серосодержащие присадки. Их наличие обеспечивает сохранение смазывающих свойств дизтоплива. Стандартами задано одно и то же значение смазывающих свойств для летнего и для зимнего топлива. Меняются только низкотемпературные показатели – такие, как температура помутнения и температура застывания.

Какие параметры дизельного топлива наиболее важны для безопасной зимней эксплуатации дизельного автомобиля?

Для зимней эксплуатации дизельного автомобиля важным параметром является предельная температура фильтруемости. Это та температура, ниже которой частички парафина уже не могу пройти сквозь отверстия фильтра топливной системы. Здесь мы бы хотели затронуть вопрос используемых фильтрующих элементов.

Каковы особенности топливных фильтров для дизельных систем?

Не секрет, что топливные фильтры – одни из самых дорогих среди автомобильных фильтров. Это обусловливается высокими требованиями, с одной стороны, к качеству очистки топлива, с другой – к сопротивлению потоку топлива. Эти параметры должны быть стабильны на протяжении десятков тысяч километров пробега автомобиля. По техническим требованиям фильтры должны обеспечить пропускаемость потока  не ниже 90%, то есть не оказывать значительного сопротивления проходящему через них топливу. Это связано с высокой производительностью топливного насоса высокого давления.

Попытка сэкономить на фильтрующем элементе негативно скажется как раз при зимней эксплуатации автомобиля. Если у фильтрующего элемента недостаточный запас механической прочности, то как только он окажется забитым парафином, произойдет механический разрыв. В этом случае вся грязь, накопившаяся на фильтрующем элементе, попадет в топливную систему, что приведет к ее выходу из строя.

Второй немаловажный параметр – смазывающие свойства дизельного топлива. На автофорумах часто встречаются рекомендации о необходимости разбавления дизельного топлива другими сортами топлива (керосин, бензин, ацетон – в разных пропорциях) для улучшения его низкотемпературных свойств. Можно ли это делать, и к каким последствиям это может привести?

Все перечисленные выше добавки, конечно, могут снизить температуру кристаллизации парафинов в дизельном топливе, но, они способны навредить топливной аппаратуре намного сильнее, чем собственно парафин. Проблема в том, что все эти добавки резко ухудшают смазывающие свойства дизтоплива. Нужно помнить, что топливо не только горит в двигателе, оно еще и смазывает все пары трения в топливной аппаратуре. Современные насосы работают с давлением более 2000 атмосфер при  температуре более  120 градусов, обеспечивая при этом  очень высокую производительность. И если вдруг в какой-то паре трения  насоса исчезает тонкая пленка топлива, то происходит разрушение поверхности металла. Оторванные металлические частицы окисляются и превращаются в оксиды, например, оксид алюминия (корунд) – известный абразив. Далее  частицы абразива с потоком топлива отправляются «гулять» по топливной системе, что в итоге приводит к разрушению не только насоса, но и инжекторов.

Можно ли добавлять моторное масло в дизельное топливо для улучшения его смазывающих свойств?

Моторное масло вряд ли улучшит смазывающие свойства дизельного топлива, но вот к чему оно приведет гарантированно, так это к сильным отложениям лака и смол на поверхностях инжектора. В инжекторе топливо находится под большим давлением и при высокой температуре – это идеальные условия для того, чтобы длинные молекулы некоторых компонентов, содержащихся в масле, полимеризовались и  заблокировали подвижные части инжектора. С учетом того, что зазоры в инжекторе составляют порядка 1 мкм, полимеризация может произойти очень быстро. Это приводит либо к невозможности открыть инжектор и подать топливо в систему, либо, что намного хуже, к зависанию иглы и неконтролируемой подаче  топлива в камеру сгорания. В этом случае повреждения бывают непредсказуемые.

Что делать если топливо в системе застыло? Можно ли использовать размораживатели?

Размораживатели дизельного топлива делаются на основе сольвентов и эфиров, например, на основе толуола, который как минимум очень токсичен. К тому же использование размораживателей приведет к двойному негативному эффекту. Во-первых, в топливо попадет растворитель, что ухудшит  смазывающие свойства топлива.  

Во-вторых, средство из бака не сможет попасть в фильтр который, который будет забит парафином. Из за чего на забитый фильтр будет воздействовать повышенное разрежение от работы насоса. Это может привести к его разрыву.

Можно ли использовать депрессорные присадки?

Компания Bosch производит дизельную топливную аппаратуру для топлива, соответствующего стандарту EN590, и мы не приветствуем внесение никаких добавок в него. Именно поэтому мы не занимаемся изучением воздействия различных присадок на наши системы. Исключения могут составлять только продукты, рекомендованные или сертифицированные непосредственно производителем автомобилей. Примером могут служить моторные масла, которые, сертифицируются именно на соответствие стандартам автопроизводителя. Мы же, как компания, производящая топливные системы, подобной сертификацией не занимаемся. И если вы увидите на этикетке присадки к дизельному топливу информацию, что она рекомендована Bosсh, то будьте уверены – это неправда.

Можно ли использовать осушители топлива, чтобы устранить из него воду?

Вода в дизельном топливе страшна прежде всего тем, что вызывает коррозию. В топливной аппаратуре используется высокоуглеродистая сталь, которая легко окисляется.. При этом минимальные зазоры предполагают высокое качество обработки поверхности. Попадание в систему воды приводит к быстрому окислению стальных деталей, и если механизмы не заклинивает от этого, то твердые частицы оксидов начинают сразу же выступать в роли абразива. Если система с водой постоит пару дней, то процесс окисления может просто «сварить» детали в единое целое.  

Кроме того, вода в топливе приводит к быстрому кавитационному размыванию седла шарикового клапана. Сначала увеличивается объем обратного слива топлива и уменьшается возможность его подачи в цилиндры (падает максимальная мощность двигателя), а затем инжектор вовсе перестает открываться.

Использование спиртосодержащих присадок для осушения дизельного топлива недопустимо. Вода, соединяясь со спиртом, становится еще более химически активной. Применение подобных присадок может привести к самым печальным последствиям.

Можно ли ехать, если дизельный автомобиль случайно был заправлен бензином?

Хоть это звучит смешно, такое тоже случается (причем в Европе на порядок чаще, чем в России). Если вы оказались в подобной ситуации, то основной совет от компании Bosch – моментально заглушить двигатель, после чего на эвакуаторе доставить автомобиль в сервис для полной промывки топливной системы.

Пример того, что происходит с топливной аппаратурой при плохом качестве топлива.

Насос, вышедший из строя по причине очень грязного топлива (возможно, вследствие разрыва фильтра). Отдельно фотографии вала и корпуса с остатками содержимого. Хорошо видно, что произошло полное разрушение механизма насоса высокого давления.

Вал насоса был сильно изношен из-за попадания грязи в топливную систему Common Rail.

Ржавчина во входном отверстии корпуса инжектора Common Rail. Причина появления – наличие воды в топливе. Основная проблема с системой – чешуйки ржавчины, которые отслаиваются и попадают в инжектор, где выводят из строя движущиеся части.

Лаковые отложения на штоке клапанной группы инжектора Common Rail. Такие отложения полимеризуются и намертво склеивают движущиеся части инжектора. Это редкий снимок, так как извлечь приклеившийся шток довольно сложно.

Что делать, если в работе топливной системы случились проблемы?

Для квалифицированного обслуживания систем дизельного впрыска компанией Bosch организована сеть специализированных мастерских Бош Дизель Центр / Бош Дизель Сервис. Они осуществляют ремонт компонентов по технологии компании-производителя, обладают профессиональным оборудованием, а специалисты прошли необходимое обучение. Кроме того, все отремонтированные компоненты системы Common Rail проходят тщательную проверку на дизельных стендах и получают маркировку Bosch QualityScan, подтверждающую соответствие компонентов утвержденным требованиям. Данная маркировка также позволяет потребителю проверить информацию о произведенном ремонте, например кем и когда выполнен ремонт изделия.

 В России действует более 60 Бош Дизель Центров и Сервисов, расположенных по всей стране. Для поиска ближайшей мастерской можно воспользоваться единым номером «хотлайн» сети Бош Сервис – 8 800 707 87 08.