Форсунка инжектора как устроена

Как устроена форсунка дизельного двигателя: достоинства и недостатки

Форсунки являются исполнительным механизмом, который предназначен для распыления топлива, попадающего во впускной тракт топливной системы или цилиндрах ДВС. Эти устройства делятся на следующие виды: с механическим принципом работы электромагнитные, с применением гидравлики и с пьезоэлементом. Форсунки для двигателей на бензине и дизеле различаются по принципу работы. В различных автомобилях форсунки действуют под определенным напряжением и давлением. Об этом и пойдет речь в данной статье.

В зависимости от того, каким способом осуществляется впрыск топлива, различают 3 вида форсунок: электрогидравлическая, электромагнитного вида и электрическая с пьезоэлементом. Фото: 4geo.ru

Электрогидравлическая топливная форсунка

Электрогидравлический тип форсунки чаще всего применяют в дизельных двигателях. Конструктивно состоит из камеры управления, клапана электромагнитного типа и двух дросселей: для впуска и слива. Работа базируется на принципе применения давления топлива при впрыскивании и его прекращении. В начале впрыска не происходит, потому что электромагнитный клапан в закрытом состоянии и обесточенный, а за счет того, что осуществляется топливное давление на поршень, находящийся в управляющей камере, игла форсунки для топлива оказывается прижата к седлу.

Разница площадей контакта соответствует тому, что давление на поршень больше, чем давление на иглу. Клапан активизируется с помощью сигнала электронного блока. Этот клапан, в свою очередь, открывает дроссель слива. Через него топливо попадает в соответствующую магистраль из камеры управления. Притом впускной дроссель не дает резко выравниваться давлениям в магистрали впускного типа и управляющей камере. В результате понижается давление, оказываемое на поршень, притом давление на иглу остается неизменным, та начинает подниматься и осуществляется впрыскивание топлива.

Здесь вы видите устройство электрогидравлических форсунок. Фото: carnovato.ru

Точность дозировки топлива проверяется с помощью времени срабатывания. Во время впрыска клапан будет открыт всего на 1-2 миллисекунды.

Электромагнитная форсунка

Данный вид форсунки обычно применяется на бензиновых моторах.

Конструкция имеет сопло и клапан электромагнитного типа с иглой. Фото: Childhood-empire.ru

За счет заранее заданного алгоритма управляющий блок в необходимый момент осуществляет передачу напряжения на возбуждающую обмотку электромагнитного клапана. В результате возникает поле электромагнитного вида, которое способно преодолеть усилие пружины. Также оно втягивает в свободное сопло якорь с иглой и производится впрыскивание топлива. После завершения подачи напряжения игла топливной форсунки переходит с участием пружины назад в седло.

Узнать, почему автомобиль дергается в движении вы можете в этом материале.

Замена масла в Рено Дастер вполне под силу многим автомобилистам. О деталях — в материале Прокроссовер.

Пьезоэлектрическая форсунка

Наиболее совершенным на сегодняшний день видом таких устройств является пьезоэлектрический вид форсунки, какой ставят на дизельных моторах. Конструктивно форсунка состоит из толкательного элемента, пьезоэлемента, иглы и клапана, осуществляющего переключение. Работа такой форсунки основывается на принципе гидравлики. Изначальное положение: игла находится на седле за счет большого давления топлива. При подаче электросигнала на пьезоэлемент тот вырастает по длине и отдает необходимое усилие на поршень толкателя. При открытии клапана переключения начинается попадание топлива в магистраль слива. Давление начинает уменьшаться выше иглы. При этом давление внизу производит поднятие иглы, за счет чего происходит впрыскивание топлива.

Достоинства и недостатки топливных форсунок

Системы подачи топлива на форсунках имеют перед карбюраторами определенные преимущества, а именно:

расход топлива благодаря точной дозировке меньше;
снижается показатель токсичности выхлопа;
мощность силового агрегата увеличивается до 10 процентов;
машина легко запускается в любую погоду;
улучшается динами автомобиля;
замена и чистка производятся гораздо реже.

Но есть у таких систем и недостатки, заключающиеся в высоком качестве применяемого топлива. Потому что при нарушении химического состава топлива за счет попадания воды, грязи и других частиц, которые нередко встречаются в дизельном топливе, это очень негативно скажется на механизме форсунки.

Еще один минус системы с распределенным впрыском заключается в высокой стоимости замены и ремонта.

Для того чтобы произвести очистку форсунок, применяют два способа — ультразвук и химчистку. Каждый из данных способов можно применять при различных ситуациях.Например, загрязнение топливных форсунок сопровождается образованием мягких и твердых отложений. В первую очередь появляются мягкие отложения, смываемые химической чисткой. При уплотнении мягких отложений они становятся твердыми. В таком случае помочь может только химчистка

Оптимально производить химическую чистку после каждых пройденных 20 тысяч километров. Ультразвуковая же проводится не больше чем 2 раза за весь период использования форсунок, так как есть серьезный риск для изоляции обмоток.

При пробеге более чем в 100 тысяч километров химчистка форсунок не только не имеет целесоообразности, но и приведет к неблагополучным итогам. Причина заключается в том, что твердые отложения со временем откалываются и забивают иглу форсунки. Особенно это является актуальным для форсунок, где имеется непосредственное впрыскивание топлива.

Чистка форсунок

Ультразвуковая чистка требует знаний на тему того, какое действительное рабочее напряжение для форсунки. Ибо обычное напряжение со значением 12 вольт не может обеспечить значительной скорости и закрывания форсунки. Вследствие этого ряд современных производителей стремится использовать пониженное напряжение. К примеру, Тойота использует форсунки с рабочим напряжением на 5 вольт, а Ситроен имеет форсунки с рабочим напряжением 3 вольта. Это исключает применение рабочего напряжения в 12 вольт из-за того, что они просто перегорят.

Напряжение на форсунках является предметом отдельной статьи, о котором можно почитать на соответствующих сайтах. Фото: drom.ru

Наилучшая очистка состоит в последовательном использовании методов химической очистки и ультразвуком. То есть, сначала с помощью ультразвука размягчают твердые отложения, а на следующем этапе производится их удаление с применением химических препаратов.

Кроме того, имеются особые присадки, необходимые для добавки в бак с топливом. Их функция состоит в омывании форсунок, когда через них транспортируется топливо, в составе которого имеется средство для очистки.

Срок между периодами использования подобных присадок различается, и находится в зависимости от определенной марки автомобиля и применяемого топлива. Однако необходимо понимать, что данный метод не настолько эффективный, чем расписанные ранее методики. Его следует использовать при смене фильтров очистки топлива или периодически спустя несколько тысяч километров пробега.

Как сделать промывку форсунок своими руками — узнайте в этом видео:

Итог

Таким образом, форсунка является одним из самых совершенных механизмов для впрыскивания топлива. При должном уходе и ремонте она способна прослужить достаточно долгое время. Наиболее целесообразно брать машины с дизельными двигателями, поскольку используемые там пьезоэлектрические форсунки имеют более совершенную конструкцию по сравнению с другими видами форсунок. При этом после 100 тысяч километров форсунка нуждается в замене, так как к этому моменту становится вредной ее очистка и прочие ремонтные работы.

procrossover.ru

Как работает инжектор и система впрыска топлива?

Карбюратор был гениальным изобретением сам по себе. Двигатель автомобиля имеет 4 цикла, и один из них называется циклом всасывания. Если Вы читали нашу статью о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, то Вы понимаете, о чём идёт речь. Проще говоря, двигатель засасывает (создавая существенный вакуум внутри цилиндра), и когда это происходит, карбюратор приходил на помощь, чтобы подать нужное количество бензина и воздуха в двигатель. Несмотря на всю легендарность системы, она не была лишена недостатков, ей не хватало точности количества подаваемого бензина, его необходимо было постоянно регулировать, чего не требуется современной системе впрыска топлива под давлением. Вы можете более подробно ознакомиться с принципом работы карбюратора.

В случае с системой впрыска топлива Ваш двигатель все ещё сосёт, но вместо того, чтобы полагаться только на всасываемое количество топлива, система впрыска топлива стреляет точно правильное количество топлива в камеру сгорания. Системы впрыска топлива прошли уже несколько ступеней эволюции, в них была добавлена электроника - это, пожалуй, было самым большим шагом в развитии этой системы. Но идея таких систем осталась та же: электрически активируемый клапан (инжектор) распыляет отмеренное количество топлива в двигатель. На самом деле основное различие между карбюратором и инжектором именно в электронном управлении ЭБУ - именно бортовой компьютер подаёт точно нужное количество топлива в камеру сгорания двигателя.

Давайте посмотрим, как работает система впрыска топлива и инжектор в частности.

Так выглядит система впрыска топлива

Если сердце автомобиля - это его двигатель, то его мозг - это блок управления двигателем (ЭБУ). Он оптимизирует работу двигателя с помощью датчиков, чтобы решить, как управлять некоторыми приводами в двигателе. Прежде всего, компьютер отвечает за 4 основные задачи:

управляет топливной смесью,
контролирует обороты холостого хода,
несёт ответственность за угол опережения зажигания,

управляет фазами газораспределения.

Прежде чем мы поговорим о том, как ЭБУ осуществляет свои задачи, давайте о самом главном - проследим путь бензина от бензобака до двигателя - это и есть работа системы впрыска топлива. Первоначально после того, как капля бензина покидает стенки бензобака, она всасывается с помощью электрического топливного насоса в двигатель. Электрический топливный насос, как правило, состоит из непосредственно насоса, а также фильтра и передающего устройства.

Регулятор давления топлива в конце топливной направляющей с вакуумным питанием гарантирует, что давление топлива будет постоянным по отношению к давлению всасывания. Для бензинового двигателя давление топлива, как правило, составляет порядка 2-3,5 атмосферы (200-350 кПа, 35-50 PSI (фунтов на квадратный дюйм)). Топливные форсунки инжектора подключены к двигателю, но их клапаны остаются закрытыми до тех пор, пока ЭБУ не разрешит отправить топливо в цилиндры.

Но что же происходит, когда двигателю требуется топливо? Здесь в работу вступает инжектор. Обычно инжекторы имеют два контакта: один вывод подключен к аккумулятору через реле зажигания, а другой контакт проходит в ЭБУ. ЭБУ посылает пульсирующие сигналы в инжектор. За счёт магнита, на который и подаются такие пульсирующие сигналы, открывается клапан инжектора, и в его сопло подаётся некоторое количество топлива. Поскольку в инжекторе очень высокое давление (значение приведено выше), открывшийся клапан направляет топливо с высокой скоростью в сопло распылителя инжектора. Продолжительность, с которой открыт клапан инжектора, влияет на то, какое количество топлива подаётся в цилиндр, а продолжительность эта, соответственно зависит от ширины импульса (т.е. от того, сколько времени ЭБУ посылает сигнал к инжектору).

Когда клапан открывается, топливная форсунка передаёт топливо через распылительный наконечник, который, распыляя, превращает жидкое топливо в туман, непосредственно в цилиндр. Такая система называется системой с непосредственным впрыском. Но распылённое топливо может подаваться не сразу в цилиндры, а сначала в впускные коллекторы.

Как работает инжектор

Но как ЭБУ определяет, сколько на данный момент топлива нужно подать в двигатель? Когда водитель нажимает педаль акселератора, то на самом деле он открывает дроссельную заслонку на величину нажима педали, через которую в двигатель подаётся воздух. Таким образом, мы с уверенностью можем назвать педаль газа "регулятором подачи воздуха" в двигатель. Так вот, компьютер автомобиля руководствуется в том числе величиной открытия дроссельной заслонки, но не ограничивается этим показателем - он считывает информацию с множества датчиков, и давайте узнаем о них всех!

Датчик массового расхода воздуха

Перво-наперво датчик массового расхода воздуха (MAF) определяет, сколько воздуха входит в корпус дроссельной заслонки и посылает эту информацию в ЭБУ. ЭБУ использует эту информацию, чтобы решить, сколько топлива впрыснуть в цилиндры, чтобы держать смесь в идеальных пропорциях.

Датчик положения дроссельной заслонки

Компьютер постоянно использует этот датчик, чтобы проверить положение дроссельной заслонки и узнать таким образом, сколько воздуха проходит через воздухозаборник для того, чтобы регулировать импульс, отправленный к форсункам, гарантируя, что соответствующее воздуху количество топлива входит в систему.

Кислородный датчик

Кроме того, ЭБУ использует датчик O2, чтобы выяснить, сколько кислорода содержится в выхлопных газах автомобиля. Содержание кислорода в выхлопных газах обеспечивает индикацию того, насколько хорошо топливо сгорает. Используя связанные данные от двух датчиков: кислородного и массового расхода воздуха, ЭБУ также контролирует насыщенность топливо-воздушной смеси, подаваемой в камеру сгорания цилиндров двигателя.

Датчик положения коленвала

Это, пожалуй, главный датчик системы впрыска топлива - именно от него ЭБУ узнаёт о количестве оборотов двигателя в данный момент времени и корректирует количество подаваемого топлива в зависимости от числа оборотов и, конечно же, положения педали газа.

Это три основных датчика, которые прямо и динамически влияют на количество подаваемого в инжектор и в последующем в двигатель топлива. Но есть ещё ряд датчиков:

Датчик напряжения в электрической сети машины - нужен для того, чтобы ЭБУ понимал, насколько разряжен аккумулятор и требуется ли повысить обороты, чтобы зарядить его.
Датчик температуры охлаждающей жидкости - ЭБУ повышает количество оборотов, если двигатель холодный и наоборот, если двигатель прогрелся.

howcarworks.ru

Что такое форсунка и какие они бывают?

В последнее время автомобилисты стали много внимания уделять достаточно интересному и в то же время важному вопросу, который касается непосредственной чистки инжектора автомобиля. Одни автолюбители утверждают, что такого рода чистка является бесполезной и не дает никакого положительного результата. В то же время множество утверждает, что данная процедура должна проводится регулярно, объясняя это улучшенной работой двигателя внутреннего сгорания. Именно поэтому следует разъяснить все интересующие аспекты одного, казалось бы, незначительного вопроса. Важно учитывать, что основным элементом инжектора являются форсунки, посредством которых топливо дозировано впрыскивается напрямую в камеры сгорания двигателя.

1. Причины засорения форсунок.

Бытует мнение о том, что засорение форсунок инжектора возникает из-за некачественного топливо, которым пользуется автомобилист. Утверждающие говорят, что в таком топливе содержится песок и иные инородные частицы, которые и забивают инжектор. Тем не менее, такая вероятность совсем невысока, так как в топливной системе транспортного средства в обязательном порядке располагаются фильтры, посредством которых и происходит очистка поступающего топлива от разного рода инородных частиц.

Устройство инжектора засоряется в постепенном режиме в процессе эксплуатации автомобиля. Основным ключевым базисным элементом засорения является то, что возникают осадок от тяжелых фракций бензина. Это происходит в большинстве случаев уже после того, как глушится двигатель внутреннего сгорания. Именно в этот момент температура корпуса форсунок на порядок возрастает, вследствие работы двигателя, охлаждение которого прекращается.

При всем этом нет никакого охладительного действия топлива в тот период, когда мотор не работает. Под сильным воздействием температуры возникают лишь легкие фракции топлива, которые остаются в самых незначительных количествах в системе. Тяжелые фракции не способны растворяться в дизельном топливе или бензине, вследствие чего они остаются на каналах форсунок. Данные осадки имеют толщину в несколько микрон, из-за чего и происходит уменьшение сечения клапана форсунки, при этом нарушается весь ее рабочий процесс и снижается производительность.

Не будет считаться нормальным, если же в топливе будет находится большое количество тяжелых маслянистых фракций. В своем подавляющем большинстве такое будет характерным для низкокачественного бензина, который получается в результате прямой перегонки. Данный вид топлива получается путем добавление присадок, которые являются высокооктановыми. Помимо этого, к возникновению тяжелых фракций приводит и неправильная транспортировка или нарушения при условиях хранения топлива.

Важно заметить, что не всегда на свое ощущение можно определить, что инжектор засорился. Как правило, все загрязненные форсунки не будут проявлять себя явно и сразу. Транспортное средство может постепенно терять свои динамические характеристики, расход топлива будет увеличиваться. Помимо этого могут возникать и провалы оборотов двигателя внутреннего сгорания, снижение общей мощности и дерганье машины при разгоне. Именно это и может быть результатом загрязнения топливной системы. Если конкретизировать, то форсунки инжектора попросту засорились инородными частицами. Тем не менее, такого рода проблемы могут быть вызваны и различными перебоями, которые встречаются в множестве иных устройств и систем. Именно поэтому нельзя утверждать, что в таком случае все будет сводиться именно к форсункам инжектора.

2. Как происходит чистка форсунок.

Одним из самых простых и распространенных способов является способ добавления в топливо очищающей присадки через бензобак, которая позволит растворить все отложения при непосредственной работе системы. Множество специалистов рекомендуют для провождения данную очистку, но лишь в качестве профилактики, а не в случае тотального загрязнения, так как она не будет способна удалить самые тяжелые фракции. Тем более, если при долгой эксплуатации система очень сильно засорилась, то данная процедура может лишь привнести вред транспортному средству. Вследствие этого форсунки могут забиться еще на порядок сильнее. Связано это непосредственно с тем, что все отложения из топливного бака напрямую направятся в топливный насос, вследствие чего данное устройство просто выйдет из строя.

Иной способ потребует особого оборудования специального назначения и некоторых навыков работы. Посредством специальных штуцеров-переходников к инжектору будет подключен прибор, который необходим для промывания. Именно за счет штуцера из оборота выйдет устройство топливного бака, фильтра и бензонасоса. Вместо топлива непосредственно в инжектор будет поступать специальная промывочная жидкость из подготовленного баллона, который присоединяется посредством трубок. На данном очистителе двигатель будет работать около получаса. Все загрязнения за этот период раскиснут и пройдут через форсунки, после чего попросту сгорят в цилиндрах двигателя. Тем не менее, даже данный способ не может гарантировать стопроцентную панацею от загрязненных форсунок.

Даже после такого рода чистки в самой масляной системе и инжекторе останутся некоторые частицы промывающей жидкости. После этого нужно будет проехать несколько десятков километров в форсированном режиме работы мотора, после чего произвести замену масла и масляного фильтра. Вполне выходит очевидным, что данный метод будет требовать особых временных и финансовых затрат. Важно заметить, что данные два способа будут наиболее актуальными для тех случаев, когда транспортное средством имеет небольшой пробег, а демонтировка форсунок является довольно сложной, так как конструктивные особенности их расположения не являются лучшими и самыми удобными.

3. Чистка форсунок ультразвуком.

Если же случай уже крайний или особо тяжелый, то следует прибегать к самому сложному методу, при котором производится полное снятие форсунок с двигателя и тотальная чистка на специальном стенде посредством ультразвука. Данный метод позволит изучить форму факелов форсунки и при этом сравнить результаты, которые были до и возникли после, чистки.

На стенде будет имитироваться работа инжекторов. Тем не менее, вместо топлива будет пускаться по ним специальная промывочная жидкость. В это время будет происходить процесс кавитации – образование воздушных пузырьков. Данный процесс возникает из-за электрических колебаний клапана, которые происходят в канале подачи топлива. Результат: эти мыльные пузырьки и будут разрушать загрязнения клапанов форсунки и промывать ее сетчатый фильтр. Важно заметить, что на одном таком стенде можно определить электрические и механические, технические параметры форсунок и принять решение о потенциальной целесообразности их замены.

Тем не менее, основным недостатком данного способа является высокая себестоимость. Помимо этого, данный метод потребует вовлечения опытных и проверенных специалистов, так как неправильно проведенная чистка форсунок инжектора ультразвуком может привести к очень плачевным последствиям, как для самих форсунок, так и для кошелька автолюбителя.

Нельзя утверждать с уверенностью, конечно же, насколько эффективной является процедура чистки инжектора. Множество автомобилистов склонны к мнению, что чистка форсунок является пустой тратой времени, так как их нужно просто заменить на новые. Иная, более оптимистическая часть, довольствуются тем, возможно, виртуальным улучшением, которое они получили после чистки форсунок инжектора различными смесями или ультразвуком.

В любом случае, и те, и другие сходятся в одном мнении, что не стоит начинать поиск причин ухудшения работы двигателя внутреннего сгорания с загрязненных форсунок инжектора. Связано это с тем, что в большинстве случаев сама проблема будет крыться в другом, а автомобилист попросту потратит большие средства и большое количество времени на процедуру очистки, которая на самом деле вообще не была нужна.

Следовательно, чтобы автомобилист не попал в такого рода ситуацию, он должен быть вооружен и знать, что множество ухудшений в работе двигателя внутреннего сгорания могут быть вызваны элементарными механическими повреждениями системы, повреждениями, которые затрагивают прилегающие системы. Проблемы с форсунками, по большей части, будут возникать тогда, когда автолюбитель игнорирует на протяжении длительного периода проверку форсунок инжектора, которые в процессе длительной эксплуатации могут загрязниться. Лучше не полениться и сделать этот осмотр и диагностику форсунок заранее, когда все можно исправить, а не тогда, когда новые форсунки обойдутся в очень кругленькую сумму, что не слабо ударит по семейному бюджету автомобилиста.

Подписывайтесь на наши ленты в Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.

Была ли эта статья полезна?Да Нет

auto.today

Электромагнитная форсунка - как она устроена?

Топливная форсунка сейчас стала неотъемлемой частью топливной системы многих современных автомобилей. Подобные приспособления начали ставить в 30-х годах 20 века на авиамоторы, а позже на гоночные автомобили. Более широкое распространение в автомобилестроении они получили не так давно, только в 70-80-х годах 20 века. Причиной широкого использования форсунок стали топливный кризис и повышенное внимание к сохранению окружающей среды.

До 70-80-х годов 20 века для достижения большей мощности двигателей транспортных средств распространено было преднамеренное переобогащение воздушно-топливной смеси. Конечно, это имело свой эффект и транспортные средства становились более шустрыми. Но эта шустрость увеличивала расход топлива и приводила к избытку продуктов горения в выхлопных газах. Чтобы решить эти проблемы, нужно было доработать конструкцию топливной автомобильной системы. Это и привело к использованию топливных форсунок в автомобилестроении. Сначала начали ставить системы с одной форсункой (моновпрыск), а позже – системы распределённого впрыска топлива. Первая электромагнитная форсунка с электронный управлением впрыска появилась в 1967 году. Она производила подачу топлива в камеру сгорания через равные промежутки времени.

1. Что такое электромагнитная форсунка.

Форсунка или, как её иногда называют, инжектор – это элемент двигательной системы автомобиля, который предназначается для дозировки подачи и распыления топлива в камеру сгорания двигателя, а также для формирования воздушно-топливной смеси. Кроме того, форсунки выполняют функцию герметизации камеры сгорания двигателя.

Форсунки ставят в большей степени на бензиновые двигатели (даже на те, что оборудованы системой непосредственного впрыска). Но встречаются и дизельные двигатели с форсунками. Распыление топлива происходит за счёт высокого уровня давления, создаваемого форсунками. Для бензина достаточно нескольких атмосфер, а для дизельного топлива необходимы сотни и тысячи атмосфер (только при таком давлении дизельное топливо приобретает нужные характеристики).

Различают три основных вида топливных форсунок:

- Электромагнитные форсунки.

- Пьезоэлектрические форсунки.

- Электрогидравлические форсунки.

Остановимся на первом типе форсунок. Электромагнитная форсунка основана на работе электромагнита. Она начинает действовать во время поступления на обмотку возбуждения клапана некоторого напряжения в соответствии с заложенным алгоритмом в блоке электронного управления. Эта обмотка возбуждения и представляет собой некую копию электромагнита. Если сравнивать топливные системы с форсунками и карбюраторные топливные системы, то первые имеют как достоинства, так и недостатки перед вторыми.

Достоинства топливных форсунок по сравнению с карбюраторными системами:

1. Точная дозировка топлива, благодаря чему обеспечивается его экономный расход.

2. Токсичность отработанных газов сводиться к минимуму.

3. Мощность автомобильного двигателя с форсунками возрастает на 10%.

4. Запустить двигатель с форсунками намного легче вне зависимости от погоды на улице.

5. Форсунки улучшают динамические свойства автомобиля.

6. Чистить и менять форсунки и другие элементы двигательной системы необходимо заметно реже, чем в карбюраторных двигателях.

Недостатки топливных форсунок по сравнению с карбюраторными системами:

1. Для нормальной работы форсунок топливо должно быть очень качественным. Если состав топлива нарушается, то форсунки быстрой выйдут из строя.

2. Стоимость ремонта или замены топливных форсунок очень высокая.

Учитывая все достоинства, двигатели с форсунками и получили такую популярность среди автопроизводителей.

2. Устройство электромагнитной форсунки.

Обычно, форсунка состоит из одного канала. Но встречаются варианты и с двумя каналами, когда по одному каналу выбрасывается топливо, а по второму – состав, необходимый для распыления топлива (жидкость, газ, пар). Устройство электромагнитной форсунки предельно простое. Она состоит из таких компонентов:

1. Фильтр в виде сетки.

2. Электрический разъём.

3. Электромагнитная обмотка возбуждения.

4. Специальная пружина.

5. Якорь от электромагнита.

6. Корпус форсунки.

7. Уплотнение на корпусе.

8. Игла форсунки.

9. Сопло форсунки.

Сопло предназначается для осуществления разбрызгивания топлива. От качества исполнения данного элемента зависит работа всего прибора. Фильтр сеточного типа необходим для фильтрации топлива, которое будет проходить через форсунку. Фильтр нужен, так как форсунки очень чувствительны к наличию сторонних элементов в топливе.

Через электрический разъём на форсунки поступает электроэнергия, которая потом переходит на электромагнитную обмотку возбуждения. Пружина предназначается для возвращения иглы форсунки в исходную позицию после впрыска. Якорь электромагнита производит управление, и осуществляет движение иглы форсунки. Игла форсунки производит открытие и закрытие сопла, благодаря чему происходит управление впрыском топлива. Все конструктивные элементы форсунки располагаются в определённом порядке в её корпусе. Уплотнение на корпусе необходимо для более качественной и надёжной установки прибора в топливную систему.

3. Принцип работы электромагнитной форсунки.

Принцип работы электромагнитной форсунки состоит в следующем. После включения зажигания, электромагнитные форсунки получают от блока управления команды с определённой частотой. Под воздействием этих команд они принимают два возможных положения: открытое или закрытое. Если на форсунку напряжение не подаётся, то игла под воздействием пружинного механизма и давления топлива прижимается к седлу клапана и форсунка в это время не обеспечивает подачу топлива в коллектор.

Когда электронный управляющий блок по заложенному алгоритму подаёт на электромагнитную обмотку возбуждения необходимое напряжение, создаётся электромагнитное поле, которое провоцирует втягивание якоря с иглой и освобождение сопла форсунки, преодолевая силу пружины. Через сопло и производиться впрыскивание топлива в камеру сгорания. Когда напряжение исчезает, игла форсунки под воздействием пружины возвращается в исходное положение.

Все современный форсунки оснащаются электронной системой контроля впрыска топлива. Электронная система контроля впрыска топлива принимает команды от датчиков в двигателе, на основе которых определяет нужное количество топлива для двигателя в данный момент и отправляет сигналы форсункам. А форсунки открываются в нужное время и производят впрыск необходимого количества топлива. То есть они дают возможность довольно точно дозировать впрыск топлива в коллектор.

Впрыскивание топлива осуществляется сверху вниз через распылительную пластину, от формы и конструкции которой зависит форма струи. Качество работы форсунки определяется по характеру распыления топлива, который она способна обеспечить. Форсунка должна давать конусообразное распыления с ровный и непрерывным факелом.

Работу форсунок определяют по таким характеристикам:

1. Динамический диапазон функционирования.

2. Минимальная подача топлива за один цикл.

3. Время на открытие форсунки.

4. Время на закрытие форсунки.

5. Угол распыления.

6. Дальность топливного факела.

7. Мелкость и зернистость распыления.

8. Характер распределения топлива в факеле.

4. Игла форсунки.

Распылитель – это одна из основных частей форсунки, которая состоит из двух элементов:

1. Иглы.

2. Корпуса.

Игла форсунки изготавливается из легированной стали, очень тщательно обрабатывается и имеет высокую степень твёрдости поверхности. Высокая твёрдость поверхности просто необходима для обеспечения работы форсунки в условиях высокой температуры и высокого давления. Качество функционирования иглы форсунки зависит от зазора между ней и корпусом распылителя. Поэтому иглу и корпус форсунки всегда выбирают попарно. Заменить только одну из этих деталей нельзя. Если менять, то сразу две.

Положение иглы внутри форсунки контролируется при помощи специальной пружины, которая регулируется винтом, вкрученном в дно корпуса. Рассмотрим, каким образом происходит работа иглы форсунки. Когда двигатель работает, топливо проходит из топливного насоса в камеру через канал. Как только давления топлива превысит силу пружины, игла приподнимается, а топливо проходит к отверстиям распыления и впрыскивается в камеру сгорания. После впрыска, давление топлива резко падает, и игла форсунки под действием пружины возвращается в начальную позицию, закрывая входное отверстие. А потом всё повторяется заново.

Была ли эта статья полезна?Да Нет

auto.today

устройство, неисправности, чистка и проверка

Топливная форсунка (ТФ), или инжектор, относится к деталям топливной системы впрыска. Она управляет дозированием и подачей ГСМ с его последующим разбрызгиванием в камере сгорания и соединением с воздухом в единую смесь.

ТФ выступают в роли главных исполнительных деталей, относящихся к системе впрыска. Благодаря им происходит разделение топлива на мельчайшие частицы путем разбрызгивания и его поступление в двигатель. Форсунки для любого типа моторов выполняют одинаковое назначение, однако различаются конструкционно и по принципу действия.

Топливные форсунки

Данный вид изделий отличается индивидуальным изготовлением под конкретный тип силового агрегата. Иначе говоря, универсальной модели этого устройства не существует, поэтому переставлять их с бензинового мотора на дизельный нельзя. В качестве исключения можно привести пример гидромеханических моделей от BOSCH, устанавливаемых на механические системы, работающие на непрерывном впрыске. Они находят широкое применение для различных силовых агрегатов в качестве составного элемента системы «K-Jetronic», хотя и имеют несколько модификаций, не связанных между собой.

Расположение и принцип работы

Схематично форсунка – это электромагнитный клапан, управляемый программно. Она обеспечивает подачу топлива в цилиндры в установленных дозах, причем установленная система впрыска определяет вид используемых изделий.

Как устроена форсунка

Топливо в форсунку подается под давлением. При этом блок управления мотором посылает электроимпульсы на электромагнит инжектора, которые активируют работу игольчатого клапана, отвечающего за состояние канала (открыто/закрыто). Количество поступающего топлива определяется длительностью поступающего импульса, влияющего на промежуток нахождения игольчатого клапана в открытом состоянии.

Расположение форсунок зависит от конкретного типа системы впрыска:

• Центральный – размещаются перед дроссельной заслонкой во впускном трубопроводе.

• Распределенный –всем цилиндрам соответствует отдельная форсунка, размещаемая у основания впускного трубопровода и осуществляющая впрыск ГСМ.

• Непосредственный –форсунки находятся вверху стенок цилиндра, что обеспечивает впрыск напрямую в камеру сгорания.

Форсунки для бензиновых моторов

Бензиновые моторы комплектуются следующими типами инжекторов:

• Одноточечные – подают топливо, расположены до дроссельной заслонки.

• Многоточечные – за подачу ГСМ на цилиндры отвечают несколько форсунок, располагаемых перед трубопроводами.

ТФ обеспечивают подачу бензина в камеру сгорания силовой установки, при этом конструкция таких деталей неразборная и не предусматривает ремонт. По стоимости они дешевле тех, что устанавливаются на дизельных моторах.

грязные форсунки

Как деталь, обеспечивающая нормальную работу топливной системы автомобиля, форсунки часто выходят из строя по причине загрязнения расположенных на них фильтрующих элементов продуктами сгорания. Подобные отложения перекрывают распылительные каналы, что нарушает работу ключевого элемента – игольчатого клапана и прерывает поступление топлива в камеру сгорания.

Форсунки для дизельных моторов

Правильную работу топливной системы дизельных двигателей обеспечивают два типа устанавливаемых на них форсунок:

• Электромагнитные, за работу которых отвечает специальный клапан, регулирующий поднятие и опускание иглы.

• Пьезоэлектрические, работающие за счет гидравлики.

Правильная настройка форсунок, а также степень их износа влияет на работу дизельного мотора, выдаваемую им мощность и объем расходуемого горючего.

Поломку или неисправность работы дизельной форсунки автовладелец может заметить по ряду признаков:

• Увеличился расход топлива при нормальной тяге.

• Машина не хочет двигаться с места и дымит.

• У авто вибрирует двигатель.

Проблемы и неисправности форсунок двигателя

Для поддержания нормальной работы топливной системы необходимо проводить периодическую чистку форсунок. По мнению специалистов, процедура должна выполняться каждые 20-30 тыс. км пробега, но на практике необходимость в таких работах возникает уже после 10-15 тыс. км. пробега. Это связано с некачественным топливом, плохим состоянием дорог и не всегда правильным уходом за машиной.

К самым актуальным проблемам, преследующими форсунки любого типа, относится появление на стенках деталей отложений, являющихся следствием использования низкокачественного топлива. Результатом является появление загрязнений в системе подачи горючей жидкости и возникновение перебоев в работе, потеря мощности мотором, чрезмерный расход ГСМ.

Причинами, влияющими на работу форсунок, могут быть:

• Чрезмерное содержание серы в ГСМ.

• Коррозия металлических элементов.

• Износ.

• Засорение фильтров.

• Неверная установка.

• Воздействие высоких температур.

• Проникновение влаги и воды.

Надвигающиеся неполадки можно определить по ряду признаков:

• Появление незапланированных сбоев при старте двигателя.

• Существенное увеличение расхода топлива в сравнении с номинальными значениями.

• Появление выхлопов черного цвета.

• Появление сбоев, нарушающих ритмичность работы мотора на холостом ходу.

Способы чистки форсунок

Для решения вышеназванных проблем требуется периодическая промывка топливных форсунок. Для устранения загрязнений применяют ультразвуковую очистку, используют особую жидкость, выполняя процедуру вручную, либо добавляют специальные присадки, позволяющие очистить форсунки без разбора мотора.

Заливка промывки в бензобак

Наиболее простой и щадящий способ очистки загрязненных форсунок. Принцип действия добавляемого состава заключается в постоянном растворении с его помощью имеющихся отложений в системе впрыска, а также частичное предотвращение их появления в будущем.

промывка форсунки с помощью присадок

Такая методика хороша для новых машин либо автомобилей с небольшим пробегом. В этом случае добавление промывки в бак с топливом выступает профилактикой, позволяющей поддерживать силовую установку и топливную систему машины в чистоте. Для машин с серьезными загрязнениями топливной системы данный способ не подходит, а в ряде случаев может нанести вред, усугубив имеющиеся проблемы. При большом количестве загрязнений смытые отложения попадают в форсунки и забивают их еще больше.

Чистка без снятия с двигателя

Промывка ТФ без разбора двигателя выполняется путем подключения промывочной установки непосредственно к мотору. Такой подход позволяет отмыть скопившуюся грязь на форсунках и топливной рампе. Двигатель на полчаса запускается на холостом ходу, подача смеси происходит под давлением.

промывка форсунок с помощью аппарата

Данный способ не используется на сильно изношенных двигателях, а также не подходит для автомобилей с установленной системой КЕ-Jetronik.

Чистка со снятием форсунок

При сильных загрязнениях двигатель разбирают на специальном стенде, снимают форсунки и выполняют их индивидуальную очистку. Подобные манипуляции дополнительно позволяют определить наличие неисправностей в работе форсунок с их последующей заменой.

снятие и промывка

Чистка ультразвуком

Очистка форсунок выполняется в ультразвуковой ванне для предварительно снятых деталей. Вариант подходит при сильных загрязнениях, не убирающихся очистителем.Операции по очистке форсунок без снятия с двигателя в среднем обходятся владельцу автомобиля в 15-20 у.е. Стоимость диагностики с последующей чистой для одной форсунки в ультразвуке либо на стенде составляет около 4-6 у.е. Комплексные работы по промывке и замене отдельных деталей позволяют обеспечить бесперебойную работу топливной системе еще на полгода, добавив 10-15 тыс. км. пробега.

устразвуковая чистка топливных форсунок

avtoexperts.ru

Как устроены дизельные форсунки?

Как известно, для работы двигателя внутреннего сгорания нужен кислород и топливо в определенной пропорции. Сам процесс подачи горючего отличается у бензиновых и дизельных автомобилей. В последнем случае роль впрыска выполняют форсунки. Дизельные двигатели оснащаются разными типами данных элементов. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что собой являют данные форсунки, каких типов бывают и поддаются ли они ремонту.

Характеристика

Итак, начнем с определения. Форсунки дизельных двигателей – это элемент системы питания, что обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания цилиндра. Механизм производит факельный распыл смеси в надпоршневом объеме. Также форсунки дизельные производят дозирование топлива. В процессе работы элемент может открываться и закрываться до тысячи раз в минуту.

Типы

Различают несколько видов данных механизмов:

Электрогидравлические.
Пьезоэлектрические.

Как работают и устроены данные элементы в дизельном двигателе? Ниже мы рассмотрим особенности каждого из них.

Электрогидравлические

Эти форсунки дизельных двигателей устанавливаются на автомобили с впрыском типа «Коммон Рейл». Устройство данного механизма предполагает наличие таких элементов:

Камера управления.
Сливной и впускной дроссель.
Электромагнитный клапан.

Как работают электрогидравлические дизельные форсунки? Их алгоритм действия основан на использовании давления топлива при впрыске и его прекращении. Так, в исходном состоянии клапан форсунки закрыт и обесточен. А игла механизма плотно прижата к седлу под давлением топлива. В таком положении впрыск горючего не осуществляется в цилиндры. Управляется форсунка от электроники. Специальный блок управления формирует сигнал, который поступает на электромагнитный клапан. В это время открывается сливной дроссель форсунки дизельной. Топливо вытекает через него и попадает на сливную магистраль. Впускной дроссель преграждает быстрое выравнивание давлений во впускной магистрали и камере управления. Далее игла поднимается относительно седла и горючее попадает в камеру. Затем от силы давления оно воспламеняется, и происходит рабочий ход. Сама форсунка возвращается в исходное положение. Далее цикл работы механизма повторяется.

Пьезоэлектрические

Данные форсунки имеют более усовершенствованную конструкцию. Основной плюс пьезоэлектрических форсунок заключается в их быстроте реагирования. Электромагнитный клапан механизма срабатывает в четыре раза быстрее, нежели у гидравлических аналогов. Это дает возможность производить многократный впрыск горючего за один цикл. Пьезофорсунка устанавливается на системы «Коммон Рейл» нового поколения. Управление данным механизмом основано на изменении длины пьезокристалла под определенным напряжением. В конструкцию пьезоэлектрических форсунок входит:

Толкатель.
Игла.
Переключающий клапан.
Пьезоэлемент.

Все это размещено в небольшом корпусе. Принцип работы элемента основан на использовании гидравлики. Как и в предыдущем случае, иголка посажена на седло за счет давления топлива. Но как только в механизм поступает сигнал, увеличивается длина пьезоэлемента. Так происходит открытие переключающего клапана. Дизтопливо проникает в сливную магистраль. Иголка благодаря высокому давлению, что образовалась в нижней части, поднимается. Таким образом осуществляется впрыск топлива. Такты сжатия, рабочего хода и выпуска аналогичны. А вот количество дизеля, что впрыскивается, определяется давлением горючего в топливной рампе и длительностью воздействия на пьезоэлектрический элемент.

Ремонт

Основные элементы, выходящие из строя, - это:

Мультипликатор. Является основным элементом «бошевской» форсунки. Состоит из штока и седла. Последний элемент изнашивается и разбивается. Также вырабатывается и шток. И если седло реставрируется, то производить ремонт дизельных форсунок с разбитым штоком не представляется возможным. Эта деталь восстановлению не подлежит. В таком случае мультипликатор подлежит замене.
Распылитель. Производитель «Бош» дает гарантию на его безотказную работу в течение ста тысяч километров. Но в наших условиях распылитель выхаживает намного меньше. Он начинает заклинивать либо переливать топливо в цилиндр. Как решается данный вопрос? В большинстве случаев помогает чистка дизельных форсунок ультразвуком (поскольку они загрязняются на нашем топливе). Но если эта операция не помогла, распылитель меняется на новый.

Ремонт дизельных форсунок может и не потребоваться вашему автомобилю. Достаточно осуществить правильную регулировку. Но предварительно осуществляется проверка дизельных форсунок на специализированном оборудовании. Суть регулировки проста. Она заключается в выставлении хода электромагнитного клапана и шарика. Зазор корректируется при помощи регулировочных шайб. В зависимости от типа форсунки, ход шарикового элемента может составлять от 0,025 до 0,07 миллиметра. После этого выставляется ход клапана. Стоит отметить, что данные операции выполняются на специализированных станциях технического обслуживания. В домашних условиях произвести такую операцию невозможно.

Заключение

Форсунка – важный элемент любого дизельного автомобиля. От его исправности зависит работа всего двигателя. Поэтому важно вовремя осуществлять диагностику и при необходимости ремонт дизельных форсунок. Однако устройство данного механизма не позволяет производить подобные работы самостоятельно.

fb.ru

Как распознать и что делать в случае загрязнения форсунок инжекторного двигателя

Причин нестабильной работы инжектора много, самая распространенная из них – загрязнение форсунок. Как распознать «грязный» инжектор и что делать в этом случае?

Принцип работы инжектора

Система инжекторной подачи топлива современных автомобилей реализована на основе форсунок, соединенных с топливной рампой. Электрический бензонасос через топливные магистрали подает под давлением бензин от бака к топливной магистрали инжектора.

Электронный блок управления на основе полученных данных от множества датчиков (массового расхода воздуха, положения дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости, положения коленчатого вала, детонации и др.) посылает сигнал электромагнитному клапану, который открывается, в результате чего происходит впрыск бензина из топливной рампы во впускной тракт цилиндра или в камеру сгорания двигателя.

Признаки «грязного» инжектора

В случае загрязнения форсунок инжектора не только существенно уменьшается количество впрыскиваемого через них топлива, но и меняется форма облака распыленной воздушно-топливной смеси. В результате работа двигателя становится нестабильной.

В чем это выражается? Запустить двигатель удается далеко не всегда и не сразу, особенно в холодное время года. В течении первых секунд работы двигатель «троит» — слышны пропуски в работе одного или двух цилиндров.

Обороты холостого хода становятся нестабильными, частота вращения коленчатого вала то возрастает, то снижается. После прогрева двигателя его работа в режиме холостого хода нормализуется, однако при резком нажатии на педаль акселератора наблюдаются задержки («провалы») и подергивания перед набором оборотов, а в особо запущенных случаях двигатель может и вовсе заглохнуть.

Мощность двигателя падает, снижается его приемистость, зато растет его «аппетит» — расход топлива может увеличиться в полтора раза. Соответственно возрастает содержание моноксида углерода и углеводородов в выхлопных газах автомобиля.

Помните о том, что схожие симптомы у двигателя бывают и в случае возникновения разрежения в топливном баке, при засорении топливного фильтра, пережатия топливопроводов или неисправного регулятора давления топлива.

Причины засорения форсунок

Как правило, инжектор засоряется самим бензином. Основная причина «грязного» инжектора – тяжелые парафины, неизменно входящие в состав любого, даже самого качественного топлива.

После выключения двигателя в инжекторе всегда остается небольшое количество бензина. Его легкие составляющие со временем испаряются, а тяжелые парафины оседают на поверхности деталей системы впрыска в виде отложений. Со временем такие отложения приводят к ощутимому снижению пропускной способности инжектора.

В процессе производства бензина полностью избавиться от тяжелых парафинов невозможно, поэтому при переработке топлива в его состав вводят специальные вещества — детергенты, растворяющие парафиновые отложения. Наиболее эффективным из них является полиэфирамин.

Все это относится к европейским нефтеперерабатывающим предприятиям. Отечественные же переработчики нефти в лучшем случае добавляют к бензину малоэффективные копеечные чистящие присадки, а в худшем – не добавляют ничего, несмотря на то, что добавление качественного детергента повышает стоимость 1 литра бензина всего лишь на 1 цент.

Учитывая вышесказанное, владельцам автомобилей необходимо периодически выполнять осмотр и очистку инжекторов.

Как часто? Это зависит от особенностей эксплуатации машины. При движении на короткие расстояния в пределах города чистка системы впрыска топлива нужна через 20 тыс. км. Тем, кто ездит дольше и дальше – каждые 40 тысяч пробега.

Способы очистки инжектора

Самым простым и доступным способом очистки форсунок является использование высококачественного очистителя, который заливают в топливный бак автомобиля и продолжают эксплуатацию транспортного средства до тех пор, пока работа двигателя не стабилизируется.

Такой способ поможет лишь на начальной стадии засорения инжектора. Более эффективной является процедура, когда топливную систему машины отсоединяют от бензобака и подключают к специальному стенду. Промывка системы специальной чистящей жидкостью, в зависимости от загрязнения, длится от 20 минут до 2 часов.

В особо сложных случаях требуется демонтаж инжектора с последующей его промывкой детергентом в прямом и реверсном направлениях. Чистят инжектор и с использованием ультразвука, помещая его в так называемую ультразвуковую ванну.

Все способы очистки, кроме первого, доступны только на специализированных СТО. Поэтому, если у вас возникли претензии к работе инжектора, а его промывка путем добавления детергента в бензобак не принесла результатов, отдайте автомобиль в заботливые руки спецов из автосервиса.

Удачи вам! Ни гвоздя, ни жезла!

Понравилась статья? Поделитесь ею в соцсетях и поставьте оценку

Загрузка...

Это может быть вам полезным

goodmaster.com.ua