Первый дизель Mercedes с системой впрыска типа Common Rail был представлен в конце 1997 года. Это был мотор 2.1 CDI с обозначением ОМ 611 мощностью от 82 до 204 л.с. Он дал начало новому семейству двигателей, применявшемуся, в том числе в коммерческих автомобилях и легких грузовиках (ОМ 646 и ОМ 651).

В зависимости от назначения, дизель получал различное коммерческое обозначение. Например, 180 CDI, 200 CDI, 220 CDI и 250 CDI. Существуют так же модификации BlueTEC и BlueEFFICIENCY.

Изначально этот двигатель имел рабочий объем 2151 куб. см и мощность 102 или 125 л.с. В конструкции агрегата использовалась система впрыска Bosch с электромагнитными форсунками Common Rail первого поколения, система рециркуляции отработавших газов и турбонаддув. Привод ГРМ цепного типа, что снижает затраты на техническое обслуживание.

В 1999 году появились версии мощностью 115 и 143 л.с, а три года спустя - новое поколение 2.1 CDI с обозначением ОМ 646 и отдачей 122 и 150 л.с. Позже были представлены и остальные модификации. Двигатель получил систему Common Rail нового поколения, электрический клапан EGR и генератор с жидкостным охлаждением. ОМ 646 дополнительно оснастили балансирными валами и электрическим ТНВД (вместо механического).

Последнее поколение моторов 2.1 CDI было названо ОМ 651 и дебютировало в 2008 году. Это практически другой двигатель, в котором изменен диаметр цилиндра (уменьшен до 83 мм) и ход поршня (увеличен до 99 мм). Рабочий объем новой версии агрегата сократился до 2143 см3. Степень сжатия была снижена до 16,2:1. Блок двигателя, как и прежде, изготовлен из чугуна, а головка – из легких сплавов.

Новый турбодизель очень продвинутый, а значит и более дорогой в обслуживании и ремонте. Он имеет два турбонагнетателя (в версиях более 143 л.с.), которые создают давление наддува 2 бар. Однорядная цепь ГРМ находится сзади двигателя – со стороны коробки. Балансировочный вал приводится в движение зубчатыми шестернями.

В более мощных модификациях применены пьезоэлектрические форсунки фирмы Delphi. Давление впрыска достигает 2000 бар. Для сравнения, давление впрыска ОМ 611 – 1350 бар. Система впрыска Common Rail обеспечивает мягкую работу двигателя и низкий расход топлива. Экономичность, конечно же, зависит от степени форсировки и веса автомобиля. В случае с Mercedes C-Class средний расход 143-сильной версии составляет около 7 л/100 км. Вопреки общепринятому мнению, система впрыска не является проблемной и слишком дорогой в ремонте.

Механики подчеркивают, что на вторичном рынке большинство дизельных Mercedes имеют гораздо больший пробег, чем показывают счетчики. Отсюда и неприятности, с которыми сталкиваются вторые и последующие владельцы. Турбонагнетатель и двухмассовый маховик редко подводят ранее 150 000 км.

Проблемы появились в последних двигателях ОМ 651. Они связаны с топливными форсунками Delphi (дефектные уже заменены) и утечками охлаждающей жидкости. Затраты на замену форсунок частично компенсировались изготовителем форсунок.

Общие неисправности двигателей 2.1 CDI

Чаще всего владельцы Мерседес с большим пробегом и двигателем 2.1 CDI имеют проблемы с утренним запуском и падением мощности. В обоих случаях причин несколько. Проблемы с запуском, как правило, связаны с падением давления в системе впрыска из-за неисправности насоса, форсунок или клапана высокого давления. Падение мощности может быть вызвано неисправностью системы заслонок во впускном коллекторе.

В автомобилях, оборудованных фильтром твердых частиц (первоначально вообще не использовался, в 2003 году появился в некоторых моделях, а позже стал применяться массово) и передвигающихся только по городу, возникают проблемы с саморегенерацией, а так же происходит разжижение масла топливом.

Проблемы усугубились после появления двигателя серии ОМ 651. Форсунки выходили из строя примерно к 50 000 км. Некоторые источники сообщают, что дефект затронул около 300 000 автомобилей.

Шкив генератора

Шкив генератора имеет муфту свободного хода, которая часто выходит из строя. Неисправность сопровождается шумом, а промедление с заменой может ускорить износ натяжителя ремня. Устранение проблемы не сложное и не слишком дорогое. Шкив стоит менее 60 долларов.

Электромагнитные клапана

Электромагнитные клапаны используются для управления производительностью турбокомпрессора и EGR (старые двигатели 2.1). Когда они отказывают, наблюдается падение мощности. Ремонт быстр и недорог – около 50 долларов.

Форсунки

Симптомы: проблемы с запуском двигателя, неравномерная работа, чрезмерно большой расход топлива. Форсунки можно отремонтировать. Стоимость услуги – около 70 долларов за штуку.

Более серьезные неприятности возникают, когда теряют герметичность уплотнительные шайбы под форсунками. Извлечение форсунок – сложная задача. Они могут прикипеть - понадобится фрезеровка.

Термостат

Симптомы: слишком медленный прогрев двигателя. Термостат может открыться уже при температуре 45 градусов. Внимание! Приобретая данную деталь, всегда используйте каталожный номер – термостат неоднократно модернизировался. Стоимость нового – около 60-70 долларов.

Неисправности двигателей ОМ 651

Форсунки

Вскоре после начала производства нового 2,1-литрового турбодизеля выяснилось, что пьезоэлектрические форсунки Delphi изготовлены с дефектом. Необходима замена.

Утечки охлаждающей жидкости

Бесконтрольные утечки антифриза вскоре могут привести к перегреву двигателя. Виноват в этом насос системы охлаждения. Потекшую помпу необходимо заменить.

Заслонки во впускном коллекторе

Заслонки со временем изнашиваются и разрушаются. Это приводит к заметному падению мощности, а в случае обрыва – к повреждению двигателя. Из-за отсутствия деталей приходится менять весь коллектор, что увеличивает стоимость ремонта до 600 долларов.

В Российских условиях эксплуатации («солярка» плохого качества) топливный фильтр рекомендуется менять через каждые 40 000 км (согласно предписаниям производителя – 60-80 тыс. км). Это позволит продлить срок службы системы впрыска.

Выжигание сажевого фильтра

Процесс саморегенерации не возможен при эксплуатации автомобиля преимущественно на коротких дистанциях. Необходимо периодическое создание благоприятных условий – продолжительные поездки по скоростным шоссе.

Привод ГРМ

В двигателях используется цепной привод ГРМ, не требующий технического обслуживания. Цепь, как правило, не требует замены. Тем не менее, при больших пробегах рекомендуется проверить ее состояние.

Обслуживание

* Все автомобили с CDI имеют бортовой компьютер, определяющий срок замены масла;

** Производитель не требует периодической замены DPF;

*** Не реже, чем каждые 250 тысяч. км или каждые 15 лет.

Заключение

Двигатель 2.1 CDI не так надежен, как старые моторы, но взамен он дает более высокую отдачу, низкий расход топлива и мягкую работу. Как правило, выходят из строя только навесное и вспомогательное оборудование. Срок службы кривошипно-шатунного механизма весьма значительный.

Технические данные Mercedes 2.1 CDI - часть 1

Технические данные Mercedes 2.1 CDI – часть 2

Применение

Mercedes C-Class

Mercedes E

Mercedes S

Mercedes SLK

Mercedes ML

Mercedes Vito, Viano, Sprinter

Mercedes GLK

Проблема с дизельным двигателем CDI.

Частые проблемы с двигателем и их причины.

1) Двигатель не развивает полной мощности. Нет тяги, стрелка тахометра не превышает 3000 об\мин.

Вероятнее всего двигатель перешел в аварийный режим. Отключается турбина. Нет тяги.

Нужно в первую очередь сделать компютерную диагностику и определиться, в каком направлении идти дальше.

Если диагностику сделать нет возможности, или она не показывает ошибки - стоит проверить турбину на предмет работоспособности и форсунки "по обратнму сливу".

Турбину проверить проще всего так: пережмите пальцами рук резиновый патрубок который идет от турбины к двигателю, так, как проверяют давление в велосипедном колесе, в это время другой человек пусть нажмет на педаль акселератора до упора на 3-4 секунды. Если турбина в хорошем состоянии вы не удержите патрубок в сжатом состоянии. А вот если патрубок не расширяется от давления или расширяется слабо и его можно удержать в полусжатом состоянии - надо разбираться что с турбиной не так.

Причин нерабочей турбины много: неработают датчики давления турбины, неисправен расходомер воздуха, негерметичен канал подачи воздуха, забит интеркуллер, или даже забита выхлопная труба.

Проверить форсунки можно так, как это указано в соседнем разделе. Высокий уровень обратки отрицательно влияет на работу двигателя. Черный дым, при разгоне троит, тупит, двигатель может плохо заводиться.

2) Временами двигатель троит, пропуски зажигания, постукивает и может заглохнуть в любой момент. В остальное время работает нормально. Нередко бывали случаи, когда провода идущие к форсункам с годами высыхали, ломалась изоляция и происходило замыкание на корпус двигателя.

3) Кстати, у кого машина моложе 2007 года и оснащена пьезо форсунками может получиться так, что машина заводится с пол оборота, но тут же глохнет. Скорее всего вышел из строя пьезоэлемент форсунки. В этом случае снимайте поочередно фишки с форсунок и пробуйте завести машину.

Без замкнутой форсунки машина заведется на трех цилиндрах и не будет глохнуть.

4) Двигатель на горячую не заводится. С эфиром или с буксира заводится без проблем (по началу). Это явный признак выхода одной или нескольких форсунок из строя. Требуется капитальный ремонт форсунок или покупка новых.

5) Идет белый дым. Основные причины: распылители форсунок вышли из строя или забит сажевый фильтр, турбина "гонит" масло. В первом случае если у вас пьезо форсунки - необходимо проверить форсунки на стенде. Во втором случае может повышаться уровень масла в двигателе и повышается расход топлива. Машина запускает процесс регенерации сажевого фильтра. Происходит впрыск дополнительной порции топлива для повышения температуры отработавших газов. При частой регенерации часть топлива просачивается через поршневую в картер двигателя. Отсюда и повышенный уровень масла.

Кстати, если после удаления сажевого фильтра неправильно сделать прошивку - может возникнуть множество проблем, которые диагностический сканер просто не увидит.

В таком случае процесс диагностики заметно усложняется.

Хай! Мы уже описывали как установить на мотоцикл электронное зажигание своими руками в одной из предыдущих публикаций . Тем не менее, отдельную статью хотелось бы посвятить принципу работы системы CDI, описать отзывы о ней, а также особенности практического применения. Купить этот элемент электроники в последнее время хотят все больше и больше людей.

Что такое конденсаторное зажигание?

Из себя "Зажигание разрядом конденсатора" (а именно так переводится расшифровка вышеуказанной аббревиатуры "Capacitor discharge ignition") представляет особую систему электроники, получившую в народе еще одно интересное название - Конденсаторное. Иногда последнее именуют "тиристорным зажигание", поскольку функции коммутации в нем выполняет деталь под названием Тиристор.

В принцип работы этого необычного для многих почитателей ретро-техники заложено использование разряда конденсатора. В противовес контактной системе, CDI (отзывы о которой преимущественно позитивные) не использует принцип прерывания в зажигании . Тем не менее и контактная электроника располагала конденсатором, главной миссией которого было устранение помех и уменьшение уровня интенсивности искрообразования на контактах.

Отдельные узлы "Capacitor discharge ignition" предназначены для непосредственного накапливания электроэнергии. Появились такие детали почти пол века тому назад. С 70-х гг. прошлого столетия мощными конденсаторами начали дополнять движки роторно-поршневого типа, используемые преимущественно в создании транспортных средств. Во многом этот тип зажигания схож с системами, что накапливают электроэнергию. Тем не менее, разница в них тоже ощутима.

Как же работает CDI?

В основе вышеуказанного элемента электроники мотора - использование постоянного тока, который не способен проходить сквозь первичную обмотку на катушке. Содержится последний в уже заряженном конденсаторе, соединенном с катушкой. Напряжение в такой электронной схеме , в большинстве случаев, довольно-таки серьезное, достигая отметки в несколько сотен Вольт.

Среди обязательных элементов зажигания разрядом конденсатора мото и авто двигателей можно увидеть преобразователь напряжения (основной миссией которого является заряжение конденсаторов накопительного типа), сам накопительный конденсатор, катушка и электро-ключ. Последний может быть представлен как тиристорами, так и транзисторами.

Особенности зажигания разрядом конденсатора

Указанная выше система Capacitor discharge ignition, купить которую можно во многих уголках постсоветского пространства, имеет несколько минусов. Так, в конструкционной части создатели ее изрядно усложнили. Кроме того, недостаточный по длительности уровень импульса является еще одним недостатком "CDI". Тем не мене в качестве преимуществ конденсаторного зажигания можно выделить наличие крутого фронта высоковольтного импульса. Этот момент очень важен при использовании такой электроники в советских мотоциклах, свечи которых очень часто заливаются чрезмерным количеством топлива из-за наличия плохо спроектированных карбюраторов.

Тиристорное зажигание функционирует без использования дополнительных источников генерации тока. Последние (в виде АКБ) нужны лишь для запуска электростартера или же завода мотоцикла ножкой (кик-стартетром), к примеру.

Обсуждая распространенность электронного зажигания от заряда конденсатора следует отметить ее активное использование на иностранных бензопилах, скутерах и мотоциклах. Для советского же мотопрома ее применение было малохарактерно. А вот в отдельных наших автомобилях, таких как (ГАЗ и ЗИЛ) электронную систему зажигания CDI устанавливали нередко. Отзывы о ее удачной эксплуатации явно способствуют этому.

Современный автомобиль трудно представить без зажигания. Основные преимущества, которые дает система электронного зажигания общеизвестны, они следующие:
более полное сгорание топлива и связанное с этим повышение мощности и экономичности;
снижение токсичности отработавших газов;
облегчение холодного пуска;
увеличение ресурса свечей зажигания;
снижение энергопотребления;
возможность микропроцессорного управления зажиганием.
Но всё это в основном относится к системе CDI
На данный момент, в автомобильной промышленности практически отсутствуют системы зажигания, основанные на накоплении энергии в конденсаторе: CDI (Capacitor Discharge Ignition) - она же тиристорная (конденсаторная) (кроме 2-х тактных импортных двигателей). А системы зажигания основанные на накоплении энергии в индуктивности: ICI (ignition coil inductor) пережили момент перехода с контактов на коммутаторы, где контакты прерывателя были банально заменены транзисторным ключом и датчиком Холла не претерпев принципиальных изменений (пример зажигания в ВАЗ 2101…07 и в интегральные системы зажигания ВАЗ 2108…2115 и далее). Основная причина доминирующего распространения систем зажигания ICI - это возможность интегрального исполнения, что влечёт удешевление производства, упрощение сборки и монтажа, за которое расплачивается конечный пользователь.
При этой, так сказать, системы ICI все недостатки, основным из которых является относительно низкая скорость перемагничивания сердечника и как следствие резкий рост тока первичной обмотки с ростом оборотов двигателя, и потеря энергии. Что приводит к тому, что с ростом оборотов, ухудшается воспламенение смеси, как следствие сбивается фаза начального момента роста давления вспышки, ухудшается экономичность.

Частичное, но далеко не лучшее решение этой проблемы, является применение сдвоенных и счетверённых катушек зажигания (т.н.) этим самым производитель распределил нагрузку по частоте перемагничивания с одной катушки зажигания на две или четыре, тем самым, снижая частоту перемагничивания сердечника для одной катушки зажигания.
Хочу заметить, что на машинах с схемой зажигания (ВАЗ 2101…2107), где искра формируется за счет прерывания тока в достаточно высокоомной катушке механическим прерывателем, что замена на электронный коммутатор от или ему подобный в автомобилях с высокоомной катушкой не дает ничего, кроме снижения токовой нагрузки на контакт.
Дело в том, что RL-параметры катушки должны удовлетворять противоречивым требованиям. Во-первых, активное сопротивление R должно ограничивать ток на уровне, достаточном для накопления необходимого количества энергии при пуске, когда напряжение аккумулятора может упасть в 1,5 раза. С другой стороны, слишком большой ток приводит к преждевременному выходу из строя контактной группы, поэтому ограничен вариатором или длительностью импульса накачки в. Во-вторых, для увеличения количества запасенной энергии необходимо увеличивать индуктивность катушки. При этом с ростом оборотов сердечник не успевает перемагнититься (о чём писалось выше). Как следствие вторичное напряжение в катушке не успевает достигнуть номинального значения, и энергия искры, пропорциональная квадрату тока, резко снижается на высоких (более ~3000) оборотах двигателя.
Наиболее полно преимущества электронной системы зажигания проявляются в конденсаторной системе зажигания с накоплением энергии в ёмкости, а не в сердечнике. Один из вариантов конденсаторной системы зажигания и описан в данной статье. Подобные устройства отвечают большинству требований, предъявляемых к системе зажигания. Однако их массовому распространению препятствует наличие в схеме высоковольтного импульсного трансформатора, изготовление которого представляет известную сложность (об этом ниже).
В данной схеме высоковольтный конденсатор заряжается от DC/DC преобразователя, на транзисторах П210, при поступлении сигнала управления тиристор подключает заряженный конденсатор к первичной обмотке катушки зажигания, при этом DC-DC работающий в режиме блокинг-генератора останавливается. Катушка зажигания используется только как трансформатор (ударный LC контур).
Обычно напряжение на первичной обмотке нормируется на уровне 450…500В. Наличие высокочастотного генератора и стабилизация напряжения делает величину запасаемой энергии практически независимой от напряжения аккумулятора и частоты вращения вала. Такая структура получается гораздо более экономичной, чем при накоплении энергии в индуктивности, так как ток через катушку зажигания течет только в момент искрообразования. Применение 2-х тактного автогенераторного преобразователя позволило поднять КПД до 0,85. Нижеприведенная схема имеет свои преимущества и недостатки. К достоинствам надо отнести:
нормирование вторичного напряжения, независимо от частоты вращения коленчатого вала в рабочем диапазоне оборотов.
простота конструкции и как следствие – высокая надежность;
высокий КПД.
К недостаткам:
сильный нагрев и, как следствие, - нежелательно размещать в месте моторного отсека. Самое, на мой взгляд, удачное место расположения – бампер автомобиля.
По сравнению с системой зажигания ICI с накоплением энергии в катушке зажигания, конденсаторная (CDI) имеет следующие преимущества:
высокая скорость нарастания высоковольтного напряжения;
и достаточное (0,8мс) время горения дугового разряда и, как следствие, - роста давления вспышки топливной смеси в цилиндре, из-за этого повышается стойкость двигателя к детонации;
энергия вторичной цепи выше, т.к. нормирована по времени горения дуги от момента зажигания (МЗ) до верхней мёртвой точки (ВМТ) и не ограничена сердечником катушки. Как следствие – лучшая воспламеняемость топлива;
более полное сгорание топлива;
лучшую самоочистку свечей зажигания, камер сгорания;
отсутствие калильного зажигания.
меньший эрозионный износ контактов свечей зажигания, распределителя. Как следствие - больший срок службы;
уверенный запуск в любую погоду, даже на подсевшей АКБ. Блок начинает уверенно работать от 7 В;
мягкая работа двигателя, по причине только одного фронта горения.

Намоточные данные:

Технология сборки:
Обмотка накладывается виток к витку по свеже-пропитанной эпоксидной смолой прокладке.
После окончания слоя или обмотки в одном слое - обмотка покрывается эпоксидной смолой до заполнения межвитковых пустот.
Обмотка закрывается прокладкой по свежей эпоксидной смоле с выдавливанием избытка. (из-за отсутствия вакуумной пропитки)
Так же следует обратить внимание на заделку выводов:
на одевается фторопластовая трубка и фиксируется капроновой ниткой. На повышающей обмотке выводы гибкие, выполненные проводом: МГТФ-0,2…0,35.
После пропитки и изоляции первого ряда (обмотки 1-2-3, 4-5-6) по всему кольцу наматывается повышающая обмотка (7-8) послойно, виток к витку. , оголение слоёв, «барашки» - не допускаются.
От качества изготовления трансформатора практически зависти надёжность и долговечность работы блока.
Расположение обмоток показано на рисунке 3.

Детали
Практика показала, что попытка заменить транзисторы П210 на современные кремниевые приводит к значительному усложнению электрической схемы (см. 2 нижние схемы на КТ819 и TL494), необходимостью тщательной настройки, которую после одного - двух лет эксплуатации в тяжелых режимах (нагрев, вибрация) приходится выполнять повторно.
Личная практика с 1968 года показала, что применение транзисторов П210 позволяет забыть об электронном блоке на 5...10 лет, а применение высококачественных компонентов (особенно накопительного конденсатора (МБГЧ) с долго нестареющим диэлектриком) и аккуратное изготовление трансформатора – и на более долгий срок.

1969-2006 Все права на это схемное решение принадлежат В.В.Алексееву. При перепечатке ссылка обязательна.
Задать вопрос можно по адресу, указанному в правом нижнем углу.

Литература

Аббревиатура HDI присваивается моторам, которые базируются на технологии Common Rail (разработанная компанией Bosch в 1993 году). Сам же мотор и технологию HDI разработал всемирно известный автомобильный концерн PSA Peugeot Citroen. HDI, как я уже говорил, принадлежит к линейке двигателей с прямым впрыском, характерные отличия уменьшенный расход топлива на ~15%, снижение шумности на ~10дБ, при одновременном повышении мощности на целых ~40%. Моторы с приставкой HDI считаются более выносливыми и "живучими".

Двигатель TDI

Сокращение TDI, пожалуй, самое популярное и легко расшифровываемое. Первая буква "T" в этой аббревиатуре обозначает наличие турбонаддува, который позволяет получить серьезную прибавку мощности. обладает всеми присущими турбированным моторам свойствами, он более экономичен, имеет более чистый выхлоп, при этом более дорогой в обслуживании. Кроме того, мало кто знает, что большинство турбин, устанавливаемых на турбодвигателя, рассчитаны на ~150-200 тыс. км. пробега, и это при том, что сам мотор, как правило, "миллионник".

Двигатель SDI

Моторы класса SDI отличаются продолжительностью "жизни" и простотой конструкции. Большие пробеги для SDI - не проблема, моторы очень выносливы и надежны, однако если ремонт все же потребуется, то стоимость его вряд ли вас обрадует.

Двигатель CDI

Мотор с шильдиком CDI - разработка "Mercedes", которая базируется на той же технологии Common Rail, что и вышеперечисленные силовые агрегаты. Моторы линейки CDI более требовательны к качеству топлива (часто "компостирует мозги" топливная, форсунки и т. д.), при этом они весьма экономны и динамичны на дороге.

Ну вот, собственно, и все. Надеюсь, доходчиво объяснил в чем разница между HDI, TDI, SDI, и CDI , теперь вы легко сможете сориентироваться и выбрать для себя подходящий по типу и классу двигатель. Спасибо за внимание и до новых встреч на .

Главная » Генератор » Cdi зажигание схема. Дизельный двигатель CDI: основные характеристики немецкого мотора. Характеристики дизельных двигателей TDI и CDI