Двигатель Скания с системой HPI, история ремонта или с чем столкнулись при покупке б/у автомобиля
Данная статья это рассказ об одном интересном ремонте двигателя с топливной системой HPI устанавливаемой на автомобилях Scania (Скания). Случилась она на купленном одной фирмой грузовике PGR серии с двигателем 420 лошадей.
Покупка б/у автомобиля всегда связана с сюрпризами. Вы скажите нужно обратится к специалистам или на специализированное СТО. Я с Вами согласен, так и необходимо сделать, особенно если эта модель для Вас незнакома или Вы в этом плохо разбираетесь.
Обращение на сервис поможет Вам избежать львиную долю проблем. А ещё также по результатам диагностики Вы сможете спланировать дальнейший ремонт, а может даже выторговать дополнительную скидку.
Однако помните всегда, есть скрытые дефекты, которые можно выявить только в процессе эксплуатации б/у автомобиля.
Хватит демагогии! 
А теперь переходим к интересной истории, которая произошла с покупателем грузового автомобиля Скания Р420 самосвал с колесной формулой 8х4 и двигателем с топливной системой HPI. Так как автомобиль у покупателя был первый из моделей Скания и водитель до этого на таких автомобилях не ездил, то неисправность была обнаружена не сразу (не с чем было сравнивать).
После небольшого ТО автомобиль ушел по кузов в работу. Работая в карьере его грузили по 30 — 32 тонны и работал он на равных со всеми. Но так как в карьере такой грузовик был один, то на его хворь и упадок сил никто не обращал внимания, главное чтобы в норму по расходу вписывался.
Автомобиль благополучно эксплуатировался. Все устраивало, однако иногда тревожила неустойчивая работа двигателя и большой расход топлива. С этими проблемами и обратился клиент на сервис (теперь после обращения на сервис так будем называть нашего покупателя).
После проведения диагностики кроме стандартных часто встречающихся неисправностей свойственных двигателям с системой HPI ничего обнаружено не было. Да и перебои в работе двигателя можно было услышать после запуска двигателя не часто. Моментами двигатель работал ровно красиво, затем следующий запуск сопровождался нестабильной работой, механики такую работу двигателя называют «работает как ведро с болтами».
Сразу стало видно, что неисправность не стандартная поиск еще усугубляло отсутствие истории автомобиля. Неизвестно было, что с ним делали и когда возникла неисправность (в этом и заключается опасность, которая сопровождает б/у автомобили).
В таких случаях очень трудно порекомендовать, что-либо конкретное клиенту. Поэтому были определены примерные шаги ремонта:
- Демонтаж выпускного коллектора (это один из методов поиска неисправностей в системе HPI, которая помогает определить в одном цилиндре или в группе цилиндров находится проблема). Прочитать об особенностях работы топливных систем можно здесь;
- А затем при необходимости замена, для проверки, пары клапанов управления количеством топлива и момента впрыска;
- Проверка насос-форсунок с разборкой, и вытекающей от сюда регулировкой клапанов.
После согласия клиента приступили к разборке. Начали со снятия выпускного коллектора. Анализируя выхлоп с цилиндров, проблема оказалась в первой тройке цилиндров 1, 2, 3.
Сразу заменили оба клапана управления количеством топлива и момента впрыска. При первом запуске работа двигателя улучшилась. Уже хотелось потирать руки. Вот было удивление, когда после повторного запуска двигателя проблемными оказались 4, 5, 6 цилиндры, а затем после нескольких запусков неисправность снова вернулась к 1, 2, 3 цилиндрам. Неисправность электромагнитных клапанов первой группы цилиндров отсекли сразу. Диагностика зашла в тупик. Начались хаотические не осознанные действия.
Кто-то крутит маховик, кто-то сидел на двигателе сверху, кто-то втыкал в ноут с диагностической программой. В результате после таких действий двигатель не запустился.
Начали искать причину. Причина нашлась: маховик оставили на метке 240/600. Эксперимент проводили трижды, чтобы убедиться в верности найденного открытия. И оказалось, что с метки 240/600 двигатель не запускался, зато с метки TDC DOWN запуск происходит с первой попытки.
Оставалось определить либо это неисправность, либо особенность двигателей Скания с топливной системой HPI (логически было понятно, что предположение об особенности топливной системы это абсурд, но все же система до конца не изучена). Решили провести такой эксперимент на другом автомобиле. Эксперимент имел отрицательный результат, двигатель запускался в любом положении маховика. Отсюда следовало, что неисправность кроется в железе.
И в этот момент родилась мысль о неправильной установке маховика относительно коленвала двигателя, ведь с него датчики считывают информацию (правда установить неправильно маховик невозможно ведь там есть штифт, но при желании все можно сделать). Решили перепроверить, перед тем как озвучить предположение клиенту.
Вытянули первую насос-форсунку. Установили маховик на метку TDC DOWN. В данном случае не важно было, какой цилиндр находится в такте сжатия 1 или 6, нам нужно было узнать как поведет себя поршень в цилиндре при вращении маховика. Вставили в цилиндр электрод. Начали прокручивать коленвал. Предположение о неправильной установке маховика подтвердилось, поршень при вращении совершал движение вверх. Учитывая количество болтов крепления маховика, двигатель должен был работать с опережением в 36° до ВМТ. Не один дизельный двигатель с таким опережением работать не будет. Но благодаря гибкости топливной системы HPI он работал и судя по свидетельству клиента еще и перевозил большие грузы.
Вот фото неисправности ремонтируемого автомобиля.
Весь ремонт обошелся заменой маховика, сальника коленвала двигателя. Одним словом отделался легким испугом.
Источник статьи: http://www.100scan.ru/remont_hpi_36_do_vmt.php
Содержание
Вентиляция картера двигателя 9
Распределительный механизм 13
Блок цилиндров
 |
Блок цилиндров отливается одной целой частью с отдельными головками для каждого цилиндра. Поршни двигаются в «мокрых» гильзах цилиндров.
Гильзы цилиндра
Гильзы цилиндра могут заменяться. Уплотнение между гильзой цилиндра и головкой цилиндра состоит из стальной прокладки с уплотнениями, которые вулканизируются на месте. Для каждого цилиндра имеется одна прокладка.
Гильза цилиндра располагается немного выше поверхности блока цилиндров и прижимает прокладку к головке цилиндра, создавая герметичность.
Резиновые уплотнения, которые вулканизируются на месте, создают герметичность для каналов охлаждающей жидкости и смазочного масла.
Температура внутри и вокруг камеры сгорания очень высокая. Гильзы цилиндров устанавливаются на нижнем уровне, давая этим возможность обеспечивать отвод тепла прямо вверх к головке цилиндра.
Это снижает температуру поршневых колец, обеспечивая повышенный срок службы поршневых колец и гильз цилиндров.
Поршни
В этом двигателе используются шарнирно — сочлененные поршни. Они разъемные и имеют алюминиевый корпус и стальную головку.
Одним из преимуществ шарнирно — сочлененных поршней является то, что они выдерживают большие нагрузки, чем обычные поршни. Это увеличивает мощность двигателя.
В некоторых видах двигателей поршни отливаются одной целой частью.
Камерой сгорания является углубление в головке поршня. Это углубление в виде чашки с возвышенной частью в середине. Такая форма обеспечивает оптимальную толпливно-воздушную смесь и, таким образом, улучшает сгорание.
Чтобы поршень двигался легко, имеется определенный зазор между поршнем и стенкой цилиндра. Для этого поршень имеет два компрессионных кольца, чтобы уплотнять зазор и отводить тепло от поршня.
Поршень имеет одно маслосъемное кольцо. Оно препятствует попаданию смазочного масла в камеру сгорания.
Внутри маслосъемного кольца имеется расширитель, который прижимает кольцо к стенке цилиндра. Расширитель выполнен в виде винтовой пружины.
Форма поршня и колец поршня является важной для эксплуатационной надежности двигателя, смазки, расхода масла и топлива.
Шатуны
Верхняя головка шатуна выполняется в форме клина. Это позволяет увеличить площадь контакта с пальцем шатуна и поршня.
 |
Нижняя головка имеет косую прорезь, позволяющую вынимать поршень с шатуном из цилиндра. На сопрягаемых поверхностях шатуна – крышки выполнена нарезка, которая обеспечивает фиксацию крышки в поперечном направлении.
Каждый ход сжатия замедляет коленчатый вал, а каждый рабочий ход стремится увеличить скорость вращения коленчатого вала.
Поршни и шатуны изменяют свое направление движения дважды за каждый поворот.
Поэтому коленчатый вал подвергается различным изменяющимся нагрузкам за каждый оборот.
Выбор материала важен для срока службы коленчатого вала, так же как и конструкция, и обработка поверхности. Качество поверхности шейки коленчатого вала имеет большое значение для прочности.
Шейки коленчатого вала закалены на достаточную глубину, чтобы можно было несколько раз перешлифовать шейки.
Вкладыши подшипников имеют три слоя. Внешний слой состоит из стали, промежуточный слой состоит из бронзы и свинца, а внутренний слой из свинца и индия или свинца, олова и меди. Внутренний слой обычно изнашивается в течение эксплуатации двигателя.
Задний подшипник имеет упорные полукольца для фиксации осевого положения коленчатого вала.
Эти упорные полукольца могут иметь различную толщину с тем, чтобы обеспечить возможность регулировки осевого зазора коленчатого вала.
Вентиляция картера двигателя
Картер двигателя вентилируется через крышку распределительного механизма, выводящую газы картера двигателя к канальной системе в системе вентиляции в передней части.
Газы картера двигателя содержат очень много масла. Смазочное масло оседает на стенках канала, стекает ко дну системы вентиляции картера двигателя и обратно в картер двигателя через отверстие в крышке передней части.
Важно убедиться в том, чтобы каналы и отверстия не были забиты. Если они забиты, масло начнёт протекать из картера в турбокомпрессора.
Небольшое разряжение поддерживается в картере двигателя. Это достигается тем, что выходное отверстие системы вентиляции картера двигателя связанно с всасывающей магистралью турбокомпрессора.
Чтобы регулировать разряжение в картере двигателя, диафрагма закрывает выпускное отверстие к турбине, это происходит на максимальных оборотах.
1. Впускное отверстие из передней части картера распределительного
2. Отверстие для выпавшего в осадок, смазывающего масла.
3. Отверстие, закрываемое диафрагмой, при слишком большом разрежении на
всасывающей магистрали турбонагнетателя.
5. Выходное отверстие к всасывающей стороне турбонагнетателя.
Ременной привод
Имеются две разные конструкции ременных приводов. Новая конструкция была введена в сентябре 1997. Конструкции не являются взаимозаменяемыми.
Старая конструкция
Старая конструкция
Вентилятор приводится в движение через зацепление с резиновым элементом.
Чтобы сократить колебания в передней части двигателя, имеется демпфер коленчатого вала и муфта вентилятора, которая тоже работает как демпфер колебаний.
Общее для обеих конструкций
Силовые импульсы от шатунов вызывают крутящие колебания в коленчатом вале. Эти колебания особенно высоки на определенной скорости.
Крутящее колебание характеризуется следующим образом:
— Имеется предположение, что задняя концевая часть коленчатого вала и маховик, могут вращаться с одинаковой скоростью. По сравнению с маховиком, передняя концевая часть коленчатого вала увеличивает и уменьшает скорость вращения несколько раз за каждый оборот.
— Колебания могут являться причиной шума в распределительном механизме.
Новая конструкция
Демпфер коленчатого вала крепится для сокращения колебаний в передней части двигателя.
Клапанный механизм
 |
Назначением клапанного механизма является открытие и закрытие клапана в определенное время относительно положения коленчатого вала и поршней.
Распределительный вал приводится в движение шестернями распределительного механизма. Скорость вращения распределительного вала в два раза меньше скорости вращения коленчатого вала. Имеются два вида распределительного вала. Первый вид распределительного вала имеет по два кулачка на каждый цилиндр (Многорядный насос) и другой вид с тремя кулачками на цилиндр (PDE).
Один конец штанги толкателя опирается на толкатель, а другой приводит в действие коромысло клапана. На одном конце коромысла клапана имеется регулировочный винт. Сферический нижний конец регулировочного винта упирается в штангу толкателя с тем, чтобы толкатель клапана всегда следовал за распределительным валом.
Кольца гнезда клапана герметично впрессованы в головку цилиндра. Материал колец седла клапана очень прочный, поэтому седла клапана имеют долгий срок эксплуатации. Если необходимо, кольца седла клапана могут быть заменены.
Имея четыре клапана на цилиндр, общая площадь клапанов становится больше, делая более легким заполнение цилиндра воздухом. В тоже, время меньше энергии затрачивается на выталкивание отработанных газов.
Усилие, необходимое для потока газов, сокращается, и эффективность двигателя улучшается. Это, в свою очередь, приводит к сокращению расхода топлива.
Распределительный механизм
Шестерня распределительного механизма.
Двигатель 12 серии имеет шестерню, установленную в задней части.
Важные части, такие как топливный насос высокого давления и клапанный механизм, требуют точного контроля. Они прикреплены к заднему концу коленчатого вала, близко к маховику, где вращение коленчатого вала самое ровное.
Сборка шестерней может отличаться, в зависимости от того, оснащен ли двигатель форсунками и ТНВД, или насос форсунками (так называемый PDE).
Двигатели с ТНВД
Шестерня на коленчатом валу приводит в движение две промежуточные шестерни. Распределительный механизм приводится в движение одной из шестеренок. Распределительный вал, в свою очередь, приводит в движение ТНВД и гидравлический насос усилителя рулевого управления. Другая промежуточная шестерня приводит в движение воздушный компрессор.
1 Шестерня масляного насоса
2 Шестерня воздушного компрессора
3.Шестерня коленчатого вала
6 Шестерня распределительного вала
7 Шестерня гидравлического насоса усилителя рулевого управления
Распределительный вал и ТНВД вращаются со скоростью, в два раза меньшей, чем скорость вращения коленчатого вала.
Чтобы облегчить сборку, шестерни промаркированы на одном из зубьев или на зазоре между зубьями.
Шестерня впрыскивания имеет овальное отверстие для установки момента впрыска (угол- a ).
Двигатели с насос-форсунками
На двигателе с насос форсунки шестерня на коленчатом валу приводит в движение две промежуточные шестерни и шестерню масляного насоса. Коленчатый вал также приводит в движение масляный насос. Одна из промежуточных шестеренок приводит в движение распределительный вал, воздушный компрессор и гидравлический насос. Другая промежуточная шестерня приводит в движение гидравлический насос усилителя рулевого управления, который, в свою очередь, приводит в движение мотор вентилятора.
1 Шестерня масляного насоса
2. Шестерня коленчатого вала
4 Шестерня гидравлического насоса усилителя рулевого управления
5 Шестерня компрессора (сжатый воздух)
6 Шестерня распределительного вала
7 Шестерня гидравлического насоса, отбор мощности для работы вентилятора
Ременная передача
Ременная передача приводит в движение насос системы охлаждения, компрессор переменного тока и генератор переменного тока.
Ремень многоканавочного типа. Прямой ремень с маленькими канавками в форме V на внутренней стороне.
Этот вид ремня позволяет использовать натяжные ролики на внешней стороне, для увеличения контакта с частью окружности шкивов.
Автоматическое натяжение ремня используется для того, чтобы достичь правильной натяжки ремня.
Двигатель без компрессора Двигатель с компрессором
и натяжного ролика и одним натяжным роликом
Источник статьи: http://zinref.ru/avtomobili/Scania/015_01_00_Scania_gruzovik_dvigatel_12_litrov/001.htm