Устройство форсунки бензинового двигателя


Устройство форсунки бензинового двигателя


Форсунки двигателя - виды и принцип работы

Содержание статьи:Форсунка (второе название — «инжектор») представляет собой конструктивный элемент системы впрыска двигателя. Подобное устройство предназначено для подачи топлива в дозированном количестве, дальнейшего его распыления во впускном коллекторе (камере сгорания), т.е. создания топливно-воздушной смеси.Оборудование такого рода используется во всех системах впрыска двигателей — и бензиновых, и дизельных. Сегодня на современных двигателях используют форсунки, которые оснащены электронным управлением впрыска.

Зависимо от того или иного способа выполнения впрыска различают такие виды форсунок, как: электромагнитная, пьезоэлектрическая и электрогидравлическая.

  • Читайте также статью: Как промывать форсунки двигателя
Фотография устройства электромагнитной форсункиЭлектромагнитное устройство такого плана, как правило, используют, на бензиновых двигателях, включая и те, которые имеют систему непосредственного впрыска. Данный вид оборудования характеризуется довольно простой конструкцией, которая состоит из сопла и включающего электромагнитного клапана, оснащенного иглой.Работа электромагнитной форсунки происходит таким образом. Электронный блок управления, в точном соответствии с заложенным ранее алгоритмом, обеспечивает в необходимый момент на обмотку возбуждения клапана подачу напряжения. В процессе этого создается электромагнитное поле, которое преодолевает усилие пружины, затем втягивает якорь с иглой и, таким образом, освобождает сопло. После этого осуществляется впрыск топлива. Когда же напряжение пропадает, пружина иглу форсунки возвращает на седло.Фотография устройства электрогидравлической форсункиЭлектрогидравлическое оборудование такого плана применяют на дизельных двигателях, включая и те, которые оборудованы системой впрыска под названием «Common Rail». Конструкция устройства данного типа объединяет в себе электромагнитный клапан, сливную и впускную дроссели, камеру управления.

Принцип работы данного оборудования основан на применении давления топлива, и при впрыске, и после его прекращения. Электромагнитный клапан в исходном положении обесточен и полностью закрыт, игла устройства прижата к седлу с помощью силы давления на поршень топлива в камере управления. В таком положении впрыск топлива не осуществляется. Следует отметить, что в такой ситуации давление топлива на иглу в связи с разностью площадей контакта менее давления, осуществляемого на поршень.

После команды электроблока управления происходит срабатывание электромагнитного клапана и осуществляется открытие сливной дроссели. При этом, топливо, находящееся в камере управления, вытекает в сливную магистраль через дроссель. Впускной дроссель служит препятствием тому, чтобы произошло быстрое выравнивание давлений не только во впускной магистрали, но также и в камере управления. Постепенно давление на поршень уменьшается, но не изменяется давление топлива, осуществляемое на иглу — в результате этого происходит поднятие иглы и, соответственно, впрыск горючего.Схема устройства пьезоэлектрической форсункиНаиболее совершенным устройством, с помощью которого обеспечивается впрыск топлива, считается пьезоэлектрическое оборудование такого плана — оно называется «пьезофорсунка». Данный вид устройств устанавливают на тех дизельных двигателях, которые оборудованы системой впрыска, носящей название Common Rail — аккумуляторная топливная система.Преимущество подобных устройств — это быстрота срабатывания (примерно в четыре раза быстрее, чем электромагнитный клапан), что в результате предоставляет возможность многократно впрыскивать топливо на протяжении течение одного цикла. Кроме этого плюсом пьезофорсунок является максимально точная дозировка топлива, которое впрыскивается.Создание данного вида оборудования стало возможным в связи с использованием в управлении форсункой пьезоэффекта, который основан на смене длины пьезокристалла в результате воздействия напряжения. Конструкция такого устройства включает в себя пьезоэлемент и толкатель, отвечающий за переключение клапана, а также иглу — всё это помещено в корпус устройства.В работе данного вида оборудования, также как и в работе электрогидравлических устройств такого плана, используют гидравлический принцип. Игла в исходном положении посажена на седло из-за высокого давления топлива. В процессе подачи на пьезоэлемент электрического сигнала, происходит увеличение его длины, что передает на поршень толкателя усилие. В результате этого происходит открытие переключающего клапана и поступление в сливную магистраль топлива. Падает давление выше иглы. В связи с давлением в нижней части происходит поднятие иглы и, соответственно, впрыск топлива.Количество топлива, которое впрыскивается, определяется такими факторами, как:
  • длительность воздействия на пьезоэлемент;
  • давление топлива в топливной рампе.
Смотрите видео про принцип работы форсунки:

Теги

Авто схемы Познавательная статья о форсунках автомобиля — какие их типы бывают и как они работают.

Интересные статьи:

Форсунки двигателя: 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

Виды, устройство и принцип работы топливных форсунок

Использование форсунок (инжекторов) позволило сделать работу автомобильного двигателя более экономичной и контролируемой в сравнении с карбюраторными системами. Их главная задача — обеспечение точной дозировки топлива, подаваемого в камеру сгорания, в определенный момент времени и образование оптимальной топливовоздушной смеси. Применяются форсунки и на бензиновых, и на дизельных моторах. Конструктивно они представляют собой сложные устройства высокой точности обработки.

Функции и виды форсунок

Топливная форсунка, или инжектор, представляет собой своеобразный клапан, работа которого контролируется блоком управления (ЭБУ) двигателя. Это позволяет подавать топливо, находящееся под высоким давлением, строго ограниченными порциями и в заданный момент времени. В зависимости от типа системы впрыска форсунка может устанавливаться в различных местах. Так, при моновпрыске она располагается перед дросселем во впускном трубопроводе. В системе с распределенным впрыском форсунки устанавливаются в ГБЦ перед клапанами. При этом для каждого цилиндра предусматривается свой отдельный инжектор. В двигателях с непосредственным впрыском форсунки находятся в верхней части цилиндра, подавая топливо сразу в камеру сгорания.

По способу управления (типу привода) инжекторы разделяют на следующие типы:

  • механические;
  • электромагнитные;
  • электрогидравлические;
  • пьезоэлектрические.
Устройство механической форсунки

Механические форсунки применяются на дизелях. Принцип их работы основан в воздействии усилия давления топлива на запорную пружину. Когда давление в системе выше сопротивления пружины, игла поднимается и происходит впрыск. После того как давление падает, игла возвращается в исходное положение. Стоит отметить, что давление таких форсунок дизельных двигателей очень низкое, а потому они редко применяются в современном автомобилестроении.

Электромагнитные и гидромеханические инжекторы могут иметь:

  • клапан форсунки со сферическим профилем;
  • штифтовой клапан;
  • дисковый клапан.
Как устроена электромагнитная форсунка двигателя

Такой тип инжекторов используется преимущественно в бензиновых системах, включая двигатели с непосредственным впрыском. По функциональному назначению электромагнитные форсунки разделяются на пусковые (например, в системе «K-Jetronic») и рабочие. Последние могут быть центральными (выполняют точечный впрыск) и индивидуальными (распределяют топливо по цилиндрам).

Читайте также:  Топливные системы бензиновых и дизельных двигателейУстройство электромагнитной форсунки

Конструктивно электромагнитная форсунка самая простая. Ее основными элементами являются:

  • герметичный корпус;
  • разъем для подключения к электрической цепи;
  • запирающая пружина;
  • обмотка возбуждения клапана;
  • якорь электромагнита;
  • игла;
  • уплотнители;
  • сопло;
  • фильтр-сеточка форсунки;
  • распылитель.

В заданный момент времени ЭБУ двигателя подает напряжение на обмотку возбуждения, что обеспечивает формирование электромагнитного поля, воздействующего на якорь с иглой. В этот момент усилие сжатия пружины становится меньше магнитной силы, якорь втягивается, игла поднимается и освобождает сопло инжектора. Управляющий клапан форсунки двигателя открывается, и происходит впрыск топлива под высоким давлением. Когда блок управления прекращает подачу энергии на обмотку, пружина возвращает иглу в исходное положение.

Вопреки расхожему заблуждению, сама электромагнитная форсунка бензинового двигателя не создает давление. Давление в системе создается топливным насосом.

Электромагнитные инжекторы подбираются в зависимости от мощности двигателя. Прежде всего, необходимо знать, какое сопротивление у форсунок. В заводском исполнении они бывают низкоомные (2-6 Ом) и высокоомные 12-16 Ом.  При низком сопротивлении может быть установлен дополнительный резистор в 6-8 Ом, который снизит потребление тока.

Принцип действия электрогидравлической форсунки
Устройство электрогидравлической форсунки двигателя

Электрогидравлический инжектор (насос-форсунка) — это форсунки топливные дизельные. Они подходят для типовых ТНВД и систем Common Rail. Состоят такие форсунки из следующих элементов:

  • сопло;
  • пружина;
  • камера управления;
  • дроссель слива;
  • якорь электромагнита;
  • магистраль слива топлива;
  • разъем для подключения к электрической цепи;
  • обмотка возбуждения;
  • штуцер подачи топлива;
  • дроссель на впуске;
  • поршень;
  • игла распылителя.

В момент начала цикла управляющий электромагнитный клапан форсунки полностью закрыт. Топливо в системе давит на поршень, находящийся в камере управления, а игла инжектора плотно прижата к седлу. ЭБУ двигателя подает напряжение на обмотку возбуждения электромагнитного клапана. Дроссель слива открывается, и топливо поступает в сливную магистраль.

Дроссель впуска, в свою очередь, не позволяет мгновенно выровнять давление на впуске и в камере управления. Таким образом, на некоторый промежуток времени усилие, воздействующее на поршень, уменьшается, а давление на иглу остается высоким. Эта разность давлений и обеспечивает подъем иглы и впрыск топлива.

Особенности работы пьезоэлектрической форсунки
Устройство пьезоэлектрической форсунки двигателя

Это исключительно дизельная форсунка, которая считается наиболее прогрессивной, поскольку обеспечивает более быстрое срабатывание, максимально точную дозировку и позволяет выполнять многократный впрыск на протяжении одного цикла. Она применяется в дизельных двигателях Common Rail. Пьезоэлектрические форсунки двигателя состоят из таких деталей:

  • игла;
  • уплотнители;
  • блок дросселей;
  • пружина запора иглы;
  • переключающий клапан форсунки;
  • пружина клапана;
  • поршень клапана;
  • пьезоэлемент;
  • сливная магистраль;
  • поршень толкателя;
  • фильтр;
  • разъем для подключения к цепи питания;
  • нагнетательная магистраль.

Принцип работы такого инжектора основан на изменении длины пьезоэлемента при подаче на него напряжения. В начальном положении игла под воздействием давления топлива посажена на седло. Когда ЭБУ двигателя посылает сигнал на пьезоэлемент, последний, изменяя длину, воздействует на поршень толкателя. Переключающий клапан форсунки открывается, и топливо подается на слив. Аналогично электрогидравлическим системам, создается разность низкого давления над иглой и высокого под ней, и она поднимается, выполняя впрыск дизтоплива. Количество последнего при этом регулируется длительностью подачи напряжения на пьезоэлемент пьезофорсунки и давлением в топливной рампе двигателя.

Рабочие параметры и неисправности инжекторов

Одной из основных характеристик форсунки является факел распыла. Для обеспечения корректной работы двигателя топливо должно распыляться под высоким давлением и на большую площадь. При этом размеры капель горючего должны быть как можно меньше. Это позволяет ускорить процесс сгорания и уменьшить расход топлива. Если же подача бензина или дизеля будет осуществляться струей, возникнут провалы в работе мотора, увеличится количество сажи в выхлопе. Происходит это, когда распылитель инжектора загрязняется.

Также важным параметром является время впрыска форсунок, или лаг открытия и закрытия. Он зависит от множества параметров напряжения, уровня давления и типа топлива. Измеряется лаг лабораторным методом, в ходе которого определяется количество пролитого топлива за единицу времени.

Несмотря на сложное устройство, топливные инжекторы имеют длительный срок эксплуатации. В среднем он составляет от 100 до 150 тысяч километров пробега. Основным требованием для обеспечения продолжительности работы форсунок является качество топлива и своевременный технический осмотр автомобиля.

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка...

Принцип работы форсунки инжекторного двигателя

Топливные форсунки в бензиновом двигателе представляют собой небольшие электромеханические устройства, которые используются для распыления топлива во впускной коллектор непосредственно перед впускным клапаном. Инжектор имеет сетку с высоким микронным фильтром на верхней стороне входа и небольшие отверстия для на дне для распыления топлива. Топливо действует как смазочный агент для инжектора. Вода в топливе чрезвычайно вредна для инжекторов из-за того, что она ухудшает смазочные свойства топлива. Форсунки открываются и закрываются с тем же циклом, что и двигатель, для двухтактных двигателей, а также в половине оборотов двигателя для четырехтактных двигателей. Это соответствует более 138 000 раз в час. Топливные форсунки подвергаются воздействию углерода и грязи, вносимых плохим воздухоочистителем. Тип используемого топлива и класс, а также добавки непосредственно влияют на продолжительность жизни инжекторов. Компьютер управляет топливными форсунками. При включении двигателя они непрерывно работают. По сути, компьютер открывает и закрывает форсунку в каждый заданный момент времени. Когда нет электрического импульса инжектор закрывается. Компьютер, получив информацию от различных датчиков, определяет время, в течение которого инжектора должны быть открыты, чтобы впрыскивать нужное количество топлива. Средний рабочий цикл топливной форсунки измеряется в миллисекундах. Среднее значение составляет от 1,5 до 6 миллисекунд. Топливные форсунки бывают разных размеров в зависимости от объема цилиндров и требований к мощности двигателя. Существует несколько основных типа инжекторов. Первая - это самая старая версия, которая представляет собой моновпрыск. Это, по сути, система, в которой один или два топливных форсунки расположены в самом корпусе дроссельной заслонки. Они подают топливо, впрыскивая во впускной коллектор. Эта система была наиболее широко используемой системой в 90-х годах. Она была более эффективной, чем карбюратор, поскольку он может регулировать плотность топливно-воздушной смеси не зависимо от разряжения в коллекторе, но не был столь же эффективен, как раздельный впрыск. Причина этого в том, что цилиндры, наиболее близкие к форсункам, имели более богатую смесь, чем дальние. Раздельный впрыск устраняет этот недостаток, впрыскивая такое же количество топлива в каждый цилиндр. Прямой впрыск топлива - это технология подачи топлива, которая позволяет бензиновым двигателям сжигать топливо более эффективно, что приводит к увеличению мощности, более чистым выбросам и увеличению экономии топлива. В системе прямого впрыска воздух и бензин предварительно не смешиваются. Воздух поступает через впускной коллектор, а бензин впрыскивается непосредственно в цилиндр. В сочетании с ультраточным управлением компьютером прямой впрыск позволяет более точно контролировать количество впрыскиваемого топлива и время впрыска. Расположение инжектора также позволяет использовать более оптимальный режим распыления. Результатом является более полное сгорание - другими словами, больше бензина сжигается, что приводит к увеличению мощности и меньшему загрязнению от каждой капли бензина. Чтобы обеспечить правильное количество топлива для каждого рабочего состояния, блок управления двигателем должен контролировать огромное количество входных датчиков, подробнее на http://avtofun.ru. Здесь только несколько: • Датчик массового расхода воздуха - сообщает блоку управления количество воздуха, поступающего в двигатель. • Датчик кислорода (лямбда зонд) - контролирует количество кислорода в выхлопных газах, поэтому ЕБУ может определить, насколько богата или обеднена топливная смесью, и вносить соответствующие изменения. • Датчик положения дроссельной заслонки - контролирует положение дроссельной заслонки (которое определяет, сколько воздуха поступает в двигатель), поэтому ЭБУ может быстро реагировать на изменения, увеличивая или уменьшая расход топлива по мере необходимости. • Датчик температуры охлаждающей жидкости - позволяет ЕБУ определять, когда двигатель достиг своей нормальной рабочей температуры. • Датчик напряжения - контролирует напряжение системы в автомобиле, поэтому ЕБУ может повышать скорость холостого хода, если напряжение падает (что указывает на высокую электрическую нагрузку). • Датчик частоты вращения коленчатого вала - контролирует частоту вращения двигателя, что является одним из факторов, используемых для расчета ширины импульса. Блок управления двигателем использует формулу и большое количество таблиц поиска для определения длительности электрического импульса подаваемого на форсунки для данных условий эксплуатации. Уравнение будет представлять собой ряд множителей, умноженных друг на друга. Многие из этих факторов будут получены из таблиц поиска. Мы проведем упрощенный расчет ширины импульса топливного инжектора. В этом примере наше уравнение будет иметь только три фактора, тогда как реальная система управления может иметь сто или более. Длительность импульса = (ширина базового импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B) Чтобы вычислить ширину импульса, ЕБУ сначала ищет ширину основного импульса в таблице поиска. Ширина базового импульса зависит от частоты вращения двигателя (RPM) и нагрузки (которая может быть рассчитана из положения дроссельной заслонки). Скажем, скорость двигателя составляет 2000 об / мин, а загрузка - 4. Мы находим номер на пересечении 2000 и 4, что составляет 8 миллисекунд.
RPM нагрузка
1 2 3 4 5
1000 1 2 3 4 5
2000 2 4 6 8 10
3000 3 6 9 12 15
4000 4 8 12 16 20
В следующих примерах A и B являются параметрами, которые поступают от датчиков. Предположим, что A - температура охлаждающей жидкости, а B - уровень кислорода. Если температура охлаждающей жидкости равна 100, а уровень кислорода равен 3, таблицы поиска говорят нам, что коэффициент A = 0,8 и коэффициент B = 1,0.
A Фактор A В Фактор B
0 1.2 0 1,0
25 1,1 1 1,0
50 1,0 2 1,0
75 0.9 3 1,0
100 0.8 4 0,75
Таким образом, поскольку мы знаем, что ширина базового импульса является функцией нагрузки и RPM, а ширина импульса = (ширина базового импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B), общая ширина импульса в нашем примере равна: 8 x 0,8 x 1,0 = 6,4 миллисекунды В этом примере вы можете увидеть, как система управления вносит коррективы. С параметром B в качестве уровня кислорода в выхлопной трубе таблица поиска для B - это точка, в которой (по мнению разработчиков двигателей) имеется слишком много кислорода в выхлопе, и, соответственно, ЕБУ уменьшает топливо. Реальные системы управления могут иметь более 100 параметров, каждый со своей собственной таблицей поиска. Некоторые параметры даже со временем меняются, чтобы компенсировать изменения в производительности компонентов двигателя, таких как каталитический нейтрализатор. И в зависимости от частоты вращения двигателя, возможно, придется выполнять эти вычисления более ста раз в секунду. Механическая впрыска топлива использовалась в 1960-х и 1970-х годах многими производителями на их высокопроизводительных спортивных автомобилях. Электрический топливный насос высокого давления, установленный в топливных баков, накачивает топливо под давлением 7 бар в рампу. Это резервуар, который поддерживает постоянное давление подачи топлива и также сглаживает импульсы топлива, поступающего из насоса. Из аккумулятора топливо проходит через бумажный фильтр, а затем подается в блок управления топливным счетчиком, также известный как распределитель топлива. Это устройство приводится в движение от распределительного вала, и его работа, как следует из названия, заключается в распределении топлива на каждый цилиндр в правильное время и в правильных количествах. Количество впрыскиваемого топлива контролируется клапаном, расположенным в воздухозаборнике двигателя. Заслонка находится под блоком управления и поднимается и падает в ответ на воздушный поток. Когда вы открываете дроссель, увеличивая воздушный поток, крышка поднимается. Это изменяет положение челночного клапана в блоке управления дозатором, чтобы обеспечить подачу большего количества топлива в цилиндры. Из дозирующего устройства топливо подается в каждую форсунку по очереди. Затем топливо впрыскивается во входное отверстие головки блока цилиндров. Каждый инжектор содержит подпружиненный клапан, который закрыт под давлением пружины. Клапан открывается только при впрыске топлива (как у дизельной форсунуи).
У движущегося автомобиля есть определенное количество кинетической энергии, и тормоза должны удалить эту энергию, чтобы остановить ее. Как работают тормоза? Каждый раз, когда вы останавливаете свой автомобиль, ваши тормоза преобразуют кинетическую эн... Воздушные тормоза используются в грузовых автомобилях, автобусах, прицепах и полуприцепах. Это предпочтительный тип тормозной системы для этих автомобилей по нескольким причинам. Во-первых, использование воздуха позволяет подключать несколько транспо... Когда впускной клапан открывается раньше, а выпускной клапан закрывается чуть позднее, имеется период времени, когда оба клапана открыты. Этот период перекрытия клапанов происходит, когда поршень находится в ВМТ. От... Bridgestone Corporation является одним из крупнейших производителей шин для легковых и грузовых автомобилей, основанная в 1931 году Shojiro Ишибаши в городе Куруме , Фукуока , Япония. Название Bridgestone означает «каменный мост» в переводе с японско...
Система охлаждения Уаз Хантер, модели УАЗ-315195 с двигателями ЗМЗ-409.10 Евро-2, ЗМЗ-40904.10 Евро-3 и ЗМЗ-40905.10 Евро-4, и модели УАЗ-315196 с двигателем ЗМЗ-4091.10 Евро-3, жидкостная, закрытая,... Автоматическое экстренное торможение (AEB) - это функция, которая предупреждает водителя о скором столкновении и помогает ему использовать максимальную тормозную способность автомобиля. Система будет самостоятельно тормозить, если ситуация станет кри... Компания Tesla представила свой новый компактный электрический кроссовер под названием Model Y. Премьера машины состоялась в дизайн-студии американского бренда в Лос-Анджелесе. Цены на автомобиль стартуют от 39 000 долларов. Топовые версии обойдутся... Дизельный двигатель является двигателем, воспламенение топлива в котором осуществляется при нагревании от сжатия. Стандартный дизельный двигатель не может работать на газовом топливе, потому что метан обладает существенно более высокой температурой в...


Устройство и принцип работы форсунок бензинового двигателя / Блог АвтоТО - Обслуживание автомобиля

Запись опубликована 27.09.2010 автором dimalgor.

Mнoгиe coвpeмeнныe aвтoмoбили ocнaщaютcя cиcтeмaми впpыcкa тoпливa.

Cocтoяниe фopcyнoк - нeoтъeмлeмoй чacти cиcтeмы впpыcкa - вo мнoгoм oпpeдeляeт эффeктивнocть paботы двигaтeля. Bпpыcк  тoпливa - имeeт нeocпopимыe пpeимyщecтвa пo cpaвнeнию c кapбюpaтopным пpинципoм cмeceoбpaзoвaния. B пepвyю oчepeдь, этo бoлee тoчнoe дoзиpoвaниe тoпливa, a cлeдoвaтeльнo, бoльшaя экoнoмичнocть и пpиeмиcтocть aвтoмoбиля и мeньшaя тoкcичнocть oтpaбoтaвшиx гaзoв.

Oднaкo ocнoвнaя иcпoлнитeльнaя дeтaль cиcтeмы впpыcкa - фopcyнкa - paбoтaeт в тяжeлыx ycлoвияx и пoэтoмy вecьмa тpeбoвaтeльнa к oбcлyживaнию.

Oбщиe пoнятия

Фopcyнкa (инжeктop) - yпpaвляeмый элeктpoмaгнитный клaпaн, oбecпeчивaющий дoзиpoвaннyю пoдaчy тoпливa в цилиндpы  двигaтeля. Cyщecтвyют фopcyнки для цeнтpaльнoгo (oднoтoчeчнoгo,  мoнo) и для pacпpeдeлённoгo (мнoгoтoчeчнoгo) впpыcкa. Блoк yпpaвлeния - элeктpoнный блoк, yпpaвляющий  cиcтeмoй впpыcкa, в чacтнocти paбoтoй фopcyнoк.

Уcтpoйcтвo и пpинцип paбoты

Toпливo пoдaётcя к фopcyнкe пoд oпpeдeлённым (зaвиcящим oт peжимa paбoты двигaтeля) дaвлeниeм. Элeктpичecкиe импyльcы, пocтyпaющиe нa элeктpoмaгнит фopcyнки oт блoкa yпpaвлeния, пpивoдят в дeйcтвиe игoльчaтый клaпaн, oткpывaющий и зaкpывaющий кaнaл фopcyнки. Кoличecтвo pacпыляeмoгo тoпливa пpoпopциoнaльнo длитeльнocти импyльca, зaдaвaeмoй блoкoм  yпpaвлeния. Фopмa и нaпpaвлeниe pacпыляeмoгo фaкeлa игpaют cyщecтвeннyю poль в пpoцecce cмeceoбpaзoвaния и oпpeдeляютcя кoличecтвoм и pacпoлoжeниeм pacпылитeльныx oтвepcтий.

Pacпoлoжeниe, клaccификaция и мapкиpoвкa фopcyнoк

Цeнтpaльный впpыcк - B oбщий впycкнoй тpyбoпpoвoд тoпливo впpыcкивaeтcя oднoй фopcyнкoй (или двyмя кaк нa Xoндe), кoтopaя ycтaнaвливaeтcя пepeд дpocceльнoй зacлoнкoй, в мecтe, гдe 'дoлжeн cтoять кapбюpaтop', и xapaктepизyeтcя низким coпpoтивлeниeм oбмoтки элeктpoмaгнитa (дo 4-5 Ом). Pacпpeдeлённый впpыcк - Oтдeльныe фopcyнки ocyщecтвляют впpыcк тoпливa вo впycкныe тpyбoпpoвoды кaждoгo цилиндpa. Oни pacпoлaгaютcя y ocнoвaния впycкныx тpyбoпpoвoдoв (y кopпyca гoлoвки блoкa цилиндpoв) и oтличaютcя oтнocитeльнo выcoким coпpoтивлeниeм oбмoтoк элeктpoмaгнитoв (дo 12-16 Oм). Или мeньшим, нo c дoпoлнитeльным блoкoм coпpoтивлeний.

Ha нeкoтopыx aвтoмoбиляx пocлeднeгo пoкoлeния тoпливo пoдaётcя нeпocpeдcтвeннo в кaмepy cгopaния (нeпocpeдcтвeнный впpыcк). Фopcyнки тaкиx двигaтeлeй oтличaютcя выcoким paбoчим нaпpяжeниeм элeктpoмaгнитa (дo 100 B).B мapкиpoвкe фopcyнoк мoжeт oтpaжaтьcя фaбpичнaя (тopгoвaя) мapкa или нaзвaниe; кaтaлoжный нoмep или нaимeнoвaниe; нoмep cepии.

Ocнoвныe пpизнaки и пpичины нeиcпpaвнocти фopcyнoк

Cocтoяниe фopcyнoк cyщecтвeннo влияeт нa paбoтy двигaтeля. Ocнoвными пpизнaкaми иx нeиcпpaвнocти бывaют:

  • нeдocтaтoчнaя мoщнocть, paзвивaeмaя двигaтeлeм;
  • pывки и пpoвaлы пpи yвeличeнии нaгpyзки нa двигaтeль;
  • нeycтoичивaя paбoтa нa мaлыx oбopoтax;
  • пoвышeннaя тoкcичнocть oтpaбoтaвшиx гaзoв.

Haибoлee pacпpocтpaнeннoй нeиcпpaвнocтью фopcyнoк являeтcя иx зaгpязнeниe. Oни pacпoлoжeны в зoнe вoздeйcтвия выcoкиx тeмпepaтyp. Cлeдcтвиe этoгo -зaкoкcoвывaниe coдepжaщимиcя в тoпливe (ocoбeннo низкoкaчecтвeннoм) cмoлaми, oбpaзoвaниe нa фopcyнкe твepдыx oтлoжeний, пepeкpывaющиx (чacтичнo или пoлнocтью) pacпылитeльныe oтвepcтия и нapyшaющиx гepмeтичнocть игoльчaтoгo клaпaнa. Кpoмe тoгo, oбщee зaгpязнeниe элeмeнтoв тoпливнoй cиcтeмы (бaкa, тpyбoпpoвoдoв, фильтpa и т.д.) пpивoдит к зacopeнию чacтичкaми шлaмa кaнaлoв и фильтpa фopcyнки. Ocнoвным cпocoбoм вoccтaнoвлeния нopмaльнoй paбoтocпocoбнocти фopcyнoк являeтcя иx пpoмывкa.

Пpoмывкa фopcyнoк

Этa oпepaция пoдpaзyмeвaeт yдaлeниe (вымывaниe) нaкoпившиxcя зaгpязнeний из cиcтeмы. К ocнoвным cпocoбaм пpoмывки
фopcyнoк oтнocятcя:

  • пpoмывкa cпeциaльными пpиcaдкaми к тoпливy;
  • пpoмывкa бeз дeмoнтaжa фopcyнoк c двигaтeля cпoмoщью cпeциaльнoй ycтaнoвки;
  • пpoмывкa нa yльтpaзвyкoвoм cтeндe c дeмoнтaжoм фopcyнoк c двигaтeля.

Пpoмывкa c пoмoщью пpиcaдoк к тoпливy oтличaeтcя пpocтoтoй и зaключaeтcя в пepиoдичecкoм (кaждыe 2-3 тыc.км) дoбaвлeнии в тoпливo cпeциaльныx пpeпapaтoв. Этo пoзвoляeт пpoмывaть нe тoлькo caми фopcyнки, нo и вcю тoпливнyю cиcтeмy. Дaнный cпocoб эффeктивeн пpи peгyляpнoм yдaлeнии нeбoльшиx зaгpязнeний и нocит cкopee пpoфилaктичecкий xapaктep.

Bнимaниe! Удaлeниe зacтapeлыx oтлoжeний пoдoбным мeтoдoм мoжeт пpивecти к пpямo пpoтивoпoлoжнoмy peзyльтaтy: бoльшoe кoличecтвo шлaмa, cмытoгo мoющeй пpиcaдкoй co cтeнoк тoпливнoй cиcтeмы, зacopяeт тpyбoпpoвoд, тoпливный фильтp, a инoгдa и caми фopcyнки, oкoнчaтeльнo вывoдя иx из cтpoя. Пpoмывкa фopcyнoк c пoмoщью cпeциaльнoй ycтaнoвки бeз иx дeмoнтaжa зaключaeтcя в paбoтe двигaтeля нa cпeциaльнoм пpoмывaющeм тoпливe (coльвeнтe). Для этoгo oтключaeтcя штaтный тoпливный нacoc aвтoмoбиля и мaгиcтpaль cливa тoпливa в бaк (oбpaткa), a тoпливoпpoвoд cиcтeмы впpыcкa coeдиняeтcя c ycтaнoвкoи, имeющeи peзepвyap c coльвeнтoм, кoтopыи пoд дaвлeниeм пoдaётcя нa фopcyнки.

Пpoцecc дeлитcя нa нecкoлькo этaпoв. Cнaчaлa двигaтeль paбoтaeт в тeчeнии 15 минyт в peжимe xoлocтoгo xoдa. Зaтeм eгo ocтaнaвливaют нa 15 минyт для paзмягчeния ocoбo cтoйкиx oтлoжeний. Пoтoм двигaтeль cнoвa зaпycкaeтcя и paбoтaeт 15 минyт в peжимe пepиoдичecкoгo yвeличeния oбopoтoв дo иx мaкcимaльнoгo чиcлa. Зaключитeльным этaпoм пpoмывки являeтcя вoccтaнoвлeниe coeдинeний штaтныx тoпливoпpoвoдoв и paбoтa двигaтeля нa бeнзинe в тeчeнии 30 минyт. Пoдoбнyю пpoмывкy peкoмeндyeтcя пpoвoдить чepeз кaждыe 15-20 тыc. км пpoбeгa.

Пpoмывкa нa yльтpaзвyкoвoм cтeндe c дeмoнтaжoм фopcyнoк пpимeняeтcя в кaчecтвe кpaйнeй мepы для yдaлeния бoльшиx зaтвepдeвшиx oтлoжeний, кoгдa пepвыe двa cпocoбa нe пpивoдят к жeлaeмым peзyльтaтaм. Пpинцип дeйcтвия тaкиx cтeндoв ocнoвaн нa paзpyшeнии oтлoжeнии пoгpyжeннoи в cпeциaльныи мoющии cocтaв фopcyнки c пoмoщью yльтpaзвyкa. Кpoмe тoгo, cтeнды, кaк пpaвилo, пoзвoляют тoчнo oцeнить пpoизвoдитeльнocть и кaчecтвo pacпылa фopcyнки.

Oбщиe peкoмeндaции

Cтapaйтecь избeгaть зaпpaвoк тoпливoм нa coмнитeльныx AЗC. Иcпoльзoвaниe кaчecтвeннoгo бeнзинa пpoдлит cpoк cлyжбы инжeктopa. Coблюдaйтe peкoмeндyeмыe cpoки зaмeны тoпливнoгo фильтpa.

Продолжаем изучать двигатель: устройство и принцип работы турбонаддува.

Многоточечная форсунка впрыска топлива - расположение, устройство

LCMS ELECTUDE позволяет получить комплексные знания и навыки для работы с бензиновыми, дизельными топливными системами. Большое внимание уделяется как исполнительным механизмам, так и управлению впрыском топлива. Среди новых переведённых модулей LCMS раздела "Автомобильные основы" - модуль, посвящённый многоточечной форсунке впрыска топлива.
С каждым тактом впуска двигатель всасывает воздух. Путём добавления в воздух топлива формируется горючая смесь. Управление впрыском топлива происходит при помощью форсунки, которая является исполнительным механизмом. В системе впрыска используется одна форсунка на цилиндр. 

Расположение

В случае бензинового двигателя с системой непосредственного впрыска форсунки размещаются во впускном коллекторе или непосредственно во впускных отверстиях головки цилиндров. Таким образом, форсунки могут распылять бензин в направлении впускных клапанов.

Топливоподкачивающий насос откачивает бензин из топливного бака и подаёт его под давлением через фильтр к топливной рампе.


Форсунки подключены к топливной рампе, в которой регулируется давление топлива до требуемого значения с помощью регулятора давления. Избыток топлива (давления) подаётся в топливный бак по обратному топливопроводу.

Устройство многоточечной форсунки впрыска

Форсунка часто имеет пластиковый корпус, в котором находится штекерное соединение, которое подключено к катушке форсунки.


В сердечнике катушки расположен поршень, который соединен с иглой впрыска. За поршнем находится пружина, которая вдавливает его и иглу впрыска в гнездо клапана. В результате данного вдавливания игла впрыска закрывает отверстие для впрыска.

Обычно отверстие для впрыска состоит из нескольких отверстий. Поскольку данные отверстия очень маленькие, топливо выходит из форсунки в виде мелкодисперсного тумана. В топливоснабжении, в верхней части форсунки размещен фильтр, который предотвращает попадание загрязнений в форсунку. Резиновые кольца обеспечивают герметичное соединение между топливной рампой, форсункой и впускным отверстием/трубой. 


Принцип действия

При открытии форсунки через катушку начинает проходить ток. Магнитное поле в катушке подтягивает поршень и вместе с ним иглу впрыска. Если игла впрыска перемещается вверх, открывается отверстие для впрыска, и форсунка впрыскивает мелкодисперсный бензиновый туман. Чем мельче этот туман, тем легче он испаряется. Если через катушку не проходит ток, то магнитное поле исчезает. Возвратная пружина толкает поршень и иглу впрыска вниз: отверстие для впрыска закрывается. Форсунка осуществляет впрыск топлива, когда подключены её положительная и отрицательная клеммы. Положительная клемма подключена постоянно, а отрицательное подключение создает блок управления, когда активирует транзистор. Таким образом, можно сделать вывод, что форсунки приводит в действие блок управления.

Управление двигателем

Самописец показывает напряжение в точке подключения 4 блока управления (относительно заземления).

Если транзистор в блоке управления не является проводящим, то напряжение на клемме 4 равно 12 вольт (международное обозначение: V, русское обозначение: В).

Как только форсунка включена, блок управления заземляет клемму 4, что понижает напряжение до 0 V.

Электрические свойства

Когда включается форсунка, через катушку перестает проходить электрический ток. Это означает, что магнитное поле исчезает и форсунка закрывается.

Когда магнитное поле исчезает, катушка форсунки начинает генерировать индукционное напряжение.

Длительность импульса форсунки

Каждый раз форсунка впрыскивает необходимое количество топлива. Период, во время которого форсунка открыта, называется временем впрыска.

Время впрыска всегда длится недолго, поэтому оно измеряется в миллисекундах (международное - ms, рус. - мс).

Реальное значение времени впрыска составляет от 1 до 25 ms. Вы можете измерить время впрыска с помощью специального тестера или осциллографа.

Кстати, один из наших более ранних дайджестов был полностью посвящён измерительному оборудованию:  "Как обучиться работать со штангенциркулем и другим измерительным оборудованием". Изучите, пожалуйста, этот материал, если не сделали это раньше.

Топливная система инжектора автомобиля - устройство и как работает

Топливная система автомобилей с электронным впрыском имеет ряд особенностей по сравнению с карбюраторным двигателем. Расскажем как работает топливная система инжектора, ее основная задача и устройство.

Устройство

Задачей системы подачи топлива является обеспечение подачи необходимого количества топлива в двигатель на всех рабочих режимах. Топливо подается в двигатель форсунками, установленными во впускной трубе. В систему подачи топлива инжектора входят следующие элементы:
  • электробензонасос 5;
  • топливный фильтр 6;
  • топливопроводы — подающий 8 и сливной 7;
  • рампа форсунок с топливными форсунками 9;
  • регулятор давления топлива 4;
  • штуцер контроля давления топлива 1.

Устройство система подачи топлива инжекторного двигателя

Электробензонасос

Электробензонасос конструктивно входит в модуль электробензонасоса, устанавливаемого на инжекторных автомобилях внутри топливного бака. Модуль включает в себя сам насос, датчик указателя уровня топлива, фильтр и завихритель для отделения пузырьков пара. Электробензонасос нагнетает топливо из топливного бака в подающий топливопровод. На инжекторных автомобилях применяется модуль погружного типа, то есть располагается непосредственно в топливном баке и охлаждается за счет бензина. Создаваемое насосом давление топлива значительно больше требуемого для нормальной работы двигателя на любых режимах.

Электробензонасос управляется контроллером системы через отдельное реле. Реле предотвращает подачу топлива при включенном зажигании и неработающем двигателе.


Топливный фильтр

Система топливоподачи предназначена для точной регулировки количества поступающего в двигатель топлива. Грязь в топливе может привести к неустойчивой работе форсунок и регулятора давления, быстрому их износу. Поэтому к чистоте топлива предъявляются особые требования.

В системе топливоподачи предусмотрен фильтр. Основу топливного фильтра составляет бумажный элемент с пористостью около 10 мкм. Интервал замены фильтра зависит от объема фильтра и степени загрязнения топлива.

Топливопроводы

Различают прямой и обратный топливопроводы. Прямой предназначен для топлива, поступающего из модуля электробензонасоса в топливную рампу. Обратный доставляет избыток топлива после регулятора давления обратно в бак.

Топливная рампа


Топливная рампа инжекторного двигателя
Топливо заполняет топливную рампу и равномерно распределяется на все форсунки. На топливной рампе кроме форсунок располагаются регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе. Размеры и конструктивное исполнение рампы устраняют локальные пульсации давления топлива вследствие резонансов при работе форсунок.

Регулятор давления топлива

Количество впрыскиваемого топлива должно зависеть только от длительности впрыска — времени открытого состояния форсунки. Поэтому разница между давлением топлива в топливной рампе и давлением во впускной трубе (перепад давления на форсунках) должна оставаться постоянной. Для этого служит регулятор давления топлива. Он пропускает обратно в бак излишки топлива.

Электромагнитная форсунка

Основное устройство дозировки топлива. Электромагнитная форсунка имеет клапанную иглу с насаженным магнитным сердечником.


В спокойном состоянии спиральная пружина прижимает клапанную иглу к уплотнительному седлу распылителя и закрывает выходное топливное отверстие. При прохождении электрического тока сердечник с клапанной иглой поднимается (на 60—100 мкм), и топливо впрыскивается через калиброванное отверстие. В зависимости от способа впрыска, частоты вращения и нагрузки двигателя время включения составляет 1,5—18 мс. Зависимость количества прошедшего через форсунку топлива от времени открытия при постоянной разности давлений — важнейший показатель работы форсунки. Не стоит менять форсунки на своем автомобиле на дорогие от иномарки. Как правило, хороших результатов это не дает, более действенный метод это очистка форсунок. Из вышесказанного видим, что форсунка — очень важный компонент системы впрыска. Поэтому она требует к себе большого внимания.

Как работает

Для нормальной работы двигателя необходимо обеспечить поступление в камеру сгорания двигателя топливовоздушной смеси оптимального состава. Смесь приготавливается во впускной трубе при смешивании воздуха и топлива. Контроллер подает на форсунку управляющий импульс, который открывает нормально закрытый клапан форсунки, и топливо под давлением распыляется во впускную трубу перед клапаном.

Поскольку перепад давления топлива поддерживается постоянным, количество подаваемого топлива пропорционально времени, в течение которого форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Увеличение длительности импульса впрыска приводит к увеличению количества подаваемого топлива — обогащению смеси. Уменьшение длительности импульса впрыска приводит к уменьшению количества подаваемого топлива, то есть к обеднению.

Наряду с точной дозировкой впрыскиваемой топливной массы имеет важное значение и момент впрыскивания. Поэтому количество форсунок соответствует количеству цилиндров двигателя.

Устройство форсунки дизельного двигателя


Дизельные форсунки: особенности конструкции

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.

Устройство автомобилей



Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

  • оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
  • обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
  • распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
  • резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые. Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.

В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой. Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

***

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин. В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания - Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции - с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями». В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

***

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В. Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа. Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.



На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами. Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.

Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

***

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания. Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло. Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса. Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.

***

Трубопроводы высокого давления дизеля


Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

Устройство топливной форсунки дизельного двигателя

С момента появления дизельные двигатели постоянно совершенствовались.

Если первые силовые установки на дизельном топливе отличались повышенной вибрацией и значительной шумностью, современные аналоги практически сравнялись по своим характеристикам с традиционно тихими бензиновыми моторами.

См. также нашу статью Устройство и принцип работы дизельного двигателя.

Такой результат стал возможен благодаря внедрению принципиально иной технологии подачи горючего в камеру сгорания силовой установки. Специальные насос-форсунки осуществляют дозированную подачу дизельного топлива, обеспечивают плавность и экономичность работы мотора. Рассмотрим устройство топливной форсунки дизельного двигателя, а также принцип её работы.

Значение топливной форсунки для дизельного мотора

В современных дизельных моторах топливная форсунка является важнейшим элементом подачи горючего в камеру сгорания каждого цилиндра силовой установки. В зависимости от используемой системы управления впрыском топлива насос-форсунки могут отличаться по модели, форме, размеру и способу управления.

С одной стороны, использование топливных форсунок позволило существенно повысить эффективность сгорания дизельного топлива. Достоинством новой технологии стала оптимизация расхода горючего, увеличение мощности силовой установки, снижение шумности работы и уменьшение уровня вредных веществ в отработанных газах.

С другой стороны, повысились требования к качеству дизельного топлива. Дело в том, что топливная форсунка сильно подвержена загрязнению от различных примесей в низкокачественном топливе. Восстановление работоспособности или ремонт насос-форсунки обходятся недешево.

Несмотря на это благодаря топливным форсункам современные дизельные двигатели стали экономными и выгодными с точки зрения эксплуатации, особенно если речь идет о поездках на дальние расстояния. Благодаря централизации подачи и распределения горючего работа силовой установки стала более эффективной и надежной.

В своей работе топливная форсунка сочетает множество разнообразных технологий. Устройство помещено в индивидуальный защитный цилиндр, который нивелирует воздействие негативных внешних факторов. Далее приведены основные компоненты дизельной насос-форсунки и выполняемые ими функции:

  1. Плунжер – обеспечивает нагнетание давления внутри форсунки до рабочего уровня;
  2. Управляющий клапан – точно регулирует поступление топливной смеси и ее впрыск в камеру сгорания;
  3. Игла распылителя – обеспечивает распыление дизельного топлива под высоким давлением в камере сгорания;
  4. Пружина распылителя – надежно фиксирует иглу распылителя в необходимом положении;
  5. Блок управления – непрерывно контролирует работу топливной форсунки в автоматическом режиме.

Поступление и распределение дизельного горючего в форсунке осуществляется в 3 этапа:

Предварительный впрыск. Кулачок распределительного вала передает механическое усилие на коромысло и увлекает плунжер вниз. Происходит перемещение топливно-воздушной смеси по каналам форсунки, после чего её поступление временно приостанавливается. В замкнутом пространстве устройства образуется область высокого давления до 13 МПа. Под его воздействием игла преодолевает сопротивление пружины и выполняет предварительную подачу горючего. После открытия входного клапана и поступления топливной смеси в магистраль происходит снижение давления.

Основной впрыск. Начинается после опускания плунжера форсунки. Входной клапан закрывается, что приводит к стремительному увеличению давления до 30 МПа. После достижения рабочего давления игла поднимается и впрыскивает топливно-воздушную смесь в камеру сгорания. Максимальный объем впрыскиваемого горючего соответствует предельной мощности двигателя. При этом расход топлива существенно возрастает по сравнению с обычным ритмом работы силовой установки.

Дополнительный впрыск. Требуется для очистки сажевого фильтра, отвода копоти и других загрязнений.

Как видим, устройство топливной форсунки дизельного двигателя достаточно сложное, поэтому для её ремонта требуется специальное профессиональное оборудование. Неквалифицированное обслуживание в большинстве случаев оборачивается полной потерей работоспособности устройства.

Впрочем, современные топливные форсунки – это достаточно надежные устройства, которые практически не нуждаются во вмешательстве извне. Единственным условием для бесперебойной работы является качество дизельного топлива, в противном случае происходит загрязнение и снижается эффективность работы.

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Форсунка — это элемент системы впрыска, предназначенный для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунки используются в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают:

  • электромагнитные форсунки
  • электрогидравлические форсунки
  • пьезоэлектрические

Общий вид форсунки системы «коммон рейл» фирмы «Бош» показан на рисунке.

Рис. Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Бош: 1 – отводящий дроссель; 2 – игла; 3 – распылитель; 4 – пружина запирания иглы; 5 – поршень управляющего клапана; 6 – втулка поршня; 7 – подводящий дроссель; 8 – шариковый управляющий клапан; 9 – шток; 10 – якорь; 11 – электромагнит; 12 – пружина клапана

Форсунка состоит из:

  • электромагнита 11
  • якоря электромагнита 10
  • маленького шарикового управляющего клапана 8
  • запорной иглы 2
  • распылителя 3
  • поршня управляющего клапана 5
  • подпружиненного штока 9

Шарик клапана прижимается к седлу с усилием пружины и электромагнита. Сила пружины рассчитана на давление до 100 кг/см2, что значительно ниже давления в линии высокого давления (250…1800 кг/см2), поэтому только при приложении усилия электромагнита шариковый клапан не отойдет от седла, отделяя аккумулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки в нерабочем состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя – это предотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя.

В отличие от бензиновых электромеханических фор­сунок, в форсунках «Коммон Рейл» электромагнит при давлении 1350 … 1800 кгс/см2 не в состоянии поднять за­порную иглу, поэтому используется принцип гидроусиления.

Рис. Принцип действия электрогидравлической форсунки: а – форсунка в закрытом состоянии; b – форсунка в открытом состоянии; c – фаза закрытия форсунки

При создании давления в аккумуляторе, оно действует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень управляющего клапана 5. Поскольку площадь рабочей поверхности поршня на 50% больше площади конусной поверхности иглы, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу.

При подаче напряжения от блока управления на электромагнит 11, шток 9 якоря штока поднимается и открывается шариковый управляющий клапан 8. Давление в камере управления 7 падает в результате открытия дроссельного отверстия и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего клапана в зону слива. Давление на поршень управляющего клапана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее. Запорная игла 2 при этом под действием высокого давления в кармане распылителя 3 открывается. Количество подаваемого топлива зависит от времени подачи напряжения в электромагнит 11, а значит от времени открытия шарикового управляющего клапана 8. При прекращении подачи напряжения на электромагнит 11, якорь под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый управляющий клапан закрывается, давление в камере управления восстанавливается через специальный жиклер. Под действием давления топлива на поршень управляющего клапана 5, имеющего диаметр больше диаметра иглы, последняя закрывается.

На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограничитель подачи топлива. Он предотвращает опорожнение аккумулятора через форсунку с зависшей иглой или клапаном управления, а также повреждение соответствующего цилиндра дизеля. В нем используется принцип возникновения разницы давлений по обе стороны от клапана 1 при прохождении топлива через его жиклеры 2. Сечение жиклеров, за­тяжка пружины 3 и диаметр клапана подобраны по максимальной продолжительности и расходу, т.е. подаче топлива.

Рис. Аварийный ограничитель подачи топлива через форсунку

В системах «коммон рейл» первых поколений общее количество горючей смеси, впрыскиваемой в цилиндр, разделялось на предварительное и основное. Однако более гармоничной является такая схема сгорания, когда во время одного рабочего такта горючая смесь будет разделена на возможно большее количество частей. До сих пор добиться этого было невозможно по причине инерционности традиционных форсунок с электромагнитным управлением.

Одним из путей совершенствования системы «коммон рейл» является увеличение быстродействия открытия форсунки. Минимальное время открытия форсунки для электромагнита с подвижным сердечником составляет 0,5 мс, что не позволяет оперативно изменять подачу топлива. Для более быстрого срабатывания форсунки в настоящее время применяется пьезокерамическая форсунка, которая работает вчетверо быстрее.

Известно, что при подаче электрического напряжения на пьезокерамическую пластинку она на несколько микрон изменяет свою толщину.

Пьезоэлемент, являющийся исполнительным элементом форсунки, представляет собой параллелепипед длиной 30…40 мм, состоящий из спеченных между собой 300 керамических пластинок (кристаллов), расширяющийся на 80 мкм всего за 0,1 мс, чего достаточно  чтобы воздействовать на иглу форсунки с усилием 6300 Н. При этом для управления пьезоэлементом используют напряжение бортовой сети автомобиля.

Рис. Пьезоэлемент

Для усиления пьезоэффекта в керамику добавляют палладиум и цирконий. Пьезоэлемент потребляет энергию только при подаче напряжения и регенерирует ее при выключении напряжения, таким образом, являясь регенератором энергии.

Использование пьезоэлемента, кроме быстроты срабатывания, обеспечивает большую силу открытия клапана сброса давления над иглой форсунки и высокую точность хода для быстрого сброса давления подачи топлива.

Электрогидравлическая форсунка с пьезоэлементом показана на. Основными составляющими форсунки являются модуль исполнительного элемента, состоящего из пьезоэлектрического элемента и его составляющих, модуль плунжера, состоящего из поршней, амортизатора давления и пружины, клапан переключения, игла. Для окончательной очистки топлива применяется специальный стержневой фильтр.

Рис. Разрез пьезоэлектрогидравличе­ской форсунки: 1 ­– патрубок рециркуляции; 2 – электрический разъем; 3 – стержневой фильтр; 4 – корпус форсунки; 5 – пьезоэлектричесий элемент; 6 – сопряженный поршень; 7 – поршень клапана; 8 – клапан переключения; 9 – игла форсунки; 10 – амортизатор давления

Увеличение длины модуля исполнительного элемента преобразуется модулем соединителя в гидравлическое давление и перемещение, воздействующие на клапан переключения. Модуль плунжера действует как гидравлический цилиндр. На него постоянно воздействует давление подачи топлива 10 кгс/ см2 через редукционный клапан в обратной магистрали.

Топливо выполняет роль амортизатора давления между плунжером соединителя выпускного дросселя 8 и плунжером клапана 5 в модуле плунжера. Из пустого закрытого инжектора (присутствует воздух) воздух удаляется при стартерном пуске двигателя (с частотой вращения вала стартера). Помимо этого, инжектор наполняется топливом, подаваемым погруженным в топливном баке насосом, проходящим через управляемый обратный клапан против направления потока топлива.

Клапан переключения состоит из пластины клапана, плунжера клапана 5, пружины клапана и пластины дросселя 3. Топливо под давлением протекает через впускной дроссель 4 в пластине дросселя к игле форсунки и в камеру над иглой форсунки. Благодаря этому происходит выравнивание давления над и под иглой форсунки. Игла форсунки удерживается в закрытом положении силой пружины форсунки. При нажиме плунжера клапана 5 открывается канал выпускного дросселя и топливо под давлением вытекает через выпускной дроссель 8 большего размера, расположенный над иглой форсунки. Топливо под давлением поднимает иглу форсунки, в результате чего происходит впрыск. Благодаря быстрым командам на переключение пьезо-электрического элемента за один рабочий такт друг за другом производятся несколько впрысков.

Рис. Принцип работы пьезофорсунки: 1 – игла форсунки; 2 – пружина форсунки; 3 – пластина дросселя; 4 — впускной дроссель; 5 – плунжер клапана; 6 – линия высокого давления; 7 – соединительный элемент; 8 – выпускной дроссель; а – форсунка закрыта; б — форсунка открыта

Из-за особенностей процесса сгорания, присущих дизельным двигателям с турбонаддувом, для уменьшения шума и снижения выброса оксидов азота в цилиндры двигателя перед впрыском основной дозы топлива подается небольшая капля топлива (1…2 мм3) «пилотный впрыск», которая плавно перетекает в распыление остальной части топлива. Предварительный впрыск позволяет топливу воспламеняться быстрее. Давление и температура при этом возрастают медленнее чем при обычном впрыске, что уменьшает «жесткость» работы двигателя и его шум с одновременным снижением выбросов окислов азота. Характер процесса двойного впрыска показан на рисунке:

Рис. График процесса двойного впрыска и характер распыления топлива

При холодном двигателе и в режиме, приближенном к холостому ходу, происходит два предварительных впрыска. При увеличении нагрузки предварительные впрыски один за одним прекращаются, пока при полной нагрузке двигатель не перейдет в режим основного впрыска. Оба дополнительных впрыска необходимы для регенерации сажевого фильтра.

Благодаря тому, что пьезофорсунки имеют намного меньшее время срабатывания, чем традиционные электромагнитные, стало возможным разделение горючей смеси на несколько отдельных микродоз: после многократных предварительных впрыскиваний очень небольших количеств горючей смеси следуют либо основное впрыскивание, либо при необходимости многие так называемые «послевпрыскивания».

Рис. Характер протекания процесса многоступенчатого впрыска

Время между предварительным впрыскиванием и основным впрыскиванием составляет 100 мс. Объем топлива, попадающего в цилиндр в момент каждого предварительного впрыскивания, составляет 1,5 мм3. Это делается для равномерного распределения давления в камере сгорания и, соответственно, уменьшения шума, создаваемого в процессе сгорания. После впрыскивания, в свою очередь, служат для снижения токсичности отработавших газов. Если в конце цикла сгорания произвести еще одно впрыскивание в цилиндр, то оставшиеся частицы сгорают лучше. Кроме того, в случае, когда во впускной системе установлен фильтр для улавливания несгоревших частиц, такая технология за счет высокой температуры способствует его очистке. Это особенно актуально для двигателей с большим рабочим объемом.

Более того, сейчас стало возможным использовать до семи тактов впрыска вместо трех за один рабочий процесс. Благодаря этому появляются новые возможности для увеличения номинальной мощности двигателя и еще более точного контроля за составом отработавших газов.

Новое поколение форсунок позволяет регулировать не только количество впрыска по времени и его фазы, но и управлять подъемом иглы, что позволяет более четко управлять процессом впрыска.

В настоящее время производители дизельной топливной аппаратуры, например фирма Бош, разработала системы Common Rail с давлением впрыска до 2500 кгс/см2. В этих системах форсунка отличается от традиционной тем, что максимальное давление создается не гидроаккумуляторе, а в самой форсунке. Она снабжена миниатюрным гидроусилителем давления и двумя электромагнитными клапанами, позволяющими варьировать момент впрыска и количество топлива в пределах одного рабочего цикла. Таким образом, здесь совмещены принципы работы Common Rail и форсунки.

Другим направлением форсунок фирмы Bosch является устройство в форсунках небольшого напорного резервуара, сокращающего обратный ход к циклу низкого давления. Это позволяет увеличить давление впрыска и КПД системы.

Форсунки с повышенным давлением впрыска соответствуют нормам Евро-6.

Где в автомобиле находятся форсунки?

Тип впрыска топлива Расположение форсунок
Центральный впрыск Одна или две форсунки располагаются во впускном трубопроводе перед дроссельной заслонкой. Таким образом, форсунка заменяет устаревшую технологию – карбюратор.
Распределенный впрыск Для каждого цилиндра установлена своя форсунка, которая осуществляет впрыск топлива во впускной трубопровод цилиндра. Форсунка располагается у основания впускного трубопровода
Непосредственный впрыск Форсунки располагаются в верхней части стенок цилиндра и впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания.

Видео-урок: Система питания дизеля

Как часто нужно чистить форсунки.

Вы почувствовали изменения в работе двигателя и вам это не нравится? Приехали в автосервис и вам предлагают заменить свечи зажигания, которые вы недавно поменяли или быстро вышел из строя датчик кислорода (лямбда-зонд) и каталитический нейтрализатор. А на вопросы сервисменов: увеличился ли расход топлива?; запуск двигателя затруднен?; может быть, он неустойчиво работает на холостом ходу?; есть провалы при резком нажатии на педаль газа?; слышны ли хлопки в выхлопной или впускной системе?; может быть изменилась динамика разгона? – у вас есть утвердительные ответы – проблема, скорее всего, в форсунках.

Интервалы обслуживания форсунок:

1.Пробег до 30 000 км.

При использовании некачественного топлива, возможно загрязнение форсунок смолистыми отложениями, что негативно влияет на работу двигателя. В этом случае чистка форсунок является целесообразной в качестве профилактики.

2. От 30 000 до 50 000 км.

Производительность падает на 5 – 7%, увеличивается расхода топлива на 1 – 3 литра. Для устранения загрязнения необходима чистка форсунок.

3. От 50 000 до 80 000 км.

Производительность падает на 10 – 15%, двигатель работает неравномерно. При длительной работе загрязненной форсунке плунжер разбивает седло, вследствие этого сечение сопла увеличивается, помимо этого происходит загрязнение. После промывки вся грязь удаляется, но диаметр сопла будет уже увеличен. Поэтому чистка форсунок не рекомендуется.

4. От 80 000 км.

Разница в производительности форсунок от 20% до 50% – чистка форсунок нецелесообразна, не-обходима замена форсунок вне зависимости от их состояния! Форсунка – главный элемент инжекторной системы, она же система подачи топлива. Она представляет собой устройство с электромагнитным клапаном, которое при получении электрического импульса впрыскивает топливо под давлением во впускной коллектор или цилиндр.

По истечении электрического импульса форсунка перекрывает подачу топлива.

Первое, что нужно усвоить, когда речь заходит о форсунках, форсунки – это расходный материал. У каждой форсунки есть фиксированный срок жизни. Производители рекомендуют замену форсунок на 100 000 – 120 000 км. пробега, вне зависимости от состояния, но в наших условиях реальный интервал замены форсунок 80 000 – 100 000 км. Главная причина выхода форсунок из строя – это не качественное топливо. Например, содержание серы в бензине РФ в 50 раз превышает европейские нормы, на основе которых заводы-изготовители устанавливают свои рекомендации, естественно, это крайне негативно сказывается на агрегатах двигателя и в частности на форсунках.

Очень часто именно от ее состояния зависит работоспособность мотора. Дело в том, что форсунка расположена в зоне действия высоких температур, испарение бензина приводит к тому, что на детали образуются отложения, препятствующие процессу распыления топлива, заодно нарушается процесс смесеобразования. Отложения на форсунках представляют собой черно-коричневую лаковую корку, которая трудно счищается и не растворяется бензином. У загрязненных форсунок снижается производительность, изменяется направление и форма факела распыла. Первыми признаками ее неисправности становятся затрудненный запуск или провалы в мощности при увеличении нагрузки двигателя и как следствие все остальные «симптомы».

Существует два способа очистки форсунки – со снятием и без, которые в свою очередь имеют несколько вариантов проведения. Можно очистить форсунку промывкой, заливая моющую жидкость в бак или подавая ее с помощью специального приспособления к топливной раме. В этом случае вынимать ее из нутра мотора не нужно и процедура становится существенно дешевле. Однако не рекомендуется пользоваться этим способом, так как в форсунку вместе с моющей жидкостью попадет вся грязь со стенок бака или рампы, и могут возникнуть проблемы со свечами и моторным маслом, которые заметно стареют с каждой процедурой.

Сама же чистота форсунок после таких процедур остается под сомнением. Второй вариант подразумевает демонтаж форсунки и ее очистку на специализированном ультразвуковом стенде с последующей проверкой на стенде производительности форсунок. Это требует большего капиталовложения, но дает возможность автовладельцу видеть результат очистки, не полагаясь на непроверенную автохимию. Своевременная профилактика, конечно, лучше всякого лечения. Если машина новая или имеет со-всем небольшой пробег, можно воспользоваться терапевтическим методом очистки (первый способ). Он предполагает использование чистящей жидкости, один флакон которой рассчитан на 60-80л топлива. Этим средством следует пользоваться каждые 3-5 тыс. км.

При движении автомобиля в спокойном режиме вредные отложения в форсунке постепенно растворяются. Если же система впрыска вашей машины серьезно загрязнена, то профилактика не по-может, а только повысит риск замены детали. Но не стоит забывать, что форсунка – расходная деталь, которая при всем желании не будет служить вечно. Срок жизни форсунки истекает, когда автомобиль проходит с ней 80-100 тыс.км. При таком количестве оговорок и условий, незнание которых или неверная трактовка могут нанести серьезные удары по кошельку водителя и организму автомобиля, всегда лучше советоваться с профессионалами. К тому же всегда есть шанс принять симптомы поломки другой детали за неисправность форсунки.

И даже если вам кажется, что проблема именно в инжекторной системе, начать нужно с диагностики.Заправиться некачественным бензином можно в любой момент. Проблемы с форсунками от некачественного топлива могут произойти одномоментно или накапливаться годами и тысячами пройденных километров. При возникновении симптомов неисправности топливной системы необходимо обратиться в автосервис, не затягивая с решением проблемы. Форсунка – это расходный материал. У каждой форсунки есть фиксированный срок жизни. Замена форсунок каждые 100 000 – 120 000 км вне зависимости от состояния, как рекомендуют производители. Но в наших условиях реальный интервал замены форсунок 80 000 – 100 000 км. Главная причина износа форсунок – некачественное топливо.

Содержание серы в бензине на территории РФ в 50 раз превышают европейские нормы, на основе которых заводы изготовители устанавливают интервалы обслуживания автомобилей. Естественно, это крайне негативно сказывается на агрегатах двигателя и, в частности, на форсунках.

Компания ПихтинАвто рекомендует:

1. Постоянно используйте средство для очистки форсунок как добавку к топливу.

2. При первых симптомах неисправности обратитесь в автосервис.

3. чистите форсунки для профилактики засорения каждые 20-30 тыс. км.

4. До пробега 80 тыс.км. заменяйте только неисправную форсунку.

5. После пробега 80-120 тыс.км. замените все форсунки, даже если вышла из строя одна.

ОЦЕНИТЕ ПОЛЕЗНОСТЬ ДАННОЙ СТРАНИЦЫ

Как распознать неисправность бензиновой форсунки?

Система впрыска бензина намного долговечнее системы впрыска дизеля по трем причинам. Во-первых, форсунки Common Rail являются более точными устройствами и, следовательно, более хрупкими. Во-вторых, они больше загружены, в-третьих, работают намного дольше (больший пробег). Таким образом, бензиновые форсунки выходят из строя крайне редко, особенно по сравнению с дизельными двигателями. Правильная диагностика поломки затруднена тем, что симптомы обычно очень похожи на проблемы с зажиганием.

Бензиновые форсунки из-за плохой ситуации на рынке ремонта обычно заменяются новыми, а не регенерируются. Поэтому перед принятием решения о покупке обязательно провести тщательную диагностику. Есть две наиболее распространенные ситуации, которые побуждают механиков заменять форсунки: двигатель не запускается и работает неравномерно, включая пропуски зажигания.

Двигатель не запускается

Часто это выглядит так - все работает и двигатель не запускается .Все диагнозы говорят об отсутствии поломки и, к сожалению, решено заменить самый надежный элемент - форсунки. Подтверждением «правильности» решения является добавка топлива в цилиндр, вызывающая изменение реакции двигателя.

Возможно, что удивительно, часто бывает так, что неисправный датчик уровня топлива ошибочно указывает на то, что топливо находится в баке . Чем современнее машина, тем чаще такое бывает. Опытный механик всегда спрашивает, есть ли топливо, а не то, что показывает манометр.Эта прозаическая ситуация - настолько частая причина проблем с запуском автомобиля, что даже техников сервисной службы этому уже научили.

Но не всегда все так радужно. Поврежденные форсунки могут быть причиной проблем с запуском. Первым шагом в диагностике должно быть измерение давления в удлинителе. Если это не так, ищите причину, возможно, в топливном насосе. Хорошее давление должно побудить вас разобрать форсунки.

После снятия всей направляющей впрыска лучше всего использовать простой метод.После включения стартера на мгновение осмотрите форсунки на предмет утечек топлива. Если есть нехватка топлива, то неисправность форсунки очевидна, но что делать, если она выходит? Проблемы с топливом или самим фильтром. Остается вопрос: какова причинно-следственная связь между затруднением запуска двигателя и последней заправкой? Может, топливо было грязным. Также проверьте топливный фильтр.

Двигатель работает, но неравномерно

Неровная работа двигателя обычно происходит из-за пропусков зажигания в одном или нескольких цилиндрах.В отличие от ранее описанной ситуации, здесь 95 процентов. на приборной панели появится сообщение в виде лампочки двигателя. Проблема в том, что многие автомобилисты, особенно те, кто работает на газе, уже привыкли это видеть.

На этом этапе разъедините системы питания и проведите диагностику бензиновой. Если бензиновые форсунки ломаются очень редко, то газовые форсунки ломаются очень редко. Некачественные детали выдерживают даже меньше 20000. км.

Сначала необходимо проверить, все ли форсунки работают, что уже было описано.Во втором, , стоит переместить набор элементов между цилиндрами и проверить, что изменилось. Представляет собой комплект, состоящий из инжектора, свечи зажигания, катушки и, по возможности, провода зажигания. Собираем комплект исправного цилиндра в неисправный и комплект неисправного цилиндра в исправный.

Затем необходимо определить, что изменилось после стирания ошибок и тест-драйва. Конечно, диагностический тестер все покажет. Если неисправность перекинулась на другой цилиндр - знайте, что это один из отложенных элементов.Лучше всего начать с замены свечи зажигания и катушки, а если есть провода зажигания, то также заменить их на новые. Лучше оставить инжектор в конце.

Вышеупомянутая попытка может оказаться неэффективной, и тогда вопрос останется открытым и, к сожалению, очень сложным. Он может искать неисправности наугад, и они не обязательно должны быть в топливе или системе зажигания. Неровная работа двигателя - один из симптомов растяжения цепи привода ГРМ или детонации. .Проблема также может заключаться внутри двигателя, особенно с прямым впрыском, где скапливается большое количество нагара.

Замена на новый, б / у или восстановленный?

В случае дизельных двигателей с системой Common Rail рынок форсунок огромен, поскольку они часто меняются. Компании регенерируют их, нет недостатка в подержанных предложениях по продаже, а также легко купить замену для большинства популярных моделей. Немного иначе обстоит дело с бензиновыми форсунками.

Компании-производители редко получают работу и поэтому не специализируются на бензине.Также они не предлагают слишком много деталей для замены, а также элементов, необходимых для регенерации. К счастью, причиной неправильной работы форсунок часто является их загрязнение, которое можно удалить, поэтому стоит посетить специализированный сервис системы впрыска.

Стоит соблазниться набором бывших в употреблении. Из-за их высокой прочности вероятность покупки бывших в употреблении мала. Вам просто нужно найти хорошие с таким же типом двигателя. Новые, к сожалению, дороги и очень часто не доступны в качестве замены.

.

Бензиновый инжектор - в каком двигателе он?

В каких агрегатах можно найти бензиновый инжектор? В каком движке он появляется? Ответ на этот вопрос на удивление прост, поскольку бензиновые форсунки можно найти в каждом двигателе с бензиновым двигателем. Бензиновый инжектор, устанавливаемый в безнаддувных агрегатах, представляет собой замену карбюратора, получившую неплохие отзывы из-за своей долговечности. Случаи, когда пользователи автомобилей с бензиновым двигателем интересуются громким шумом бензиновых форсунок и тем, как чистить бензиновые форсунки, конечно, есть. Если необходимо регенерировать бензиновые форсунки, обращайтесь в нашу мастерскую, потому что мы проверяем бензиновые форсунки и их корректирующие действия имеют высочайшее качество.

Бензиновый инжектор - в каком он двигателе?

1.Когда целесообразно чистить бензиновые форсунки? Форум специалистов

Когда нас спрашивают, можно ли ездить с поврежденным дизельным топливом или бензиновым впрыском, мы решительно отвечаем отрицательно. На первый взгляд безобидный отказ системы впрыска является поводом для немедленного обращения в сервисный центр для диагностики и - при необходимости - регенерации. Неправильно работающая топливная форсунка часто вызывает серьезные поломки силового агрегата. Например, детонация форсунок (бензин / дизель), негерметичная бензиновая форсунка или пролившаяся бензиновая форсунка (симптомы будут описаны в следующем разделе), без принятия корректирующих действий, даже приведет к необходимости капитального ремонта двигателя. Эта проблема характерна для всех форсунок, независимо от того, какие топливные форсунки или форсунки мы имеем в виду. Неоднократно охарактеризованная нами конструкция форсунки в бензине является одним из критериев возникновения повреждений системы впрыска. Небольшие пространства, через которые топливо проходит под нужным давлением, могут быть повреждены, главным образом, примесями, присутствующими в бензине, или небольшими частями или сломанными частями отдельных компонентов. В случае износа или механического повреждения форсунок часто выбирается опция регенерации бензиновых форсунок. Стоимость регенерации охарактеризованных форсунок зависит от количества форсунок в бензиновом двигателе и от того, сколько из них было допущено к регенерации в процессе диагностики.

Когда целесообразно чистить бензиновые форсунки? Форум специалистов


Когда можно только заменить форсунки? Бензин | Бензиновый двигатель

Случаи, когда бензиновые форсунки не подлежат ремонту, очень редки. Как правило, с регенерация бензиновых форсунок (Силезия, Поможье, Мазовше, Подкарпатье, Великопольское воеводство - наши услуги в этой области доступны по всей стране) возможна почти во всех случаях. Замена форсунок на новые или регенерированные, естественно, также выполняется по желанию заказчика, потому что некоторые пользователи автомобилей с бензиновыми двигателями ожидают установки новых форсунок. Если вас интересуют различия между непрямым и прямым впрыском бензина, подробности о том, как работает впрыск топлива и каковы преимущества нового типа форсунок, прочтите другие наши статьи.

.

Есть ли у бензина форсунки?

В связи с их безотказной работой вопрос, есть ли у бензина форсунки, является поводом задуматься глубже, есть ли в машине, которая есть у меня, форсунки?
Хорошо знать, что в бензиновых топливных форсунках есть бензин, если только у вас нет машины, сделанной давным-давно. Первой системой впрыска считается конструкция, использовавшаяся в Mercedes 300 SL с 1954 года, которая в любом случае регулярно улучшалась, включая прямой впрыск бензина в то время, обычно используемый в последних моделях.

Использование систем впрыска было предназначено для снижения выбросов выхлопных газов за счет точной подачи и эффективного сгорания. Конечно, еще 20 лет назад выпускались автомобили с карбюратором, но у большинства из них были инжекторы, не говоря уже о младших.
Из-за более низких экологических требований бензинового двигателя по сравнению с дизельным двигателем, бензиновые форсунки считаются безотказными. Механики обычно напоминают себе о своем присутствии, когда возникает неисправность, которую трудно идентифицировать и устранить, даже если это всего лишь ненормально громкая работа бензиновых форсунок.

Есть ли у бензина форсунки?


Как проверить бензиновые форсунки - мы отвечаем на

Есть два способа проверить бензиновые форсунки:
- замена рейки форсунок,
- проверка форсунок в профессиональной мастерской.
Самый простой способ проверить бензиновые форсунки - это заменить рампу форсунок. Если замена компонентов покажет, что форсунки исправны, будет известно, что проблема в рейке.Однако, когда выясняется, что форсунки по-прежнему не работают, стоит обратиться в мастерскую, которая предлагает профессиональную проверку и чистку форсунок. Такая проверка позволит детально изучить каждый из параметров, что позволит найти причину возможной неисправности.
Стоит понимать, что не каждая типичная мастерская сможет достаточно проверить отдельные свойства, чтобы правильно определить их состояние, а лаборатории, специализирующиеся на этом виде услуг, редки.Возможно, поэтому при неработающей бензиновой форсунке наиболее распространенным решением является покупка нового элемента, что влечет за собой значительные затраты в случае замены всего комплекта.

Как проверить бензиновые форсунки - соответствуем

.

Бензиновые форсунки - устройство и принцип работы | Руководства

Дата публикации: 08.07.2016

В этой статье вы можете прочитать о конструкции и работе бензиновых форсунок.

Их задача - разбить бензин на мельчайшие возможные капли (рис.1) и ввести их в:

- впускной коллектор - системы непрямого впрыска бензина, одно- или многоточечные,

- камеры сгорания - прямые системы впрыска бензина.

Чтобы бензин сгорел, его капли должны сначала испариться. Жидкий бензин не горит! Пары бензина должны образовать с воздухом легковоспламеняющуюся смесь. Это смесь, которая может воспламениться от искры или пламени, ранее образовавшегося в камере сгорания. Смесь должна сжигаться в камере сгорания, хотя есть режимы работы двигателя, при которых мы хотим, чтобы часть ее сжигалась в каталитическом нейтрализаторе, чтобы повысить его температуру.

Оглядываясь назад, стоит вспомнить бензиновую систему впрыска Bosch K-Jetronic. Это была многоточечная система. о так называемом непрерывный впрыск бензина, что означает, что форсунки непрерывно впрыскивают бензин во впускной коллектор, в пространство перед впускными клапанами. Поперечное сечение форсунки K-Jetronic показано на рис. 2а.

Это инжектор полностью механической конструкции без электрических частей. Он открывается автоматически (рис.2а), когда давление бензина превышает давление открытия примерно на 0,35 МПа. Бензин течет через игольчатый клапан, игла которого вибрирует с высокой частотой - на рис. 2а игольчатый клапан показан в открытом положении, а на рис. 2b - в закрытом. Вибрации, похожие на «шарканье», практически не слышны.После выключения двигателя игольчатый клапан перекрывает подачу бензина.Форсунки K-Jetronic не имеют возможности регулировать дозу топлива.распределитель топлива.

В течение многих лет в конструкции двигателей использовались только форсунки, в которых расход бензина регулируется электрическим сигналом, так называемые электромагнитный - рис. 3. Включая ток, протекающий через катушку электромагнита 3, создается магнитное поле. который поднимает якорь соленоида 7, а вместе с ним иглу 9 форсунки. Его конический наконечник 12 открывает или закрывает выпускное отверстие для бензина из наконечника распылителя. Когда ток через соленоид 3 отключается, магнитное поле теряется.а пружина 6 перемещает иглу 9 форсунки. Подача топлива перекрыта.

Форсунка открыта только на время протекания тока через электромагнит 3. Работа форсунки в системе впрыска бензина и ее характерные значения схематически показаны на рис. 4. Объем дозы бензина Vwb [мм3 ], впрыскиваемого электромагнитным инжектором за один впрыск, рассчитываем по формуле:

Vwb = tw * Qb

где:

t - время впрыска бензина [с]

Qb - объемный расход расход бензина через форсунку [мм3 / с].

На практике мы предполагаем, что время впрыска бензина tw, то есть время, в течение которого бензин впрыскивается через открытую форсунку, равно длительности импульса открытия форсунки. Фактически, время впрыска бензина отличается от длительности импульса открытия, потому что необходимо учитывать инерцию форсунки во время открытия и закрытия, которая вытекает из принципов физики. Эта разница отражена в программе драйвера.

Иногда, однако, эта разница будет постепенно увеличиваться.Время открытия форсунки будет сильно отличаться от времени, определенного программой контроллера.

Это может быть вызвано:

- загрязнением форсунки, если она препятствует движению иглы 9 форсунки

- повреждением катушки соленоида 3 форсунки или повреждением его цепи управления.

Объемный расход бензина через форсунку Qb - вторая величина, входящая в формулу № 1, зависит от величин, перечисленных ниже.

- Перепад давления Δp между давлением бензина в топливной рампе и давлением воздуха pp, которое преобладает в пространстве, заполненном воздухом, в которое впрыскивается бензин.Он представлен формулой:

Δp = pb - pp

Чем больше величина перепада давления, тем больше объемный расход бензина через форсунку. При постоянном значении времени впрыска объем впрыскиваемого форсункой бензина Vwb затем увеличивается - см. Формулу 1. Обратное соотношение также верно.

- сопротивление потоку бензина через форсунку, например, из-за неизбежного загрязнения. Его увеличение снижает объемный расход бензина через форсунку.При постоянном значении времени впрыска объем впрыскиваемого форсункой бензина уменьшается - см. Формулу 1.Удаление примесей снижает сопротивление потоку бензина через форсунку и, как следствие, увеличивает объем впрыскиваемой дозы бензина. В системах впрыска бензина, в зависимости от их типа, используются разные типы форсунок:

- форсунки для одноточечных (рис. 5а) или многоточечных (рис. 5б и в) систем непрямого впрыска бензина

- форсунки (Рис. 5г) системы прямого впрыска бензина;

- топливные форсунки сбоку (рис. 5а и б) или сверху (рис.5в и г).

Они работают при разном давлении подачи топлива и управляются разными управляющими импульсами - особенно это касается форсунок систем непосредственного впрыска бензина.

Фотографии и текст взяты из статьи «Бензиновые форсунки - устройство и принцип работы» в техническом приложении к IC News «Диагностика и очистка бензиновых форсунок» 37 / Декабрь 2010

.

Как распознать неисправность бензиновой форсунки? • Автомобильный блог интернет-магазина nocar.pl

Система впрыска не требует регенерации, ремонта или замены только в дизельных двигателях. Отказы форсунок не редкость, и мы покажем вам, как определить неисправность форсунки и что делать, если она обнаружена!

Что вы узнаете из этого сообщения?

  • Что такое система впрыска?
  • Какие сбои и дефекты этой системы мы можем встретить?
  • Как проверить и заменить?

TL; DR

Неисправности и поломки форсунок все еще новы для многих владельцев дизельных автомобилей с дизельным двигателем .В случае с современными конструкциями отказы относительно редки, но , затраты на их устранение , могут вызвать головокружение даже у самых стойких сторонников дизеля. К счастью, с искровым зажиганием дело обстоит лучше. Так какие же поломки коснулись бензиновых агрегатов ?

Что такое система впрыска?

Система впрыска является наиболее важной из систем двигателя внутреннего сгорания. Его задача - подавать топливо в камеры сгорания цилиндров , запускать и останавливать впрыск топлива в нужный момент, что важно для двигателя с воспламенением от сжатия.Кроме того, система позволяет дозировать соответствующее количество и качество топлива , которое попадает в двигатель. Кроме того, он позволяет распылять топливо для получения капель с минимально возможным диаметром, который обычно составляет около 10 микрометров.

Неисправность впрыска бензина, каковы ее симптомы? Проверять!

Чаще всего можно встретить две ситуации, которые будут предвестниками выхода из строя системы впрыска . Одно из них - то, что двигатель не заводится. Это серьезная проблема для диагностики, потому что это очень редко является прямой причиной отказа форсунок - а они часто ответственны за отказ.

Часто бывает, что если не заводится двигатель и нигде нет проблем, то механики предлагают заменить форсунки . Однако стоит отметить, что эта тактика во многих случаях оказывается неправильной, и после устранения проблемы проблема не исчезает. Поэтому, прежде чем вы решите заменить инжектор , , убедитесь, что поплавки , отвечающие за информацию об уровне бензина, на 100% исправны.

Также стоит проверить состояние топливного насоса и фильтров, , которые, если их долго не заменять, могли засориться.В этом случае количество бензина в форсунку незначительно.

Еще один симптом, который может указывать на неисправность, - это неравномерная работа двигателя. Помните, однако, что нет необходимости «стрелять» для замены форсунок, потому что возможностей может быть много . Для начала проверьте впускную систему - ее герметичность. Если с ним все в порядке, может стоит подумать о компьютерной диагностике ?

Проблема также может быть в свечах зажигания или катушках , которые редко меняются.Проверив все возможные сценарии - замените форсунки!

Что делать, если это инжектор?

Эта деталь, если она повреждена - подлежит замене , восстановление детали невозможно, почему? Потому что он настолько надежен, что можно с уверенностью сказать, что он вечен! Стоимость замены форсунок варьируется.

Стоимость ремонта системы впрыска зависит от типа форсунок. Ремонт, например, электромагнитных устройств стоит ок. 500 злотых с трудом. Вы можете заменить пьезоэлектрические форсунки примерно за 1500 злотых.

Не ждите предложения года, и если вы ищете форсунки, проверьте наше предложение на Nocar.pl . Мы предлагаем продукцию только от известных производителей, не подведет ни в какой ситуации!

Источник фото: pexels.com, nocar.pl

.

Форсунки

- Когда много лет назад отказались от карбюраторов в бензиновых двигателях, форсунки были размещены в том же месте, где ранее был установлен карбюратор.Конечно, это были точечные форсунки, главным их преимуществом была точная дозировка топлива. Одноточечный впрыск был лучше карбюратора, но у него были некоторые недостатки: он давал одинаковое количество топлива, но не давал одинакового распределения смеси по каждому цилиндру. Этот недостаток удалось устранить только многоточечным впрыском. Его преимущество заключается в обеспечении однородной смеси с соотношением воздух-топливо 14,7: 1, подаваемой в каждый цилиндр. При таком впрыске у каждого цилиндра есть собственная форсунка, которая расположена во впускном коллекторе или в головке двигателя.- Отличаются ли форсунки бензинового двигателя от форсунок дизельного двигателя? - Они очень разные. Впрыск топлива в дизельном двигателе происходит под очень высоким давлением, до нескольких сотен атмосфер. Инжектор должен выдерживать эти высокие нагрузки и все время работать очень точно. С другой стороны, в бензиновом двигателе впрыск происходит при очень небольшом давлении. Фундаментальные отличия также находятся в стадии разработки. В дизельном двигателе форсунка управляется топливным насосом: при повышении давления игла клапана в какой-то момент поднимается и впрыск топлива.В бензиновом двигателе управление электромагнитное, т.е. форсунка - клапанная. На игле есть электромагнит, который контролирует ее открытие и закрытие. Как это работает? Когда на обмотке соленоида нет напряжения, пружина давит на иглу и закрывает седло. Когда на электромагнит подается напряжение, магнитное поле подтягивает иглу вверх, и топливо впрыскивается в цилиндр. Этот процесс контролируется компьютером. - Что является постоянным, а что - переменной впрыска? - Соотношение воздух / топливо постоянное (14,7: 1), в то время как доза топлива и время впрыска изменяются.Эти два параметра зависят от нагрузки двигателя, оборотов. Итак, водитель решает это, более или менее нажимая на педаль газа. Всегда ли поток впрыскиваемого топлива одинаков? - Нет, форма распыления зависит от конструкции форсунок. Следовательно, поток топлива может быть очень тонким, как струя, он может иметь форму треугольника, двойного потока, зонта и т. Д. Это решает проектировщик. Форма топливного потока зависит от типа двигателя, его производительности и формы днища поршня. Также появились новые конструкции форсунок с так называемой воздушной крышкой.Достигается оптимальная форма топливного конуса и смесь топлива и воздуха лучше перемешивается. - Каков срок службы форсунок в бензиновых двигателях, как часто их нужно менять? Дизельные. Благодаря этому их долговечность очень долгая. Можно сказать, что они служат столько же, сколько и сам двигатель. Поэтому, в отличие от дизельных форсунок, их не нужно заменять. Опрашивающий: Роман Дембецки

.Топливные форсунки

, бензиновые форсунки, клапаны. Хорошая цена

Настройки файлов cookie

Здесь вы можете определить свои предпочтения в отношении использования нами файлов cookie.

Требуется для работы страницы

Эти файлы cookie необходимы для работы нашего веб-сайта, поэтому вы не можете их отключить.

Функциональный

Эти файлы позволяют использовать другие функции веб-сайта (кроме необходимых для его работы).Их включение предоставит вам доступ ко всем функциям веб-сайта.

Аналитический

Эти файлы позволяют нам анализировать наш интернет-магазин, что может способствовать его лучшему функционированию и адаптации к потребностям пользователей.

Поставщики аналитического программного обеспечения

Эти файлы используются поставщиком программного обеспечения, под управлением которого работает наш магазин.Они не объединяются с другими данными, введенными вами в магазине. Цель сбора этих файлов - выполнить анализ, который будет способствовать развитию программного обеспечения. Вы можете узнать больше об этом в политике Shoper в отношении файлов cookie.

Маркетинг

Благодаря этим файлам мы можем проводить маркетинговую деятельность.

.

Смотрите также


Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)