Що таке запалювання cdi. CDI двигуни: особливості, принципи роботи, ремонт. Робота і обслуговування моторів

Головна / Ремонт і догляд

Перший дизель Mercedes з системою впорскування типу Common Rail був представлений в кінці 1997 року. Це був мотор 2.1 CDI з позначенням ОМ 611 потужністю від 82 до 204 к.с. Він дав початок новому сімейству двигунів, що застосовувався, в тому числі в комерційних автомобілях і легких вантажівках (ОМ 646 та ОМ 651).

Залежно від призначення, дизель отримував різне комерційне позначення. Наприклад, 180 CDI, 200 CDI, 220 CDI і 250 CDI. Існують так само модифікації BlueTEC і BlueEFFICIENCY.

Спочатку цей двигун мав робочий об'єм 2151 куб. см і потужність 102 або 125 к.с. У конструкції агрегату використовувалася система уприскування Bosch з електромагнітними форсунками Common Rail першого покоління, система рециркуляції відпрацьованих газів і турбонаддув. Привід ГРМ ланцюгового типу, що знижує витрати на технічне обслуговування.

У 1999 році з'явилися версії потужністю 115 і 143 к.с, а три роки по тому - нове покоління 2.1 CDI з позначенням ОМ 646 і віддачею 122 і 150 к.с. Пізніше були представлені й інші модифікації. двигун отримав систему Common Rail нового покоління, електричний клапан EGR і генератор з рідинним охолодженням. ОМ 646 додатково оснастили балансирними валами і електричним ТНВД (замість механічного).

Останнє покоління моторів 2.1 CDI було названо ОМ 651 і дебютувало в 2008 році. Це практично інший двигун, в якому змінено діаметр циліндра (зменшений до 83 мм) і хід поршня (збільшений до 99 мм). Робочий об'єм нової версії агрегату скоротився до 2143 см3. Ступінь стиснення була знижена до 16,2: 1. Блок двигуна, як і раніше, виготовлений з чавуну, а головка - з легких сплавів.

Новий турбодизель дуже просунутий, а значить і більш дорогий в обслуговуванні та ремонті. Він має два турбонагнетателя (у версіях понад 143 к.с.), які створюють тиск наддуву 2 бар. Однорядна ланцюг ГРМ знаходиться позаду двигуна - з боку коробки. Балансувальний вал приводиться в рух зубчастими шестернями.

У більш потужних модифікаціях застосовані п'єзоелектричні форсунки фірми Delphi. Тиск уприскування досягає 2000 бар. Для порівняння, тиск впорскування ОМ 611 - 1350 бар. Система вприскування Common Rail забезпечує м'яку роботу двигуна і низьку витрату палива. Економічність, звичайно ж, залежить від ступеня форсування і ваги автомобіля. У випадку з Mercedes C-Class середня витрата 143-сильною версією становить близько 7 л / 100 км. Всупереч загальноприйнятій думці, система уприскування не є проблемною і занадто дорогий в ремонті.

Механіки підкреслюють, що на вторинному ринку більшість дизельних Mercedes мають набагато більший пробіг, ніж показують лічильники. Звідси і неприємності, з якими стикаються другі і наступні власники. Турбонагнетатель і двомасових маховик рідко підводять раніше 150 000 км.

Проблеми з'явилися в останніх двигунах ОМ 651. Вони пов'язані з паливними форсунками Delphi (дефектні вже замінені) і витоками охолоджуючої рідини. Витрати на заміну форсунок частково компенсувалися виробником форсунок.

Основні неполадки двигунів 2.1CDI

Найчастіше власники Мерседес з великим пробігом і двигуном 2.1 CDI мають проблеми з ранковим запуском і падінням потужності. В обох випадках причин декілька. Проблеми з запуском, як правило, пов'язані з падінням тиску в системі уприскування через несправність насоса, форсунок або клапана високого тиску. Падіння потужності може бути викликано несправністю системи заслінок у впускному колекторі.

В автомобілях, обладнаних фільтром твердих частинок (спочатку взагалі не використовувався, в 2003 році з'явився в деяких моделях, а пізніше став застосовуватися масово) і пересуваються тільки по місту, виникають проблеми з саморегенерації, а так само відбувається розрідження масла паливом.

Проблеми посилилися після появи двигуна серії ОМ 651. Форсунки виходили з ладу приблизно до 50 000 км. Деякі джерела повідомляють, що дефект торкнувся близько 300 000 автомобілів.

шків генератора


Шків генератора має муфту вільного ходу, яка часто виходить з ладу. Несправність супроводжується шумом, а зволікання із заміною може прискорити знос натяжителя ременя. Усунення проблеми не складне і не дуже дороге. Шків коштує менше 60 доларів.

електромагнітні клапана

Електромагнітні клапани використовуються для управління продуктивністю турбокомпресора і EGR (старі двигуни 2.1). Коли вони відмовляють, спостерігається падіння потужності. Ремонт швидкий і недорогий - близько 50 доларів.


форсунки

Симптоми: проблеми з запуском двигуна, нерівномірна робота, надмірно велика витрата палива. Форсунки можна відремонтувати. Вартість послуги - близько 70 доларів за штуку.


Більш серйозні неприємності виникають, коли втрачають герметичність ущільнювачів шайби під форсунками. Витяг форсунок - складне завдання. Вони можуть прикипіти - знадобиться фрезерування.

термостат

Симптоми: занадто повільний прогрів двигуна. Термостат може відкритися вже при температурі 45 градусів. Увага! Купуючи дану деталь, Завжди використовуйте каталожний номер - термостат неодноразово модернізувався. Вартість нового - близько 60-70 доларів.


Несправності двигунів ОМ 651

форсунки

Незабаром після початку виробництва нового 2,1-літрового турбодизеля з'ясувалося, що п'єзоелектричні форсунки Delphi виготовлені з дефектом. Необхідна заміна.

Витоку охолоджуючої рідини

Безконтрольні витоку антифризу незабаром можуть привести до перегріву двигуна. Винен в цьому насос системи охолодження. Потекшую помпу необхідно замінити.

Заслінки у впускному колекторі


Заслінки з часом зношуються і руйнуються. Це призводить до помітного падіння потужності, а в разі обриву - до пошкодження двигуна. Через відсутність деталей доводиться міняти весь колектор, що збільшує вартість ремонту до 600 доларів.

В російських умовах експлуатації ( «солярка» поганої якості) паливний фільтр рекомендується міняти через кожні 40 000 км (згідно з приписами виробника - 60-80 тис. км). Це дозволить продовжити термін служби системи упорскування.

Випалювання фільтр сажі

Процес саморегенерації неможливий при експлуатації автомобіля переважно на коротких дистанціях. Необхідно періодичне створення сприятливих умов - тривалі поїздки по швидкісних шосе.

привід ГРМ

У двигунах використовується ланцюговий привід ГРМ, який не потребує технічне обслуговування. Ланцюг, як правило, не вимагає заміни. Проте, при великих пробігах рекомендується перевірити її стан.

обслуговування

інтервал

кожні 10 000 км

кожні 40 000 км

кожні 60 000 км

кожні 80 000 км

Заміна масла *

Заміна DPF **

Заміна повітряного фільтра

Заміна паливного фільтра

Заміна приводного ременя

Заміна антифризу ***

* Всі автомобілі з CDI мають бортовий комп'ютер, Що визначає термін заміни масла;

** Виробник не вимагає періодичної заміни DPF;

*** Не рідше, ніж кожні 250 тисяч. км або кожні 15 років.

висновок

Двигун 2.1 CDI не так надійний, як старі мотори, але натомість він дає більш високу віддачу, низький витрата палива і м'яку роботу. Як правило, виходять з ладу тільки навісне і допоміжне обладнання. Термін служби кривошипно-шатунного механізму вельми значний.

Технічні дані Mercedes 2.1 CDI - частина 1

модифікація

200 CDI

200 CDI

180 CDI

200 CDI

220 CDI

200 CDI

роки випуску

1998-2007

1999-2003

з 2010 року

2002-10

1997-2000

2007-09

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

Робочий об'єм

2151/2148

2148

2143

2148

2151

2148

Ступінь стиснення

19: 1

18: 1

16.2: 1

18: 1

19: 1

17.5 1

Тип ГРМ

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

Макс. потужність

(КВт / к.с / об. / Хв)

75/102/4200

85/115/4200

88/120/2800

90/122/4200

92/125/4200

100/136/3800

Макс. обертаючий момент

(Нм / об. / Хв)

235/1500

250/1400

300/1400

270/1600

300/1800

270/1600

Тип упорскування

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Технічні дані Mercedes 2.1 CDI - частина 2

модифікація

200 CDI

220 CDI

200 CDI

220 CDI

220 CDI

250 CDI

роки випуску

з 2009 року

1999-2004

з 2010 року

2002-10

2006-09

з 2008 року

Двигун - тип, кількість клапанів

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

турбодизель

R4 / 16

Робочий об'єм

2143

2148

2143

2148

2148

2143

Ступінь стиснення

16.2: 1

18: 1

16.2: 1

18: 1

17.5 1

16.2: 1

Тип ГРМ

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

DOHC

Макс. потужність

(КВт / к.с / об. / Хв)

100/136/2800

105/143/4200

105/143/3200

110/150/4200

125/170/3800

150/204/4200

Макс. обертаючий момент

(Нм / об. / Хв)

360/1600

315/1800

350/1200

340/2000

400/2000

500/1600

Тип упорскування

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

Common Rail

застосування

Mercedes C-Class

Mercedes E

Mercedes S

Mercedes SLK

Mercedes ML

Mercedes Vito, Viano, Sprinter

Mercedes GLK

Практично все карбюраторні двигуни квадроциклів і мотоциклів традиційно оснащуються системою запалювання CDI (Capacitor Discharge Ignition). У цій системі енергія накопичується в конденсаторі і в потрібний момент він розряджається через первинну обмотку котушки запалювання, яка є підвищує трансформатором. У вторинній обмотці наводиться висока напруга, яке пробиває зазор між електродами свічки утворюючи електричну дугу, яка запалює суміш бензину і повітря.


Для синхронізації роботи запалювання використовується індукційний датчик положення коленвала - ДПК, що вдає із себе котушку, намотану на осерді з постійного магніту:



Міткою служить приплив на залізному корпусі ротора генератора (в народі його називають маховиком):



Коли приплив проноситься мимо сердечника датчика, він змінює магнітний потік через котушку, тим самим индуцируя напруга на висновках цієї котушки. Форма сигналу виходить така:



Тобто два імпульсу різної полярності. Практично на всіх двигунах полярність включення датчика така, що першим слід позитивний імпульс, відповідний початку припливу, а другим негативний - кінець припливу. Для нормальної роботи двигуна займання має відбуватися трохи раніше верхньої мертвої точки - ВМТ, щоб максимум тиску продуктів горіння досягав якраз в ВМТ. Це «трохи раніше» прийнято називати кутом випередження Запалювання - УОЗ і вимірювати в градусах, які залишилося докрутити коленвалу до ВМТ. При старті двигуна УОЗ повинен бути мінімальним, а з підвищенням обертів він повинен збільшуватися. Як було сказано вище, ДПК видає два імпульсу синхронізації - початок припливу і кінець припливу. У простих (НЕ мікропроцесорних) системах CDI кінець припливу відповідає попередньо встановленого УОЗ - за цим сигналом відбувається займання при старті двигуна і на холостих обертах. Початок припливу відповідає УОЗ на високих оборотах. Найчастіше в таких системах кінець припливу виставлений на 10-15 градусів випередження, а «довга» припливу від 20 до 30 градусів. При цьому просунуті блоки CDI плавно змінюють момент іскроутворення від «кінця припливу» до «початку припливу» в проміжку от 2000 rpm до 4000 rpm, а дешеві з підвищенням обертів просто перестрибують на початок припливу. У мікропроцесорних системах CDI довжина припливу набагато більше - від 40 до 70 градусів, при цьому кінець його як і раніше відповідає попередньо встановленого УОЗ, а початок є точкою відліку для мікропроцесора, який в залежності від оборотів виставляє потрібний УОЗ.
В різних двигунах «Довга» припливу різна, тому блоки CDI навіть з однаковими роз'ємами найчастіше не взаємозамінні!
Коштувати ще додати, що для харчування блоків CDI необхідно висока напруга, тому що час накопичення енергії в конденсаторі обмежена ємність його береться маленької а заряджається він високою напругою - кілька сотень вольт. Для цього в простих системах в генераторі є додаткова високовольтна обмотка. Потужність цієї обмотки невелика, тому іскра в таких системах при старті двигуна слабка, що ускладнює зимову експлуатацію. Щоб уникнути цієї проблеми використовують так звані DC-CDI, в них конденсатор заряджається від підвищувального перетворювача напруги харчується від акумулятора. У таких системах потужність іскри не залежить від оборотів і пуск двигуна в холодну пору набагато легше.

Тепер про недоліки запалювання CDI. Найголовнішим недоліком, який неможливо усунути за невеликі гроші, є дуже «слабка» «коротка» іскра. Неможливо побудувати потужну систему CDI без значних матеріальних витрат.
Наприклад CDI для автомобільних двигунів вітчизняної розробки коштують більше тисячі доларів, а імпорних, які встановлюються на гоночні автомобілі з високою частотою моторами можуть коштувати не одну тисячу.
Чим більше обсяг циліндра в двигуні, тим сильніше позначається нестача енергії іскри. Виражається це в неповному згорянні палива, втрати потужності, дуже великій витраті палива. Коли CDI тільки з'явилося його ставили на мопеди, мотоцикли, найчастіше об'єм двигуна яких був 50 кубиків. Такий маленький обсяг паливоповітряної суміші легко встигав згоріти від слабенькою іскри CDI. З підвищенням кубатури стало ясно, що треба щось міняти і з'явилися DC-CDI. Але кубатура продовжувала зростати а разом з нею зростала і кількість бензину, що вилітає в буквальному сенсі в трубу. Придумали навіть системи, допалюють бензин в вихлопній трубі! : О) Я не розумію, що думали весь цей час виробники мототехніки, адже в той-же час на автомобілях вже давно використовувалася інша система запалювання, з накопиченням енергії в котушці індуктивності, яка дозволяла за ті ж гроші отримати потужність іскри в сотні разів більше і вирішити всі проблеми з запалюванням. Звичайно, зараз на інжекторні двигуни сучасної мототехніки вже не ставлять CDI. Але це крапля в морі! На сьогоднішній день картина така, що 90 відсотків мотоциклів і квадроциклів продовжує жерти бензин і випльовувати його в атмосферу.
Здавалося б все дуже просто - треба поміняти на всіх запалювання на більш досконале, але є кілька АЛЕ! Якщо це CDI то виходить дуже дорого. Якщо ж це IDI як в інжекторних системах, то для його роботи необхідно міняти ротор генератора, що виходить ще дорожче. (Для коректного управління режимами роботи котушки в системі IDI мало однієї мітки на маховику, використовується кілька десятків коротких міток - по суті зубчасте колесо з синхронізацією по пропущеному зубу) Все це так, якщо вирішувати задачу в лоб. Але якщо трошки подумати, застосувати потужний мікропроцесор і проявити винахідливість, то виявиться, що не все так уже й погано!

Вперше конструкція двигуна, який функціонує на підставі принципу самозаймання палива під дією розігрітого при стисненні повітря, була запатентована Рудольфом Дизелем в 1892 році. Дебютні двигуни були пристосовані для роботи на рослинних маслах і легких продуктах нафти, а в 1898 році вони вже могли працювати на сирої нафти. Виробники пасажирських автомобілів звернули увагу на дизельні двигуни тільки в 70-і роки 20 століття, коли значно зросли ціни на паливо.

Переваги дизельного двигуна

З тих часів дизельні двигуни значно вдосконалилися і успішно застосовуються в різних комплектаціях автомобілів. Багато автолюбителів віддають перевагу «дизелі» звичайним бензинових двигунів, Оскільки перші більш економічні (витрачають до 30% менше палива, яке в рази дешевше різних видів бензинів) і мають більш високий крутний момент. І це навіть при тому, що автомобілі, що оснащуються «дизелями» мають набагато більшу вартість. Та й самі двигуни володіють збільшеним вагою і розміром за рахунок того, що покликані витримувати колосальні навантаження.

Характеристики дизельних двигунів TDI і CDI

На сьогоднішній момент відомо багато видів дизельних двигунів. Однак якщо ви маєте намір зробити вибір між такими агрегатами, як TDI і CDI, заздалегідь слід порівняти їх характеристики, щоб прийняти правильне рішення і отримати в результаті саме те, що потрібно.

Двигун TDI (Turbocharged Direct Injection) був розроблений німецькою компанією Volkswagen. його основний відмінною рисою, Крім безпосереднього вприскування, є наявність турбонагнетателя із змінною геометрією турбін. Система в цілому гарантує оптимізоване наповнення циліндрів, високоефективне спалювання палива, економічність і екологічну безпеку. Наддувши TDI-двигуна координує енергію потоку відпрацьованих газів і тим самим забезпечує необхідний тиск повітря в великому діапазоні частоти обертання двигуна.

Такі мотори вважаються в достатній мірі надійними і невибагливими у використанні. При цьому вони володіють однією неприємною особливістю. Справа в тому, що турбіна TDI при високій температурі експлуатації (а вона у потоку відпрацьованих газів становить до 1000 ° C) і значною частоті обертання (приблизно 200 тис. обертів на хвилину) має невеликий ресурс, всього близько 150 тис. км пробігу автомобіля. А ось сам двигун може витримати і до 1 млн. Км.

«Дизель» CDI (Common Rail Diesel Injection) - результат роботи концерну Mercedes-Benz. У ньому вперше була застосована інноваційна система уприскування Common Rail. Вона дозволила значно зменшити витрату палива, а потужність була збільшена практично на 40%. Варто відзначити, що CDI-мотори вимагають значних витрат в сервісному обслуговуванні, Однак при досягнутому низькому рівні зносу деталей ремонт необхідний набагато рідше. Здавалося б, система досконала, але цей двигун може бути чутливий до неякісного палива.

Втім, сучасні дизельні двигуни насправді мало чим відрізняються, за винятком деяких незначних моментів. Так що однозначно відповісти на питання, який же насправді двигун краще, не можна. Необхідно керуватися власними потребами, смаками та уподобаннями. Але сам по собі вибір дизельного двигуна - це вже однозначно правильне рішення.

Абревіатура HDI присвоюється моторам, які базуються на технології Common Rail (Розроблена компанією Bosch в 1993 році). Сам же мотор і технологію HDI розробив всесвітньо відомий автомобільний концерн PSA Peugeot Citroen. HDI, як я вже говорив, належить до лінійки двигунів з прямим уприскуванням, характерні відмінності зменшений витрата палива на ~ 15%, зниження шумності на ~ 10дБ, при одночасному підвищенні потужності на цілих ~ 40%. Мотори з приставкою HDI вважаються більш витривалими і "живучими".

двигун TDI

Скорочення TDI, мабуть, найпопулярніше і легко розшифровується. Перша літера "T" в цій абревіатурі означає наявність турбонаддува, який дозволяє отримати серйозну надбавку потужності. володіє всіма притаманними турбованим моторам властивостями, він економічніший, має більш чистий вихлоп, при цьому дорожчий в обслуговуванні. Крім того, мало хто знає, що більшість турбін, що встановлюються на турбодвигуна, розраховані на ~ 150-200 тис. Км. пробігу, і це при тому, що сам мотор, як правило, "мільйонник".

двигун SDI

Мотори класу SDI відрізняються тривалістю "життя" і простотою конструкції. великі пробіги для SDI - не проблема, мотори дуже витривалі і надійні, проте якщо ремонт все ж буде потрібно, то вартість його навряд чи вас обрадує.

двигун CDI

Мотор з шильдиком CDI - розробка "Mercedes", яка базується на тій же технології Common Rail, що і перераховані вище силові агрегати. Мотори лінійки CDI більш вимогливі до якості палива (часто "компостує мізки" паливна, форсунки і т. Д.), При цьому вони дуже економні і динамічні на дорозі.

Ну ось, власне, і все. Сподіваюся, дохідливо пояснив в чому різниця між HDI, TDI, SDI, і CDI, Тепер ви легко зможете зорієнтуватися і вибрати для себе відповідний по типу і класу двигун. Дякую за увагу і до нових зустрічей на.

Хай! Ми вже описували як встановити на мотоцикл електронне запалювання своїми руками в одній з попередніх публікацій. Проте, окрему статтю хотілося б присвятити принципом роботи системи CDI, описати відгуки про неї, а також особливості практичного застосування. Купити цей елемент електроніки останнім часом хочуть все більше і більше людей.

Що таке конденсаторне запалювання?

З себе "Запалювання розрядом конденсатора" (а саме так перекладається розшифровка вищевказаної абревіатури "Capacitor discharge ignition") представляє особливу систему електроніки, отримала в народі ще одна цікава назва - конденсаторних. Іноді останнім називають "тиристорним запалювання", оскільки функції комутації в ньому виконує деталь під назвою Тиристор.

В принцип роботи цього незвичайного для багатьох шанувальників ретро-техніки закладено використання розряду конденсатора. На противагу контактній системі, CDI (відгуки про яку переважно позитивні) не використовує принцип переривання в запалюванні. Проте і контактна електроніка мала конденсатором, головною місією якого було усунення перешкод і зменшення рівня інтенсивності іскроутворення на контактах.

Окремі вузли "Capacitor discharge ignition" призначені для безпосереднього накопичення електроенергії. З'явилися такі деталі майже півстоліття тому. З 70-х рр. минулого століття потужними конденсаторами почали доповнювати движки роторно-поршневого типу, що використовуються переважно в створенні транспортних засобів. Багато в чому цей тип запалювання схожий з системами, що накопичують електроенергію. Проте, різниця в них теж відчутна.

Як же працює CDI?

В основі вищевказаного елемента електроніки мотора - використання постійного струму, Який не здатний проходити крізь первинну обмотку на котушці. Міститься останній в уже зарядженому конденсаторі, з'єднаному з котушкою. Напруга в такій електронній схемі, в більшості випадків, досить-таки серйозний, досягаючи позначки в кілька сотень Вольт.

Серед обов'язкових елементів запалювання розрядом конденсатора мото та авто двигунів можна побачити перетворювач напруги (основною місією якого є зарядження конденсаторів накопичувального типу), сам накопичувальний конденсатор, котушка і електро-ключ. Останній може бути представлений як тиристорами, так і транзисторами.

Особливості запалювання розрядом конденсатора

Зазначена вище система Capacitor discharge ignition, купити яку можна в багатьох куточках пострадянського простору, має кілька мінусів. Так, в конструкційної частини творці її неабияк ускладнили. Крім того, недостатній за тривалістю рівень імпульсу є ще одним недоліком "CDI". Тим не менше в якості переваг конденсаторного запалювання можна виділити наявність крутого фронту високовольтного імпульсу. Цей момент дуже важливий при використанні такої електроніки в радянських мотоциклах, Свічки яких дуже часто заливаються надмірною кількістю палива через наявність погано спроектованих карбюраторів.

Тиристорне запалювання функціонує без використання додаткових джерел генерації струму. Останні (у вигляді АКБ) потрібні лише для запуску електростартера або ж заводу мотоцикла ніжкою (кік-стартетром), наприклад.

обговорюючи поширеність електронного запалювання від заряду конденсатора слід зазначити її активне використання на іноземних бензопилах, скутерах і мотоциклах. Для радянського ж мотопрому її застосування було малохарактерні. А ось в окремих наших автомобілях, таких як (ГАЗ і ЗІЛ) електронну систему запалювання CDI встановлювали нерідко. Відгуки про її вдалою експлуатації явно сприяють цьому.

© 2021 bugulma-lada.ru - Портал для власників автомобілів