Как форсунка работает: Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы — Cheholshop.ru

Содержание

Как работают форсунки на авто. Топливные форсунки: устройство и принцип действия

Топливными форсунками оснащаются современные инжекторные системы в большинстве дизельных и бензиновых двигателей.

Фото: clauretano (flickr.com/photos/clauretano/)

Виды форсунок

По методу впрыска современные топливные форсунки делятся на три вида — электромагнитные, электрогидравлические и пьезоэлектрические.

Электромагнитные форсунки

Такой вид форсунок зачастую устанавливают в бензиновые двигатели . Подобные форсунки имеют простое и понятное устройство, состоящее, собственного говоря, из клапана электромагнитного типа, распылительной иглы и сопла.

Принцип работы электромагнитных форсунок также довольно прост. Подача напряжения на обмотку возбуждения клапана происходит строго в установленное время, в соответствии с заложенной программой.

Напряжение создает определенное магнитное поле, которое затягивает грузик с иглой из клапана, тем самым высвобождая сопло. Результатом всех действий является впрыск нужного количества топлива. По мере снижения напряжения, игла принимает исходное положение.

Электрогидравлические форсунки

Следующий вид форсунок применяется в дизелях, а также в двигателях с топливной системой Common Rail. Электрогидравлические форсунки в отличие от предыдущего вида имеют более сложное устройство, основными элементами которого являются дроссели (впускной и сливной), электромагнитный клапан и камера управления.

В основе работы такого типа форсунок лежит использование высокого давления топливной смеси как в момент впрыска, так и при его остановке. На начальном этапе электромагнитный клапан закрыт, а игла форсунки максимально прижата к своему седлу в камере управления. Прижимной силой является сила давления топлива, которая направлена на поршень, расположенный в камере управления.

Одновременно с этим с другой стороны топливо давит и на иглу, но поскольку площадь поршня заметно больше, чем площадь иглы, то в виду этой разницы сила давления на поршень больше, чем сила давления на иглу, которая плотно прижимается к седлу, перекрывая доступ топливу. В это время подача топлива не осуществляется.

Полученный сигнал от блока управления запускает клапан с одновременным открытием сливного дросселя. Происходит вытекание топлива из камеры управления в сливную магистраль. Дроссель впуска в это время препятствует тому, чтобы давление в камере сгорания и во впускной магистрали быстро выровнялось.

При этом, по мере снижения давления на поршень ослабевает его прижимное усилие, а поскольку давление на иглу не изменяется, то она поднимается, и в этот момент происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрические форсунки

Последний вид форсунок принято считать наиболее совершенным и перспективным среди всех описанных видов. Пьезофорсунки используются на дизельных ДВС с системой подачи топлива Common Rail. Конструктивно такие форсунки состоят из пьезоэлемента, толкателя, переключающего клапана, а также иглы.

Пьезофорсунки работают по принципу гидравлического механизма. Изначально игла размещается в седле при воздействии на нее высокого давления ТС. При поступлении электрического сигнала на пьезоэлемент, происходит его изменение в размере (его длина увеличивается), за счет чего пьезоэлемент буквально толкает поршень толкателя, который в свою очередь давит на поршень переключающего клапана.

Это приводит к открытию переключающего клапана, через него топливо устремляется в сливную магистраль, давление в верхней части иглы снижается и за счет не изменившегося давления снизу, игла поднимается. При подъеме иглы происходит впрыск топлива.

Основным преимуществом такого вида форсунок является их скорость срабатывания (до 4 раз быстрее, чем в клапанной системе), что позволяет обеспечить многократный впрыск за один рабочий цикл двигателя. При этом объем подаваемого топлива зависит от двух параметров — от продолжительности воздействия на пьезоэлемент, и от давления топлива в рампе.

Преимущества и недостатки форсунок

И в завершении хотелось бы сказать несколько слов о том, какие же преимущества и недостатки имеются у топливных форсунок, если сравнивать их с карбюраторами .

Преимущества топливных форсунок:

Экономия при расходе топлива благодаря точной системе дозирования;
Минимальный уровень токсичности двигателей, оснащенных топливными форсунками;
Возможность увеличения мощности силового механизма до 10%;
Простота и легкость при запуске в любую погоду;
Возможность улучшения динамических показателей любого автомобиля;
Отсутствие необходимости в частой замене и чистке

Недостатки форсунок:

Возможные сбои в работе или серьезные поломки в результате использования топлива низкого качества , которое губительно сказывается на чувствительном механизме форсунок.
Высокая стоимость ремонта и замены форсунки в целом и отдельных ее элементов.

Схемы подготовлены по материалам Volkswagenag.com

Неисправности инжектора (форсунок) встречаются как на , так и на двигателях. В схеме устройства системы питания инжекторного двигателя форсунка является элементом, который отвечает за впрыск распыленной порции топлива в камеру сгорания под определенным давлением.

Точное дозирование, герметичность и своевременное срабатывание инжекторной форсунки обеспечивают устойчивую и исправную работу двигателя на всех режимах его работы. Если форсунка «льет» (пропускает лишнее топливо в момент, когда его подача не требуется), снижается эффективность распыла горючего (нарушается форма факела) и возникают другие неисправности инжектора, тогда , теряет мощность, расходует много топлива и т.п.

Читайте в этой статье

Что указывает на возможные проблемы с инжектором

Сразу отметим, что причин нестабильной работы двигателя может быть много, начиная от забитого , поломки , вышедшей из строя свечи зажигания или неисправной катушки до , проблем с и т.д. Наряду с этим одним из главных признаков неисправности форсунок является , а также расход бензина или солярки (зависимо от типа двигателя), который заметно увеличивается. Еще необходимо отметить неустойчивую работу ДВС в режиме холостого хода, похожую на так называемое «троение» двигателя.

При езде возможно достаточно частое проявление одного или сразу нескольких симптомов:

наличие рывков, сильно замедленны реакции при нажатии на педаль газа;
явные провалы и потеря динамики при попытках резкого ускорения;
машина может дергаться на ходу, при сбросе газа, а также после смены режима нагрузки на мотор;

Необходимо добавить, что подобную неисправность необходимо устранять безотлагательно, так как проблемы с инжектором негативно сказываются не только на ресурсе двигателя и трансмиссии, но и на общей безопасности движения. На автомобиле с неисправными форсунками водитель может испытать серьезные трудности при обгоне, на крутых подъемах и т.п.

Самостоятельная проверка форсунок

Начнем с того, что автомобильные форсунки делятся на несколько типов, из которых в разное время широкое применение нашли два вида: механические форсунки и электромагнитные (электромеханические) инжекторы.

Электромагнитные форсунки имеют в основе специальный клапан, который осуществляет открытие и закрытие форсунки для подачи топлива под воздействием управляющего импульса двигателем. Механические форсунки открываются в результате роста давления топлива в форсунке. Добавим, что на современных авто зачастую устанавливаются электромагнитные устройства.

Чтобы проверить форсунки своими руками без снятия с машины можно воспользоваться несколькими способами. Наиболее простым и доступным способом, который позволяет быстро проверить инжекторные форсунки не снимая их с машины, является анализ шумов, издаваемых двигателем в процессе работы.

Определить неисправную форсунку на слух по звуку работы ДВС можно в том случае, если из блока цилиндров доносится приглушенный высокочастотный звук. Это указывает на необходимость чистки инжектора или неисправность форсунок.

Как проверить подачу питания на форсунки

Указанную проверку производят в том случае, если сами форсунки исправны, но какой-либо из инжекторов не работает при включении зажигания.

для диагностики от инжектора отключается колодка, после чего к нужно подключить два провода;
другие концы проводов крепятся к контактам форсунки;
затем нужно включить зажигание и зафиксировать наличие или отсутствие вытекания топлива;
если горючее течет, тогда данный признак указывает на проблемы в электрической цепи;

Еще одним из диагностических приемов является проверка инжектора при помощи мультиметра. Данный способ позволяет измерить сопротивление на форсунках не снимая их с двигателя.

Перед началом работ необходимо выяснить, какой импеданс (сопротивление) имеют форсунки, установленные на конкретном автомобиле. Дело в том, что встречаются инжекторные форсунки как с высоким, так и с низким сопротивлением.

Следующим шагом станет выключение зажигание, а также сбрасывание минусовой клеммы с АКБ.
Далее потребуется отключить электрический разъем на форсунке. Для этого необходимо использовать отвертку с тонким концом, при помощи которой нужно отщелкнуть специальный зажим, расположенный на колодке.
После отсоединения разъема переводим мультиметр в нужный режим работы для замера сопротивления (омметр), подключаем контакты мультиметра к соответствующим контактам форсунки для измерения импеданса.
Сопротивление между крайним и центральным контактом форсунки с высоким импедансом должно быть в рамках от 11-12 до 15-17 Ом. Если на автомобиле применяются форсунки с низким сопротивлением, тогда показатель должен быть от 2 до 5 Ом.

Если замечены явные отклонения от допустимых норм, тогда форсунку нужно демонтировать с двигателя для подробной диагностики. Также возможна замена форсунки на заведомо исправную, после чего оценивается работа двигателя.

Комплексная диагностика работы форсунок на рампе

Для такой проверки топливную рейку понадобится снять с мотора вместе с закрепленными на ней форсунками. После этого нужно присоединить все электрические контакты к рампе и форсункам в том случае, если таковые отключались перед снятием. Также необходимо вернуть на место минусовую клемму АКБ.

Рампу необходимо разместить в подкапотном пространстве так, чтобы получилось поставить под каждой из форсунок мерную емкость с нанесенной шкалой.
Нужно подключить к рампе трубки подачи топлива и дополнительно проверить надежность их крепления.
Следующим шагом является включение зажигания, после чего необходимо немного провернуть двигатель стартером. Данную операцию лучше проводить с помощником.
Пока помощник вращает двигатель, проконтролируйте эффективность работы всех инжекторов. Подача горючего должна быть одинаковой на всех форсунках.
Завершающим этапом станет выключение зажигания и проверка уровня топлива в емкостях. Указанный уровень должен быть равнозначным в каждой емкости.

Большее или меньшее количество горючего в мерных емкостях укажет на неисправность форсунки или необходимость очистки одного или нескольких инжекторов. Если форсунка демонстрирует недолив, тогда элемент нужно чистить или менять. Подтекание топлива после отключения зажигания укажет на то, что форсунка «льет» и потеряла герметичность.

Кроме самостоятельной проверки можно воспользоваться услугой диагностики инжектора в автосервисе. Данную операцию совершают на специальном проверочном стенде. Проверка форсунки на стенде позволяет точно определить не только эффективность подачи горючего, но и форму факела во время распыла топлива.

Как самому очистить форсунки без снятия с двигателя

В процессе диагностики частой причиной неустойчивой работы мотора является то, что инжекторные форсунки забились. Существует несколько способов очистки форсунок, среди которых может использоваться механический, ультразвуковой или очистка при помощи специальных химических составов.

В ряде случаев заливка в топливный бак специальной присадки-очистителя инжектора достаточно для того, чтобы нормализовать работу всей системы. Также рекомендуется с определенной периодичностью раскручивать мотор до высоких оборотов и разгонять автомобиль до 110-130 км/ч. на ровных отрезках пути. В таком режиме нужно проехать 10-20 километров. Продолжительная работа форсунок под нагрузкой позволяет реализовать так называемую самоочистку.

Напоследок добавим, что перечисленные выше способы очистки позволяют удалить только незначительные загрязнения. Серьезно забитый инжектор необходимо чистить механически, составами под давлением или ультразвуком. Что касается промывки форсунок, специалисты рекомендуют промывать инжектор каждые 30-40 тыс. пройденных километров.

Чистку инжектора стоит делать для профилактики, а не после появления признаков неисправности. Если автомобиль эксплуатируется в режиме городской езды на топливе сомнительного качества, тогда интервал профилактических мер следует сократить применительно к индивидуальным условиям эксплуатации.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях , в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска . Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях , в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail . Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.

По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана ), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива.

Это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.

В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.

Количество впрыскиваемого топлива определяется:

длительностью воздействия на пьезоэлемент;
давлением топлива в топливной рампе.

Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над . Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы:

механические;
электромеханические;

Читайте в этой статье

Принцип работы механической форсунки

Принцип работы системы питания дизеля с механическим управлением форсунки состоит в следующем. К подается горючее из . За подачу отвечает подкачивающий насос, который создает низкое давление, необходимое для прокачки солярки по топливопроводам.

Далее ТНВД в нужной последовательности осуществляет распределение и нагнетание горючего под высоким давлением в магистрали, ведущие к механической форсунке. Каждая форсунка данного типа открывается для очередного впрыска порции солярки в цилиндры под воздействием высокого давления топлива. Снижение давления приводит к закрытию дизельной топливной форсунки.

Простой механический инжектор имеет корпус, распылитель, иглу и одну пружину. В устройстве запорная игла свободно движется по направляющему каналу распылителя. Сопло форсунки плотно перекрывается в тот момент, когда нет нужного давления от ТНВД. Внизу игла опирается на уплотнение распылителя, имеющее коническую форму. Прижим иглы реализован посредством закрепленной сверху пружины.

Распылитель является одной из важнейших составных деталей среди других элементов в устройстве инжекторной форсунки. Распылители могут иметь разное количество распылительных отверстий, отличаться способом регулировки подачи топлива.

Простые дизельные моторы, которые имеют разделенную камеру сгорания, зачастую получают распылитель с одним отверстием и иглой. Дизельные моторы, которые устроены на основе непосредственного впрыска топлива, оборудованы форсунками с несколькими распылительными отверстиями. Число отверстий в таком распылителе колеблется от двух до шести.

Подача топлива регулируется зависимо от конструкции распылителя, так как существуют два основных типа подобных решений:

распылитель с возможностью перекрытия каналов;
распылитель с перекрываемым объемом;

В первом случае игла форсунки перекрывает подачу горючего путем перекрытия каждого отверстия. Второй тип форсунок означает, что игла перекрывает своеобразную камеру в нижней части распылителя.

Давление топлива, нагнетаемого ТНВД, заставляет иглу подниматься благодаря наличию на поверхности такой иглы специальной ступеньки. Солярка проникает в корпус под указанной ступенькой. В момент, когда давление горючего сильнее усилия, которое создает прижимная пружина, игла движется вверх. Таким образом открывается канал распылителя. Дизтопливо под давлением проходит через распылитель и происходит его распыл в форме факела. Так реализован впрыск топлива.

Далее определенное количество горючего, которое подается насосом высокого давления, пройдет через распылитель и попадет в камеру сгорания. После этого давление на ступеньке иглы начинает снижаться, в результате чего игла от усилия пружины возвращается в исходное положение и плотно перекрывает канал. Тогда подача солярки в распылитель полностью прекращается.

Инжектор с двумя пружинами

На эффективность топливоподачи и последующего сгорания топлива в цилиндрах дизеля можно влиять, изменяя различные характеристики форсунки, такие как структура и количество каналов распылителя, усилие пружины и т.п. Одним из конструкторских решений стало внедрение в устройство форсунок специального датчика подъема иглы. Данный подъем учитывается специальными электронными блоками управления, которые взаимодействуют с ТНВД.

Еще одним витком развития стали дизельные форсунки с двумя пружинами. Устройство таких форсунок сложнее, но результатом становится большая гибкость в процессе подачи топлива. Сгорание рабочей смеси становится более мягким, дизель тише работает.

Особенностью работы указанных инжекторов является двухступенчатый подъем иглы. Получается, нагнетаемое ТНВД топливо сначала превышает по силе давления силу сопротивления одной пружины, а затем другой. В режиме холостого хода и при небольших нагрузках на мотор впрыск осуществляется только посредством первой ступени, подавая в двигатель незначительное количество солярки. Когда мотор выходит на режим нагрузки, давление нагнетаемого ТНВД топлива растет, горючее подается уже двумя дозированными порциями. Первый впрыск небольшого объема (1/5 от общего количества), а далее основной (около 80% солярки). Разница давлений впрыска для открытия первой и второй ступени не особенно большая, что обеспечивает плавность топливоподачи.

Такой подход позволил повысить равномерность, эффективность и полноценность сгорания смеси. Дизельный двигатель стал расходовать меньше горючего, снизилось количество токсичных примесей в выхлопных газах. Дизельные форсунки с двумя пружинами активно использовались на агрегатах с непосредственным впрыском топлива до момента появления систем питания под названием Commоn Rail.

Электромеханическая дизельная форсунка

Дальнейшее развитие систем топливоподачи дизельного привело к появлению форсунок, в которых солярка подается в цилиндры посредством электромеханических форсунок. В таких инжекторах игла форсунки открывает и закрывает доступ к распылителю не под воздействием давления топлива и противодействия силе пружины, а при помощи специального управляемого электромагнитного клапана. Клапан контролируется двигателя, без соответствующего сигнала которого горючее не попадет в распылитель.

Блок управления отвечает за момент начала топливного впрыска и длительность подачи топлива. Получается, ЭБУ дозирует солярку для дизеля путем подачи на клапан форсунки определенного количества импульсов. Параметры импульсов напрямую зависят от того, с какой частотой вращается двигателя, в каком режиме работает дизельный мотор, какая температура ДВС и т.д.

В системе питания Common Rail электромеханическая форсунка может за один цикл реализовать подачу топлива посредством нескольких раздельных импульсов (впрысков). Топливный впрыск за цикл осуществляется до 7 раз. Давление впрыска также значительно повысилось сравнительно с предыдущими системами.

Благодаря дозированной высокоточной подаче давление газов на поршень в результате сгорания смеси растет плавно, сама топливно-воздушная смесь равномернее распределяется по цилиндрам дизеля, лучше распыляется и полноценно сгорает.

Дальнейшее видео наглядно иллюстрирует принцип работы электромеханической форсунки на примере бензинового двигателя. Главное отличие заключается в том, что давление топлива в дизельной форсунке значительно выше.

Указанный подход позволил окончательно переложить задачу по управлению впрыском с форсунок и ТНВД на электронный блок. Электронный впрыск работает намного точнее, дизель с подобными решениями стал еще более мощным, экономичным и экологичным. Разработчикам удалось значительно снизить вибрации и шумы в процессе работы дизельного агрегата, повысить общий ресурс ДВС.

Одной из разновидностей систем питания дизеля являются конструкции, в которых полностью отсутствует ТНВД. За создание высокого давления впрыска отвечают так называемые дизельные насос-форсунки. Принцип работы системы состоит в том, что насос низкого давления сначала подает солярку напрямую к инжектору, в котором уже имеется собственная плунжерная пара для создания высокого давления впрыска. Плунжерная пара форсунки работает от прямого воздействия на нее кулачков . Данная система позволяет добиться лучшего качества распыла дизтоплива благодаря способности создать очень высокое давление впрыска.

Исключение из системы подачи топлива ТНВД позволяет сделать размещение дизельного ДВС под капотом более компактным, избавиться от привода топливного насоса и отбора мощности на его постоянное вращение. Также стало возможным удалить из системы питания решения, которые распределяют топливо от ТНВД по цилиндрам. Инжекторы в системе с насос-форсунками имеют электрический клапан, что позволяет подавать топливо за два импульса.

Принцип похож на работу механической форсунки с двумя пружинами. Решение позволяет реализовать сначала подвпрыск, а уже затем произвести подачу в цилиндр основной порции горючего. Насос-форсунки реализуют подачу топлива в максимально точно заданный момент начала впрыска, лучше дозируют солярку. Дизельный мотор с такой системой экономичен, работает мягко и тихо, содержание вредных веществ в отработавших газах сведено к минимуму.

Главным минусом решения можно считать то, что давление впрыска насос-форсунки напрямую зависит от частоты вращения коленвала двигателя. В списке недостатков также отмечены: сложность исполнения, высокая требовательность к моторному маслу, чистоте и качеству топлива. В процессе эксплуатации выделяют трудности в процессе ремонта и обслуживания, а также общую дороговизну сравнительно с системами, которые оборудованы привычным ТНВД.

Строение

Как уже было сказано, основной задачей форсунки является вовремя подать нужное количество бензиновой смеси в камеру сгорания под нужным давлением. Следует обратить внимание на то, что бензиновая смесь нужна только бензиновому двигателю, а дизельному двигателю и смесь нужна дизельная. Перед тем, как попасть в камеру сгорания двигателя, бензин и воздух смешиваются в определенном количестве. После того, как получается эта смесь, она попадает в камеру сгорания.

Для того, чтобы под давлением отправить правильное количество топливной смеси в цилиндры двигателя, предусмотрен специальный клапан, который во время открытия набирает топливо и выдавливает эту смесь в цилиндры.

Существуют разные виды форсунок, их различает лишь принцип работы и привод клапана. Сегодня есть три вида форсунок. Основной вид из них — это форсунка с электромагнитным клапаном. Этот вид наиболее распространен на бензиновых двигателях, потому что конструкция этого устройства и принцип работы настолько просты, что их всего лишь потребуется промывать время от времени.

Принцип работы основан на том, что в корпусе форсунки расположена специальная обмотка, которая создает разряжение в определенный момент по сигналу электронного блока, который знает, сколько нужно отправить бензина в камеру сгорания.

Во время этого напряжения, игла поднимается из посадочного места и направляет нужное количество топлива, используя большое давление, в камеру сгорания. Давление в топливной рампе держится на постоянном уровне. Если двигателю необходимо больше топлива, насос поднимает давление автоматически.

Второй вид — это электрогидравлические форсунки. Этот вид наиболее распространен среди дизельных двигателей. Это устройство начинает работу по сигналу электронного блока, знающего сколько бензина требуется мотору. Здесь топливо попадает в камеру сгорания за счет изменения давления на поршни.

Существует еще один вид форсунок, но он встречается только на дизельных двигателях с установленной топливной системой Common Rail. Такие форсунки имеют преимущества перед другими видами в скорости срабатывания и в качестве давления. Благодаря этому топливо может поступать в камеры сгорания под определенным давлением во время всего цикла, что положительно сказывается на мощности мотора. Принцип работы здесь основан на гидравлике, как и во втором типе.

Ремонт и замена

Как уже было сказано, форсунки часто забиваются, и из-за этого топливо перестает попадать в двигатель. Для того, чтобы мотор работал правильно и динамично, форсунки нужно постоянно проверять и прочищать, если они засорены.

Для того, чтобы жиклеры не засорялись нужно заливать в автомобиль только качественное топливо на проверенных заправочных станциях. Жиклеры, это каналы, по которым идет топливо, перед тем как попасть в камеру сгорания. Для того, чтобы уберечь автомобиль от некачественного топлива, в устройстве автомобиля есть специальные фильтры, они находятся в разных частях топливной системы. Фильтры бывают грубой, мягкой и тонкой очистки. Грубой очистке подвергается топливо во время попадания в бак, а фильтр тонкой очистки расположен непосредственно перед попаданием в систему впрыска.

Сегодня на полках автомобильных магазинов можно встретить различные моющие присадки. Они нужны для того, чтобы промывать жиклеры. Эти присадки нужно добавлять в топливный бак, и они уже сами прочистят все каналы.

Этот способ подойдет лишь тем, у кого жиклеры засорены несильно, если на вашем автомобиле они засорены настолько, что автомобиль не заводится, то тут нужно воспользоваться другими способами очистки.

Вторым способом очистки считается очистка без снятия приборов с машины. Для того, чтобы очистить каналы от мусора этим способом, нужно залить в бак промывочное топливо. Затем следует отключить топливный насос и магистрали. После этого подающий проводник топлива подключается к установке, с помощью которой будет проводиться очистка. Эта установка, в свою очередь, будет подавать промывающее топливо, используя высокое давление.

Третий вид очистки используют, когда уже другие два способа перестали помогать. Здесь требуется снять форсунки с машины и погрузить их в специальный раствор в специальной камере. В этой камере они будут очищаться под ультразвуком, который разрушит весь лишний мусор в теле форсунки.

Для того, чтобы избежать последних двух способов очистки, следует подливать моющие присадки в бак каждые 2-3 тысячи пройденного расстояния. Они очистят не только жиклеры, но и топливный трубопровод и различные механизмы, которые тоже способны забиваться. Помимо всего этого нужно ухаживать за топливным насосом, который подает топливо в трубопровод, давление в котором постоянно регулируется.

Подводим итоги

Сегодня каждый водитель знает о том, что в его автомобиле есть топливная система, но не каждый водитель ухаживает за ней должным образом. Нередко в автосервис привозят автомобили с забитой мусором топливной системой. Для того, чтобы избежать этого, нужно вовремя ухаживать за своим автомобилем.

Форсунка дизельная — устройство и разновидности

Дизельная форсунка, которую нередко называют инжектором, является ключевой деталью дизельного двигателя. Ее основной задачей выступает подача топлива в камеру сгорания, а также его точная дозировка и распыление. Учитывая сложные условия эксплуатации, которые сопровождают эксплуатацию дизельного двигателя и выражаются в высокой температуре и серьезном давлении, от качества изготовления и эффективности выполнения форсункой своих функций зависит КПД всего агрегата.

Наличие в конструкции топливной форсунки выступает отличительной чертой не только дизельных, но и бензиновых инжекторных двигателей. Необходимость в этой детали возникает из принципа работы обоих типов силовых установок, который предусматривает использование системы прямого впрыска горючего в камеры сжигания. При этом воспламенение топлива происходит под воздействием высокого давления, достигаемого за счет ТНВД. Уровень этого показателя в дизельных агрегатах намного выше, чем в инжекторных бензиновых установках.

Как следствие, эффективная работа двигателя на дизельном топливе возможна только при наличии специальной детали, способной обеспечить своевременную подачу нужного количества горючего, его распыление внутри камеры и герметичность си

темы. Основные функции дизельной форсунки уже были перечислены выше. Они состоят в следующем:

· дозировка горючего, представляющая собой определение такого его количества, которое необходимо для достижения нужной мощности;

· распыление топлива внутри камеры сгорания, что обеспечивает более полное и эффективное сжигание;

· сохранение герметичности системы подачи топлива.

История изобретения и совершенствования

Первые модели дизельного двигателя, разработанные и изготовленные в конце позапрошлого века при непосредственном участии Рудольфа Дизеля, предусматривали наличие так называемой компрессорной форсунки и применение в качестве топлива керосина. Появление ТНВД позволило использовать намного более компактные и удобные бескомпрессорные форсунки.

Особенно удачной оказалась модель инжектора, созданная в 20-х годах прошлого века Робертом Бошем. Этот вариант дизельной форсунки с незначительными доработками и усовершенствованиями применяется до настоящего времени. Конечно же, эксплуатационные и технические параметры современных деталей, несмотря на общую схожесть конструкции, существенно превосходят разработки Боша, что объясняется значительным улучшением качества и точности изготовления, а также использованием в процессе производства новейших сталей и сплавов.

Ключевым усовершенствованием форсунки стало активное применение разнообразной электроники. Использование датчиков контроля и управления работой дизельного двигателя в целом и его отдельных узлов позволяет заметно повысить КПД и эффективность эксплуатации транспортного средства.

Устройство

В настоящее время продолжает активно использовать большое количество различных по конструкции и принципу действия типов дизельных форсунок. Несмотря на определенные особенности каждого из них, можно выделить несколько общих элементов или деталей, в том или ином виде присутствующих практически всегда. К ним относятся:

· корпус, в котором размещаются остальные детали и элементы дизельной форсунки;

· распылитель в виде иглы. Предназначение детали очевидно и заключается в распределении топлива в пространстве над поршнем;

· стержень или плунжер, который движется внутри корпуса форсунки, за счет чего нагнетается необходимый уровень давления;

· пружина запирания иглы. Используется для фиксации иглы в нужном положении;

· штуцер подвода топлива. Предназначен для подачи горючего в форсунку;

· управляющий клапан. Применяется для эффективного решения двух главных задач – дозировки топлива и определения регулярности его впрыскивания в камеру сжигания;

· фильтр очистки топлива. Один из элементов общей системы очистки используемого в дизельном двигателе горючего;

· штуцер обратного отвода излишков топлива. Назначение этого элемента форсунки также предельно очевидно – он применяется для того, чтобы отвести из форсунки топливо, не попавшее в камеру сжигания.

Устройство современных дизельных форсунок предусматривает обязательное наличие электронного блока управления. Входящие в него приборы и датчики в автоматическом режиме регулируют процессы, протекающие в рассматриваемом механизме, обеспечивая эффективную работу как инжектора, так и двигателя в целом.

Рабочие стадии

Эксплуатация дизельной форсунки предусматривает циклическое и последовательное повторение 4 рабочих стадий. В указанное число входят:

1. Закрытое положение форсунки. Начальный этап процесса. Предусматривает создание высокого давления одновременно со стороны плунжера и пружины, благодаря чему форсунка остается закрытой.

2. Начало впрыска. Автоматика подает сигнал, вследствие которого плунжер форсунки начинает двигаться вверх. В результате давление на иглу уменьшается, она также начинает подниматься, обеспечивая начало поступления топлива в камеру сгорания.

3. Полностью открытое положение форсунки. На этом этапе плунжер управления поднимается максимально, достигая верхнего упора. Это означает аналогичное перемещение иглы и режим полного открытия форсунки.

4. Конец впрыска. Завершающая стадия рабочего процесса. Она состоит в опускании управляющего плунжера и иглы форсунки, следствием чего становится перекрытие доступа горючего в камеру сжигания.

Приведенная выше схема с некоторыми корректировками достаточно точно описывает эксплуатацию дизельных форсунок любого типа. Важно понимать, что количество подобных рабочих циклов в период времени зависит от типа и мощности агрегата, вида самой форсунки и большого количества других факторов.

Разновидности и принцип работы

В сегодняшних условиях применяются самые разные виды дизельных форсунок. Их большое разнообразие объясняется как крайне широкой сферой применения, так и различиями в задачах, для решения которых они предназначаются.

Механическая форсунка

Традиционный вариант устройства, постепенно уступающий по популярности современным инженерным решениям. Именно его принцип действия был приведен выше при описании рабочего цикла дизельной форсунки. Он базируется на срабатывании клапана при достижении определенного уровня давления.

Механическая форсунка применяется в автомобилестроении в течение нескольких десятков лет. Однако, введение новых экологических стандартов и всеобщее стремление к повышению уровня экономичности дизельных двигателей привело к неуклонному вытеснению этого классического устройства более эффективным разработкам последних лет.

Главное направление совершенствования форсунки в частности и дизельного двигателя в целом – это передача контроля и управления большинством рабочих процессов электронным приборам и датчикам. Кроме того, отдельного упоминания заслуживает форсунка с двумя пружинами, разделяющая подъем иглы на две стадии. В результате обеспечивается гибкость в подаче горючего, более полное сгорание топлива и уменьшение шума при работе агрегата.

Электромеханическая форсунка

Главное отличие от механического варианта состоит в использовании для перемещения иглы форсунки вместо пружины электромагнитного клапана. Он управляется автоматикой, благодаря чему достигается точное определение количества необходимого топлива и оптимальная периодичность его впрыска.

Электромеханическая форсунка напоминает часто используемую в инжекторных бензиновых двигателях электромагнитную версию устройства. Она не используется в дизель-моторах, так как не способна выдерживать высокое давление.

Насос-форсунка

Еще одна вариация традиционного дизельного двигателя. Устройство агрегата не предполагает наличие обычного ТНВД. Вместо него для нагнетания необходимого уровня давления используются специальные насос-форсунки. Фактически, вместо одного топливного насоса высокого давления устанавливаются несколько более простых, каждый из которых обслуживает только одну форсунку.

Такое устройство двигателя позволяет подавать топливо в камеру сгорания под очень высоким давлением. Как следствие – обеспечивается уверенное самовоспламенение и более полное сжигание горючего. Отсутствие ТНВД позволяет сделать двигатель более компактным, что также выступает немаловажным достоинством.

Однако, использование системы насос-форсунка имеет и определенные недостатки. Главные из них – высокая требовательность к качеству применяемого дизельного топлива, а также более значительные расходы на изготовление двигателя в целом. Именно поэтому стремительно растет популярность еще одной разновидности дизельных форсунок и системы, предусматривающей их применение.

Пьезоэлектрическая форсунка

Устройство пьезофорсунки напоминает электромеханические или электромагнитные аналоги. Главное отличие заключается в использовании вместо электромагнитного клапана специального пьезоэлемента, часто называемого пьезоэлектрическим кристаллом. Его наличие обеспечивает крайне высокое быстродействие устройства. Благодаря этому клапан срабатывает в 4 раза чаще, чем в обычных электромагнитных форсунках.

Нет ничего удивительного, что пьезоэлектрические форсунки стали важным элементом системы впрыска Common Rail, которая используется сегодня практически повсеместно. Ее использование позволяет увеличить эффективность работы дизельного двигателя и повысить КПД при одновременном уменьшении расхода топлива и количества вредных выбросов.

Причины и способы устранения неисправностей

Главной проблемой при эксплуатации форсунок выступает низкое качество дизельного топлива. Оно может быть вызвано с продажей некачественного горючего на автозаправочных станциях, использованием различных красителей и присадок для дизтоплива, слишком большим количеством тяжелых фракций углеводородов или элементарным загрязнением топлива мелкими частицами различных веществ.

В любом из перечисленных случаев возникают крайне неприятные последствия в виде повышенного уровня износа и быстрой эрозии поверхности деталей и узлов дизельной форсунки. Следствием этого становятся очевидные проблемы в работе двигателя в целом, которые обычно выражаются в следующем:

· ослабление или перепады мощности в процессе эксплуатации автомобиля;

· трудности при запуске двигателя;

· порывистое движение при увеличении оборотов;

· заметный рост расхода дизельного топлива;

· увеличение количества выбросов или их качества (черный или сизый дым из выхлопной трубы) и т.д.

Современное диагностическое оборудование позволяет заблаговременно выявить возможные проблемы с форсунками двигателя. Поэтому для длительной и бесперебойной работы агрегата целесообразно регулярно проходить техническое обслуживание, причем в солидной специализированной организации.

Для устранения выявленных проблем применяются различные современные и весьма эффективные методы, требующие наличия соответствующего оборудования и навыков и обслуживающих его специалистов:

· чистка ультразвуком;

· промывка при помощи специальных присадок, добавляемых в дизельное топливо;

· промывка специальными техническими жидкостями на стенде;

· ручная промывка форсунок дизельного двигателя.

Своевременно проведенная диагностика и ремонт форсунок обеспечат длительную и беспроблемную эксплуатацию. В свою очередь, это гарантирует владельцу транспортного средства эффективную и экономную работу всего дизельного двигателя, установленного на автомобиле.

Принципы устройства топливных форсунок Delphi

Разновидности форсунок Delphi

На сегодня существует 6 основных категорий форсунок системы Common Rail от компании производителя Delphi:

1. DFI 1.1 — 1.4 с максимальным давлением до 1800 бар;

2. DFI 1.5/1.5.2 с рабочим давлением до 2-2,5 тыс. бар;

3. DFI 1.20 с предельным давлением 2-2,5 тыс. бар;

4. DFI 2.3 с давлением в системе до 1600 бар;

5. DFI 2.5 HPC с давлением до 2000 бар и улучшенной характеристикой впрыска IRCF;

6. D FI3 — пьезофорсунка.

Принципы устройства и работы основных видов форсунок Делфи

Топливные форсунки работают под большим давлением и представляют собой достаточно сложно устроенный точно срабатывающий механизм впрыска. Несмотря на высочайшую эффективность, они весьма уязвимы для малейшего загрязнения (частицы, не видимые невооруженным глазом). Поэтому проверка и ремонт дизельных форсунок Делфи должны осуществляться настоящими профессионалами и только на фирменном диагностическом оборудовании.

Топливные форсунки от от производителя Delphi первых 5 категорий относятся к электрогидравлическому типу. Главными элементами конструкции являются — электромагнитный клапан, дроссели (впускной и сливной) и камера управления. Принцип их действия основан на возникающей разности давления топлива над и под иглой и сводится к следующему механизму:

1. В исходном положении игла форсунки плотно прижата к седлу, электромагнитный клапан не подключен и находится в закрытом положении. Давление на поршень выше давления на иглу за счет большей площади взаимодействия. Впрыск топлива не происходит.

2. С ЭБУ идет сигнал на клапан, открывающий сливной дроссель и позволяющий топливу из камеры управления перейти в сливную магистраль.

3. Возникающая разность давлений (над иглой меньше, чем под иглой) поднимает иглу вверх. Далее происходит топливный впрыск.

Пьезоэлектрическая форсунка D FI3 работает на принципе обратного пьезоэлектрического эффекта и силы гидравлического сопротивления. В ее конструкцию входят такие элементы, как пьезоэлемент, игла, толкатель и переключающий клапан. При этом общий механизм действия пьезофорсунки аналогичен электрогидравлической модели. Разница только в приведении в действие клапана — за счет изменения длины пьезоэлемента.

Особенности форсунок Делфи

Все без исключения форсунки Delphi повышают эффективность двигателя, экономию топлива и снижают содержание вредных веществ в выхлопных газах. Однако их эффективность сопряжена с тщательным контролем за качеством топлива. Малейшее загрязнение может вывести форсунку из строя навсегда. Кроме того, большие требования предъявляются и к их ремонту. Поэтому только качественная диагностика топливных форсунок Делфи позволит избежать лишних хлопот, потери времени и затрат.

Как проверить форсунки не снимая с двигателя

Практически каждый автовладелец современного автомобиля, у которого инжекторная система впрыска топлива, рано или поздно задается вопросом – как проверить форсунки? Если Вы замечаете, что автомобиль начинает дергаться при разгоне, теряет мощность и вообще ведет себя не адекватно – это признаки неисправности топливных форсунок.

Топливные форсунки присутствуют как на дизельных моторах так и на бензиновых. Основным назначением является распыление топлива во внутрь цилиндров, но в случае неисправности данный процесс не происходит должным образом.

Признаки неисправностей форсунок.

Мы привели основные признаки неисправности форсунок, которые актуальны для большинства автомобилей.

Автомобиль дергается при разгоне
Появляются провалы при работе двигателя. Создается ощущение как будто автомобиль кто то держит.
При вождении автомобиля, стойко складывается ощущение потери мощности.
Рост расхода топлива на несколько литров для забитых форсунок, обычное дело

Если появились такие симптомы, или некоторые из них, то повод задуматься о диагностике инжектора.

При неисправных форсунках, нужно как можно скорее устранить эту проблему, так как в дальнейшем, если так ездить, могут пострадать другие узлы двигателя, а это потребует уже гораздо больших расходов.

Какие бывают неисправности форсунок

На инжекторных мотора применяют два вида форсунок – электромагнитная и механическая.

Электромагнитная форсунка работает по принципу клапана, который в зависимости от сигнала блока управления автомобиля, открывается осуществляя впрыск в цилиндр необходимого количество топлива.

Механическая форсунка открывается от давления. В основе нее лежит пружина и игла. Она работает следующим образом: при подаче топлива создается определенное давление, игла поднимается и топливо распыляется в цилиндр.

Сейчас механические форсунки практически не используют на современных автомобиля, поэтому речь пойдет об неисправностях, электромагнитных форсунок.

Так как форсунка это достаточно несложная деталь по своему строение, неисправностей у нее может быть несколько:

Отсутствие сигнала от блока управления
Внутренний разрыв обмотки или другая ее неисправность
Загрязнение каналов подачи топлива

Как правило, чаще всего форсунки перестают работать как нужно именно из за загрязнения.

Как проверить форсунки не снимая с двигателя

Если у Вас вдруг есть подозрения неисправности форсунок, то их можно проверить не снимая с двигателя.

100 процентной точности такая проверка инжектора не даст. Для того, более точно диагностировать работу форсунок необходимо специальное оборудование, которое не у всех есть.

Проверка на посторонние шумы

Данный метод, требует некоторого опыта. Необходимо это завести автомобиль, и послушать, издают ли какой-либо посторонний звук форсунки. Если вы услышите отчетливый высокочастотный шум, из области где стоят форсунки, то это значит, что нужно произвести прочистку.

Проверка форсунок мультиметром.

Суть данного метода заключается в измерении сопротивления на форсунках и сравнения его с эталонным. Алгоритм проверки сопротивления на форсунках:

Узнаем, либо из технической литературы, либо из интернет-источников, какое сопротивление считается нормой для форсунки, и какой разброс может быть.
Обесточиваем автомобиль путем снятия плюсовой клеммы с АКБ
Снимаем разъем с форсунок, и поочередно проверяем каждую мультиметром в режиме замера сопротивления, сравнивая получаемые параметры, с темы которые должны быть.
Если Вы обнаруживаете форсунку параметры которой отличаются от заводских, то вероятно, это и есть неисправная форсунка и ее нужно заменить. Если все сделали правильно, то проблема уйдет.

Проверка форсунки подачей напряжения на нее.

Суть данного метода заключается в том, что нужно отсоединить колодку питания на форсунку. Подключить в ней два провода и включить зажигание. Далее накинуть на клеммы аккумулятора эти два провода, если форсунка начинает распылять топливо, значит с ней все в порядке.

Проверка механических свойств форсунок

Еще один метод как проверить форсунки инжектора – это диагностика механических свойств.

У форсунок есть два основных параметра которые относятся к механическим свойствам. Это количество распыляемого топлива, и внешний вид факела распыления.

Для того чтобы проверить эти свойства, необходим специальный стенд проверки форсунок. Принцип действия такой проверки очень прост. Каждая форсунка начинает лить, в свой сосуд топлива в один и тот же момент времени. По окончанию теста, становится понятно какая форсунка не доливает, и у какой форсунки неправильный факел распыления.

Данный метод дает наиболее точное представление о том, какая форсунка требует чистки.

Ремонт и чистка форсунок

Существуют несколько способов очистки форсунок.

механический способ
чистка с помощью ультразвука
чистка химией

В гаражных условиях, можно почистить с помощью химии. Для этого заливают в топливный бак специальный очиститель форсунок, который в процессе работы автомобиля удаляет значительную часть загрязнения

Для того чтобы почистить форсунки ультразвуком, необходим специальный стенд. Суть метода заключается в том, что форсунки погружаются в специальную жидкость, в которой под воздействием ультразвуковых волн образуются пузырьки, благодаря которым и удаляются загрязнения.

Данный способ очень сложно реализовать в гараже, поэтому придется обращаться на СТО и платить за данную процедуру деньги.

Если не один из методов не помог, и восстановить форсунку не получилось, значит целесообразно ее заменить.

Итог

Топливные форсунки являются основным элементом инжекторной системы. Стоит следить и поддерживать их в рабочем состоянии, не допускать засорения и периодически делать профилактику, которая заключается в движении со скоростью 100-110 км/ч.

Как проверить форсунки не снимая с двигателя

Форсунка представляет собой электромеханический клапан, который работает в качестве электрического магнита. В момент поступления напряжения на обмотку форсунки возникает электромагнитное поле, способное втягивать сердечник и иглу запорного устройства, при этом пропуская поток топлива к камере сгорания двигателя. На входном канале устройств вмонтировано дополнительный фильтр для топлива.

Форсунка – заключительный элемент топливной системы, внутрь которого под высоким давлением поступает топливо. От работоспособности, этой составляющей напрямую, зависит вся работа двигателя внутреннего сгорания. Когда уровень давления при открытии форсунки падает, то она раньше открывается, из-за чего образовывается черный дым. Если же давление в момент открытия повышается, то она открывается позже и возникает дым белого цвета.

Признаки неисправности форсунок

1. Замедляется работа пусковых элементов двигателя, что особо ярко выражено при холодной погоде.

2. Возникновение провалов и неких подергиваний автомобиля в момент ускорения или смены переходных режимов.

3. Плохая динамика и снижение мощности в работе двигателя.

4. Увеличивается количество потребляемого топлива.

5. На холостом ходу двигатель автомобиля может неравномерно работать.

Чтобы избежать несвоевременного ремонта автомобиля, следует своевременно проверять работоспособность форсунок.

Как проверить форсунки не снимая их с двигателя?

Проверка уровня сопротивления обмотки на форсунках

1. Осуществить осмотр можно, выключив зажигание и сняв с аккумуляторной батареи «минусовую» клемму.

2. Используя тонкую отвертку или шило необходимо отщелкнуть пружинный зажим на колодке.

3. Проводим отсоединение разъема от форсунки.

4. К выводам форсунки прикрепляем омметр и измеряем сопротивление обмотки.

5. Если сопротивление между боковым и центральным штырем разъема находится в пределах 11–15 Ом, то форсунка работает исправно. Если прибор показывает больше или меньше требуемого следует ее сменить.

Проверка работоспособности всех форсунок

1. Первоначально необходимо снять топливную рампу, на которой установлены форсунки.

2. Затем следует подсоединить колодку проводов к жгуту рампы. Если с батареи аккумулятора снята клемма «-», то оденьте ее обратно.

3. Соедините друг с другом топливные трубы и с помощью гаечного ключа хорошо закрутите крепящие их штуцеры.

4. Под каждой форсункой поставьте мерный стакан или любую иную емкость с разметкой.

5. Используя стартер, проверните двигатель и проследите за работой всех форсунок. Топливо должно выходить равномерно из каждой.

6. Выключите зажигание и проверьте уровень топлива в мерных стаканах, он должен быть одинаковым. Если количество топлива в емкостях не совпадает – замените или прочистите, вышедшую из лада форсунку.

7. Осмотрите все форсунки на наличие изъянов и дефектов. На распылительной части не должно быть никаких подтеков топлива в момент выключенного зажигания. Если подобные изъяны есть, то деталь не герметична и нуждается в замене.

Проверка поступления питания к форсункам

Подобную проверку необходимо проводить лишь тогда, когда хоть одна из форсунок при включенном зажигании отказывается работать.

1. Отключите от неработающей детали колодку с проводами.

2. Затем присоедините к батарее аккумулятора два конца проводов, а другую их сторону прикрепите к контактам на форсунке.

3. Подключите зажигание автомобиля и проследите за тем, не вытекает ли из форсунки топливо. Если да, то в электрической цепи есть какой-то дефект или неисправность.

Как определить какая форсунка не работает

Признаки неисправностей форсунок.

Мы привели основные признаки неисправности форсунок, которые актуальны для большинства автомобилей.

Автомобиль дергается при разгоне
Появляются провалы при работе двигателя. Создается ощущение как будто автомобиль кто то держит.
При вождении автомобиля, стойко складывается ощущение потери мощности.
Рост расхода топлива на несколько литров для забитых форсунок, обычное дело

Если появились такие симптомы, или некоторые из них, то повод задуматься о диагностике инжектора.

При неисправных форсунках, нужно как можно скорее устранить эту проблему, так как в дальнейшем, если так ездить, могут пострадать другие узлы двигателя, а это потребует уже гораздо больших расходов.

Какие бывают неисправности форсунок

На инжекторных мотора применяют два вида форсунок – электромагнитная и механическая.

Отсутствие сигнала от блока управления
Внутренний разрыв обмотки или другая ее неисправность
Загрязнение каналов подачи топлива

Как правило, чаще всего форсунки перестают работать как нужно именно из за загрязнения.

Как проверить форсунки не снимая с двигателя

Если у Вас вдруг есть подозрения неисправности форсунок, то их можно проверить не снимая с двигателя.

100 процентной точности такая проверка инжектора не даст. Для того, более точно диагностировать работу форсунок необходимо специальное оборудование, которое не у всех есть.

Проверка на посторонние шумы

Проверка форсунок мультиметром.

Узнаем, либо из технической литературы, либо из интернет-источников, какое сопротивление считается нормой для форсунки, и какой разброс может быть.
Обесточиваем автомобиль путем снятия плюсовой клеммы с АКБ
Снимаем разъем с форсунок, и поочередно проверяем каждую мультиметром в режиме замера сопротивления, сравнивая получаемые параметры, с темы которые должны быть.
Если Вы обнаруживаете форсунку параметры которой отличаются от заводских, то вероятно, это и есть неисправная форсунка и ее нужно заменить. Если все сделали правильно, то проблема уйдет.

Проверка форсунки подачей напряжения на нее.

Проверка механических свойств форсунок

Еще один метод как проверить форсунки инжектора – это диагностика механических свойств.

Данный метод дает наиболее точное представление о том, какая форсунка требует чистки.

Ремонт и чистка форсунок

Существуют несколько способов очистки форсунок.

механический способ
чистка с помощью ультразвука
чистка химией

Если не один из методов не помог, и восстановить форсунку не получилось, значит целесообразно ее заменить.

Топливная форсунка является неотъемлемой частью системы впрыска транспортного средства. Естественно, что от исправной работы форсунок зависит качество работы автомобиля в целом. Несмотря на то, что проблемами подкапотного пространства должен заниматься обученный специалист, определить источник проблемы можно самостоятельно.

Форсунки инжектора: расположение, назначение и принцип работы

Форсунки – ключевая часть работы системы впрыска, которая управляется программно и представляет собой, грубо говоря, электромагнитный клапан. Топливная форсунка (ТФ) отвечает за своевременную правильную подачу топливной смеси и пропорциональное смешивание её с воздухом.

ТФ обычно изготавливаются под конкретный тип двигателя и не могут считаться универсальными. Исключением являются топливные форсунки компании Bosch, которые применимы для механических систем с непрерывным впрыском. Несмотря на это, некоторые гидромеханические экземпляры имеют разные модификации, которые не имеют связи друг с другом.

Самое распространенное применение гидромеханические форсунки компании Bosch нашли в системе K-Jetronic.

Форсунки могут располагаться в нескольких местах в зависимости от формы всей системы:

Непосредственный впрыск – ТФ размещаются вверху стенок цилиндра и обеспечивают подачу смеси непосредственно в камеру сгорания.
Центральный – находятся рядом с заслонкой дросселя.
Распределенный – для каждого цилиндра отведена отдельная форсунка, которая считается неотъемлемой частью впускного трубопровода.

Принцип работы ТФ основывается на передачи электромагнитных импульсов от ЭБУ к магниту инжектора. Последний, в свою очередь, управляет движением игольчатого клапана. Количество подаваемой смеси под давлением определяет длительность импульса при нахождении клапана в открытом положении.

Возможные неисправности: причины, проявление, последствия

Естественно, что топливные форсунки требуют периодического осмотра и чистки, а при необходимости даже замены. Определить проблемы возможно по ряду симптомов, среди которых:

Появление нехарактерных сбоев при запуске силового узла и при его работе на холостом ходу;
Увеличение расхода;
Нехарактерный цвет выхлопа.

После первых проявлений проблемы можно говорить о наличии серных отложений на элементах системы, коррозии, износе фильтров и некоторых рабочих деталей. В результате влияния каждого процесса происходит засорение системы подачи топливной смеси, а, следовательно – потеря мощности и большой расход.

В руководстве по эксплуатации указано, что проводить чистку форсунок необходимо каждые 20–30 тысяч км пробега. На практике этот интервал снижается до 10–15 тысяч км.

Проверка питания на форсунках

В случае если водителем отмечается исправная работа всех форсунок, но при включении зажигания инжектор отказывается работать, то имеет смысл проверить подачу импульса на форсунки.

Чтобы правильно произвести проверку необходимо отсоединить колодку от инжектора и подготовить два провода для их подключения к аккумулятору. Вторые контакты подсоединяют к форсункам.

Далее после завершения подготовки, включают зажигание и проводят анализ вытекания топлива. Главная задача – зафиксировать наличие или отсутствие протечки. В результате – если топливо вытекает то, можно говорить о проблемах работы всей электрической цепи. Если же утечка не наблюдается, то система работает исправно.

Определение поломки на слух

Большинство опытных водителей могут попробовать определить работу форсунок даже на слух. Новичкам не рекомендуется пользоваться подобным методом в силу отсутствия опыта.

Чтобы попробовать диагностировать форсунки на слух, не снимая с двигателя, потребуется, в идеале, стетоскоп, или небольшая тонкая доска. Одну сторону дощечки необходимо плотно прижать к обследуемой ТФ, ухом прикладываемся к другой стороне.

При исправной работе, форсунка не издает никаких сторонних звуков, не выделяет вибрации, а исключительно четко генерирует ритмичные щелчки. В случае если доносятся неравномерные шумы или стуки, то можно сделать вывод, что форсунка засорена. Степень повреждения определяется громкостью и частотой нехарактерного шума.

Автомобилисты с большим стажем могут при анализе обходиться и без пластины. Если неисправность существует, то из области двигателя будет исходить приглушенный высокочастотный звук, очень напоминающий писк. Если он непрерывно доносится при работающем моторе, то топливные форсунки необходимо исследовать на рампе или стенде.

Замер сопротивления при помощи мультиметра

Одним из основных применяемых способов для определения поломок топливных форсунок является замер сопротивления с помощью мультиметра. Перед началом работ важно определить заводской импеданс ТФ.

Зажигание при диагностике необходимо выключить, и отключить отрицательную клемму от АКБ. На форсунке отсоединяется соответствующий электрический разъем. Выполнить это можно благодаря отвертке с достаточно тонким концом – отщелкивается зажим на колодке.

Мультиметр нужно перевести в режим омметра и подключить соответствующие контакты. Полученные результаты между центральным и крайним контактом должны попадать в интервал 11–17 Ом для форсунок с высоким импедансом или в диапазон 2–5 Ом для форсунок с низким импедансом.

Наличие каких-либо отклонений от нормы дает основания для более детальной диагностики. В отдельных случаях топливную форсунку меняют на заведомо исправную, чтобы оценить работу силового узла.

Проверка баланса форсунок

Чтобы выполнить баланс ТФ необходимо для начала отключить бензонасос и завести машину. После нескольких секунд работы двигатель должен заглохнуть – это необходимо для исключения избыточного давления смеси. Затем подключается манометр, и только после возвращается на место бензонасос. Далее подключается компьютер с необходимым ПО и проводится диагностика.

Последующие действия выполняются исключительно при помощи специализированных программ. Можно обратить внимание, что бензонасос постепенно будет включаться и выключаться, как и форсунки. В целом можно выделить следующий алгоритм:

Включение зажигания;
Показания манометра в диапазоне 2,8–3 атм;
Отключается бензонасос;
Падение давление до 2,5–2,8 атм;
Проверка одной ТФ;
Анализ данных манометра – не должна наблюдаться значительная динамика;
Давление восстанавливается к исходному благодаря включению бензонасоса;
Процедура поочередно повторяется со всеми форсунками.

При правильной работе каждый элемент будет давать примерно одинаковые показатели. Если же в определенном месте сброс отличается, то можно говорить о неисправности форсунки или ее дальнейшей диагностики. После завершения манипуляций манометр нужно отключать лишь предварительно сбросив давление в системе.

Проверка форсунок на рампе

Диагностика ТФ на стенде подразумевает демонтаж полной конструкции с мотора. После чего подключаются контакты к рампе и ТФ. Клемма «-» должна быть подсоединена к АКБ.

Рампу размещают под капотом так, чтобы было удобно подключить мерную емкость. Подключают топливные трубки и включают зажигание. Мотор необходимо повернуть стартером. В момент вращение можно проконтролировать работу форсунок.

После выключения зажигания проверяют количество топлива в мерных колбах. В идеальном случае – оно одинаковое для каждой ТФ. Отклонение в сторону недолива говорит о необходимости чистки или замены, в ином случае – об утрате герметичности.

Как почистить форсунки, не снимая их с двигателя?

Обычно, самой распространенной проблемой ТФ является их неправильная или несвоевременная чистка, в результате чего они забиваются. Выделяют три вида очистки:

Чтобы очистить форсунки не снимая их, обычно достаточно выбрать и залить в топливный бак химический состав, который способен нормализовать работу. Периодически советуют разгонять мотор до высоких оборотов и скорости 110–140 км/час на ровных участках дороги. При прохождении дистанции в 10–25 км в таком режиме, в системе происходит «самоочистка» под нагрузкой.

Тем не менее подобные способы эффективны только при небольших загрязнениях. Большие очаги поражения необходимо устранять посредством ультразвука или под высоким давлением. А чтобы не допустить такого, промывать ТФ необходимо каждые 40–50 тысяч км пробега.

Ознакомиться наглядно с техникой проверки форсунок своими руками можно на видео:

Признаки неисправности форсунок

1. Замедляется работа пусковых элементов двигателя, что особо ярко выражено при холодной погоде.

2. Возникновение провалов и неких подергиваний автомобиля в момент ускорения или смены переходных режимов.

3. Плохая динамика и снижение мощности в работе двигателя.

4. Увеличивается количество потребляемого топлива.

5. На холостом ходу двигатель автомобиля может неравномерно работать.

Как проверить форсунки не снимая их с двигателя?

Проверка уровня сопротивления обмотки на форсунках

1. Осуществить осмотр можно, выключив зажигание и сняв с аккумуляторной батареи «минусовую» клемму.

2. Используя тонкую отвертку или шило необходимо отщелкнуть пружинный зажим на колодке.

3. Проводим отсоединение разъема от форсунки.

4. К выводам форсунки прикрепляем омметр и измеряем сопротивление обмотки.

Проверка работоспособности всех форсунок

1. Первоначально необходимо снять топливную рампу, на которой установлены форсунки.

3. Соедините друг с другом топливные трубы и с помощью гаечного ключа хорошо закрутите крепящие их штуцеры.

4. Под каждой форсункой поставьте мерный стакан или любую иную емкость с разметкой.

Проверка поступления питания к форсункам

1. Отключите от неработающей детали колодку с проводами.

Форсунки для дизельных двигателей – ухаживаем за ними правильно!

Форсунки для дизельных двигателей – это детали топливной аппаратуры, которые наиболее подвержены износу. Считаются самыми простыми в обслуживании и проведении диагностики в условиях сервисных центров. От того, насколько эффективно работают форсунки, зависит качество сгорания топлива в цилиндрах двигателя, его запуск, динамика разгона автомобиля, экономичность и количество вредных выбросов.

Форсунки для дизельных двигателей – что это?

В зависимости от типа распылителей и топливной системы максимальное давление форсунок дизельных двигателей в распылителе в момент впрыска составляет порядка 200 МПа, а время – от 1 до 2 миллисекунд. От качества впрыска зависит уровень шума двигателя, количество выбросов в атмосферу сажи, окислов азота и углеводорода.

Современные модели различаются по форме корпуса, размеру распылителей, а также по способу управления. Отличие различных типов форсунок состоит в использовании различных систем впрыска и видов распылителей, которые бывают штифтовыми и дырчатыми. Штифтовые применяют в двигателях с форкамерной системой зажигания, дырчатые устанавливаются на дизелях с непосредственным впрыском топлива.

По способу управления детали делятся на однопружинные, двухпружинные, с датчиками контроля положения иглы и управляемые пьезоэлектрическими элементами. Кроме всего прочего, схема форсунки дизельного двигателя зависит от способа ее монтажа в головке цилиндров: при помощи фланца, хомута или путем вворачивания в гнездо.

Принцип работы форсунки дизельного двигателя – кратко о сложном

Основное назначение таких деталей заключается в дозировании и распылении топлива, а также герметичной изоляции камеры сгорания. В результате исследований были разработаны насосы-форсунки, которые устанавливаются в каждый цилиндр по отдельности. Принцип работы форсунки дизельного двигателя нового типа заключается в том, что она функционирует от кулачка распределительного вала через толкатель. Подача и слив топлива осуществляется через специальные каналы в головке блока. Дозирование топлива происходит через блок управления, который подает сигналы на запорные электромагнитные клапаны.

Работает насос-форсунка в импульсном режиме, что позволяет перед основным впрыском произвести предварительную подачу топлива. В результате чего значительно смягчается работа двигателя и снижается уровень токсичных выбросов.

Топливные форсунки в большинстве случаев нуждаются в простом уходе, чаще всего, для того чтобы вернуть их в рабочее состояние, достаточно просто их очистить и промыть. Независимо от того, сколько форсунок в двигателе, случается, что при резком нажатии на педаль газа ощущаются рывки и провалы или ощутимо снижается мощность, мотор начинает неустойчиво работать на низких оборотах, значит, произошла закупорка каналов форсунки твердыми смолянистыми отложениями. Что же делать?

Промывка форсунок дизельного двигателя – способы реализации

Загрязнение этого элемента ведет к нарушению распыления топлива и приводит к неправильному образованию воздушно-топливной смеси. В идеале пульверизация должна быть максимально равномерной. Основной источник загрязнения – содержащиеся в топливе смолы. Промывка форсунок дизельного двигателя может устранить все нарушения подачи топлива в цилиндры.

Процесс очистки форсунок предусматривает удаление различных загрязнений в топливных каналах. В настоящее время применяется несколько способов:

чистка форсунок дизельных двигателей с помощью ультразвука;
промывка форсунок топливом с добавлением специальных присадок;
промывка с использованием специальных жидкостей на стендах;
промывка вручную.

Для автомобилистов наиболее приемлемым является последний вариант, поскольку он позволяет проводить работы по очистке форсунок в домашних условиях. Однако в запущенных случаях приходится обращаться к услугам автоцентров, где проводится очистка при помощи ультразвука, что является более жестким способом. К данному виду очистки рекомендуется прибегать только в случае, если промывка специальными жидкостями не дала положительного результата.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как работает служба впрыска топлива?

Ответ: Обслуживание топливных форсунок необходимо для сохранения работоспособности вашего автомобиля. Топливные форсунки расположены во впускном коллекторе и распыляют топливо через крошечное сопло. В топливной форсунке используется специальная форсунка для распыления топлива в виде тумана вместо сильной струи. Подумайте о насадке на шланге, который вы используете во дворе. Вы можете изменить способ выхода воды из форсунки. Там могут быть струйный поток, душ, туман и многие другие настройки.Топливная форсунка должна распылять топливо в виде тумана, потому что ваш двигатель легче сгорит. Когда вы нажимаете на педаль газа, дроссельная заслонка вашего автомобиля (которая открывается и пропускает воздух в ваш двигатель) работает вместе с вашими топливными форсунками. Когда дроссельная заслонка открывается, топливная форсунка распыляет топливо для смешивания с воздухом, а затем попадает в цилиндры сгорания двигателя. Топливные форсунки со временем могут загрязняться и забиваться, что приведет к снижению производительности, плохому расходу топлива и даже загрязнению выхлопных газов.Топливная форсунка может засориться вокруг клапана и форсунки. Отверстие на форсунке топливной форсунки очень маленькое; Поскольку форсунка топливной форсунки должна распылять мелкий туман, любое небольшое скопление топлива может повлиять на работу топливной форсунки. Наращивание может состоять из воска, грязи и других отложений углерода. Большая часть накоплений происходит в результате коротких поездок, что означает, что автомобиль обычно едет всего пятнадцать минут; некачественный бензин, не содержащий моющих средств, также вызывает скопления. Моющие средства действительно могут очистить топливную форсунку во время вождения, но многие нефтеперерабатывающие заводы удаляют моющие средства из своего топлива, чтобы продавать газ по более низкой цене.Если топливная форсунка загрязнена или забита, ваш двигатель не сможет получить необходимый поток топлива для смешивания с воздухом, что приведет к ухудшению ускорения, производительности двигателя и расходу топлива. инжектор в автомобиле или вынимая его. Практически всегда обслуживание впрыска топлива можно производить, если топливная форсунка все еще находится в автомобиле, если только ее не нужно заменять. Во время полного впрыска топлива выполняется несколько вещей: проверяется давление и объем вашего топливного насоса; ваш регулятор давления проверен; ваша топливная рампа, которая представляет собой трубу, по которой топливо от вашего насоса поступает в топливную форсунку, и экран топливной форсунки промывается; ваши топливные форсунки промываются и очищаются; промывается дроссельная заслонка и воздушные каналы; компьютер вашего двигателя проверяется, чтобы убедиться, что смесь воздух / топливо правильная и все датчики работают.

Как работает система впрыска топлива

Для двигатель для бесперебойной и эффективной работы он должен быть обеспечен нужным количеством топливо / воздушная смесь в соответствии с ее широким спектром требований.

Система впрыска топлива

В автомобилях с бензиновым двигателем используется непрямой впрыск топлива. Топливный насос отправляет бензин в моторный отсек, а затем он впрыскивается во впускной коллектор с помощью инжектора. Имеется либо отдельный инжектор для каждого цилиндра, либо одна или две форсунки во впускной коллектор.

Традиционно топливно-воздушная смесь регулируется карбюратор , инструмент, который ни в коем случае не идеален.

Его основным недостатком является то, что один карбюратор питает четыре цилиндр двигатель не может подавать в каждый цилиндр точно такую же топливно-воздушную смесь, потому что некоторые цилиндры находятся дальше от карбюратора, чем другие.

Одно из решений — соответствовать сдвоенные карбюраторы, но их трудно правильно настроить. Вместо этого многие автомобили теперь оснащаются двигателями с впрыском топлива, в которых топливо подается точными порциями.Двигатели, оборудованные таким образом, обычно более эффективны и мощнее карбюраторных, а также могут быть более экономичными и менее ядовитыми. выбросы .

Впрыск дизельного топлива

В впрыск топлива система в автомобилях с бензиновым двигателем всегда косвенная, бензин впрыскивается во впускной патрубок многообразие или впускной порт, а не непосредственно в камеры сгорания . Это обеспечивает хорошее смешивание топлива с воздухом перед тем, как попасть в камеру.

Много дизельные двигатели Однако используется прямой впрыск, при котором дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, заполненный сжатым воздухом. В других используется непрямой впрыск, при котором дизельное топливо впрыскивается в камеру предварительного сгорания специальной формы, которая имеет узкий канал, соединяющий ее с камерой сгорания. крышка цилиндра .

В цилиндр втягивается только воздух. Он так сильно нагревается сжатие распыленное топливо, впрыскиваемое в конце ход сжатия самовоспламеняется.

Базовая инъекция

Все современные системы впрыска бензина используют непрямой впрыск. Специальный насос отправляет топливо под давление от топливный бак в моторный отсек, где, все еще находясь под давлением, он распределяется индивидуально по каждому цилиндру.

В зависимости от конкретной системы топливо подается во впускной коллектор или впускной канал через инжектор . Это работает так же, как спрей сопло из шланг , убедившись, что топливо выходит в виде мелкого тумана.Топливо смешивается с воздухом, проходящим через впускной коллектор или канал, и топливно-воздушная смесь поступает в горение камера.

Некоторые автомобили имеют многоточечный впрыск топлива, при котором каждый цилиндр получает питание от собственной форсунки. Это сложно и может быть дорого. Чаще используется одноточечный впрыск, когда один инжектор питает все цилиндры, или один инжектор на каждые два цилиндра.

Форсунки

Форсунки, через которые распыляется топливо, ввинчиваются форсункой вперед либо во впускной коллектор, либо в головку блока цилиндров и расположены под углом, так что струя топлива направляется к впускному отверстию. клапан .

Форсунки бывают одного из двух типов, в зависимости от системы впрыска. Первая система использует непрерывный впрыск где топливо впрыскивается во впускное отверстие все время работы двигателя. Форсунка просто действует как распылительная форсунка, разбивая топливо на мелкие брызги — на самом деле он не контролирует поток топлива. Количество распыляемого топлива увеличивается или уменьшается с помощью механического или электрического блока управления — другими словами, это похоже на включение и выключение крана.

Другая популярная система — это впрыск по времени (импульсный впрыск) где топливо доставляется пакетами, чтобы совпасть с индукция Инсульт цилиндра. Как и в случае непрерывного впрыска, впрыском по времени также можно управлять механически или электронно.

Самые ранние системы управлялись механически. Их часто называют впрыском бензина (сокращенно PI), и поток топлива регулируется механическим регулятором. Эти системы страдают от недостатков механической сложности и плохой реакции на нажатие педали газа.

Механические системы в настоящее время в значительной степени вытеснены электронный впрыск топлива (сокращенно EFi). Это происходит благодаря повышению надежности и снижению затрат на электронные системы управления.

Типы топливных форсунок

Форсунка механическая

Могут быть установлены два основных типа инжектора, в зависимости от того, управляется ли система впрыска механически или электронно.В механической системе инжектор подпружиненный в закрытое положение и открывается давлением топлива.

Электронный инжектор

Форсунка в электронной системе также удерживается закрытой с помощью пружины, но открывается с помощью электромагнит встроен в корпус инжектора. В электронный блок управления определяет, как долго инжектор остается открытым.

Механический впрыск топлива

Lucas с механической системой впрыска топлива

В системе Lucas топливо из бака под высоким давлением перекачивается в топливный аккумулятор.Оттуда он попадает в распределитель топлива, который отправляет порцию топлива в каждую форсунку, откуда оно попадает во впускное отверстие. Воздушный поток регулируется заслонкой, которая открывается при нажатии на педаль акселератора. По мере увеличения потока воздуха распределитель топлива автоматически увеличивает поток топлива к форсункам, чтобы поддерживать правильную сбалансированность топливно-воздушной смеси. Для холодного запуска используется воздушная заслонка на приборной панели или, на более поздних моделях, микропроцессорный блок управления приводит в действие специальный инжектор холодного запуска, который впрыскивает дополнительное топливо для создания более богатой смеси.Как только двигатель прогреется до определенной температуры, термовыключатель автоматически отключает форсунку холодного пуска.

Механический впрыск топлива использовался в 1960-х и 1970-х годах многими производителями на своих высокопроизводительных спортивных автомобилях и спортивных седанах. Одним типом, установленным на многих британских автомобилях, включая Triumph TR6 PI и 2500 PI, была система Lucas PI, которая представляет собой систему с таймером.

А высокого давления электрический топливный насос установлен рядом с топливным баком, нагнетает топливо под давлением 100 фунтов на квадратный дюйм до уровня топлива аккумулятор .Это в основном краткосрочный резервуар который поддерживает постоянное давление подачи топлива, а также сглаживает импульсы топлива, поступающего из насоса.

От аккумулятор , топливо проходит через бумагу элемент фильтр а затем подается в блок управления дозатором топлива, также известный как распределитель топлива . Этот агрегат приводится в движение распредвал и его задача, как следует из названия, состоит в том, чтобы распределить топливо по каждому цилиндру в нужное время и в нужных количествах.

Количество впрыскиваемого топлива регулируется заслонкой, расположенной в воздухозаборнике двигателя.Заслонка находится под блоком управления и поднимается и опускается в ответ на воздушный поток — когда вы открываете дроссельную заслонку, «всасывание» из цилиндров увеличивает воздушный поток, и заслонка поднимается. Это изменяет положение челночного клапана в блоке управления дозированием, чтобы позволить большему количеству топлива впрыскиваться в цилиндры.

От дозатора топливо по очереди подается к каждой из форсунок. Затем топливо впрыскивается во впускное отверстие в головке блока цилиндров. Каждый инжектор содержит подпружиненный клапан, который удерживается закрытым за счет давления пружины.Клапан открывается только при впрыскивании топлива.

При холодном запуске вы не можете просто перекрыть часть воздушного потока, чтобы обогатить топливно-воздушную смесь, как в случае с карбюратором. Вместо этого ручное управление на приборной панели (напоминающее ручку воздушной заслонки) или, на более поздних моделях, data-term-id = «1915»> микропроцессор

Как работают системы впрыска топлива

Алгоритмы управления двигателем довольно сложны. Программное обеспечение должно позволять автомобилю соответствовать требованиям по выбросам на 100 000 миль, соответствовать требованиям EPA по экономии топлива и защищать двигатели от неправильного использования.И есть еще десятки других требований.

Блок управления двигателем использует формулу и большое количество справочных таблиц для определения ширины импульса для заданных условий эксплуатации. Уравнение будет представлять собой серию множества множителей, умноженных друг на друга. Многие из этих факторов будут взяты из справочных таблиц. Мы рассмотрим упрощенный расчет длительности импульса топливной форсунки . В этом примере в нашем уравнении будет только три фактора, тогда как в реальной системе управления их может быть сто или больше.

Блок управления двигателем использует формулу и большое количество справочных таблиц для определения ширины импульса для заданных условий эксплуатации.Уравнение будет представлять собой серию множества множителей, умноженных друг на друга. Многие из этих факторов будут взяты из справочных таблиц. Мы рассмотрим упрощенный расчет длительности импульса топливной форсунки . В этом примере в нашем уравнении будет только три фактора, тогда как в реальной системе управления их может быть сто или больше.

Ширина импульса = (основная ширина импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B)

Для вычисления ширины импульса ЭБУ сначала ищет базовую ширину импульса в справочной таблице.Базовая ширина импульса является функцией частоты вращения двигателя (об / мин) и нагрузки (которая может быть рассчитана по абсолютному давлению в коллекторе). Допустим, частота вращения двигателя составляет 2000 об / мин, а нагрузка равна 4. Мы находим число на пересечении 2000 и 4, что составляет 8 миллисекунд.
об / мин Нагрузка
1 2 3 23 1 2 3 4 5
2,000 2 4 6 8 10
3,000 3 6 9 12 15
4,000 4 8 12 16 20

В следующих примерах A и B — это параметры, поступающие от датчиков.Допустим, A — температура охлаждающей жидкости, а B — уровень кислорода. Если температура охлаждающей жидкости равна 100, а уровень кислорода равен 3, справочные таблицы говорят нам, что коэффициент A = 0,8 и коэффициент B = 1,0.
1,2
A Фактор A
B Фактор B
0
0 1.0
25 1,1
1 1,0
50 1,0
2 1,0
75 0,9
3 1,0
100 0,8
4 0.75

Итак, поскольку мы знаем, что ширина основного импульса является функцией нагрузки и числа оборотов в минуту, и что ширина импульса = (ширина основного импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B) , общая ширина импульса в нашем примере равна:
8 x 0,8 x 1,0 = 6,4 миллисекунды

Из этого примера вы можете увидеть, как система управления выполняет настройки. Если параметр B представляет собой уровень кислорода в выхлопе, справочная таблица для B — это точка, в которой (по мнению разработчиков двигателей) слишком много кислорода в выхлопе; и, соответственно, ЭБУ сокращает расход топлива.
Реальные системы управления могут иметь более 100 параметров, каждый со своей таблицей поиска. Некоторые параметры даже меняются со временем, чтобы компенсировать изменения в характеристиках компонентов двигателя, таких как каталитический нейтрализатор. И в зависимости от оборотов двигателя ЭБУ может выполнять эти вычисления более ста раз в секунду.
Чипы производительности
Это подводит нас к обсуждению чипов производительности. Теперь, когда мы немного понимаем, как работают алгоритмы управления в ЭБУ, мы можем понять, что делают производители микросхем производительности, чтобы получить больше мощности от двигателя.
Чипы Performance производятся компаниями вторичного рынка и используются для увеличения мощности двигателя. В ЭБУ есть микросхема, которая содержит все таблицы поиска; чип производительности заменяет этот чип. Таблицы в микросхеме производительности будут содержать значения, которые приводят к увеличению расхода топлива в определенных условиях движения. Например, они могут подавать больше топлива при полностью открытой дроссельной заслонке на каждой скорости двигателя. Они также могут изменить время зажигания (для этого тоже есть справочные таблицы). Поскольку производители чипов производительности не так озабочены такими проблемами, как надежность, пробег и контроль выбросов, как производители автомобилей, они используют более агрессивные настройки в топливных картах своих чипов производительности.
Для получения дополнительной информации о системах впрыска топлива и других автомобильных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.
Как работают топливные форсунки — шаг за шагом, весь процесс
Сегодняшняя зависимость человеческой жизни от машин, особенно транспортных средств, достигла точки, когда это стало необходимостью. В наши дни покупка автомобиля для повседневной жизни стала неизбежной. Но с этим даром технологий связано и множество других обязанностей.Эти машины не только регулярно нуждаются в топливе и других дорогостоящих материалах, но и требуют особого ухода со стороны владельца. И для этого вам необходимо иметь базовые знания о том, как работает ваш автомобиль.
Работа топливных форсунок
Обычно люди довольно хорошо осведомлены о том, как работают их автомобили, но одна проблема, с которой они сталкиваются, — это , как работают топливные форсунки и как топливо подается в их двигатели. Итак, здесь, в этой статье, я подробно объясню вам вопрос, упомянутый выше, и удовлетворю все ваши потребности в знаниях.
Что такое топливные форсунки
Назначение топливных форсунок — подавать правильное количество топлива в двигатель, чтобы оно могло эффективно сжигать его для питания двигателя. К сожалению, это не так просто, как кажется. В двигатель необходимо подавать точное количество топлива и воздуха для сгорания, слишком много или слишком мало топлива может вызвать засорение двигателя или даже не дать ему запуститься, соответственно. В прошлом механизм для решения этой задачи при реализации карбюраторных двигателей был не столь совершенен.Благодаря современным технологиям у нас теперь есть гораздо лучший способ реализовать это, а именно топливные форсунки.
Топливная форсунка — это механический клапан с электронным управлением. Обычно его устанавливают под определенным углом, чтобы впрыскивать необходимое количество топлива в камеру сгорания двигателя. Не только количество впрыскиваемого топлива должно быть точным, но и угол его расположения, давление и форма распыления также должны быть очень точными в соответствии с необходимостью идеального соотношения топлива и воздуха для сгорания.
Что такое топливные форсунки
Типы топливных форсунок различаются как для бензиновых, так и для дизельных двигателей. В то время как топливные форсунки для бензиновых двигателей используют косвенный механизм для распыления топлива, в дизельных двигателях используется скорее прямой механизм. Но это касается только механизма, используемого для распыления, и не имеет никакого отношения к тому, как работают топливные форсунки.
Читайте также: Лучший очиститель топливных форсунок
Как работают топливные форсунки
Топливная форсунка — это клапан, управляемый пружинами или ЭБУ (электронный блок управления), способный открываться и закрываться несколько раз в секунду.Топливо забирается из топливного бака и транспортируется к форсункам. Топливные магистрали используются для транспортировки. Когда топливо достигает форсунки, давление в нем повышается до нужной степени с помощью регулятора давления топлива. Затем топливо разделяется на несколько цилиндров. После этого в качестве последнего шага топливо окончательно распыляется на камеру сгорания. Однако это всего лишь обобщенный обзор, и ниже вам будет подробно объяснено , как работают топливные форсунки .
Существует два типа топливных форсунок:
Механическая топливная форсунка
Первичный механизм, используемый здесь для впрыска топлива, очень похож на карбюраторные системы, используемые в прошлом, поэтому многие люди до сих пор получают его путали с карбюраторными двигателями, но на самом деле между ними есть довольно важное различие.В то время как карбюраторная система забирает топливо под низким давлением из топливного бака, эти системы механических топливных форсунок перекачивают топливо под высоким давлением из топливного бака, что является основным принципом работы механических топливных форсунок.
После откачки из топливного бака топливо попадает в аккумулятор. Вы можете думать об аккумуляторе как о буфере для временного хранения топлива. Затем вступает в действие блок управления дозированием системы. Его задача — распределять топливо по цилиндрам.Здесь важна подача нужного количества топлива в цилиндры в нужное время.
Механическая топливная форсунка
При входе в цилиндр топливо и воздух должны быть очень точно смешаны с нужным количеством обоих. Это достигается за счет использования откидного клапана, который находится внутри воздухозаборника двигателя. Это позволяет топливу поступать правильным потоком и смешиваться с воздухом в нужном количестве. Всякий раз, когда мы увеличиваем или уменьшаем скорость транспортного средства, откидная заслонка открывается более или менее, соответственно, то же самое и в случае с распределителем топлива.Следовательно, оба остаются пропорциональными.
Здесь для работы системы используются две пружины. Одна из них — это основная пружина, а другая — под названием «Плунжерная пружина». Основная пружина предназначена для управления подачей топлива в топливную форсунку, топливо, поступающее из топливного насоса, находится под давлением, и это давление заставляет главную пружину открываться и пропускать топливо внутрь топливной форсунки.
Когда топливо поступает во впускное отверстие, оно смешивается с воздухом, и давление увеличивается, это увеличивающееся давление заставляет пружину плунжера перемещаться взад и вперед, что, в свою очередь, заставляет плунжер перемещаться наружу, вызывая открытие сопла и, следовательно, контролируемое распыление топлива происходит.Как вы можете заметить, используемый здесь механизм зависит от пружин, поэтому многие технические специалисты часто называют механические форсунки подпружиненными форсунками.
После завершения впрыска топлива для данного цикла, в соответствии с вводом, заданным блоком управления, давление затем снижается, и в конечном итоге толкаемый наружу плунжер перестает испытывать давление и возвращается в исходное положение. Это приводит к заеданию спрея и, следовательно, к прекращению подачи топлива на определенный цикл.
Читайте также: Что происходит, когда топливные форсунки выходят из строя
Электронные топливные форсунки
Здесь мы поговорим о втором типе топливных форсунок и , как эти топливные форсунки работают . Это довольно новая реализация топливных форсунок, так как многие новые автомобили, поступающие в настоящее время, имеют эту систему.
Как было написано выше, основной принцип работы этой и механической системы совершенно одинаковый. Однако есть два момента, в которых они различаются.А именно, количество топлива и натяжение, используемое для открытия и закрытия клапана с помощью пружины. Вместо того, чтобы использовать эти две функции для управления разбрызгиванием топлива, электронные системы используют электронный блок управления, который управляет всеми необходимыми функциями.
Некоторые датчики помогают отслеживать такие параметры, как температура воздуха, давление воздуха на впуске, температура двигателя, частота вращения двигателя, положение акселератора. Все они подключены к ЭБУ, и текущая информация поступает в ЭБУ в режиме реального времени.
Электронная топливная форсунка
В соответствии с условиями и расчетами, выполненными ЭБУ, он вычисляет конкретное количество топлива, которое необходимо для подачи в цилиндры. Все эти данные поступают в ЭБУ в режиме реального времени, и обработка происходит так быстро, что степень открытия клапанов рассчитывается почти одновременно.
Топливные направляющие используются для перекачки топлива из топливного бака, и эти направляющие соединены с топливной форсункой. Внутри топливных направляющих поддерживается постоянное давление, и установлен электрический топливный насос, который позволяет топливу перемещаться по топливным направляющим в топливную форсунку.
По мере поступления данных в ЭБУ он вычисляет количество топлива, которое необходимо впрыснуть, и количество клапанов, которые необходимо открыть, чтобы это произошло. Когда электронные сигналы отправляются от блока управления двигателем на штифты топливной форсунки, которые, в свою очередь, подключены к батарее и системе зажигания, внутри топливной форсунки создается электромагнит, который заставляет плунжер перемещаться наружу, тем самым создавая путь для подачи топлива. проходить. Это отверстие для топлива очень точно рассчитывается ЭБУ.Таким образом, форсунка наконец открылась, и топливо распыляется на двигатель внутреннего сгорания.
После завершения определенного цикла впрыска топлива ЭБУ прекращает посылать электронный сигнал на топливную форсунку и, таким образом, дезактивировать электромагнит. Когда электромагнит деактивируется, больше нет ничего, что толкало бы плунжер наружу, форсунка закрывается, что приводит к остановке распыления топлива.
Это механизм, используемый электронными топливными форсунками, где электронная схема используется для точного открытия клапана, и, следовательно, здесь не используется никакой механический механизм, хотя принцип управления как в механических, так и в электронных топливных форсунках довольно одинаковый.
Заключение
Топливная форсунка является прекрасным примером инженерной мысли и значительно упростила задачу доставки нужного количества топлива для сгорания. Они также помогли автомобильной промышленности достичь эффективности, улучшить переходную реакцию дроссельной заслонки, и они также очень помогают при холодном пуске, поскольку клапаны позволяют протекать большему количеству топлива в течение короткого промежутка времени, что невозможно сделать с использованием карбюраторных двигателей.
Как работает топливная форсунка? Бензин и Дизель
Назначение топливной форсунки:
В основном, топливная форсунка предназначена для распыления топлива в распыленной или туманной форме, чтобы оно сгорело полностью и равномерно.Топливный насос высокого давления (FIP) подает дизельное топливо под давлением через линии высокого давления к впускному отверстию каждого инжектора. Однако обычные форсунки или форсунки первого поколения открываются под действием гидромеханического давления. Внутри обычного инжектора пружина удерживает игольчатый клапан в «закрытом» положении до тех пор, пока давление в линиях высокого давления не достигнет определенного значения. В дизельных двигателях DI и IDI более ранних поколений использовались обычные форсунки, как показано на диаграмме ниже.
Диаграмма поперечного сечения обычной дизельной форсунки
Принцип работы обычной топливной форсунки:
Игольчатый клапан точно управляется чувствительной к давлению пружиной.Он поднимается со своего седла, впрыскивая дизельное топливо в цилиндр в сильно распыленной форме или в виде тумана. В момент падения давления игольчатый клапан возвращается на свое место, что приводит к прекращению впрыска. Форсунка впрыска имеет чрезвычайно критические допуски. Зазор между его движущимися частями составляет всего 0,002 мм или 2 микрона.
Современный инжекторный блок нагнетает дизельное топливо через небольшое отверстие в форсунке размером всего 0,25 мм². Количество впрыскиваемого топлива может варьироваться от 1 мм³ до 350 мм³.Обычные форсунки открываются и закрываются гидромеханически. Они имеют среднее давление открытия сопла от 140 до 210 кг / см2. Современный агрегат Bosch распыляет дизельное топливо на скорости до 2000 км / ч. Bosch и Lucas — ведущие мировые производители дизельных форсунок.
Принцип работы бензинового инжектора:
Бензиновые форсунки нового поколения существенно отличаются по конструкции и размерам от обычных дизельных форсунок. Двигатель с непосредственным впрыском бензина (GDI) создает топливно-воздушную смесь внутри камеры сгорания.Открытие впускного клапана позволяет поступать только свежему воздуху. В то время как форсунки высокого давления впрыскивают бензин в камеру сгорания, это улучшает охлаждение камеры сгорания. Это обеспечивает более высокий КПД двигателя за счет более высокой степени сжатия, что, в свою очередь, увеличивает топливную экономичность и крутящий момент.
Бензиновый тип GDI (Фото любезно предоставлено Bosch)
Насос высокого давления подает топливо в топливную рампу высокого давления (также известную как Common Rail). Кроме того, электромагнитный инжектор высокого давления Bosch HDEV5 имеет номинальное давление в системе до 20 МПа и размер капли / SMD (средний диаметр по Заутеру) всего 15 мкм.Форсунки установлены на топливной рампе / общей топливной рампе. Кроме того, форсунки дозируют и распыляют топливо под высоким давлением и очень быстро. Кроме того, форсунки обеспечивают оптимальную смесь и впрыскивают бензин в камеру сгорания.
Для получения дополнительной информации прочтите о GDI.
Что такое блочный инжектор?
Кроме того, в системах впрыска топлива на дизельных двигателях CRDi используется «насос-форсунка» или «насос / форсунка». Она объединяет функции форсунки-форсунки и топливного насоса в единый блок.Эта конструкция состоит из отдельного насоса, назначенного для каждого цилиндра, а не из общего насоса, используемого для всех цилиндров в моделях предыдущего поколения.
Блочный инжектор (Изображение предоставлено Bosch)
В этой системе насос и форсунка объединены в единый компактный узел, который устанавливается непосредственно на головку блока цилиндров. Такая конструкция устраняет необходимость в топливопроводах высокого давления. Встроенные каналы, встроенные непосредственно в головку блока цилиндров, подают дизельное топливо. Таким образом, это помогает исключить потенциальные отказы утечек топливопровода.
Функционирование насос-форсунки:
При работе верхний распределительный вал приводит в действие топливный насос низкого давления. Затем он подает дизельное топливо в топливные каналы в головке блока цилиндров и во впускное отверстие всех форсунок. Для привода плунжерного насоса внутри форсунки используется общий распределительный вал. Эта конструкция может обеспечить более высокое давление впрыска до 2200 бар и точное время впрыска. Кроме того, он точно контролирует количество впрыскиваемого топлива. Кроме того, электромагнитный клапан работает как двухпозиционный переключатель для подачи топлива в форсунку.
Помпа двойного типа (Фото: VW)
Пьезоэлектрический инжектор:
Самым совершенным типом инжектора, несомненно, является «пьезоэлектрический инжектор». Он не только обеспечивает повышенную точность для двигателей последнего поколения CRDi, но также создает давление топлива до 3000 бар или 44 000 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, эти современные топливные форсунки работают по принципу «пьезо». Слово «пьезо» происходит от греческого слова «пьезеин», что означает сдавливание или надавливание.
Пьезо-тип (Фото любезно предоставлено Denso)
Пьезо-привод состоит из сотен керамических пластин, уложенных одна над другой в инжекторе.Будучи электрически заряженными, пьезокристаллы могут изменить свою структуру всего за несколько тысячных долей секунды, слегка расширившись. Это расширение штабеля приводит к его линейному перемещению. Затем он передается непосредственно на иглу инжектора без какой-либо механической связи между ними. В результате форсунки открываются / закрываются за несколько миллисекунд (тысячную долю секунды). Следовательно, он может впрыскивать крошечное количество топлива, весящее менее одной тысячной грамма, а также тонко его распределять.
Пьезоэлектрические форсунки:
1. Очень высокая скорость работы
2. Чрезвычайно быстрое время отклика
3. Повторяемость движения клапана
4. Точное дозирование впрыскиваемого топлива
5. Большая частота — до семи впрысков на цикл сгорания
Пьезо-форсунки:
1.

об / мин	Нагрузка
об / мин	1	2	3	23 1	2	3	4	5
2,000	2	4	6	8	10
3,000	3	6	9	12	15
4,000	4	8	12	16	20

A	Фактор A		B	Фактор B
0		0	1.0
25	1,1		1	1,0
50	1,0		2	1,0
75	0,9		3	1,0
100	0,8		4	0.75