Раздел D. Схемы функциональные систем двигателя CUMMINS

Общая информация

В данном Разделе приводятся схемы направления потоков жидкостей и газов в системах двигателя «Камминз». Хотя некоторые детали Вашего двигателя могут отличаться от изображенных на схемах, направление потоков сохраняется независимо от места установки двигателя и его назначения. На схемах изображены:

• Система питания топливом

• Смазочная система

• Система охлаждения

• Система питания воздухом

• Система выпуска отработавших газов

Знание функциональных систем двигателя поможет Вам при отыскании и устранении неисправностей, техническом обслуживании и эксплуатации Вашего двигателя.

Схема функциональная системы питания двигателя топливом

Схема подачи топлива в режиме опережения впрыска при пуске двигателя из холодного состояния (только автомобильные распределительные насосы)

Гидравлическое устройство опережения впрыска топлива при пуске двигателя CUMMINS из холодного состояния (KSB) используется на сертифицированных двигателях с 1988 года для контроля белого дыма при холодном пуске двигателя.

Если двигатель холодный, устройство KSB запускает механизм регулирования впрыска в режиме полного опережения и на малых оборотах. Когда двигатель разогревается до нормальной рабочей температуры, устройство KSB отключается, а механизм регулирования впрыска переходит на опережение пропорционально увеличению частоты вращения коленчатого вала.

Отключение KSB производится переключателем температурного датчика, который расположен во впускном коллекторе системы питания воздухом Устройство KSB и температурный переключатель соединены электропроводами. Когда провода разомкнуты, KSB остается включенным и механизм регулирования впрыска обеспечивает полное опережение

Схема функциональная смазочной системы двигателя «Камминз» КАМАЗ

Смазка подшипников турбокомпрессора

Смазка элементов двигателя CUMMINS под давлением

Смазка деталей газораспределительного механизма

Схема функциональная системы охлаждения «Камминз» КАМАЗ

Схема функциональная системы питания двигателя CUMMINS воздухом

Система питания двигателя «Камминз» воздухом — впуск воздуха

Система питания двигателя CUMMINS воздухом — выпуск отработавших газов 

Конструкция двигателя Cummins ISF2.8

Двигатель Cummins ISF2.8 дизельный четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный шестнадцатиклапанный с жидкостным охлаждением, с турбонаддувом.

Двигатель оснащен электронной системой подачей топлива

На рисунке 1 вид двигателя с левой стороны.

На рисунке 2 вид двигателя с передней стороны.

Блок цилиндров изготовлен из серого чугуна.

Цилиндры расточены в самом блоке.

Между цилиндрами расточены каналы для охлаждающей жидкости.

На блоке цилиндров выполнены приливы и отверстия для крепления деталей и узлов.

В нижней части блока цилиндров изготовлены пять опор коренных подшипников.

Крышки коренных подшипников крепятся к блоку двумя болтами каждая.

Крышки обработаны совместно с блоком, менять их местами нельзя.

Крышка четвертого подшипника обработана под установку вкладышей с буртиками для ограничения осевого перемещения коленвала. На каждой крышке выбиты порядковые номера.

К переднему торцу блока прикрепляется масляный насос.

Корпус масляного насоса выполнен из алюминиевого сплава.

В корпус масляного насоса запрессовывается передний сальник коленвала.

К заднему торцу блока прикреплен картер маховика 8, рисунок 1, к которому крепится картер сцепления.

Картер маховика изготовлен из чугуна, а картер сцепления из алюминиевого сплава.

Сверху блока прикрепляется головка цилиндров, а снизу крепится поддон, выполненный из пластика.

Головка блока цилиндров (ГБЦ) изготовлена из серого чугуна по поперечной схеме продувки цилиндров.

Между блоком цилиндров и головкой устанавливается прокладка металлоармированная, безусадочная.

В головке устанавливаются впускные и выпускные клапана, изготовленные из жаропрочной стали.

Стержни клапанов хромированные.

Клапаны снабжены по одной пружине и фиксируются через тарелку двумя сухарями.

Пружины изготовлены из трансформаторной стали.

Направляющие клапанов выполнены непосредственно в головке цилиндров и втулок не имеют, поэтому при износе направляющих клапанов ГБЦ заменяют.

Привод клапанов осуществляется от распределительного вала, расположенного в головке цилиндров, через коромысла «Б» с роликовыми опорами «В» и двуплечие толкатели «А», каждый из которых одновременно опирается на стержни двух клапанов (на картинке переднее коромысло снято).

Коромысла клапанов прикреплены к головке блока болтами.

Зазоры в приводе клапанов регулируют с помощью ввернутых в коромысло болтов с контргайками. В ГБЦ устанавливаются с натягом седла клапанов.

Камеры сгорания в нижней части головки отсутствуют, так как они выполнены в днищах поршней.

Сверху головка цилиндров закрывается пластиковой крышкой.

Коленвал стальной пятиопорный, вращается в коренных подшипниках, имеющих тонкостенные стальные вкладыши с антифрикционным слоем.

Нижние вкладыши «А» биметаллические, а верхние «Б» триметаллические.

Отверстия для отвода масла есть только в верхних вкладышах.

На переднем носке коленвала выполнен шестигранник для привода масляного насоса.

На заднем носке коленчатого вала изготовлена шестерня для привода топливного насоса и распределительного вала.

Осевое смещение коленвала фиксируется буртиками верхнего вкладыша четвертого коренного подшипника.

Распредвал выполнен из чугуна и имеет пять опорных шеек, и по два кулачка на цилиндр.

Проточка «А» на задней шейке распредвала выполнена для установки в нее упорной пластины, чтобы зафиксировать вал от осевого перемещения.

На заднем конце распредвала изготовлен хвостовик с внутренней резьбой для установки звездочки его привода и задающего диска датчика фазы.

На переднем конце распредвала изготовлен хвостовик с диаметральным пазом для привода вакуумного насоса.

Вал вращается с помощью однорядной роликовой цепи, которая надевается на венец «А» промежуточной шестерни «В», приводимой от зубчатого венца на коленчатом валу «Б»

Поршни изготовлены из алюминиевого сплава.

В днищах поршней выполнена камера сгорания.

Чтобы правильно устанавливать поршня в цилиндр, на верхней поверхности нанесена стрелка.

Поршня устанавливают так чтобы, стрелка была обращена к передней части двигателя.

На поршнях установлены три кольца.

Два кольца компрессионные и одно кольцо маслосъемное.

Верхнее кольцо трапециевидной формы.

Второе компрессионное кольцо имеет проточку.

Кольцо нужно устанавливать этой проточкой вниз.

Маслосъемное кольцо состоит из литого кольца и расширителя.

Поршень крепится к шатуну поршневым пальцем плавающего типа.

От осевого перемещения палец удерживается стопорными кольцами в бобышках поршней.

Для охлаждения поршней на нижней части блока цилиндров установлены форсунки, которые соединяются с масляной магистралью.

Масло из форсунок подается струей на юбки поршней.

Шатуны стальные, кованые.

В верхнюю головку шатуна запрессовывается втулка из оловянистой бронзы.

Крышка шатуна крепится двумя болтами.

На крышках шатуна выбиты номера цилиндров.

Крышки шатунов и сами шатуны выполняются как одно целое. Поэтому местами менять нельзя.

В нижнюю головку шатуна вставляют шатунные вкладыши.

Маховик чугунный, со стальным зубчатым венцом.

Прикрепляется к коленвалу восемью болтами. В центральной части запрессовывается опорный подшипник первичного вала коробки передач.

Система смазки двигателя комбинированная: наиболее нагруженные детали смазываются под давлением, а остальные — или направленным разбрызгиванием, или разбрызгиванием масла, вытекающего из зазоров между сопрягаемыми деталями.

Давление в системе смазки создается масляным насосом, установленным в передней крышке блока цилиндров и приводимым в действие от переднего конца коленчатого вала.

Насос всасывает масло из масляного картера двигателя через маслоприемник и через масляный фильтр подает его в главную масляную магистраль.

От главной магистрали отходят каналы подвода масла к коренным подшипникам коленчатого вала.

В постелях коренных подшипников установлены форсунки, через которые масло разбрызгивается на стенки цилиндров и днища поршней.

К шатунным подшипникам масло подается через каналы, выполненные в теле коленчатого вала.

От главной масляной магистрали отходит канал подвода масла к подшипникам распределительного вала.

Часть масла через шланг отводится на турбокомпрессор, после чего возвращается обратно в картер.

Излишнее масло сливается из головки блока в масляный картер через дренажные каналы.

Система вентиляции картера открытого типа сообщается непосредственно с атмосферой через клапан, предотвращающий всасывание в двигатель дорожной пыли и грязи на некоторых режимах работы, когда в картере создается разрежение.

Система охлаждения герметичная, с расширительным бачком, состоит из рубашки охлаждения, выполненной в литье и окружающей цилиндры в блоке, камеры сгорания и газовые каналы в головке блока цилиндров.

Принудительную циркуляцию охлаждающей жидкости обеспечивает центробежный водяной насос с приводом от коленчатого вала поликлиновым ремнем, одновременно приводящим генератор, насос гидроусилителя рулевого управления и шкив опоры вентилятора радиатора системы охлаждения.

Для поддержания нормальной рабочей температуры охлаждающей жидкости в системе охлаждения установлен термостат, перекрывающий большой круг системы при непрогретом двигателе и низкой температуре охлаждающей жидкости.

Помимо этого вентилятор радиатора системы охлаждения оснащен жидкостно-фрикционной муфтой, включающей вентилятор при достижении максимально допустимой температуры охлаждающей жидкости

Система питания

На автомобили с ГАЗель NEXT с дизельным двигателем Cummins ISF2.8 устанавливают систему впрыска топлива Common Rail.

В состав системы питания входят следующие подсистемы:

— подачи топлива, включающей в себя топливный бак с топливозаборником, топливный фильтр с ручным топливоподкачивающим насосом, топливный насос высокого давления, рампу, форсунки, топливопроводы;

— подачи воздуха, которая состоит из воздушного фильтра, турбокомпрессора, охладителя наддувочного воздуха, впускной трубы.

Система выпуска предназначена для отвода отработавших газов из цилиндров двигателя и снижения уровня шума при работе.

Силовой агрегат (двигатель с коробкой передач) установлен на трех опорах с эластичными резиновыми элементами.

Схема компоновки основных элементов форсунок DENSO 095000-5004/8100

Графическое представление элементов форсунок DENSO 095000-5004, 095000-5014, 095000-5212, 095000-5226, 095000-5342, 095000-5471, 095000-5511, 095000-6353, 095000-6364, 095000-6373, 095000-6511, 095000-6593, 095000-6700, 095000-6791, 095000-8100, 095000-890# (9709500-890), 6140 07L 0127.

---

---

 

Тело форсунки 095000-5212	Тело форсунки 095000-5004 / 5014 / 5471 / 6364	Тело форсунки 095000-5511
Тело форсунки 095000-6353 / 6593	Тело форсунки 095000-6791	Тело форсунки 095000-8100
Тело форсунки 6140 07L 0127	Тело форсунки 095000-6373 / 890# (9709500-890)	Тело форсунки 095000-6511

 

---

 

DENSO 095000-5004 / 5014 / 5212 / 5226 / 5342 / 5471 / 5511 / 6353 / 6364 / 6373 / 6511 / 6593 / 6700 / 6791 / 8100 / 890# / 6140 07L 0127

DENSO 095000-5004 / 5014 / 5212 / 5226 / 5342 / 5471 / 5511 / 6353 / 6364 / 6373 / 6511 / 6593 / 6700 / 6791 / 8100 / 890# /6140 07L 0127

RIF.	REDAT	ORIGIN.	Q.TY	DESCRIPTION

 

Устройство двигателя Cummins ISF 2.8: характеристики, конструкция

Компания Cummins – одна из известнейших и крупнейших производителей двигателей на дизельном топливе, которые устанавливаются на тягачи, автобусы, бронетехнику и корабли. Корме того, эта фирма выпускает дизельные электростанции.

Бренду уже более века, поскольку появился он в далеком 1919 году, а его основателем был Чесси Лайл Каммин. Именно фамилия этого человека стала названием марки, объединяющей ныне продукцию более чем 55 различных предприятий. Основная масса заводов Cummins находится в Китае. С 2006 года компания сотрудничает с ОАО “КамАЗ”.

Двигатели Камминс получили широкое признание во всем мире: благодаря им движется каждый десятый автомобиль на нашей планете. И это вполне понятно, поскольку ежегодно компанией их производится около 900 000 единиц.

Моторы, выпускаемые под этой маркой, отличаются большим числом модификаций, имеющих различные технические характеристики. Так, их объем может составлять от 1,4 до 91 л, а мощность может превышать 3 500 л.с.

Характеристики двигателя Cummins ISF 2.8

Cummins ISF 2.8, имеющий небольшие габариты и высокое качество сборки, устанавливается на автомобили «Газель-бизнес». Устройство двигателя каменс 2 8 вполне аналогично тому, которое имеют его дизельные собратья.

Объем агрегата – 2,8 литра, он оснащен турбиной, что позволяет использовать его в высокогорных районах без потери мощности. Величина же этого параметра составляет 120 л.с. при частоте вращения коленвала 3 200 об/мин. Крутящий момент – 297 ньютонов. Вес – всего лишь 214 кг.

Мотор имеет новую систему подачи топлива CommonRail (впрыск топлива под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания). Это позволяет получить большую мощность при малом расходе топлива. При движении по городу он потребляет не более 13 литров горючего, расход в загородном цикле составляет 8,5 литров.

Завод проверяет все свои двигатели на соответствие экологическим нормам, и модель ISF 2.8 им соответствует сполна. По европейским стандартам, двигатели отвечают требованиям стандарта ЕВРО 3 и выше.

Мотор неприхотлив к топливу, отличается высокой ремонтопригодностью. Имеющаяся широкая сеть сертифицированных станций позволяет производить быстрый и недорогой ремонт.

Коробка передач усиленная, с правильно подобранными передаточными числами.

Достаточная величина крутящего момента и небольшой вес позволяют использовать эти двигатели на маленьких грузовиках типа «Газель».

Инновационные технологии двигателей Каменс

Надежность двигателей фирмы Cummins очень высока – среди знатоков даже ходят легенды об их невероятном ресурсе. Однако, большой срок службы невозможен без правильной технологии изготовления деталей и правильного обслуживания.

Компания применяет серый чугун для изготовления элементов моторов – блока цилиндров и головки блока. Этот металл отличается очень большой механической прочностью.

При изготовлении гильз цилиндра используется технология фрезерования, что, в свою очередь, намного повышает прочность блока. Ресурс двигателя составляет от 500 000 километров пробега.

Маслосистема имеет большой масляный поддон и масляный радиатор. Давление в системе смазки достигает 10 бар. Период замены масла – 60 000 км.

Камаз-Дакар, на котором установлен двигатель марки Каменс, сполна доказал свою безотказность, еще белее упрочив репутацию бренда. Устройство двигателя Каменс Камаз почти не отличается от заводского исполнения, только имеет некоторые доработки для форсирования.

Кривошипно-шатунный механизм состоит из поршней, количеством от 4 до 16, шатуна для каждого поршня и коленвала.

Ремонт масляных насосов Cummins рекомендуется производить только с привлечением обученных специалистов, на специализированном оборудовании с последующей проверкой механизма на испытательном стенде. Только в этом случае эти небольшие агрегаты будут продолжать с честью исполнять ту роль, которая на них возложена.

Cummins isf 2.8 представляет собой 4-х цилиндровый рядный мотор с турбонаддувом. Рабочий объем двигателя равен приблизительно 2,8 литра. Диаметр цилиндров составляет 94 мм, в то время как ход поршня имеет немного большее значение (100 мм). Подробности о модели двигателя читайте тут.

Используемые поршни – составные, что улучшает качество завихрений в камере. Конструкция представляет собой отлитую из алюминия юбку, верхняя часть которой изготовлена из специального сплава, не боящегося перегревов. Ресурс данного узла составляет 1 500 тысяч километров. Поршневые пальцы плавающего типа. Гильзы цилиндров имеют среднюю фиксацию.

Газораспределительный механизм двигателя Cummins

Экономичность, мощность и надежность невозможны без правильного и эффективного механизма газораспределения. Прокладка головки двигателя, которая часто прогорает на других дизельных двигателях, используется наборная, т.е. состоит из отдельных стальных листов. Она не требует подтяжки на протяжении всего срока эксплуатации.

Двигатели, устанавливаемые на автомобили «Камаз» и «Газель», имеют 4-х клапанную систему ГРМ, что обеспечивает большую мощность и ресурс двигателя. Можно напомнить некоторые нюансы в их изготовлении, которые обеспечивают такие преимущества:

• Штоки клапанов хромируются и изготовливаютсяены из жаропрочных сплавов стали. Это уменьшает шансы образования задиров и усиливает механическую прочность деталей.
• Выпускные клапана изготовлены их хром-кремниевого сплава. Этим повышается термическая стойкость и теплообмен данного узла.

Расположение распредвала традиционное. Он имеет цепной привод и гидравлический натяжитель цепи ГРМ.

Регулировку клапанов необходимо производить каждые 250 000 км. Двигатель работает нормально, когда зазор во впускных клапанах составляет не более 0,38 мм, а на выпускных – не более 0,76 мм. Завод-изготовитель рекомендует проверять зазоры клапанов каждые 80 000 км.

Особенностью данной марки является то, что направляющие клапанов и седла не являются частью головки. Они в нее запрессовываются. Это большой плюс при ремонте двигателя, поскольку дает возможность производить многократный ремонт узла без ухудшения качества.

Особенности топливной системы Cummins

Двигатели Каменс на газелях имеют устройство впрыска топлива под большим давлением. Топливный насос обеспечивает давление до 1 800 бар. Система снабжена электронным контроллером количества поступающего в форсунки топлива.

Однако если используется дизельное топливо низкого качества, то ее надежность падает. С этой целью компания Cummins использует современную систему защиты топливной системы.

Трехступенчатая система очистки топлива гарантирует долговечность работы двигателя. В контуре низкого давления установлен фильтр грубой очистки. Второй фильтр находится после него и обеспечивает тонкую очистку. Диаметр выходных отверстий этого фильтра составляет 5 микрон.

Устройством двигателя Каменс Газель и Камаз предусмотрено наличие системы сепарации воды из горючего.

Благодаря форсункам 2-го поколения, фильтрация возможна также и в контуре высокого давления, поскольку там установлены щелевые фильтры. Это позволяет заправлять автомобиль топливом достаточно низкого качества.

Стартер является управляемым двигателем постоянного тока. Он отвечает за самую главную функцию – вращение коленчатого вала для запуска двигателя и превращения электрической энергии в механическую.

Коленчатый вал Cummins выполняет одну из самых ответственных функций дизельного двигателя. С его помощью в крутящий момент преобразуются возвратно-поступательные движения поршней. Вся информация о коленвалах Cummins в этой статье.

Впрыск осуществляется в два этапа: предварительный впрыск и основная подача. Первый этап позволяет обеспечить плавное сгорание топлива, а второй – непосредственное сгорание смеси и получение полезного движения. Форсунки размещены по центру головки, что улучшает смесеобразование в цилиндре.

Система охлаждения Cummins

Все двигатели бренда имеют замкнутую систему охлаждения. Устройство двигателя Каменс обеспечивает настройку этой системы для различных климатических условий. Грузовые автомобили «Камаз» и «Газель» могут эксплуатироваться при температуре до +45°С.

Система заправляется теплоносителем марки SHELL и другими высококачественными охлаждающими жидкостями. Если использовать несертифицированные жидкости, то возможен преждевременный износ помпы. Для защиты от перегрева используется система принудительного обдува радиатора.

Система охлаждения имеет следующие особенности, позволяющие увеличить надежность системы:

• применяется интеркулер увеличенного объема;
• имеется подогрев впускного коллектора.

При перегреве двигателя электронная система управления имеет возможность отключать подачу топлива, чтобы воспретить дальнейшее движение автомобиля.

Таким образом, все узлы, системы и механизмы, входящие в состав двигателей Каменс, сконструированы и производятся таким образом, что моторы данной марки отличаются высоким уровнем надежности, при условии соблюдения сроков и правил технического обслуживания, установленных производителем.

Читайте так же:

Устройство и ремонт двигателя Каменск Газель дизель

Газель за свою историю производства оснащалась многими вариантами силовых агрегатов. Так, были ЗМЗ, УМЗ, и другие варианты моторов. Конечно, один из самых мощных вариантов стал двигатель Камминз Газель, которым оснащались автомобили, в основном класса Бизнес.

Технические характеристики

На Газель Бизнес был предусмотрен дизельный двигатель изготовления Камминз, который показал себя достаточно хорошо и полюбился водителями, за свою простоту и надёжность. Но, на этом установка ДВС Cummins не прекратилась, и с выходом в свет в 2013 году Gazel NEXT — традиция продолжилась.

Основные технические характеристики силового агрегата Газель с двигателем Камминз:

Устройство и принцип работы мотора

Необходимо начать с того, что двигатель Камминз очень неприхотлив к топливу. Это стало доступно благодаря новой, модернизированной системе очистки топлива. На силовом агрегате установлена новая система подачи горючего CommonRail. В данном случае, топливо подаётся непосредственно в камеру сгорания под высоким давлением.

Что касается газораспределительного механизма, то всё очень просто и надёжно. Прокладка ГБЦ состоит из нескольких стальных листов, что не даёт её быстро прогорать, в отличие от других дизельных моторов.

На мотор, который монтируется на Газель, устанавливается 4-х клапанная система газораспределения, что обеспечивает максимальные технические характеристики и необходимую мощность. ГРМ имеет цепь с натяжителем, что обеспечивает надёжность механизма и достаточную прочность. Распределительный вал расположен по классической схеме.

Топливный насос имеет достаточно сложную структуру, что почти сводит к нулю возможность ремонтировать его в домашних условиях. Но, в связи с его надёжностью, он бесперебойно обеспечивает высокое давление, которое составляет 1800 бар.

Также, установлен электронный контроллер, который обеспечивает контроль качества поступаемого топлива в форсунки.

Что касается системы охлаждения, то она замкнутая и может настраиваться для эксплуатации в разных погодных условиях. Это становится достаточно удобно, поскольку существует значительная разница для работы двигателя в тёплых и холодных регионах.

Ремонт силового агрегата

Ремонт двигатель Камминз Газель рекомендуется проводить на сервисных технических станциях. Хоть конструкция и простая, но мотор имеет ряд нюансов, о которых владелец транспортного средства моет и не знать. Так, масляный насос требует определённого оборудования, чтобы ремонт получился качественным. Такую же участь постигает и топливный насос, при ремонте которого необходимо чётко выставлять зазоры.

Капитальный ремонт требует тоже некоторого оборудования, поэтому в данном случае, не работает принцип — ремонтируем сами. Хотя некоторые автомобилисты проводят восстановительные работы своими руками.

Расточка коленчатого вала проводится до ремонтных размеров 0,25 мм, 0,50 мм и 0,75 мм. Дальнейшая проточка детали ослабляет твёрдость, что в свою очередь, повышает риск разрывать коленчатого вала при больших нагрузках. Поршневая группа, в основном растачивается до размерности не больше 95,5 мм, а дальше предусмотрена гильзовка блока, что достаточно удобно.

Головка блока поддаётся переборке полностью. При этом меняются клапаны, направляющие втулки и седла. Следуя американскому опыту, лучше всего не выбивать старые направляющие втулки, а установить бронзовые втулки K-line, которые ставятся внутрь изделий. Это позволяет не проводить постоянную расточку направляющих втулок и при последующих ремонтах, просто заменять бронзовые гильзы.

Вывод

Двигатель Cummins Газель зарекомендовал себя, как надёжный и легко ремонтируемый силовой агрегат. Объем двигателя позволяет не только получать необходимую мощность, но и быть достаточно экономичным со средним расходом в 10 литров на каждые 100 км пробега.

Устройство двигателя достаточно простое, что позволяет без проблем проводить ремонтно-восстановительные работы самостоятельно. Что касается масляного насоса, турбины и ТНВД, то рекомендуется ремонтировать их на специализированных сервисных станциях, поскольку конструкция достаточно сложная.

Дизельный двигатель Газель Некст устройство, ГРМ, технические характеристики Cummins ISF2.8

Дизельный двигатель Газель Некст или Cummins ISF2.8s4129P, мотор о котором мечтали поколения владельцев небольших грузовичков и фургонов производства GAZ. Небольшой расход топлива и огромный крутящий момент, пожалуй это главные требования для покупателей коммерческой техники. 4 цилиндровый дизельный, с турбонаддувом и охладителем наддувочного воздуха силовой агрегат рабочим объемом 2.8 литра довольно интересный вариант, о котором мы поговорим подробнее.

Двигатели Камминс для Газелей поставляются из Китая, где собираются на пекинском заводе американской корпорации Cummins. Американский производитель дизельных моторов имеет довольно много заводов по всему миру. Кроме агрегата объемом 2.8 литра на конвейер ГАЗа поступает более мощный дизель Cummins ISF 3.8 литра для среднетоннажных грузовиков и автобусов.

Для начала поговорим об основных технических характеристиках турбодизеля. При довольно большом объеме в 2.8 литра мощность агрегата составляет 120 лошадиных сил, зато крутящий момент составляет внушительные 270 Нм (хотя есть и более мощные версии). Особенностью двигателя можно считать, что максимум момента доступен уже с 1400 оборотов. То есть нет необходимости крутить мотор на максимальные обороты, что бы нормально ехать на газовской полуторке и еще везти пару тонн груза.

Характеристики дизельного двигателя Газель Некст

• Рабочий объем – 2800 см3
• Количество цилиндров – 4
• Количество клапанов – 16
• Диаметр цилиндра – 94 мм
• Ход поршня – 100 мм
• Привод ГРМ – цепь
• Мощность л.с.(кВт) – 120 (88.3) при 3600 об. в мин.
• Крутящий момент – 270 Нм при 1400-3000 об. в мин.
• Порядок работы цилиндров – 1-3-4-2
• Минимальная частота оборота – 750 оборотов
• Тип топлива – дизель
• Расход топлива при постоянном движении 60 км/ч – 8.5 литра на сотню
• Расход топлива при постоянном движении 80 км/ч – 10.3 литра на сотню

Устройство двигателя Камминз на Газель Некст

Рядный 4 цилиндровый 16 клапанный двигатель с чугунным блоком цилиндров и чугунной ГБЦ с верхним расположением распределительного вала. В головке блока цилиндров установлен один распределительный вал, который вращается посредством цепного привода, который идет от промежуточной шестерни. Вращение масляного насоса, топливного насоса высокого давления осуществляется с помощью шестерен. Основная шестерня стоит на коленчатом валу и приводит в движение шестерни привода ТНВД системы Common Rail, плюс шестерню ГРМ, которая и передает крутящий момент, через цепь на распредвал. Вращение водяной помпы осуществляется поликлиновым ремнем, он же через вязкостную муфту вращает и вентилятор. Схема привода шестерен и цепи ГРМ на фото ниже.

Головка блока двигателя Камминз на Газель Некст

ГБЦ имеет конструкцию с вертикально стоящими клапанами. При этом клапанов 16, то есть по 4 на цилиндр. Распредвал передает усилие для открытия клапанов, через коромысла. Кулачки распределительного вала касаются роликов, закрепленных на коромыслах, приводя их в действие.

Коромысел всего 8 штук, под их воздействием одновременно отрывается сразу по два клапана. Очень важный момент, это своевременная регулировка теплового зазора клапана. Она осуществляется раз в 120 тыс. км. Узел регулировки элементарный, состоит из винта и гайки. Все это можно разглядеть на фото чуть ниже.

Если регулировку клапанов не проводить, то в один прекрасный момент клапан выдавит в камеру сгорания чуть больше допустимого и произойдет встреча клапана с поршнем, а это как вы понимаете очень дорогостоящий ремонт.

Кстати, тот же мотор Cummins 2.8, но с другими настройками может выдавать 149,6 лошадиных сил при крутящем моменте до 330 Нм. Агрегат увеличенной мощности ставят на некоторые модификации ГАЗель Next с осени 2015 года. Повышение мощности произошло за счет новых настроек турбонаддува и перепрошивки электронного блока управления. Правда одновременно пришлось усиливать трансмиссию. Сцепление ZF Sachs теперь идет с увеличенным диаметром ведомого диска, его увеличили с 240 до 280 мм. В КПП появились усиленные подшипники и новые синхронизаторы. Конструкция заднего моста так же модернизирована, в частности усилен подшипник ведущей шестерни.

Двигатель Cummins ISF 2.8 на Газель Next: руководство по ремонту

Издательство: Диез.
В настоящем издании описаны двигатели Cummins ISF 2.8, которые устанавливаются на автомобили Газель, Газель NEXT, ГАЗ 2752 Соболь, Foton Aumark и т.п. Представлены руководства по техническому обслуживанию и ремонту, описания кодов неисправностей и связанных с этими кодами проверок. Приведены электрические схемы, соответствующие различным блокам управления.

Книга предназначена для широкого круга читателей – водителей, специалистов и техников, работающих в области авторемонта; также может использоваться в качестве учебного пособия для персонала автосервисов, автомастерских и станций технического обслуживания.

Скачать бесплатно в формате:

Содержание книги:

Дизельные двигатели на «Газель»

За все время существования автомобилей Газель с 1994 года на машине устанавливались различные двигатели внутреннего сгорания (ДВС). Причем, моторы были как бензиновые так и дизельные. У каждого типа ДВС есть свои преимущества и недостатки, но дизеля все же более экономичны. Поэтому многие автовладельцы предпочитают купить машину с дизельным «движком» или поменять бензиновый мотор на дизель.

Газель с установленным дизельным двигателем

• ГАЗ 560 (или ГАЗ 5601) по австрийской лицензии Steyr;
• Cummins 2.8 ISF китайской сборки (разработка USA).

Вернуться к оглавлению

Двигатель ГАЗ 560

Русский «Штаер» появился на Горьковском автозаводе в 1998 году, когда австрийская компания продала лицензию россиянам. По испытаниям среди всех дизелей австрийский мотор оказался лучшим:

Готовый к установке подержанный мотор ГАЗ 560

• Был нетребователен к топливу;
• Хорошо запускался при минусовых температурах;
• Имел хорошую динамику и высокий КПД;
• Экономно расходовал солярку.

Первые экземпляры моторов собирались горьковчанами в основном из импортных деталей, поэтому и качество было отменным. Было запланировано производить 250 тыс. экземпляров в год с учетом, что продукция будет поставляться и на другие предприятия России.

Основное отличие ДВС ГАЗ 560 – моноблочная конструкция. Блок и головка блока цилиндров были неотделимые друг от друга и представляли собой единое целое. Преимущества такой конструкции:

• нет прокладки головки блока, и замена ее при перегреве не требуется;
• охлаждающая жидкость не попадает в масло, потому что прокладка не прогорает;
• головка блока не может ослабнуть, так как она является монолитной частью блока.

Процесс проведения ремонта двигателя для Газели

Следует отметить, что в теории всегда все лучше, чем на практике, а опытные образцы – это еще не показатель. В дальнейшем с российским «Штаейером» возникало немало проблем, и виной тому чисто российские факторы. Качество топлива порой оказывалось таким, что не выдерживал даже самый адаптированный российский дизель. А после того, как детали для мотора стали изготавливаться в России, моторы из строя стали выходить гораздо чаще.

Устройство и ремонт двигателя Каменск Газель дизель

В автомобилях Газель используется двигатель CUMMINS, который периодически может выходить из строя. Надо сказать, что этот мотор обладает некоторыми недостатками, из-за которых и возникают разнообразные неполадки. Например, в этом двигателе нет свечей накаливания, поддон производится из пластика, из-за чего является достаточно хрупким. Этот недостаток может быть в особенности существенным в условиях отечественных дорог. Поэтому часто такой мотор может выходить из строя. Поломки могут быть разными, но грамотный и профессиональный ремонт двигателя каменс на газель.

Наиболее частыми поломками такого двигателя можно назвать чрезмерное потребление масла и шум. В связи с неизвестными причинами мотор может начать потреблять слишком большое количество масла, которое в итоге начнет просто капать на кузовной лонжерон. На данном силовом агрегате сапун исполнен очень необычно. Как правило, он соединяется с впускной системой, из-за чего газы из картера направляются обратно в цилиндры, а в случае с этим мотором они попадают непосредственно на лонжерон машины.

Во время разбора двигателя практически всегда удается обнаружить тот факт, что цилиндры в той или иной степени разодраны, а на поршнях зачастую лопаются компрессионные кольца. Это довольно странно, потому что ремонт двигателя каменс на газель слишком часто связан с такими проблемами, которые являются несколько нехарактерными для подобных силовых установок.

Как правило, компрессионное кольцо сверху утончается на несколько миллиметров, из-за чего разбивается его посадочное место. Таким образом, кольцо в итоге лопается, тем самым раздирая цилиндр. Нередко требуется ремонт поршневой группы, который необходимо производить максимально ответственно. Также желательно использовать высококачественные запасные детали, при помощи которых удастся вернуть двигателю прежнюю работоспособность.

В настоящее время нет однозначного ответа, почему же в этом двигателе возникают довольно однотипные поломки. Но, тем не менее, существует несколько наиболее распространенных неисправностей. Среди них можно отметить поломки топливной системы, среди которых можно отметить неправильный распыл. Это случается из-за перегревов верхней части поршня. В таких двигателях обычно используются специфические заводские настройки, которые определяют конкретную мощность устройства. Из-за этого мотор может работать не совсем нормально, так как наблюдается некоторое несоответствие с обеспечением блока управления.

Моторы этой марки обычно начинают испытывать некоторые проблемы уже при небольших пробегах. Можно сказать даже так, что чем меньше будет ездить автомобиль, то тем больше будет у него проблем. Один запуск двигателя можно условно приравнять приблизительно к десяти часам износа. Во время запуска происходит существенный износ поршневой группы. В особенности это заметно в зимнее время года. Также стоит отметить, что двигатель может достаточно часто перегреваться. Из-за этого и может потребоваться ремонт двигателя каменс на газели, который придется устранять мастерам.

«

Отличная статья 0

Cummins ISF. Система управления двигателем

Принципы работы системы

Система электронного управления дизелем позволяет снизить расход топлива и выбросы токсичных компонентов с отработавшими газами (ОГ), повысить качество регулирования (точность, плавность и быстродействие) и стабильность частоты вращения холостого хода, уменьшить жесткость рабочего процесса дизельного двигателя.

Электронная система управления дизельным двигателем состоит из датчиков и выключателей, электронного блока управления и исполнительных устройств, непосредственно воздействующих на системы двигателя.

Укомплектованность системы управления двигателем датчиками и исполнительными устройствами зависит от нормы токсичности, которой соответствует двигатель (например Евро-3 или Евро-4), комплектации автомобиля, назначения автомобиля.

Информация о режиме работы и состоянии двигателя поступает в систему управления от датчиков, которые преобразуют контролируемые (измеряемые) параметры двигателя в электрические сигналы, удобные для обработки и передачи в электронной системе управления. Сигналы от датчиков поступают в электронный блок управления, который, обработав по заданным алгоритмам полученную информацию, выдает управляющие сигналы исполнительным устройствам на основе запросов водителя и заложенной программы. Алгоритмы управления, реализуемые микропроцессором электронного блока, на каждом режиме работы двигателя вырабатывают оптимальное (наилучшее) по расходу топлива и нормам токсичности сочетание параметров впрыска топлива (цикловой подачи и угла опережения впрыска) и воздушного заряда (давления наддува и степени рециркуляции отработавших газов).

Электронный блок управления выполняет такие операции, как управление цикловой подачей топлива, давлением топлива в аккумуляторе, управление углом опережения впрыска, управление холостым ходом, функцией круиз-контроля, управление элементами подсистем снижения токсичности выхлопа.

Для упрощения поиска неисправностей в электронный блок управления встроена функция самодиагностики, которая контролирует множество параметров работы как собственно двигателя, так и всех элементов системы управления, и при определении неисправности сообщает об этом водителю включением индикаторов неисправности на панели приборов.

Блок управления двигателем

Блок управления двигателем Cummins ISF имеет разъем, состоящий из двух колодок. Колодка «А» (на фото слева) подключена к проводке автомобиля. Её состав может широко варьироваться в зависимости от комплектации автомобиля. По этой колодке в числе прочего блок управления получает питание и соединяется с массой автомобиля. Колодка «В» (на фото справа) объединяет в себе проводку двигателя: датчики и исполнительные механизмы.

Её элементный состав зависит от норм токсичности, которым соответствует рассматриваемый двигатель.

Индикаторы системы диагностики и системы управления двигателем

В системе применяются четыре индикаторные лампы: лампа останова, лампа предупреждающей сигнализации, лампа техобслуживания и лампы ожидания пуска. Когда ключ в замке зажигания устанавливается в положение «I» («включение приборов электрооборудования»), индикаторные лампы загораются, и приблизительно через 2 с они гаснут, одна за другой — таким способом происходит подтверждение того, что лампы находятся в рабочем состоянии и что они подключены правильно.
В случае возникновения высокой температуры охлаждающей жидкости, высокой температуры воздуха на впускном коллекторе, низкого давления масла или низкого уровня охлаждающей жидкости загорается и начинает мигать по истечению некоторого времени индикатор.

Этот режим мигания предупреждает о том, что возникшее состояние длится в течение некоторого времени и последующее состояние давления или температуры ухудшилось и двигатель близок к состоянию останова (возможен принудительный останов двигателя ЭБУ).

Предупреждающий индикатор (ДВС) предупреждает об обнаружении неисправности и сигнализирует о начале высвечивания кодов во время проведения бортовой диагностики. Включение лампы оповещает о неисправности двигателя, при этом транспортное средство остается в рабочем состоянии (ситуация не является аварийной). Необходимо провести обслуживание транспортного средства для устранения отказа. Индикатор останова (STOP) сигнализирует о неисправности одной из основных систем. Во время выполнения бортовой диагностики мигание этой лампы соответствует кодам неисправностей, выявленных с помощью ЭБУ. Включение лампы предупреждает о возникновении серьезной неисправности. В этом случае двигатель автобуса должен быть выключен как можно скорее, насколько это позволяют требования безопасности. Индикатор техобслуживания (КЛЮЧ) служит для оповещения о необходимости техобслуживания и для предупреждения водителя о том, что состояние жидкостей в двигателе находится вне допустимых пределов. Индикатор ожидания запуска (START) предупреждает водителя, что для обеспечения надлежащего запуска необходимо применение средств холодного запуска двигателя.
Примечание: некоторые модели транспортных средств оснащаются выключателем проверки, который позволяет считывать коды неисправностей с помощью индикаторов, используя ботовую систему диагностики.

Диагностика

Наряду с основным диагностическим комплексом INSITE фирмы Cummins, диагностирование системы управления двигателем Cummins возможно следующими приборами:

• Сканматик 2
Согласно таблицы применяемости, по информации на 03.2015 г., возможности Сканматик 2 версии 2.19.0 в работе с блоком управления двигателем Cummins CM2220 (ISF 2.8/3.8) а/м ГАЗ таковы: считывание и стирание диагностических кодов неисправностей, считывание текущих данных, управление исполнительными механизмами, считывание паспорта блока управления, конфигурация, прописывание кодов форсунок.
Согласно таблицы применяемости, возможности Сканматик 2 версии 2.19.0 в работе с блоком управления двигателем Cummins CM2220 (ISF 2.8/3.8) а/м ПАЗ таковы: считывание и стирание диагностических кодов неисправностей, считывание текущих данных, управление исполнительными механизмами, считывание паспорта блока управления, прописывание кодов форсунок, регулировка оборотов холостого хода ±50 об/мин.
Текущую таблицу применяемости Сканматик 2 можно найти здесь .
Приобрести прибор можно в магазине издательства Легион-Автодата .

• ScanDoc
Согласно таблицы применяемости, по информации на 03.2015 г., возможности ScanDoc в работе с блоком управления двигателем Cummins CM2220 (ISF 2.8/3.8) а/м ГАЗ таковы: считывание и стирание диагностических кодов неисправностей, считывание паспорта блока управления, прописывание кодов форсунок, регулировка оборотов холостого хода ±50 об/мин.
Текущую таблицу применяемости ScanDoc можно найти по ссылке .
Приобрести прибор можно в магазине издательства Легион-Автодата — ScanDoc Compact / Scandoc (полный вариант)
 

Датчик положения коленчатого вала

Общая информация. Датчик положения коленчатого вала установлен в районе шкива коленчатого вала. Принцип действия датчика положения коленчатого вала основан на эффекте Холла. Датчик определяет положение коленчатого вала, и преобразует эти данные в сигналы (импульсы прямоугольной формы).

На основе этих сигналов электронный блок управления двигателем определяет частоту вращения коленчатого вала двигателя и корректирует момент начала открытия форсунки, а также продолжительность ее открытого состояния и угол опережения впрыска топлива.

Диагностика. Датчик имеет три провода: питание, массу и сигнальный провод. Питание датчика стабилизировано, составляет примерно 5 В и осуществляется блоком управления двигателем (контакт В13). Контакт массы также соединен с блоком управления (контакт В14). Сигнал датчика поступает на контакт В38 блока управления и представляет собой прямоугольные импульсы с низким уровнем примерно 0 В и высоким уровнем примерно 5 В.
Основные неисправности датчика лежат в трех областях:
1) Неисправность собственно датчика. Неисправность датчиков на эффекте Холла проявляется в основном после прогрева двигателя — от нагревания дает сбой встроенная в датчик электроника. Возникают пропуски импульсов.
2) Неисправность проводки. Проявляет себя в виде полного или частичного отсутствия сигнала датчика. Диагностируется проверкой напряжения на контактах датчика при включенном зажигании и одетых разъемах. А также прозвонкой проводки от датчика до блока управления при снятых разъемах.
3) Неисправность ротора датчика (задающего колеса). Следует отметить, что ремонт зубьев ротора в случае их повреждения недопустим — ротор должен быть заменен. Сварка меняет магнитные свойства материала и вероятны сбои сигнала датчика при прохождении мимо отремонтированного зуба.
Отсутствие движения стрелки тахометра в случае безуспешных попыток запуска двигателя может служить индикатором возможной неисправности датчика положения коленчатого вала.

Датчик положения распределительного вала

Общая информация. Датчик положения распределительного вала расположен на головке блока цилиндров и определяет момент прихода поршня цилиндра №1 в верхнюю мертвую точку на такте сжатия. На основе сигнала датчика электронный блок управления двигателем определяет очередность впрыска топлива по отдельным цилиндрам. Принцип действия датчика положения распределительного вала основан на эффекте Холла.

Диагностика. Датчик имеет три провода: питание, массу и сигнальный провод. Питание датчика стабилизировано, составляет примерно 5 В и осуществляется блоком управления двигателем (контакт В87). Контакт массы также соединен с блоком управления (контакт В63). Сигнал датчика поступает на контакт В62 блока управления и представляет собой прямоугольные импульсы с низким уровнем примерно 0 В и высоким уровнем примерно 5 В.
Основные неисправности датчика лежат в трех областях:
1) Неисправность собственно датчика. Неисправность датчиков на эффекте Холла проявляется в основном после прогрева двигателя — от нагревания дает сбой встроенная в датчик электроника. Возникают пропуски импульсов.
2) Неисправность проводки, включая разъемы. Проявляет себя в виде полного или частичного отсутствия сигнала датчика. Диагностируется проверкой напряжения на контактах датчика при включенном зажигании и одетых разъемах. А также прозвонкой проводки от датчика до блока управления при снятых разъемах.
3) Неисправность ротора датчика (задающего колеса).

Датчик давления наддува и датчик температуры воздуха в сборе

Общая информация. Датчик давления наддува установлен на впускном коллекторе и является датчиком пьезорезистивного типа. Датчик определяет давление наддува, создаваемого турбокомпрессором, непосредственно во впускном коллекторе, вырабатывая выходной сигнал на блок управления. В датчик давления наддува встроен датчик температуры наддувочного воздуха.

Диагностика. Датчик имеет четыре провода: питание, массу, сигнальный провод датчика давления наддува и сигнальный провод датчика температуры наддувочного воздуха. Питание датчика стабилизировано, составляет примерно 5 В и осуществляется блоком управления двигателем (контакт В89). Контакт массы также соединен с блоком управления (контакт В65). Сигнал датчика давления наддува поступает на контакт В70 блока управления и представляет напряжение, которое растет с ростом давления. Сигнал датчика температуры наддувочного воздуха поступает на контакт В23 блока управления.

Датчик давления в топливном коллекторе

Общая информация. Датчик давления топлива установлен на аккумуляторе топлива (топливном коллекторе) и измеряет мгновенные значения давления топлива в аккумуляторе с адекватной точностью и быстродействием. Топливо попадает в датчик через отверстие в аккумуляторе и канал в корпусе датчика, закрытого на конце диафрагмой, таким образом, топливо под давлением воздействует на диафрагму. Чувствительный элемент датчика, в свою очередь, преобразует давление в электрический сигнал. Этот сигнал посылается на электронный блок управления двигателем. На основе сигнала датчика давления топлива и в зависимости от сигналов других компонентов топливной системы, электронный блок управления двигателем вносит необходимые корректировки в работу топливной системы (создается необходимое давление топлива в аккумуляторе путем управления исполнительным элементом ТНВД).

Диагностика. Датчик имеет три провода: питание, массу и сигнальный провод. Питание датчика стабилизировано, составляет примерно 5 Вольт и осуществляется блоком управления двигателем (контакт В92). Контакт массы также соединен с блоком управления (контакт В68). Сигнал датчика поступает на контакт В69 блока управления и представляет напряжение, которое растет с ростом давления.

Датчик температуры охлаждающей жидкости

Общая информация. Датчик температуры охлаждающей жидкости установлен в корпусе термостата. Он определяет температуру охлаждающей жидкости двигателя и передает сигнал в электронный блок управления двигателем. Датчик представляет собой терморезистор. Сопротивление датчика уменьшается с возрастанием температуры охлаждающей жидкости. Электронный блок управления двигателем на основе напряжения сигнала датчика оценивает температуру охлаждающей жидкости и вносит необходимые корректировки в работу топливной системы.

Диагностика. Датчик имеет два провода: массу (контакт В43 блока управления) и сигнальный провод, который одновременно является питающим (контакт В46 блока управления). При включенном зажигании на контакте №2 отсоединенного разъема датчика должно присутствовать стабилизированное питание примерно 5 Вольт.

Датчик положения педали акселератора

Общая информация. Датчик положения педали акселератора необходим для определения степени нажатия водителем педали акселератора. Датчик представляет собой два потенциометра (переменных резистора), имеющие независимые цепи (питание, сигнал и «массу»). Таким образом, датчик состоит из двух каналов — №1 и №2. При нажатии на педаль акселератора, сопротивления резисторов датчика плавно изменяются пропорционально степени нажатия на педаль. Сигналы датчика положения педали акселератора, приходящие в электронный блок управления двигателем, сопоставляются с запрограммированными кривыми характеристик (также сопоставляются между собой сигналы от канала №1 и №2, это необходимо для контроля правильности показаний). Электронный блок, в свою очередь, генерирует выходные управляющие сигналы, на основе которых происходит управление работой топливной системы (например, определяет необходимую подачу топлива).

Датчик аварийного давления масла

Общая информация и диагностика. Датчик аварийного давления масла является релейным (переключающимся) датчиком, контакты которого замыкаются при падении давления масла в системе смазки двигателя ниже определенного уровня. Сигнал датчика поступает в блок управления на контакт 37B — датчик замыкает эту цепь на массу. Поступление сигнала от данного датчика при работающем двигателе (поступает сигнал датчика положения коленчатого вала) блок управления двигателя дает команду на включение индикатора неисправности «СТОП» на панели приборов. В зависимости от реализации системы обмена данными между комбинацией приборов и блоком управления двигателем, эта команда может передаваться как по отдельной цепи (контакт А49), так и по шине данных CAN (контакты 14А и 15А).

Датчик атмосферного давления

Общая информация. Датчик атмосферного давления определяет текущее атмосферное давление и передает сигнал в блок управления двигателем. Этот датчик необходим для корректной работы двигателя при разных высотах над уровнем моря.

Диагностика. Датчик имеет три провода: питание, массу и сигнальный провод. Питание датчика стабилизировано, составляет примерно 5 В и осуществляется блоком управления двигателем (контакт В88). Контакт массы также соединен с блоком управления (контакт В64). Сигнал датчика поступает на контакт В72 блока управления и представляет напряжение, которое меняется с изменением давления.

Топливный насос высокого давления (ТНВД)

Общая информация. На ТНВД расположен электромагнитный регулятор давления топлива. Он поддерживает рабочее давление топлива в аккумуляторе в зависимости от нагрузки на двигатель. При необходимости увеличения давления топлива в аккумуляторе клапан электромагнитного регулятора закрывается по сигналу от электронного блока управления двигателем, перекрывая ступень высокого давления от линии низкого давления (возврата топлива). При необходимости снижения давления топлива в аккумуляторе клапан электромагнитного регулятора, наоборот, открывается по сигналу от электронного блока управления двигателем, перепуская часть топлива в линию возврата и снижая тем самым давление топлива в аккумуляторе.

Форсунки

Общая информация. Форсунки осуществляют впрыск топлива в цилиндры двигателя по сигналу, поступающему от электронного блока управления двигателем. В аккумуляторной топливной системе Common Rail, устанавливаются форсунки с электромагнитным приводом.

Привод системы изменения геометрии турбокомпрессора

Общая информация. На некоторых модификациях двигателя установлен турбокомпрессор с изменяемой геометрией. Привод системы изменения геометрии установлен на турбокомпрессоре и управляет системой изменения геометрии (положения лопаток) турбокомпрессора. Электронный блок управления двигателем, получая данные от датчика положения коленчатого вала, датчика температуры охлаждающей жидкости, датчика температуры наддувочного воздуха, датчика давления наддува и датчика атмосферного давления, определяющие нагрузку на двигатель и условия его работы, производит вычисления оптимального положения лопаток и подает сигнал на электродвигатель привода. Таким образом регулируется производительность компрессорного аппарата турбокомпрессора.

Шина данных CAN

Общая информация и диагностика. Шина данных CAN (Controller Area Network) — это последовательная высокоскоростная линия передачи данных, разработанная компанией Bosch. Обладает высокой помехоустойчивостью и защитой от ошибок. Используется для уменьшения количества проводов при обмене данными в автомобиле. Каждый из блоков управления, работающих на этой шине, передает и принимает данные выборочно. Шина выполнена по двухпроводной схеме: канал CAN-High (H) и CAN-Low (L). Провода скручены в витую пару для улучшения помехоустойчивости шины. Максимальная длина нескрученных проводов CAN-шины не должна превышать 40 мм. Для обеспечения необходимой разности потенциалов между H и L каналами, а также для предотвращения появления ошибок в сообщениях, возможных при отражении сигналов, внутри блоков, на концах шины, параллельно выводам CAN-шины встроены резисторы, обычно номиналом 120 Ом. Эти резисторы также помогают определить исправность проводки шины на разных ее ветвях: измеряя сопротивление на соответствующих контактах снятых разъемов блоков управления, работающих на шине CAN, должно получаться обычно примерно 120 или 60 Ом (один резистор 120 Ом или их параллельное включение), в зависимости от того, разъем какого блока снят (возможны варианты). В зависимости от реализации системы, эти резисторы могут быть установлены внутри блоков управления, внутри промежуточных разъемов CAN-шины или внутри специальных терминаторов шины CAN.

Пример построения шины данных CAN на автомобиле (возможны различные варианты):

ECM — блок управления двигателем; TCM — блок управления трансмиссией; ABS — блок управления ABS; DLC — диагностический разъем; MET — комбинация приборов.

Пример осциллографирования сигналов CAN-шины. Загруженность информационной шины зависит от количества блоков на ней и от количества передаваемой информации.

Сигналы на обоих каналах всегда симметричны друг другу и находятся в противофазе. В состоянии покоя на обоих каналах шины (High и Low) должно наблюдаться порядка 2,5 В (соответствует логической «1»). Сигнал канала CAN-Low (L) переключается между своим высоким уровнем 2,5 В (логическая «1») и низким уровнем 1,5 В (логический «0»). Сигнал канала CAN-High (H) переключается между своим низким уровнем 2,5 В (логическая «1») и высоким уровнем 3,5 В (логический «0»). Таким образом при переключении шины на логический «0» разница потенциалов между каналами составляет 2 В.

Диагностика. Возможные неисправности CAN-шины лежат в трех областях:
1) Неисправность проводки/разъемов (обрыв, короткое замыкание, замыкание на массу или источник питания).
2) Неисправности блоков управления, работающих на шине.
3) Наложение наводок на проводку CAN-шины (неправильная трассировка проводки, проводка не скручена в витую пару).

Важно! На автомобилях ГАЗель с двигателем ISF2.8s3129T Евро-3 не установлен второй терминатор 120 Ом шины данных CAN (первый встроен в блок управления двигателем). В связи с этим возможны проблемы с подключением неоригинального диагностического оборудования к блоку управления двигателем. В оригинальном диагностическом оборудовании этот терминатор встроен в разъем диагностического прибора параллельно выводам шины CAN.

Система снижения токсичности выхлопных газов

Современные двигатели должны соответствовать всё более ужесточающимся требованиям к токсичности их выхлопных газов. Для того, чтобы двигатель соответствовал более жестким требованиям экологичности, оптимизируют его конструкцию, совершенствуют систему управления, топливную аппаратуру и устанавливают дополнительные подсистемы снижения токсичности выхлопных газов. Ко всему прочему должно использоваться соответствующее топливо.

На следующем рисунке приведен примерный график эффекта от внедрения подсистем снижения токсичности на соответствующие параметры выхлопа (NO_X — оксиды азота, ТЧ — твердые частицы (в т.ч. сажа)).

Подсистема рециркуляции отработавших газов (EGR)

Общая информация. Подсистема рециркуляции отработавших газов (EGR) устанавливается на некоторые модели двигателей для достижения норм токсичности Евро-3, а вместе с коррекцией топливоподачи и норм Евро-4. На моделях двигателей, соответствующих нормам Евро-3, она может отсутствовать. Подсистема EGR снижает выбросы оксидов азота (NO_X) в атмосферу. В воздухе присутствует молекулярный азот и в нормальных условиях он инертен и не вступает в реакцию с кислородом, также присутствующем в воздухе. Но попадая в камеру сгорания двигателя, под воздействием высоких температур, азот окисляется, вследствие чего образуются токсичные оксиды азота. И чем выше температура, тем больше возникает оксидов азота Система рециркуляции ОГ направляет часть отработавших газов из выпускного коллектора двигателя через впускной коллектор обратно в камеры сгорания, снижая тем самым температуру сгорания топливовоздушной смеси, вследствие чего снижается образование оксидов азота.

Элементы подсистемы EGR на автомобиле Газель Бизнес с двигателем ISF2,8 Евро-4. 1 — клапан рециркуляции, 2 — теплообменник-охладитель рециркулируемых газов, 3 — патрубок подачи отработавших газов на впуск, 4 — блок привода дроссельной заслонки, 5 — датчик массового расхода воздуха.
Состав подсистемы EGR. Существует несколько вариантов исполнения подсистемы EGR на двигателях Cummins серии ISF, в зависимости от которого различается её состав. На двигателях ISF2.8 подсистема EGR включает в себя: клапан системы EGR в сборе, датчик массового расхода воздуха, блок привода дроссельной заслонки.
Клапан EGR имеет электропривод, который по команде блока управления открывает и закрывает канал рециркуляции на необходимую величину. Количество рециркулируемых газов определяется по датчику массового расхода воздуха: снижение расхода воздуха дает понять блоку управления, что в двигатель поступают отработавшие газы. Сервопривод дроссельной заслонки установлен на впускном коллекторе и необходим для регулирования положением дроссельной заслонки. Сервопривод состоит из электродвигателя постоянного тока и датчика положения дроссельной заслонки. Сервопривод дроссельной заслонки в системе впуска дизельного двигателя служит для увеличения степени рециркуляции ОГ путем снижения повышенного давления во впускном коллекторе (это достигается прикрытием дроссельной заслонки), вследствие чего происходит засасывание выхлопных газов во впуск. Регулирование дроссельной заслонкой осуществляется только на малых скоростных режимах.

Недостатки EGR. В процессе эксплуатации, сажа, содержащаяся в выхлопных газах, забивает каналы рециркуляции и клапан EGR. Таким образом, рано или поздно перемещение клапана блокируется и он перестает выполнять свои функции. Обычно блокировка клапана происходит при его частичном открытии, так, что рециркулируемые газы всегда подаются во впускной тракт, даже когда этого происходить не должно. Это ведет к нарушению состава топливо-воздушной смеси, и как следствие, потере доступной мощности, повышению дымности выхлопа. Эта проблема не всегда решается промывкой клапана: он может выйти из строя и потребуется его замена.
Твердые частицы выхлопных газов также засоряют впускной коллектор, впускные клапаны. Засорение бывает на столько сильным, что автомобиль может просто встать — воздух в двигатель перестает поступать. Промывка впускного коллектора решает эту проблему. Ко всему прочему из-за EGR моторное масло быстрее теряет свои свойства.
Кроме того EGR ухудшает топливную экономичность дизеля, ведет к снижению его тепловой эффективности.

Как видим, данная подсистема несет определенный вред двигателю, поэтому многие автовладельцы удаляют её элементы: удаляются все патрубки рециркуляции газов, клапан рециркуляции, охладитель газов (теплообменник, в котором тепло рециркулируемых выхлопных газов отдается в систему охлаждения двигателя), устанавливаются заглушки взамен всех патрубков. Но этого мало: если только ограничиться физическим удалением подсистемы EGR, то блок управления, который контролирует её работу, определит неисправность и сообщит об этом водителю, включив индикатор на панели приборов. Поэтому дополнительно требуется перепрошивка блока управления двигателем (замена программы управления — чип-тюнинг), в результате которой блок перестанет контролировать элементы EGR, а также рабочие карты управления будут заменены на карты, соответствующие нормам Евро-3.

Сажевый фильтр (DPF)

Общие сведения. Сажа выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, действуя как активированный уголь, собирает в себя вредные вещества и является канцерогеном, поэтому вдыхание её крайне нежелательно. Снизить количество сажи и других твердых частиц в выхлопных газах автомобиля призван сажевый фильтр (Diesel Particulare Filter, DPF). Его функция состоит в улавливании твердых части из выхлопных газов и периодическом их сжигании (т.н. регенерация сажевого фильтра). Суммарная площадь поверхности фильтрующего элемента близка к площади двух футбольных полей. Как видно из приведенного выше графика, DPF работает совместно с EGR: EGR снижает оксиды азота, но повышает количество твердых частиц в отработавших газах, что в свою очередь решается с помощью DPF.

Ячейки сажевого фильтра под увеличением.

Состав подсистемы DPF. Подсистема DPF состоит из сажевого фильтра и датчика перепада давления в сажевом фильтре. В таком составе эта система устанавливается, например, на автобусы Next Bus. Датчик перепада давления в сажевом фильтре необходим для контроля заполненности фильтра. Его показания позволяют блоку управления определить момент, когда требуется провести регенерацию. Регенерация сажевого фильтра осуществляется его разогревом до температуры примерно 700 градусов, вследствие чего твердые частицы, осевшие в его каналах, полностью выгорают, образуя газообразные оксиды углерода.

Структурная схема системы SCR (один из вариантов). 1 — форсунка впрыска мочевины, 2 — восстановительный нейтрализатор, 3 — трубопровод реагента AdBluе, 4 — трубопровод сжатого воздуха, 5 — фильтр воздушный, 6 — клапан подогрева бака AdBluе, 7 — трубопровод от системы отопления автомобиля,8 — блок дозирования реагента AdBluе, 9 — бак реагента, 10 — электронный блок управления двигателем, 11 — провода электрические, 12 — датчики температуры отработавших газов до и после катализатора.
Недостатки DPF. Ошибки в эксплуатации автомобиля, низкое качество топлива, неподходящие смазочные материалы, использование неподходящих присадок к топливу и маслу, частые поездки на короткие расстояния и городской режим поездок часто ведут к неустранимым неисправностям сажевого фильтра. Его регенерация становится невозможной. Столкнувшись с этой проблемой, автовладелец, как и в случае с катализатором, имеет два пути её решения: замена на новый или удаление сажевика. Стоимость нового сажевого фильтра велика и зачастую его удаление — единственный способ вернуть автомобиль в рабочее состояние. И в этом случае также потребуется перепрошивка блока управления двигателем, программно отключающая сажевый фильтр.

Селективный каталитический восстановительный нейтрализатор (SCR)

Данная подсистема предназначена для снижения токсичных оксидов азота NO_X (NO, NO₂) в выхлопных газах. Наличие этой подсистемы исключает необходимость использования EGR для достижение норм Евро-4, а применение её совместно с другими системами снижения токсичности, позволяет достичь норм Евро-5 и Евро-6. Как видно из графика, при использовании этой подсистемы, двигатель работает на режимах, оптимизированных на снижение твердых частиц в выхлопных газах (ТЧ-оптимизированное сгорание), а повышение в этом случае содержания NO_X в отработавших газах решается подсистемой SCR. Принцип работы системы SCR заключается в обработке отработавших газов (ОГ) водным раствором мочевины в восстановительном каталитическом нейтрализаторе. Содержащиеся в отработавших газах оксиды азота NO_X (NO, NO₂) после химической реакции с восстановителем AdBlue в катализаторе превращаются в азот N₂ и воду H₂O.

Принципиальная схема системы SCR.

Жидкость системы снижения токсичности (мочевина). Используемый водный раствор мочевины известен под торговой маркой AdBlue. Реагент AdBluе производится по особой технологии из мочевины высокой степени отчистки и деминерализованной воды. Доля мочевины в AdBlue составляет 32,5%. При такой концентрации реагент имеет наиболее низкую точку замерзания, равную –11°C. Любое отклонение от данной концентрации ведет к повышению температуры замерзания. Подогрев системы подачи мочевины может быть осуществлен как самостоятельными нагревательными элементами, так и от системы охлаждения транспортного средства (в этом случае используется клапан подогрева бака). Среднее потребление реагента варьируется в зависимости от модели двигателя и в среднем должно составлять около 4% от потребления дизельного топлива для двигателей, удовлетворяющим требованиям Евро-4. Срок хранения реагента – 1 год. Меры предосторожности. Реагент не пожароопасен и классифицируется как безопасный согласно директиве ЕС 67/548/ЕЕС. Попадание вещества в организм в незначительных количествах не представляет опасности. Если AdBlue попал в органы пищеварения, необходимо прополоскать ротовую полость и запить большим количеством воды. Если чувство недомогания и дискомфорт не проходят, следует обратиться к врачу. При длительном контакте или погружении частей тела в резервуар с веществом возможен ожог кожных покровов. При возможности контакта с веществом следует пользоваться латексными перчатками. Несмотря на то, что продукт не классифицирован как раздражающее химическое вещество, непосредственное попадание в глаза может вызвать непродолжительный дискомфорт, характеризующийся слезотечением или конъюнктивальным покраснением. В случае непосредственного попадания раствора в глаза, их следует незамедлительно промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. Следует тщательно ликвидировать разливы реагента в целях предупреждения травматизма, так как поверхность разлива становится скользкой. Внимание: следует избегать попадания жидкости на детали автомобиля. Если это произошло, жидкость необходимо смыть водой и убрать остатки с поверхности кузова. Если AdBlue высохнет и кристаллизируется на поверхности, это вызовет коррозию. При высоких температурах (примерно 70°C — 80°C) AdBlue распадается, что приводит к образованию аммиака и возможному появлению неприятного запаха. Загрязнение посторонними веществами и бактериями может сделать AdBlue непригодным для применения. Вытекшая и кристаллизовавшаяся мочевина оставляет белые пятна, которые можно отчистить с помощью воды и щётки (по возможности немедленно). AdBlue обладает высокой способностью к просачиванию, поэтому следует защищать электрические узлы и разъёмы от попадания AdBlue. Применять только соответствующий разрешённому стандарту производителя AdBlue в оригинальной упаковке. Для исключения загрязнений запрещается повторно применять слитый из системы AdBlue. Внимание: применение в системе нейтрализации воды, водного раствора обычной мочевины и других жидкостей отличных от реагента AdBluе не допускается, так как это может привести к выходу из строя системы нейтрализации. При работе с AdBlue соблюдайте установленные правила. Практика показывает, что именно различные загрязнения самой жидкости являются самой распространенной причиной выхода из строя систем SCR. Жидкость очень чувствительна к материалам, с которыми контактирует. Это, в первую очередь, металлы: цинк, алюминий, медь, чугун и латунь. При контакте с этими металлами образуются соли, которые при попадании в катализатор могут вывести его из строя.

Катализатор. После подачи мочевины в катализатор на гидролизном участке, мочевина распадается на аммиак NH₃ и углекислый газ CO₂. В восстановительном катализаторе аммиак NH₃ реагирует с оксидами азота NO_X, образуя молекулярный азот N₂ и воду H₂O. Для нормальной работы катализатора необходимо чтобы он был нагрет до температуры не менее 200°C. Для контроля температуры катализатора и температуры ОГ применяются датчики температуры ОГ на входе и на выходе из нейтрализатора. Для контроля эффективности работы катализатора применяется датчик концентрации оксидов азота на выходе из нейтрализатора.

Система впрыска мочевины. Подача мочевины в выпускную систему осуществляется Блоком дозирования реагента (мочевины), имеющем в своем составе насос, элементы дозирования и фильтрации. Для равномерного распределения мочевины в потоке ОГ применяется микшер. В баке мочевины установлен датчик уровня со встроенным датчиком температуры. Впрыск мочевины начинается при достижении катализатором рабочей температуры, при условии что при низкой температуре окружающей среды обеспечивается достаточное количество жидкой мочевины. Впрыск мочевины прерывается при малом объёме потока ОГ (холостой ход) и при слишком низкой температуре ОГ.

Внимание! Эксплуатация автомобиля без реагента AdBluе приводит к нарушению температурного режима работы и выходу системы нейтрализации из строя.

Недостатки SCR. Наличие данной системы на автомобиле обязывает водителя поддерживать уровень мочевины в баке, поскольку эксплуатация автомобиля с пустым баком запрещена, а инфраструктура продажи еще мало развита. Также накладываются определенные требования к качеству используемых топлива и смазочных материалов.

Настраиваемые функции

Комплектация системы управления двигателем дополнительными функциями зависит от комплектации автомобиля. Эти функции программируются диагностическим оборудованием.

Ниже описаны некоторые дополнительные функции:
— Система поддержания постоянной скорости (круиз-контроль). Эта функция может быть активирована даже на автомобилях, изначально не оборудованных ею. Для этого устанавливаются соответствующие кнопки управления этой системой и меняется программа блока управления.
— Ограничение скорости. Эта функция может запрограммирована на заводе-изготовителе на автомобилях, предназначенных для перевозки детей. Отключение этой функции, в случае если назначение автомобиля изменилось, также возможно посредством замены программы управления.
— Повышение частоты вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу. Эта функция может быть активирована на автомобилях, укомплектованных системой поддержания скорости. Для этого меняется программа блока управления, после чего установка частоты вращения двигателя на неподвижном автомобиле осуществляется кнопками круиз-контроля.
— Функции необходимые для работы системы отбора мощности: управление двигателем при постоянной частоте вращения, удаленный акселератор.
— Моторный тормоз (если оборудован).
— Некоторые защитные функции, необходимые для работы двигателя и других систем: фиксация максимальных оборотов двигателя, мониторинг зарядки аккумулятора, иммобилайзер, периодичность обслуживания, ограничение крутящего момента (защита передачи), переключения на более низкую передачу.

Шленов М.И.
© Легион-Автодата

Cummins 6ISBe — Блог о двигателе Cummins

Cummins 6ISBe — простой в эксплуатации и управлении шестицилиндровый двигатель, который считается самым тихим двигателем в серии.

Схема двигателя Cummins 6ISBe

 

Вид сзадиВид сверхуВид справаВид спередиВид слева

 

 

 

 

 

За работу электронного топливного насоса высокого давления отвечают топливная система Bosh и модуль управления ECM, которые контролируют правильную работу датчиков и обеспечивают повышенную эффективность двигателя.

Мощность двигателя: 185-275 л.с
 Рабочий объем двигателя: 5,9/6,7 л.
 Количество цилиндров: 6
 Ход поршня: 120 мм.
 Диаметр поршня: 102/107 мм.

Двигатель Cummins 6ISBe устанавливается на следующих автомобилях:
КамАЗ: 65115, 65116, 65117,  43255
AVIA: D60, D75, D80, D85, D90, D100, D110, D120
Higer: KLQ-6885-Q

 Коды ошибок Cummins

Внутренний отказ модуля ЕСМ. Данный код неисправности может возникнуть только в случае проблемы внутри электронного блока управления двигателем. Модуль ЕСМ ремонту не подлежит.

Неисправность датчика положения распредвала. Модуль ECM обнаруживает, что сигнальные входы датчиков положения коленчатого вала и положения распределительного вала подключены в обратном порядке.

Неисправность датчика давления турбины. Модуль ECM определяет, что напряжение сигнала датчика давления во впускном коллекторе превышает значение, заданное в калибровке, в течение более 1 секунды.

Цепь датчика давления во впускном коллекторе — напряжение ниже нормы или короткое замыкание. Модуль ECM определяет, что напряжение сигнала датчика давления во впускном коллекторе меньше значения, заданного в калибровке, в течение более 1 секунды.

Высокое давление в впускном коллекторе. Этот код неисправности становится активным, когда давление во впускном коллекторе превышает максимально допустимую величину для данной номинальной мощности двигателя.

Неисправность дросселя педали газа. Модуль ECM определяет, что напряжение сигнала датчика положения педали акселератора превышает значение, заданное в калибровке, в течение более 1 секунды.

В цепи датчика положения педали или рычага акселератора обнаружено низкое напряжение. Обрыв в сигнальной цепи, цепи питания или цепи «массы» датчика положения акселератора в жгуте проводов или разъемах.

В цепи датчика положения педали или рычага акселератора дистанционного управления обнаружено высокое напряжение Замыкание сигнальной цепи датчика положения акселератора дистанционного управления на плюс или на цепь питания +5 В.

В цепи датчика положения педали или рычага акселератора дистанционного управления обнаружено низкое напряжение. Замыкание сигнальной цепи датчика положения акселератора дистанционного управления на «массу» двигателя или провод «массы» в жгуте проводов комплектного оборудования или датчике. Возможен обрыв цепи в проводке сигнальной цепи, цепи питания или цепи «массы» датчика положения акселератора дистанционного управления в жгуте проводов или разъемах.

Неисправность датчика давления масла. Если код неисправности появляется только в холодную погоду, подождите пока нагреется масло.

В цепи датчика давления масла обнаружены низкое напряжение сигнала или обрыв цепи. Модуль ECM определяет, что напряжение сигнала датчика давления масла менее 0,25 В постоянного тока в течение более 16 секунд.

Низкое давление масла в двигателе. Датчик давления масла в двигателе установлен с левой стороны блока цилиндров.

В цепи датчика температуры охлаждающей жидкости обнаружены высокое напряжение сигнала или обрыв цепи. Модуль ECM определяет, что напряжение сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости превышает 5,13 В постоянного тока в течение более 1 секунды.

Неисправен датчик температуры охлаждающей жидкости Неисправность датчика температуры охлаждающей жидкости двигателя. Возможно замыкание сигнальной цепи на массу в жгуте проводов или в датчике.

В цепи датчика температуры во впускном коллекторе обнаружено высокое напряжение сигнала. Модуль ECM определяет, что напряжение сигнала датчика температуры во впускном коллекторе превышает значение, заданное в калибровке, в течение более 1 секунды.