Каталітичний нейтралізатор і фільтр сажа
Про можливість виходу з ладу каталітичних нейтралізаторів через низьку якість реагента вже говорилося. Нейтралізатор може вийти з ладу і від перегріву в результаті догорання незгорілого палива у випускній трубі. Неповне згоряння палива в камері згоряння відбувається через перезбагачення суміші, порушення кута випередження впорскування або прогорання випускних клапанів. Звичайно, двигун з такими несправностями може вийти з ладу набагато раніше, ніж нейтралізатор, проте ці несправності обов'язково погіршать ефективність нейтралізатора. В результаті оплавляется керамічний носій і перекриваються канали, по яких проходять відпрацьовані гази (ОГ), в випускний системі підвищується засунений, погіршується наповнення циліндрів і знижується потужність, особливо на великих оборотах і швидкостях. Зрештою двигун може зовсім стихнути. Каталітичний нейтралізатор з оплавленим носієм відновити неможливо, але перш, ніж ставити новий, слід усунути причину несправності, інакше новий агрегат довго не прослужить.
Ресурс оригінального каталітичного нейтралізатора може бути порівнянний з ресурсом вантажівки: 800 000. 1 000 000 км за умови, що він не буде отруєний, наприклад, сполуками кремнію або фосфору. З'єднання кремнію входять до складу деяких охолоджуючих рідин і автомобільних мастил. Якщо охолоджуюча рідина потрапить в камеру згоряння при пробої прокладки, з'єднання кремнію потраплять в ОГ і з ними - в нейтралізатор. З'єднання фосфору можуть міститися в моторному маслі і при збільшених зазорах в направляючих втулках стрижнів клапанів або зносі маслос'емних поршневих кілець з маслом, що потрапляють в камеру згоряння, отруять нейтралізатор. Звичайно, двигун може вийти з ладу раніше і тим самим «врятувати» нейтралізатор, але розраховувати на це не варто.
Як правило, сажові фільтри не потребують обслуговування протягом перших років роботи, якщо не порушують правила експлуатації автомобіля. Сажеві фільтри магістральних вантажівок часто не вимагають спеціальної регенерації: сажа вигорає мимовільно під час руху з великою швидкістю і навантаженням, коли фільтр сажа прогрівається до температури 220. 250 ° С. Однак комунальні, розвозять, будівельні вантажівки, що працюють з частими зупинками і на холостому ходу, з тривалим перебуванням в міських пробках, потребують активної регенерації, яка виконується спеціальною системою, впорскується певну кількість палива в випускний тракт перед фільтром сажі. Регенерація виконується автоматично «під управлінням» бортової системи машини, тому сажові фільтри не потребують великого обсягу обслуговування - зазвичай це тільки видалення золи, що залишилася після випалювання сажі, яка не видаляється мимовільно.
Водій повинен стежити за величиною протитиску в системі випуску, і коли воно досягне певної величини, це означає, що фільтр сажі засмітився. Фільтр слід зняти з машини і очистити від золи. Це проста операція. В Європі продаються спеціальні установки, що дозволяють продувати фільтр в зворотному напрямку. Така установка являє собою камеру, в яку поміщають фільтр. Дистанційна з фільтра зола залишається в камері. Вся процедура очищення займає 30 ... 40 хв. Пропонуються також очищають рідини для промивання сажових фільтрів. Деякі західні виробники машин пропонують програми очищення або обміну сажових фільтрів, а компанія Volvo Trucks, наприклад, не дозволяє власникам самостійно очищати фільтр сажі, допускаючи лише сервісне обслуговування.
Частина, що залишилася після випалювання сажі зола вважається небезпечним токсичною речовиною, тому при її вилученні з фільтра потрібні запобіжні заходи, щоб вона не потрапила в повітря.
У деяких випадках для обслуговування вантажівок Euro 4 і Euro 5 буде потрібно спецінструмент для точного центрування фільтр сажі щодо труби випускної системи. Для вилучення картриджа фільтр сажі зазвичай спеціальний інструмент не потрібен. У конструкції застосовуються легкознімні кріплення, наприклад, стрічкового типу.
Періодичність заміни фільтру сажі становить від 300 000 до 500 000 км пробігу.
система EGR
Принцип роботи системи EGR докладно описаний в літературі. Основні компоненти системи - це клапан EGR, система каналів, по яких відбувається рециркуляція, проміжний охолоджувач реціркуліруемих газів, фільтр сажі, клапан системи примусової вентиляції картера PCV, а також ряд датчиків, наприклад, датчик зворотного тиску в системі випуску.
Про особливості обслуговування сажових фільтрів вже говорилося.
Для задоволення вимог нових екологічних норм в дизельних двигунах екологічного класу Euro 4 і вище з технологією EGR довелося збільшити ступінь рециркуляції ОГ, що в свою чергу призвело до збільшення теплового навантаження на двигун в порівнянні з моделями класу Euro 3. Тому їх системи охолодження комплектують більш потужними або додатковими радіаторами. Крім того, реціркуліруемих ОГ охолоджуються перед подачею в камеру згоряння, і ця система проміжного охолодження також потребують обслуговування. Впливу найвищих температур піддається проміжний охолоджувач відпрацьованих газів - температура охолоджуючої рідини в ньому найвища у всій системі охолодження, і змінюється вона швидше за все. Якщо в проміжному охолоджувачі ОГ виникне місцеве кипіння ОЖ, можлива розгерметизація охолоджувача і витікання ОЖ в систему рециркуляції ОГ, тому заповнення системи охолодження рідиною має виконуватися дуже кваліфіковано і ретельно, виключаючи при цьому можливість утворення повітряних пробок, адже вони швидко стануть причиною припинення циркуляції і закипання ОЖ в даному контурі. Якщо в верхніх трубопроводах системи охолодження є різьбові пробки для випуску повітря, ними обов'язково слід скористатися при заповненні системи або при перевірці її стану. Дані гвинтові пробки не призначені для інших цілей, крім випуску повітря з системи. У деяких випадках радять навіть піднімати передню частину автомобіля при заправці системи охолодження, щоб повітряні пробки краще віддалялися з охолоджувача EGR і обігрівача. Для великих автогосподарств можна порекомендувати використовувати для заправки систем охолодження вакуумний насос, який створює в системі невелике розрідження. З таким пристосуванням заправляти систему набагато зручніше.
З плином часу всередині радіаторів накопичуються бруд і тверді відкладення. Для ефективного очищення засмічених зсередини радіаторів охолодження рекомендується застосовувати ультразвукові установки, особливо для Двоходові радіаторів, які неможливо добре очистити практично ніяким іншим способом.
Тиск відкриття парового клапана пробки системи охолодження слід регулярно перевіряти. Наприклад, для двигунів Cummins тиск спрацьовування випускного клапана пробки становить 1 бар (103 кПа).
клапан EGR
На вантажівках з дизельними двигунами застосовуються клапани рециркуляції ОГ (клапани EGR) щілинного типу і типу заслінки. Більш сучасні клапани-заслінки, як правило, не потребують техобслуговуванні.
Клапани EGR щілинного типу мають електричний або пневматичний привід управління. Клапани EGR з діафрагмовим управлінням бувають двох типів: що працюють від «позитивного тиску» і від «розрідження». Обидва типи клапанів пов'язані з системою випуску, тиск або розрідження в якій і управляє їх роботою. Очевидно, що клапани двох типів не взаємозамінні.
Клапан повинен періодично очищатися, так як в процесі роботи в ньому накопичуються сажа і нагар, які перешкоджають протіканню ОГ в камери згоряння двигуна. При засміченні клапан буде заїдати, він не зможе закриватися або взагалі застрягне у відкритому положенні. В результаті дозування реціркуліруемих ОГ порушиться і в вихлопі з'явиться чорний дим, паливна економічність двигуна погіршується, а рівень токсичних складових у ОГ зростає, двигун буде нестійка працювати або глухнути на холостому ходу. Включиться система обмеження крутного моменту. В такому випадку в якості тимчасового заходу можна порекомендувати заглушити канал рециркуляції - до того, як клапан буде очищений або замінений.
Перш ніж списувати клапан EGR як несправний, слід спробувати його очистити: можливо, сажа і нагар - єдина причина «несправності». Щоб зняти, очистити і встановити на місце клапан EGR, треба всього кілька хвилин. Не рекомендується промивати клапан розчинниками: вони можуть пошкодити діафрагму. Нагар слід видаляти механічним способом. Але якщо видалити затверділий нагар викруткою і металевою щіткою не вдається, треба обережно змочити його спеціальною рідиною для зняття нагару, «безпечної для каталітичних нейтралізаторів», в іншому випадку рідина може отруїти нейтралізатор. Однак робити цю роботу треба акуратно, щоб не пошкодити клапан.
Також слід очистити від сажі та нагару отвори системи рециркуляції у впускному і випускному колекторах. Відкладення зазвичай скупчуються на кутах і виступах на стінках каналів. Канали впускного колектора необхідно перевірити за допомогою дзеркала і підсвічує лампи. При необхідності можна зняти впускний колектор і очистити канали. Рекомендується застосовувати для очищення щітку для форсунок, викрутку і вигнуту дріт. Після очищення важливо видалити з клапана та трубопроводу все залишки сажі вакуумним насосом або за допомогою продувки стисненим повітрям через шланги такого діаметру, щоб вони входили в канали клапана. Потім слід протерти очищені поверхні розчинником або рідиною для очищення. Встановити клапан на місце слід з новою прокладкою.
Деякі фахівці рекомендують знімати і очищати клапан EGR від відкладень кожен раз при заміні моторного масла, додавати очищаючі присадки в паливо, менше давати двигуну працювати на холостому ходу, кілька разів на тиждень давати йому працювати з високими навантаженнями.
Очищення клапана EGR не завжди ефективна: треба пам'ятати, що всередині нього ще знаходиться датчик положення клапана, який теж буває несправний. Тому при огляді і перевірці клапана EGR важливо виконати тест на «положення і хід» клапана. Якщо є термометр клапана EGR, можна відстежувати стан за цим показником: якщо температура істотно вище 38 ° С, клапан може бути несправний.
У деяких дизелях класу Euro 4 і вище в системі вентиляції картера встановлюється фільтр, який також слід періодично замінювати.
Моторне масло і якість палива
Використання в автомобілях «Euro 4 і вище» сажових фільтрів потягнуло за собою використання тільки якісного палива «Euro 4» і спеціального масла. При інтенсивної рециркуляції ОГ (система EGR) збільшується проникнення сажі в моторне масло. Картерів гази, в тому числі не згоріле паливо, окислюють масло, істотно скорочуючи термін його служби. Якщо сажа накопичується в маслі і не диспергується належним чином, вона збирається в агломерати, які засмічують фільтр, відкладаються на поверхнях деталей і збільшують в'язкість масла. Погіршується інтенсивність охолодження маслом, стійкість масляної плівки і виникає сухе тертя металу по металу, при цьому агломерати сажі грають роль абразиву, ще більше збільшуючи знос поверхонь тертя.
Розмір пір в масляному фільтрі повинен бути не більше 20 мкм, щоб ефективно затримувати частинки сажі. Чим ефективніше буде масляний фільтр, тим довше прослужить масло, збільшиться інтервал його заміни.
Якість палива серйозно впливає на ресурс двигуна. Дизельні двигуни класу Euro 4 і вище розраховані на роботу на низькосірчистому паливі. У процесі згоряння палива утворюються дві кислоти, і одна з них сірчана, що виникає за рахунок сірки, що міститься в дизпаливі. Джерело утворення іншої кислоти - азот, що міститься в повітрі. Наявність в паливі води також сприяє утворенню кислот. Кислоти розкладають антикорозійні присадки в моторному маслі, тим самим скорочуючи термін його служби. До того ж паливо низької якості буде згоряти не повністю, збільшиться кількість лакових відкладень на деталях і сажі, що потрапляє в масло і в фільтр сажі. Все це актуально в основному для двигунів з EGR.
На закінчення зазначу, що інтервали ТО для вантажівок Euro 4 і Euro 5 з системою SCR не змінюються в порівнянні з автомобілями Euro 3. У список робіт лише додається обслуговування систем зниження токсичності ОГ. Наприклад, на вантажівках Volvo в порівнянні з обслуговуванням автомобілів класу Euro 3 додається тільки заміна фільтра реагенту (вартість близько 80 євро), по крайней мере перші три роки. Навпаки, у вантажівок з сиcтемах EGR терміни ТО змінюються дуже істотно.
Редакція дякує фахівців компаній Volvo Trucks, ТОВ «Силові агрегати» Групи ГАЗ і «Русбізнесавто» за допомогу в підготовці статті