Ресурс топливных форсунок

Диагностика и ремонт топливных форсунок на бензиновых двигателях

Топливная форсунка (инжектор) предназначена для подачи и распыления топлива в выпускном воздушном тракте или напрямую в цилиндрах двигателя автомобиля. Является альтернативой карбюраторным системам впрыска. Широко применяется как на бензиновых, так и на дизельных агрегатах.

Принцип работы и классификация

Принцип работы топливных форсунок довольно прост. За один полный цикл инжектор проходит четыре стадии:

клапан закрыт, но на него действует давление;
клапан открывается, начинается впрыск топлива;
клапан полностью открыт, подача бензина продолжается;
впрыск заканчивается, механизм возвращается в исходное состояние.

Все остальные нюансы связаны, главным образом, с особенностями конструкции того или иного элемента.

Какие бывают форсунки?

Все инжекторы классифицируются между собой по способу управления и типу конструктивного устройства. Бензиновые форсунки бывают:

гидромеханические. Устанавливаются в механических системах непрерывного распределённого впрыска, открываются под напором топливной струи. Для фиксирования клапана в начальном положении используется возвратная пружина;
электромагнитные. Самый распространённый тип инжекторов. Устанавливаются на двигателях с распределённым впрыском. Электронное управление позволяет значительно увеличить точность дозирования топлива, не снижая давления внутри узла;
магнитоэлектрические. Характерная черта — высокое быстродействие, которое достигается за счёт принудительного высокочастотного переключения полярности магнитного поля катушки соленоида.

По назначению инжекторы делятся на пусковые и рабочие. Первые необходимы для впрыска топлива во время запуска холодного или, наоборот, перегретого двигателя. Рабочие форсунки отвечают за подачу бензина во время движения автомобиля.

Диагностика и профилактика неисправностей

Инжекторные системы подачи топлива отличаются от карбюраторных не только экономичностью, но и эффективностью. За счёт дозирования бензина во время впрыска можно добиться увеличения отдачи двигателя на 7–10%. Но, к сожалению, и у агрегатов с топливными форсунками есть свои слабые стороны.

Признаки поломки

О том, что у вашего автомобиля что-то не так с системой впрыска топлива, могут сигнализировать:

сбои в работе агрегата в переходном и/или холостом режиме;
проблемы с запуском двигателя;
потеря мощности и снижение динамики разгона;
провалы и рывки при попытке увеличить нагрузку;
увеличение расхода бензина;
хлопки выпускной системы и существенное увеличение токсичности отработанного газа.
выход из строя датчика уровня кислорода и каталитического нейтрализатора.

Во всех этих случаях рекомендуется в первую очередь обратить внимание на состояние инжекторов. И, при необходимости, прочистить их или заменить.

Как проверить форсунки?

Чтобы узнать, всё ли в порядке с системой впрыска, можно:

проверить форсунки на слух. Просто запустите двигатель и послушайте, какие звуки он издаёт во время работы. Если блок цилиндров глухо посвистывает или щёлкает, значит, самое время его разобрать;
проверить подачу питания при зажигании. От инжекторов отключается колодка, на контакты крепятся два провода от АКБ. Если после включения зажигания вы заметите, что топливо течёт, значит, причина неисправности — проблемы в электроцепи;
измерить сопротивление на инжекторах мультиметром. Для этого нужно узнать импеданс форсунок, сбросить минусовые клеммы с АКБ и отключить электроразъёмы. Если в ходе измерения выяснится, что сопротивление отклоняется от нормы в ту или иную сторону, инжекторы необходимо заменить;
обратиться в сервисный центр и провести диагностику на проверочном стенде. Это позволит не только оценить общее состояние форсунок, но и определить эффективность подачи топлива, установить форму факела и т. д.

Основная причина неисправности инжектора

Как правило, форсунки выходят из строя не из-за того, что они уже отработали заявленный производителем ресурс. Главная причина поломок и неисправностей — забитый фильтр. Загрязнению элементов подачи топлива способствуют низкое качество бензина и воздействие высоких температур.

Чтобы избежать скопления минеральных отложений на форсунках, не забывайте вовремя их чистить. Для этого можно использовать различные топливные присадки и очищающие жидкости. Процедуру чистки рекомендуется производить каждые 15—20 тыс. км.

Как заменить топливные форсунки?

Для замены инжекторов не обязательно обращаться в автосервис. Если у вас есть под рукой набор инструментов и немного свободного времени, вы вполне можете справиться с этой процедурой своими силами.

Порядок действий

Сбросьте топливное давление, сняв предохранительный клапан. Выключите зажигание и снимите минусовую клемму АКБ.
Ослабьте хомуты отводящего шланга регуляторов холостого хода, давления топлива, системы вентиляции картера и вакуумного усилителя тормозов. После чего отсоедините эти элементы.
С помощью ключа на 13 отверните гайки крепления провода «массы» к первой и последней шпильке впускного коллектора. Полностью отсоедините провод и снимите ресивер.
Ослабьте хомут и снимите подводящий шланг со штуцера рамы.
Отсоедините шланг вентиляции картера от патрубка системы холостого хода.
Ослабьте хомуты и снимите со штуцера регулятора давления сливной шланг.
Ключом на 10 отверните крепления рамы к впускному трубопроводу и снимите её.
Подденьте отвёрткой или шилом защёлку колодки и отсоедините разъём от форсунки.

Извлеките инжектор и замените его, повторив процедуру в обратном порядке. Перед установкой на форсунки необходимо надеть уплотнительные кольца, смазав места посадки моторным маслом или силиконовой смазкой.

Что ставить?

Обычно инжекторы производятся под конкретный тип двигателя и не унифицируются. Не существует универсальных форсунок, которые можно было бы устанавливать на все агрегаты. Поэтому, если у вас есть возможность поставить оригинальную деталь, лучше выбрать именно её.

В противном случае стоит остановиться на инжекторах от Bosch и Delphi. Эти фирмы давно занимаются производством запчастей и комплектующих как для дизельных, так и для бензиновых моторов. И, что немаловажно, успели хорошо себя зарекомендовать на российском рынке.

voditelauto.ru

Не бойтесь форсунок Common Rail

Хотя современные дизельные двигатели становятся все сложнее, система Common Rail с технической стороны кажется даже проще, чем применяемые ранее системы с механическим ТНВД. В конечном итоге система Common Rail полностью вытеснила с рынка конкурирующие решения, например с насос-форсунками.

Различные концепции.

В легковых автомобилях используется несколько видов систем Common Rail. Упрощенно их можно разбить на два типа (электромагнитные и пьезоэлектрические) и четыре производителя (Bosch, Continental, Delphi, Denso). Bosch, Delphi и Denso – известные производители автомобильной электроники. Bosch создавал системы впрыска еще в самом начале прошлого века. Delphi технологию впрыска дизельного топлива купил у компании Lucas. Японский Denso набрался опыта, работая совместно с Bosch и Magnetti Mareli. Continental приобрел Siemens и VDO, став главным конкурентом немецкого Bosch. Форсунки этой компании обозначаются эмблемой Continental уже около года, ранее они носили логотип Siemens.

Самым универсальным является лидер рынка - Bosch, который производит оба типа форсунок: электромагнитные и пьезоэлектрические. В гораздо меньших масштабах оба вида форсунок производят Delphi и Denso. Continental (Siemens) ограничивается исключительно пьезоэлектрической техникой.

Каждый кулик хвалит свое болото.

В рекламных буклетах каждый производитель хвалит свой продукт, как лучшее решение. Как Вы уже догадались, на практике у многих из них часто выявляется целый ряд недостатков. Простейшую конструкцию имеют электромагнитные форсунки Bosch. Ремонт немецких форсунок не сложен. Delphi хотел пойти дальше и разработал для своих электромагнитных форсунок гораздо более сложную систему управления. В результате его продукт оказался наиболее чувствительным к качеству топлива и, к сожалению, не слишком долговечным. Среди электромагнитных форсунок наиболее надежными считаются Denso, но есть сложности с доступностью запасных частей для ремонта. Наиболее сбалансированными считаются пьезоэлектрические форсунки конструкции Бош и Сименс (Континенталь), а также отчасти Denso. Форсунки похожи друг на друга, как в техническом плане, так в плане надежности. Из этой группы выбивается только Delphi, пьезофорсунки которого на протяжении всего времени слыли менее выносливыми.

Чьи форсунки можно отремонтировать?

С точки зрения возможности ремонта наиболее предпочтительны турбодизели с классическим впрыском Common Rail компании Bosch. С восстановлением форсунок этого типа способны справиться практически все специализированные центры. Но конечный результат зависит от усердия и честности мастера. Электромагнитные форсунки Delphi также поддаются ремонту, но требуют замены наконечника и кодировки форсунки после ремонта. Это увеличивает стоимость ремонта, но без кодировки двигатель будет работать с перебоями. Электромагнитные форсунки Denso одни из самых долговечных, но ремонт возможен лишь при наличии запасных частей. А вот с этим как раз не все хорошо.

Пьезофорсунки Delphi и Bosch считаются неремонтопригодными. В случае с Siemens (Continental) появились наконечники впрыска, позволяющие изменять размер, что позволяет восстановить работоспособность форсунки. Однако, это касается лишь некоторых моделей с двигателями PSA 2.0 HDI 16V. Различные модификации данного турбодизеля применяются в автомобилях Ford Mondeo IV, Focus, Galaxy, S-Max и Volvo S40, S60.

На что обращать внимание?

Преимущества и недостатки форсунок должны быть известны еще на этапе выбора автомобиля. Учитывая риск выхода из строя форсунок, следует, как огня избегать двух моделей с одним и тем же двигателем: Ford Mondeo III 2.0 TDCi и Jaguar X-Type 2.0 d. Врожденные дефекты имели и форсунки Mercedes E250 CDI W212 начала производства. Остальные автомобили с форсунками Delphi нареканий не вызывают. Некоторые моторы позволяют использовать форсунки разных производителей. Например, двигатель 1.6 HDi/TDCi имел четыре различных типа систем впрыска, а самым дешевым в обслуживании был Бош. Аналогичная ситуация с 2.0 HDi. Форсунки Siemens (Continental) могут быть восстановлены, а пьезофорсунки Bosch - нет.

Что надо знать о форсунках Common Rail.

Электромагнитные форсунки Bosch.

Они разбираются и сравнительно просты в ремонте. Стоимость восстановления одной форсунки около 100-150 долларов за штуку. Выдерживают они 200 000 км. В 1.9 CDTi компании Opel и 1.9 JTD Fiat форсунки способны дожить до 500 000 км. Цена новой форсунки – около 250-300 долларов за штуку.

Пример применения:

Alfa Romeo 159 2.0 JTDM, Fiat Punto 1.3 JTD, Kia CEE'D 1.6 CRDi, Mercedes C 220 CDI W202, Opel Vectra C 1.9 CDTI, Renault Laguna II 1.9 DCI, Volvo V70 D5, BMW 320d E46.

Электромагнитные форсунки Delphi.

По сравнению с Бош форсунки Делфи значительно более чувствительны к качеству топлива. Они немного дороже в ремонте – около 150-200 долларов за штуку - из-за необходимости кодирования с новым наконечником. Средний срок службы 150 000 км. Стоимость новой форсунки – около 250 долларов.

Пример применения:

Dacia Logan 1.5 DCI, Ford Focus 1.8 TDCi, Renault Megane II 1.5 DCI Nissan Almera 1.5 DCI, Hyundai Santa Fe 2.2 CRDi, Kia Carnival 2.9 CRDi, Ford Mondeo 2.0 TDCi III.

Электромагнитные форсунки Denso.

Электромагнитные форсунки Denso считаются наиболее качественными. До недавнего времени ощущалась нехватка запасных частей, но в настоящее время большинство из них можно восстановить. Стоимость ремонта около 150-250 долларов за единицу. Цена новой форсунки – около 450 долларов.

Пример применения:

Mazda 6 2.0 CD, Nissan Pathfinder 2.5 DCI, Opel Corsa 1.7 CDTI, Mitsubishi Pajero 3.2 DI-D II, Toyota Avensis 2.0 D-4D.

Пьезоэлектрические форсунки Continental (Siemens).

Раньше предлагались под именем Сименс, а теперь Континенталь. Они долговечны, но еще до недавнего времени считались неремонтопригодными. Сегодня появляются запасные части, и некоторые мастерские берутся за ремонт. Ресурс форсунок более 200 000 км. Стоимость новой форсунки около 350 долларов.

Пример применения:

Citroen C5 2.0 HDi II, Mercedes C220 CDI W204, Volvo V50 D4, Peugeot 207 1.4 HDi.

Пьезоэлектрические форсунки Bosch.

Встречаются во многих современных автомобилях и конструктивно очень похожи на форсунки Continental. Имеют они и схожий ресурс – более 200 000 км. К сожалению, они неремонтопригодные. Новые стоят около 300 долларов.

Пример применения:

Audi A6 3.0 TDI, BMW 320d E90, Nissan Qashqai 2.0 DCI, Skoda Octavia III 2.0 TDI.

Пьезоэлектрические форсунки Denso.

Они достаточно надежные, но не разборные и поэтому ремонту не подлежат. Применяются в небольшом количестве автомобилей. Чаще всего их можно встретить в Lexus и новых моделях Toyota. Стоимость новой форсунки около 500 долларов.

Пример применения:

Lexus IS 2.2D, Toyota RAV-4 IV 2.2 D-4D.

Пьезоэлектрические форсунки – Delphi.

На рынке представлены ограничено. Дебютировали с Mercedes E250 CDI BlueEFFICIENCY в 2009 году, и сразу же начали вызывать проблемы. Позже конструкция форсунок была изменена.

Пример применения:

Mercedes E 250 CDI Bluefficiency.

Неисправности системы впрыска Common Rail.

Как правило, система впрыска Common Rail в состоянии продержаться без каких-либо проблем более 200 000 км. Но все зависит не только от конструкции, но и условий эксплуатации. Наименее надежны и наиболее чувствительны к качеству топлива форсунки фирмы Делфи. Первые проблемы порой появляются уже при 140 000 км. Наиболее выносливой является продукция компании Денсо. Пьезоэлектрические форсунки Бош и Континентал (Сименс), как правило, выдерживают более 200 000 км. Столько же служат и электромагнитные форсунки Бош.

Характерные симптомы неисправностей системы впрыска Common Rail:

- затрудненный запуск;

- черный дым;

- неравномерная работа двигателя;

- увеличение расхода топлива;

- падение мощности;

- перегрев двигателя.

Тем не менее, сбои в работе системы Common Rail не всегда являются результатом повреждения форсунок. Дефект мог настигнуть насос высокого давления, регулятор давления топлива и другие датчики. В любом случае параметры работы системы впрыска дают практически точный ответ на вопрос о состоянии форсунок.

Что не сделать в гараже.

«Обследовать» систему можно с помощью специального диагностического компьютера по параметрам давления и так называемой «коррекции форсунок». Еще один простой способ – определение величины перелива. Так же возможно снятие форсунок для осмотра или проверки на стенде. К сожалении, в некоторых случаях изъять форсунку невозможно - прикипает.

Как ремонтируют.

Электромагнитные форсунки.

Технические возможности позволяют восстановить все электромагнитные форсунки (Bosch, Delphi, Denso). Ограничения может наложить доступность запасных частей: клапаны, наконечники, катушки, корпуса и т.д.). В случае с Бош никаких проблем нет. Немного хуже с компонентами для Делфи. А для Денсо оригинальных компонентов просто не существует. Есть только небольшая доля неофициальных заменителей. Стоимость восстановительного ремонта зависит от количества заменяемых элементов и производителя форсунок. Для Bosch ориентировочно сумма составит от 50 до 150 долларов за штуку, а для Delphi и Denso – до 200-250 долларов.

Пьезоэлектрические форсунки.

Полноценное восстановление пьезоэлектрических форсунок Bosch, Delphi и Denso не возможно. Все, что допустимо – это снять наконечник форсунки, промыть его в ультразвуковом аппарате и проверить работу форсунки на стенде.

Чуть лучше ситуация с некоторыми форсунками Continental (Siemens). Для отдельных форсунок существуют запасные части. Стоимость восстановления – около 150 долларов.

Ремонт форсунок.

Разборкой и ремонтом форсунок должны заниматься только специалисты профильных сервисов. Уже сама разборка форсунки требует особого инструмента. Кроме того, до и после разбора необходимо проверить работу форсунки на специальном стенде.

Ход работ:

- проверка форсунки на стенде;

- демонтаж и промывка элементов;

- дефектовка и замена необходимых деталей;

- регулировка и сборка форсунки;

- измерение параметров после сборки;

- присвоение индивидуального кода, учитывающего характеристики конкретного экземпляра (для некоторых форсунок).

Только после процесса регенерации и устранения сопутствующих неисправностей (например, осадок в баке или стружка от насоса в системе), форсунки могут быть установлены назад на свое место. Попутно обязательно должен быть заменен топливный фильтр и медные шайбы под форсунками.

vvm-auto.ru

Дизельные двигатели,мифы и правда .

Автомобили с дизельными двигателями (особенно легковые) у нас особой популярностью не пользуются. Возможно, из-за тех мифов, которые их окружают. Например, существуют мнения, что автомобиль с дизелем обладает плохой динамикой разгона, что такой двигатель очень дорог в обслуживании. Так ли это? Попробуем разобраться.

МИФ

У автомобиля с дизельным двигателем плохая динамика разгона.

ПРАВДА

Это не совсем так.Действительно, атмосферные дизельные моторы имеют меньшую мощность по сравнению с бензиновыми (при одинаковом объеме), этим и объясняется их слабая динамика.

Но современные турбодизельные двигатели порой даже превосходят своих бензиновых собратьев. Например, турбодизель спортивного прототипа Audi R10 и новые турбодизельные двигатели BMW нисколько не уступают по мощности бензиновым моторам аналогичного объема и при этом обладают огромным крутящим моментом.

Преимущества и недостатки дизельного двигателя

Бензиновый двигатель является довольно неэффективным и способен преобразовывать всего лишь около 26% энергии топлива в полезную работу. Дизельный двигатель обычно имеет коэффициент полезного действия 36%.

Дизельное топливо, как правило, дешевле, расход топлива дизельного двигателя меньше, чем бензинового.Дизельный двигатель выдает высокий крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что делает автомобиль с дизельным двигателем более эластичным в движении, чем такой же автомобиль с бензиновым двигателем.

По сравнению с бензиновыми двигателями в выхлопных газах дизельного двигателя, как правило, меньше окиси углерода (СО).Важным аспектом, касающимся безопасности, является то, что дизельное топливо нелетучее (т.е. легко не испаряется) и, таким образом, вероятность возгорания у дизельных двигателей намного меньше, тем более что в них не используется система зажигания.

Явными недостатками дизельных двигателей являются: необходимость использования стартера большой мощности, кристаллизация парафинов в дизельном топливе при низких температурах, сложность в ремонте топливной аппаратуры (так как насосы высокого давления являются устройствами, изготовленными с высокой точностью). Также дизели чувствительны к загрязнению топлива механическими частицами и водой, которые очень быстро выводят топливную аппаратуру из строя.

МИФ

Дизельный двигатель в эксплуатации дороже бензинового.

ПРАВДА

Это не совсем так.По затратам на топливо дизель даже выгоднее бензинового мотора в силу низкой (по сравнению с бензином) стоимости дизельного топлива и меньшего его расхода.

Конечно, в случае с дизельным мотором рекомендуется производить замену моторного масла и фильтров чаще – через каждые 5 000-7 000 км пробега (а не через 10 000 км, как на бензиновых).

Но и этот факт не всегда говорит в пользу более дорогого обслуживания дизеля – ведь стоимость расходников (масла и фильтров) зависит от конкретной модели бензинового или дизельного двигателя.

МИФ

Дизельный двигатель очень требователен к качеству топлива.

ПРАВДА

Это не совсем так.Действительно, использование качественного топлива предпочтительнее и для дизельного мотора, но не так критично, как для бензинового.

Последний требует топлива с определенным октановым числом, чувствителен к присадкам, которыми повышают это самое октановое число, к наличию примесей свинца. А для дизеля обычно достаточно, чтобы солярка была чистой (без механических примесей) и без воды.

Что такое насос-форсунка?

Насос-форсунка – это элемент топливной системы дизельного двигателя, в котором форсунку и плунжерный насос объединили в один узел. Объединение насоса и форсунки в одном узле существенно уменьшило количество топлива, которое находится между плунжером насоса и распылителем. Это позволило снизить погрешности в процессе топливоподачи, которые происходили из-за сжимаемости топлива и колебаний давления в системе при использовании разделенной топливной аппаратуры.

Для повышения точности работы насосов-форсунок в них встроены электромагнитные клапаны, которые управляются электроникой. Максимальное рабочее давление впрыска в данной системе – 2 050 бар.

МИФ

Дизельный двигатель зимой часто отказывает, не заводится.

ПРАВДА

Это не совсем так.Сложности с эксплуатацией исправного дизельного автомобиля зимой могут быть связаны только с образованием парафинового осадка в дизельном топливе при слишком низкой температуре окружающего воздуха. Использование так называемого зимнего дизельного топлива, установка разнообразных подогревателей (фильтра, топливной магистрали, бака) и правильное применение депрессорных или антигелевых (antigel) присадок обычно избавляют владельца от таких проблем.

Немаловажным фактором для беспроблемного запуска дизеля зимой является также наличие мощного аккумулятора и работоспособность свечей накаливания.При правильной эксплуатации и соответствующей подготовке к зиме проблем с дизельным двигателем не возникает.

МИФ

Дизельный двигатель более шумный, чем бензиновый.

ПРАВДА

Это не совсем так.Правильно настроенный дизель лишь немного "громче" бензинового, что заметно лишь на холостых оборотах. В рабочих режимах разницы практически нет.

Шумно работающий двигатель – следствие неправильной эксплуатации и свидетельство о возможных неисправностях (в первую очередь топливной аппаратуры).

Зачем дизелю свечи накаливания?

Дизельный двигатель – это поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на дизельном топливе. Основное отличие дизельного двигателя от бензинового заключается в способе подачи топливовоздушной смеси в цилиндр и способе ее воспламенения.

В бензиновом двигателе топливо смешивается с всасываемым воздухом до попадания в цилиндр, получаемая смесь поджигается в необходимый момент свечой зажигания.

В дизельном же двигателе воздух подается в цилиндр отдельно от топлива и затем сжимается. Свечи накаливания нужны для подогрева воздуха в камере сгорания дизеля. Когда воздух нагревается до температуры самовоспламенения топлива (около 700-8000С), оно впрыскивается в камеры сгорания форсунками под большим давлением, смешивается со сжатым горячим воздухом и воспламеняется.

Свечи накаливания работают только в момент пуска двигателя, в остальное время они отключены.Пуск дизельного двигателя без предварительного подогрева воздуха возможен, но очень затруднен, особенно в холодное время года. Вот почему необходимо, чтобы свечи накаливания всегда были исправными.

МИФ

Если у автомобиля черный выхлоп – это дизель.

ПРАВДА

Это не так. Черный выхлоп может быть как у дизельного двигателя, так и у бензинового, но только в случае неисправности таковых. Черный выхлоп у исправного дизельного двигателя допускается только при резкой перегазовке и при запуске, в остальных режимах работы выхлопные газы должны быть практически незаметны.

МИФ

Ресурс дизельного двигателя меньше бензинового.

ПРАВДА

Это не так.Срок службы дизельного двигателя может достигать миллиона километров пробега. Дизельные двигатели вообще более долговечны, чем бензиновые, что объясняется более прочным и жестким блоком цилиндров, коленвала, деталей цилиндропоршневой группы, головки блока цилиндров и применением дизельного топлива, которое в отличие от бензина в известной степени также является смазочным материалом.

Что такое Common Rail?

Система питания Common Rail используется в дизелях серийных моделей с 1997 года. В нее топливо из общей топливной магистрали высокого давления впрыскивается под давлением 1 300-1 800 бар. Дозировка определяется электронным блоком управления системы, который учитывает данные целого ряда датчиков: положения педали акселератора, давления в топливной рампе, температурного режима двигателя, его нагрузки и т.п. На основе этих показаний компьютер определяет нужное для работы мотора количество топлива и момент его подачи.

Данный способ топливоподачи обеспечивает более точную дозировку порций топлива на разных режимах работы мотора. Для оптимизации и смягчения процесса сгорания топливо может подаваться несколькими разными по объему порциями.

Многократная подача топлива за один такт обеспечивает снижение температуры в камере сгорания, при которой уменьшается образование окиси азота.Сегодня выпускается два типа систем Сommon Rail: с электромагнитными и пьезоэлектрическими форсунками.

Последние отличаются высочайшей скоростью срабатывания, обеспечивающей снижение токсичности выхлопа на 20%, а также увеличение мощности, уменьшение расхода топлива и снижение уровня шума.

sovet-zhory.blogspot.ru

Форсунка топливная - ремонт, замена и чистка своими руками + Видео

С появлением мощных двигателей, потребовалось более экономичное устройство для впрыска топлива в камеру сгорания. Наиболее грамотным решением стало применение инжектора. В этой статье пойдет речь о наиболее важной части любого инжекторного двигателя – форсунки. Мы расскажем вам, что такое форсунка топливная, как производится ее диагностика, ремонт и замена?

Устройство и принцип работы топливной форсунки

В целом, форсунка представляет собой электромагнитный клапан с распыляющим устройством. Подача топлива осуществляется через штуцер большого давления. Затем, через жиклер, оно движется в специальную камеру гидравлического управления. Камера имеет тесную связь с линией, предназначенной для возврата топлива, посредством жиклера. Управление жиклером осуществляется при помощи электромагнитного клапана.

Как только жиклер закрывается, давление, прилагаемое к плунжеру, возрастает и превышает по значению давление, приложенное к игле. После этого, игла попадет на седло и закрывает проход топлива, находящегося под высоким давлением, в камеру сгорания. При подаче электрического сигнала на контакты электромагнитного клапана, жиклер открывается, и гидравлическое давление в камере уменьшается. Давление на плунжер также уменьшается и игла форсунки поднимается.

Таким образом, топливо впрыскивается в камеру сгорания до закрытия иглы. Данная система управления позволяет быстро открывать и закрывать клапан, обеспечивая эффективную подачу топлива и максимально низкий расход топлива.

Условно, вся работы форсунки делится на четыре этапа:

Форсунка находится в закрытом состоянии, при этом, испытывает давление.
Начало открытия форсунки, соответственно осуществляется впрыск топлива.
Полное открытие форсунки.
Закрытие форсунки, соответственно впрыск топлива завершается.

Все эти процессы осуществляются за счет электрических импульсов, подаваемых с электронного блока управления двигателем. Если выключить зажигание и остановить двигатель, форсунка будет закрыта. Закрытие происходит за счет действия возвратной пружины внутри корпуса.

Диагностика неисправностей форсунок

Как и любые другие детали автомобиля, форсунки тоже могут прийти в негодность. Чаще всего, это вызвано использованием некачественного топлива. В процессе работы, все детали внутри клапана охлаждаются за счет постоянного движения бензина. Как только двигатель останавливается, охлаждение прекращается. Инжекторы начинают принимать тепло, исходящее из нагретого двигателя. Остатки топлива внутри форсунки начинают испаряться и образовывать осадок, который оседает на отверстиях клапана. В результате, прохождение топлива, в дальнейшем, затрудняется и двигатель начинает работать неустойчиво (а то и вовсе «троит»). Другая неприятность, которая может коснуться форсунки – это нарушение герметичности клапана. Бензин начинает протекать, даже, когда двигатель не запущен. Последствием такого стояния может быть гидравлический удар. Бензин накапливается в цилиндре и при запуске двигателя, испытывает внезапное слишком высокое давление, которое приводит в негодность мотор.

Чтобы узнать о неисправности, можно обратить внимание на работу двигателя. Если он работает нестабильно и постоянно дергается – скорее всего, форсунка забита. Если же наблюдается повышенный расход топлива, примерно, на 2-3 литра превышающий номинальные значения, то форсунка протекает и необходимо срочно проводить ремонт или замену.

Поведение автомобиля на дороге тоже может многое рассказать об исправности инжекторов. Так как загрязнение форсунки сопровождается неустойчивой работой двигателя, следовательно, мощность мотора заметно снижается. Динамические характеристики ухудшаются, а максимальная скорость автомобиля заметно снижена.

Помимо всего прочего, на приборной панели может загореться специальный сигнализатор – «проверьте двигатель». В этом случае, ремонта не избежать.

Ремонт и замена форсунок ВАЗ

Форсунки автомобилей ВАЗ, обычно, не служат и 100 тысяч километров. Это связано с тем, что качество топлива в России не всегда соответствует требуемым нормам. Стоимость замены форсунок относительно не дорогая, если речь идет об отечественных деталях, однако, опытные автолюбители рекомендуют все же применять зарубежные аналоги. Тем не менее, есть экономный способ проведения ремонтных работ без проведения замены.

Речь идет о чистке форсунок. Для этого в двигатель добавляют специальные присадки, которые нейтрализуют остатки внутри клапана. Данная процедура рекомендована для проведения каждые 40 тысяч километров, и может ненадолго продлить жизнь заводским деталям.

Как чистить топливные форсунки?

Если вы решили провести чистку данной детали, то заранее приобретите специальное средство. Продавцы в магазинах автозапчастей помогут вам определиться с маркой средства, которая лучше всего подойдет именно для вашего автомобиля.

Очищающее средство представляет собой специальную жидкость, которая не только очищает форсунки, но и другие элементы топливной системы, например, рампу. Его устанавливают рядом с автомобилем и присоединяют шланг с емкости к рампе инжектора. Посредством компрессора жидкость нагнетается в систему впрыска и очищает форсунки от грязи. Двигатель автомобиля должен быть обязательно запущен, чтобы средство полностью сгорело и вышло через выхлопную трубу.

Видео - Как заменить форсунку топливную

Отключите питание. Для этого снимите «минусовую» клемму батареи. Это делается для того, чтобы избежать случайных коротких замыканий и электрических неисправностей бортовой сети автомобиля.
Демонтируйте ресивер, расположенный на впускной трубе.
Сбросьте давление, образованное в топливной системе и вытащите штекер из контактного отверстия форсунки. После этого, снимите шланг вакуума с регулятора давления топлива.
Оба винта, расположенные на регуляторе топлива выкручиваются и последний отодвигается в сторону от топливной рампы. Все обнаруженные, при этом, уплотнители можно смело вытаскивать и выбрасывать. Пока регулятор открыт, проведите замену уплотнителей сразу. То же самое касается всех остальных деталей, которые вы демонтируете в дальнейшем.
Трубку подачи топлива выкрутите и отсоедините от топливной рампы. Затем, откручиваются болты крепления самой рампы и вытаскиваются наравне с обнаруженными шайбами.
Рампу необходимо поднять. После этого, форсунки заменяются, и рампа устанавливается на место. Дальнейшая сборка осуществляется в обратной последовательности.

Вот так осуществляется ремонт и замена топливной форсунки ВАЗ. Как видите, в этом нет ничего сложного, поэтому вы можете справиться самостоятельно и без помощи сотрудников автосервиса.

vipwash.ru

Дизельные топливные форсунки: диагностика и ремонт

Большое количество автомобилистов сталкиваются с поломками и некачественным функционированием деталей системы питания дизельных силовых установок. Это приводит к потерям мощности, тяговых характеристик, работе с перебоями. Причиной всего этого могут быть неисправные дизельные топливные форсунки либо их составляющие части.

Процесс прохождения впрыска

Питание двигателя берет начало от бака, откуда идет забор топлива насосом высокого давления. После этого оно двигается по системе трубопроводов отдельно в каждую форсунку и камеры сгорания цилиндров.

При достижении необходимого давления плунжерная игла преодолевает усилие пружины и поднимается, в результате чего происходит впрыск. Важно, чтобы поддерживалась периодичность работы - плунжер должен вовремя открываться и закрываться. В случае незакрывания стабильность действия мотора будет невозможной по причине отсутствия распыления.

Воспламенение проходит за счет температуры сжатия - топливо должно подаваться в цилиндр в виде очень мелких гигроскопических частиц. Игольчатая деталь не снабжена уплотнителем, поэтому сквозь некоторые люфты смесь может попадать в камеру размещения пружинного механизма с толкателем.

Для отвода топлива предусмотрен обратный канал, чтобы не заперло плунжер. На детали имеются гайки, использующиеся для регулирования давления впрыска. Корпус с элементами механизма обтянут зажимной шайбой.

Составляющие элементы

Топливные форсунки для дизельных двигателей состоят из корпуса, систем каналов прохождения солярки, плунжерной пары (игла, толкатель, пружина), камеры подвода и отвода топлива, а также седла плунжерной иглы.

Каналы предназначены для доставки питания от насоса. Пружина должна срабатывать при определенном давлении, чтобы игла вовремя поднималась, осуществлялось образование распылительного факела и обеспечивалось питание камеры сгорания цилиндров двигателя. Здесь также отсутствуют уплотнительные прокладки - все гарантируется точностью изготовления деталей.

Что может препятствовать нормальному распылению

Образование номинального распылительного процесса зависит от исправного состояния пружины, толкателя и наличия разнообразных выработок деталей, препятствующих закрытию системы. Под воздействием неких боковых сил плунжерная игла оказывается прижатой к корпусу, не допуская полного закрытия.

Для предохранения от таких воздействий в конструкции предусмотрен толкатель, поглощающий боковые нагрузки, возникшие по причине искривления пружины. Но он может и не выполнять свои функции в результате появления выработок металла. Тогда потребуется замена толкателя или пружинного механизма. Надобность же менять корпус возникает крайне редко.

Как демонтировать дизельные топливные форсунки

Все работы проводятся при неработающей силовой установке согласно правилам безопасности.

Изначально следует осмотреть участок на предмет наличия грязи и других лишних частиц.

После этого требуется проделать тщательную очистку места посадки, протереть ветошью и продуть сжатым воздухом, используя обычный пылесос с функцией обдува или компрессор. Потребуется набор рожковых гаечных ключей для отворачивания основного и обратного трубопровода.

Снятие и замена топливных форсунок проводится головочным либо трубочным ключом. Использование (для выкручивания данной детали) рожковых инструментов крайне нежелательно – имеется риск деформации граней. А это может привести к трудностям во время съема или вынудит к смене части корпуса.

После отворачивания форсунки хорошо зачищаем установочный колодец и все резьбовые соединения. Присутствие сорных частиц в резьбе пагубно скажется на плотности и состоянии всего соединения.

После очистки надеваем шайбы и уплотнительные кольца топливных форсунок, выполненные из меди. Посадочную область необходимо обработать графитовым смазочным материалом. Неплохое состояние соединения позволит закрутить деталь почти до конца, не прилагая усилий. Ключом нужно умеренно поджать и приступить к подсоединению топливных трубопроводов.

Какие могут быть проблемы по вине распылителей

Значительная часть автолюбителей нередко ломает голову над проблемой длительного запуска двигателя.

В этом случае имеется эффект начальной работы, но через короткий промежуток времени демонстрируется неустойчивое функционирование. Причина может заключаться в неудовлетворительном состоянии либо неправильном действии распылителей.

Существуют случаи, когда подается в цилиндры неравномерное количество солярки и это увеличивает ее расход. Либо оказывается питания слишком мало для номинальной работы мотора. Не исключена и возможность некачественного распыления.

Если вовремя не реагировать на подобные симптомы, то может потребоваться замена форсунок. От исправности деталей питания зависит стабильная работа силовой установки.

Как провести замену распылителя

Для осуществления решения задачи о постановке новых элементов потребуется их приобретение. А при наличии элементов требуется демонтировать дизельные топливные форсунки, следуя рекомендациям по правильному выполнению данных операций.

Далее нужно провести разборку детали, заменить распылительный узел и собрать в обратной последовательности. Необходимо исключить вероятность попадания внутрь устройства и места сопряжений грязи и механических абразивных частиц. Это может привести к быстрому выходу из строя новых частей либо к их неудовлетворительному функционированию. Все элементы необходимо промыть в емкостях чистым бензином.

Обратите внимание, что во время проведения любых операций следует закрывать отверстия и выходы топливных трубопроводов защитными колпачками.

Постановка на двигатель без проверки характеристик работы деталей не принесет желаемого результата. А стенд для проверки форсунок поможет определить и отрегулировать требуемые параметры.

Каков алгоритм действий при настройке параметров впрыска

Когда проводятся демонтажные работы, повлекшие замену отдельных узлов или составляющих элементов, то понадобится обязательное определение и регулирование рабочих характеристик. В домашних условиях проделать такой комплекс операций крайне затруднительно, не имея должного материально-технического обеспечения.

Оборудование для проверки элементов питания мотора очень дорогостоящее, поэтому нужно будет посетить специализированную мастерскую, где имеется стенд для проверки форсунок. Мастера проведут диагностику и настройку следующих показателей:

номинальное рабочее давление впрыска;
регулировка распылительного факела: до срабатывания плунжерной иглы по заданным величинам давления не допускаются любые течи или струи топлива;
проверка распылительного конуса, который должен иметь четкие границы и действовать по направлению от отверстия без смещений в какую-либо сторону;
правильность рабочего процесса.

Настройка проводится в условиях, аналогичных тем, при которых происходит установка форсунок на мотор. Проверка проходит с реальными рабочими нагрузками.

В условиях СТО есть возможность выполнение ультразвуковой очистки элементов системы питания.

Какими методами промыть детали подачи топлива

Дизельные топливные форсунки часто терпят частичное или полное забивание. Проблема заключается в составе топлива. Оно содержит разнообразные смолы. Существуют такие способы удаления сорных частиц:

Не снимая элементы с двигателя, путем добавления в заправочный бак специальных химических присадок. В процессе работы загрязнения будут растворены и выведены из системы.
Очистка с помощью ультразвуковых приборов. Детали при этом размещаются внутри рабочей камеры прибора, и под воздействием низкочастотных волн происходит удаление разных отложений. Такая процедура не занимает много времени и денежных вложений, но дает неплохой результат.
Самостоятельная промывка в емкостях с чистой соляркой или бензином. Ее можно провести дома или в гараже, это не вызовет каких-либо трудностей.
Очищение от смолистых нагаров с помощью специальных средств на стендах.

При несвоевременном выявлении дефектов и проведении обслуживания может потребоваться замена форсунок.

Какова стоимость деталей системы питания

Приобретение устройств, подающих топливо в камеру сгорания дизельных силовых установок, дело недешевое.

В зависимости от марки, модели автомобиля и производителя, на форсунки топливные дизельные цена держится в границах от 10 до 25 тыс. руб., а в некоторых случаях и выше. А капитальный ремонт таких деталей на сервисных станциях будет стоить от 5 до 9 тыс. рублей за комплект.

Типоразмеры форсуночных систем питания моторов

По конструкции и принципу действия различают следующие виды форсунок:

механические. Установлены эти элементы на ранних моделях автомобилей и тракторах. Имеют понятное строение и простой алгоритм разборочно-сборочных операций;
электромеханические. Присутствуют на иномарках среднего возраста;
пьезоэлектрические. Новейшая разработка, которая присутствует на недавно выпускаемых транспортных средствах брендовых производителей. Отличаются сложной конструкцией и высокой стоимостью.

Материал для изготовления форсунок имеет много разновидностей. Основным сырьем является латунь, титановые сплавы, карбид кремния, а также специальные сплавы прочных нержавеющих сталей.

Срок службы таких элементов зависит от режимов эксплуатации и вредных воздействий и может составлять несколько десятков лет интенсивной работы. Потребуется только замена комплектующих частей.

fb.ru

О топливных форсунках | Энциклопедия автолюбителей

Автомобилисты, которые поменяли карбюраторный автомобиль оборудованный инжектором, часто заблуждаются, что проблемы с засорением топливной системы остались позади. Разборка и чистка карбюратора, регулировка тросика, подбор жиклеров, все это в прошлом, умная электроника все сделает за тебя. Но наступает такой момент, когда автомобиль оборудованный инжектором начинает тупить, а на приборной панельке не загорается сигнализатор Check Engine то это может сигнализировать что в вашем автомобиле форсунки требуют вмешательства.

Чтобы лучше разобраться в причинах засорения форсунок, давайте попробуем вспомним устройство форсунки и принцип работы

В данный момент промышленностью выпускается для типа форсунок — электромагнитные и механические.

Форсунки с механическим типом настраиваются на определенное давление топлива при постоянной подаче топлива (330 кПа соответствует системе "К-Джетроник”). При незначительном расходе бензина подача может быть пульсирующей, что значительно улучшает его распыливание. Начиная с 1993 года автоконцерны отказались от применения механических форсунок ввиду ввода более строгих требований к токсичности отработанных газов и, соответственно, к составу приготавливаемой топливовоздушной смеси. Надо отметить, что из-за изменения жесткости пружины и износа клапана с седлом происходит изменение в нормальной работе механической форсунки.Электромагнитные форсунки работают по принципу электромагнитного клапана, а не давлением топлива в отличии от механических. Поэтому изменение упругости возвратной пружины не влияет на процесс количество поступившего топлива в двигатель.

Электромагнитные форсунки устанавливаются в большинстве современных автомобилях с распределенным впрыском топлива и могут конструктивно исполняться как с верхним, нижним или боковым подводом топлива. При подаче топлива снизу осуществляется постоянная подача бензина через форсунку, что способствует ее охлаждению и исключает образование пузырьков пара. При высоком давлении впрыскивания топлива (300—400 кПа) данная проблема решается и без расхода топлива через форсунку.

Устройство форсунки:a - форсунка одноточечного впрыска, б - форсунка распределенного впрыска1 - фильтр, 2 - электрический разъем, 3 - обмотка электромагнита, 4 - корпус форсунки, 5 - сердечник, 6 - корпус клапана, 7 - клапан (б - игла клапана), 8 - уплотнительное кольцо, 9 - распылительное отверстие.

Выпускаемые в настоящее время электромагнитные форсунки производятся на высокотехнологическом оборудовании, позволяющим изготавливать форсунки с допуском в один микрон и способны выдержать до миллиарда циклов. Из-за малых размеров отверстий основная причина поломки или неудовлетворительной работы форсунок является загрязнения и отложения в выпускном канале форсунки. Хотя в самой форсунке и перед топливным насосом устанавливают топливные фильтры, которые отсеивают частицы крупнее 10—20 мкм. Поглощающая способность таких фильтров невелика, а при засорении фильтра в форсунке, количество топлива резко уменьшается. Для предотвращения выхода из строя форсунок, необходимо тщательно следить за чистотой фильтра тонкой очистки топлива и не заправляться бензином на сомнительных автозаправках.

Основной причиной засорения является неизбежное наличие в составе бензина тяжелых фракций нефтепродуктов.

В корпусе форсунки находится обмотка электромагнита и электрический контакт. В зависимости от специфики обмотки ее сопротивление может лежать в диапазоне 2 … 16 Ом. Рабочий элемент в зависимости от области использования автомобиля изготавливают плоскими, коническими и сферическими. Плоскую поверхность имеют клапаны, с малым весом около 0,5гр, что обеспечивает требуемое для высокооборотных двигателей быстродействие. Но плоские клапана более чувствительны к засорениям и износам, которые ведут к потере герметичности.Большую герметизацию обеспечивают сферические клапаны, но они используются, как правило, для форсунок в системах с центральным впрыском топлива. В настоящее время все чаще используются форсунки с коническим уплотнением клапана, обеспечивающие длительные стабильные показатели.

Конструктивные особенности и форма распыляющего элемента определяют форму распыла факела топлива, который образуется в зависимости от места установки топливной форсунки на двигателе. При наличии центрального впрыскивания угол распыла факела может составлять до 55 градусов. При наличии распределенного впрыска форма факела топлива также зависит от места установки форсунки и конфигурации впускного канала. При расположении форсунки в головке блока цилиндров рядом с впускными клапанами угол распыла факела сокращают до 25—45 градусов. В тех случаях когда форсунка располагается во впускном канале, то есть она располагается на значительном расстоянии от клапана, угол распыла факела сокращают до 15—25 градусов — так, чтобы большая часть топлива не попадала на поверхность впускного канала.

Со временем твердые смоляные отложения формируются на седлах форсунок и на краях запорных элементов. Эти отложения основная причина выхода из строя форсунок. Образование отложений происходит следующим образом. После прекращения подачи питания на двигатель, когда водитель вытаскивает ключ зажигания из замка, происходит испарение из пленки топлива легких фракций. Все остальные фракции которые не испарились остаются на деталях, так как топливо уже не поступает, то смывать их нечем. Из этих оставшихся на деталях неиспарившихся фракций и начинают образовываться смолистые отложения. Скапливаясь, эти отложения мешают конусу плотно сесть на седло, в результате чего нарушается герметичность форсунки. После остановки двигателя давление топлива в рампе еще сохраняется. Оно способствует проникновению бензина через щель негерметичного клапана, и процесс отложения твердых частиц усиливается.

Проходное сечение сопла формируется из кольцевой щели, образованной корпусом распылителя и штифтом. С появлением отложений просвет уменьшается. Давление топлива поступающего на форсунку на работающем двигателе неизменно, а время воздействия управляющего импульса на форсунку и, соответственно, время ее открытия определяются электроникой. Сопоставляя данные о составе выхлопных газов, а точнее, содержание в них кислорода, она поначалу пытается исправить положение и подает команду на форсунки увеличить время подачи, растягивая время впрыска, но всему есть предел. Кроме того, после потери герметичности ухудшается прекращение подачи топлива. Вместо того чтобы резко оборвать факел, отправив всю порцию топлива во впускной канал, форсунка продолжает подавать топливо в цилиндр заканчивая впрыск плавно. Последние капли не могут впрыснуты, а беспомощно висят на распылителе.

Из-за образовавшийся щели топливо продолжает напрасно сочиться из «закрытого» распылителя. Отложения на форсунке изменяют и саму форму распыла топлива — значит, некоторое количество топлива попадет на его стенки впускного отверстия, и в результате в цилиндры двигателя попадает меньше бензина. Ухудшение распыла из-за отложений ведет еще и к тому, что крупные капли не успевают смешаться с воздухом и не успевают сгореть в цилиндре. Одним словом, происходит полное рассогласование налаженной работы системы впрыска. В конечном итоге автолюбитель сталкивается с такими проблемами как: затрудненный пуск, плавающий холостой ход, потеря мощности, чрезмерный расход топлива.

Производители форсунок стараются увеличить срок службы форсунок, используя при производстве современные материалы, изменяя конструкцию форсунок, увеличивают точность изготовления деталей. Нефтеперерабатывающие компании производят высококачественные бензины и добавляют в них моющие присадки. И все же после пробега более 100 тыщ. рекомендуется промывать форсунки.

progiavto.ru

Устройство форсунки дизельного двигателя

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 поршнем. 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;

Принцип работы механической форсунки

Принцип работы системы питания дизеля с механическим управлением форсунки состоит в следующем. К топливному насосу высокого давления (ТНВД) подается горючее из топливного бака. 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 ДВС 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 ЭБУ 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 коленчатый вал 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.

Насос-форсунка

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 распредвала. 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.