Турбодизель Mercedes 2. 1 CDI

Турбодизель Mercedes 2.1 CDI

Автор: Валерий Моторин Раздел: MERCEDES

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 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 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.

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.

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

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.

Рекомендации по обслуживанию

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.

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.

нужен толковый совет по настройке дизеля

хотелось бы получить совет знающего человека по настройке аппаратуры двигателя мерседес 601.

Посмотрите на korandovod.ru/forum.
Там тусит народ пользующий такие моторы, может и подскажут что.

Как бывший мерсодиагност могу сказать только игыгыгыгыыы.

Для начала нужно измерить компрессию. Если она 18 атмосфер и ниже — в ремонт. Нужен компрессометр с соответствующим переходником.
Второй этап — проверка форсунок на давление открытия, герметичность иглы и форму факела. Нужен спецнасосег, подойдёт от грузовика. Давление устнавливаецца спецшайбочками под пружиной, купить можно через Мерседес или через Бош. Всё остальное — замена распылителя.
Третий этап — проверка ТНВД на давление, регулировку опережения впрыска и настройка цикловой подачи. Нужен соответствующий стенд. Советский грузовой не подойдёт, он рассчитан на слишком большие подачи. Дорога тебе, яхонтовый, в дом Мерса или Бош-сервиса.
После того, как всё починено, проверены свечи накала, наступает Поэзия — установка начального угла опережения. С точки зрения мерса она делается при помощи контактного датчика, а потом проверяется мерсовским же мотор-тестером со спец. датчиком. Если есть более новый мотор-тестер с тензодатчиком на трубку, то ничего не мешает использовать его. В этом случае выставляем угол на хх +27?.

ТС, а чего с мотором — то приключилось?

проблема — не можем поставить правильно опережение. до переборки мотора стояло по меткам. потом когда собирали поставили как было — померяли угол — вроде бы как описано — по появлению капли. угол оказался не 24 до вмт, как написано — а оказался он 5 градусов после вмт. в принципе мотор работал до этого, гремел правда по разным причинам но в общем работал.
увидев такой угол — повернули тнвд и выставили вроде бы как написано. метки конечно и близко теперь не попадают. в принципе это можно обьяснить тем что тнвд когда то уже делали — соответственно шестерню могли не совсем на свое место поставить и метки сместились.
в общем поставили 24 градуса по капле. завелся но работает хреново, похоже на раннее. сдвигали доступной регулировкой позже, стало получше но все равно жестковато работает. регулировка дала сдвинуть где то на 10 градусов, то есть теперь около 15 опережение. будем конечно пробовать переставлять аппарат и делать еще позже.
но в чем дело то ? может как то не так меряем угол ?
форсунки в норме, стенда для качественной регулировки аппаратуры нет в досягаемых пределах. то что доступными способами можно проверить в аппарате — все вроде хорошо. в магистралях низкого давления все хорошо.
как все же правильно выставляется опережение ?

ремонт происходит в самом что ни на есть грузовом сервисе. топливщики аппаратуру проверяли и проверят еще. но тонкостей, конкретики по этому мотору не знают.

дык принципиальной разницы то нету, тем более выставить впрыск, че то не то с мастерами, может каво со стороны позвать?

С метками есть какя-то хитрость, но я её уже не помню, а насос перед установкой надо фиксировать в определённом положении — сбоку у него есть пробка, вместо которой вворачивается специальный штифт, который стопорит вал насоса и не даёт ему провернуться при манипуляциях с цепью. Если посветить в эту дырдочку фонариком и меттленно-меттленно поворачивать вал, то станет видет приливчик, за который он собсно фиксируется. Порядок действий по-мерседесовски такой: подгоняем коленвал под не помню какую метку, вынимаем насос, оставляя звёздочку внутри, фиксируем его вал, засовываем взад, собираем, заводим и по приборам точно подгоняем угол.

по этим меткам — на установочных 15 градусах после вмт — угол впрыска получается 5 градусов тоже после вмт вместо искомых 24 до вмт

Устройство ТНВД BOSCH (Бош) VE. Топливный насос высокого давления

Топливный насос высокого давления ⭐ (ТНВД) — основной конструктивный элемент системы впрыска дизельного двигателя, выполняющий две основные функции: дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя под давлением и определение правильного момента впрыска. После появления аккумуляторных систем впрыска, задачу определения момента подачи топлива выполняет электронная форсунка.

Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД

Принципиальная схема системы топливоподачи дизеля с одно­плунжерным распределительным топливным насосом (ТНВД) с торцевым кулачко­вым при­водом плунжера показана на рисунке:

Рис. Принципиальная схема системы топливоподачи дизельного двигателя с одноплунжерным ТНВД: 1 – топливопровод низкого давления; 2 – тяга; 3 – педаль подачи топлива; 4 – ТНВД; 5 – электромагнитный клапан; 6 – топливопровод высокого давления; 7 – топливопровод сливной магистрали; 8 – форсунка; 9 – свеча накаливания; 10 – топливный фильтр; 11 – топливный бак; 12 – топливоподкачивающий насос (применяется при магистралях большой протяженности; 13 – аккумуляторная батарея; 14 – замок «зажигания»; 15 – блок управления временем включения свечей накаливания

Топливо из бака 11 прокачивается по топливо­проводу низкого давления в топливный фильтр тонкой очистки топлива 10, откуда засасывается топливным насосом низкого давления и затем направляется во внутреннюю полость корпуса ТНВД 4, где создается давление порядка 0,2 … 0,7 МПа. Далее топливо поступает в насосную секцию высокого давления и с помощью плунжера — распреде­лителя в соответствии с порядком работы цилиндров подается по топливопроводам высокого давления 6 в форсунки 8, в результате чего осуществляется вспрыскивание топлива в камеру сгорания дизеля. Избыточное топливо из корпуса ТНВД, форсунки и топливного фильтра (в некоторых конструкциях) сливается по топливо­проводам 7 обратно в топливный бак. Охлаждение и смазка ТНВД осуществляются циркулирующим в системе топливом. Фильтр тонкой очистки топлива имеет важное значение для нормальной и безаварийной работы ТНВД и форсунки. Поскольку плунжер, втулка, нагнетательный клапан и элементы форсунки являются деталями прецизионными, топливный фильтр должен задерживать мельчайшие абразивные частицы размером 3…5 мкм. Важной функцией фильтра является также задержание и выведение в осадок воды, содержащейся в топливе Попадание влаги во внутреннее пространство насоса может привести к выходу последнего из строя по причине образования коррозии.

Топливный насос подает в цилиндры дизеля строго дози­рован­ное количество топлива под высоким давлением в определенный момент времени в зависимости от нагрузки и скоростного режима, поэтому характеристики двигателей существенно зависят от работы ТНВД.

Схема и общий вид распределительного насоса VE

Схема распределительного насоса VE представлена на первом рисунке, а его общий вид на следующем.

Основные функциональные блоки топливного насоса VE представляют собой:

• роторно-лопастной топливный насос низкого давления с регулирующим перепускным клапаном
• блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой
• автоматический регулятор частоты вращения с системой рычагов и пружин
• электромагнитный запирающий клапан, отключающий подачу топлива
• автоматическое устройство (автомат) изменения угла опережения впрыскивания топлива

Рис. Схема топливного насоса — Bosch VE: 1 – вал привода насоса; 2 – перепускной клапан регулирования внутреннего давления; 3 – рычаг управления подачей топлива; 4 – грузы регулятора; 5 – жиклер слива топлива; 6 – винт регулировки полной нагрузки 7 – передаточный рычаг регулятора; 8 – электромагнитный клапан остановки двигателя; 9 – плунжер 10 – центральная пробка; 11 – нагнетательный клапан; 12 – дозирующая муфта; 13 – кулачковый диск; 14 – автомат опережения впрыска топлива; 15 – ролик; 16 – муфта; 17 – топливоподкачивающий насос низкого давления

Рис. Общий вид распределительного ТНВД VE: а – ТНВД; б – блок высокого давления с распределительной головкой и дозирующей муфтой. Позиции соответствуют позициям на предыдущем рисунке.

Дополнительные устройства распределительного ТНВД VE

Распределительный ТНВД VE может также быть оснащен различными дополнительными устройствами, например, кор­рек­торами топ­ливоподачи или ускорителем холодного пуска, которые позволяют индивидуально адаптировать ТНВД к особенностям данного дизеля.

Вал привода 1 топливного насоса расположен внутри корпуса ТНВД, на валу установлен ротор 17 топливного насоса низкого давления и шестерня привода вала регулятора с грузами 4. За валом 1 неподвижно в корпусе насоса установлено кольцо с ро­ли­ками и штоком привода автомата опережения впрыски­вания топлива 14. Привод вала ТНВД осуществляется от колен­чатого вала дизеля, шесте­ренчатой или ременной передачей. В че­тырехтактных двигателях частота вращения вала ТНВД составляет половину от частоты вращения коленчатого вала, и работа распределительного ТНВД осуществляется таким образом, что поступательное движение плунжера синхронизировано с движением поршней в цилиндрах дизеля, а вращательное обеспечива­ет распределе­ние топлива по цилиндрам. Поступательное движение обеспечивается кулачковой шай­бой, а враща­тельное – валом топливного насоса.

Автоматический регулятор частоты вращения включает в себя центробежные грузы 4, которые через муфту регулятора и систему рычагов воз­действуют на дози­рующую муфту 12, изменяя таким образом величину топливоподачи в зависимости от скоростного и на­грузочного режимов дизеля. Корпус ТНВД закрыт сверху крышкой, в которой установлена ось рычага управления, связанного с педалью акселератора.

Автомат опережения впрыскивания топлива является гидравлическим устройством, работа которого определяется давлением топлива во внутренней по­лости ТНВД, создаваемым топливным насосом низкого давления с регулирующим перепу­скным клапаном 2.

Ремонт OM651 двигателя Мерседес

Сделаем профессиональный ремонт 651 двигателя Mercedes-Benz. Ремонт двигателей — это одна из наших специализаций.

OM 651 — это наиболее распространенный современный рядный четырёхцилиндровый дизельный двигатель Мерседес с системой Common rail, непосредственным впрыском топлива, интеркулером и турбонагнетателем (обычным или твинскрольным), пришедший на замену OM646 в октябре 2008 года.

Многим автовладельцам двигатель чаще известен по маркировке 2.1 CDI или 2.2 CDI. Машины с двигателем ОМ 651 обозначаются индексом 180/200/220/250 CDI, модификации с гибридной силовой установкой — 300 BlueTEC HYBRID.

Двигатель устанавливался на W176, W246, C117, W/V 639, W/V 447, W906, W/S/С 204, W/S 205, X156, W/S 212, X204, C/A 207, C/X 218, W166, R172, W/V 221, W/V 222.

Отличия двигателя в мощности и незначительные во внутреннем устройстве, как пример, в форсунках.

Пример мощности двигателя и его использования на Виано (Вито), V-классе:

OM651 DE22 LA red. (95 л.с.) — устанавливался на Vito 110 CDI (W/V 639), который выпускался с 2010г., а также (136 л.с.) на V200 CDI/Vito 114 CDI (W/V 447) с 2014 г. и Viano 2.0 CDI/Vito 113 CDI — (136 л.с.) (W/V 639) с 2010 г.

DE = прямой впрыск;

red. = пониженные характеристики (мощность, рабочий объём)

L = охлаждение наддувочного воздуха; A = турбокомпрессор;

OM651 DE22 LA (163 л.с.) — устанавливался на Viano 2.2 CDI/Vito 116 CDI (W/V 639) в период 2010–2014. На V 220 CDI/Vito 116 CDI (W/V 447) с 2014г. И 190 л.с. устанавливаемый на V 250 BlueTEC/Vito 119 BlueTEC (W/V 447 с 2014).

Ремонтируя дизельные силовые агрегаты Мерседес, чаще всего мы Выполняем следующие работы :

• Техническое обслуживание двигателя;
• Капитальный ремонт «под ключ»;
• Проверка компрессии в цилиндрах;
• Чистка фильтра сажевого DPF;
• Промывка дизельных форсунок;
• Ремонт или замена форсунок;
• Ремонт или замена впускного коллектора;
• Замер компрессии;
  Чистка или замена клапана EGR;
• Ремонт ТНВД или его замена;
• Ремонт блоков управления турбинами;
• Ремонт турбин;
  Замена цепи ГРМ;
• Ремонт или замена впускного коллектора;
• Замена цепи ГРМ;
• Замена масла и масляного фильтра;
• Замена подвесного топливного фильтра;
• Другие работы.

Любые отклонения от нормальной работы дизельного двигателя Mercedes, можно определить при помощи компьютерной диагностики, для которой мы используем Star Diagnosis.

Проблемы / «болячки» OM651

Основная проблема 651 двигателя — форсунки, которая к счастью, с 2011 года не актуальна. Дело в том, что после запуска в эксплуатацию двигатель 2.1 CDI отличился серьёзными проблемами с форсунками. Моторы с мощностью более 143 л.с., оснащались пьезофорсунками компании Delphi, которые текли и нестабильно работали, в следствие чего избыток топлива в камерах сгорания приводил к гидроударам, детонации и прогоранию поршней или к выгоранию ЭБУ. После 2011 года все версии мотора OM651 пошли с электромагнитными форсунками и проблема исчезла.

В принципе OM651 — это один из самых надежных современных ДВС компании Mercedes-Benz. При регулярном прохождении ТО и отсутствии «жестких» чрезмерных нагрузок и условий эксплуатации движок пробегает 400 и более тысяч километров, а необходимость в капитальном ремонте или замене просто не возникает до этого километража. Бывали случаи, что 651 двигатель проходил и 1 млн. км.

Однако, не всем повезло пройти такое расстояние без проблем. Им чаще всего требовался ремонт в связи с:

• Проблемами с масляным насосом;
• Износом вкладышей коленвала и их проворачиванием;
• Лопнувшим впускным коллектором, он пластиковый — (обычно трескается по центральной перемычке). Появляются проблемы с запуском;
• Отказом форсунок;
• Проблемами с турбонагнетателем, в том числе с компонентами управляющей части.
• Растягиванием цепи газораспределительного механизма и неисправностями ее натяжителя;
• Утечки антифриза по термостату (из-за проблемного термостата слишком медленный прогрев двигателя) и помпе. А утечки антифриза приводят к перегреву двигателя;
• Протеканием насоса системы охлаждения;
• Неисправность системы заслонок во впускном коллекторе, грозит падением мощности.

Самая дорогостоящая и частая поломка мотора 2,1 CDI связана с его масляным насосом. Масляный насос двигателя OM651 лопастного типа с механизмом изменения его производительности. Он работает в режимах частичной нагрузки с давлением около 2 бар, и полной нагрузки (давление масла – 4,7 бар). Производительность насоса регулируется электроникой. В зависимости от нагрузки на двигатель, давление в масляных магистралях изменяется. Основная причина выхода механизма из строя – износ и поломка возвратной пружины, при поломке которой, не удается выдерживать необходимое давление масла. Узлы агрегата не получают нужного количества смазки и быстро изнашиваются. Бывает, что давление падает до 0,8 бар и менее, а датчика давления масла на панели приборов просто нет. Поэтому срывает вкладыши коленвала, и мотор начинает стучать. Стучат обычно четвертая шатунная шейка или третья коленная, так как самые нагруженные и дальние от масляного насоса. А из-за особенностей конструкции масляного насоса OM651, при появлении малейших проблем образуется масляное голодание. Смазка шатунных или коренных шеек просто прекращается, что ведет к серьезным поломкам.

Редкая смена масла или использование некачественного масла ускоряет процесс износа и выхода из строя.