Принцип работы дизельной форсунки: Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Принцип работы дизельных форсунок: устройство, как работает

Форсунка (в обиходе механиков и автолюбителей эта деталь часто называется инжектором) – это ключевой элемент современного дизельного двигателя. Ее основная цель – эффективно подавать топливо в камеру сгорания, предварительно дозировав и распылив необходимый объем. С учетом достаточно сложных условий эксплуатации дизельных моторов (высокая температура и давление) от качества изготовления составных элементов инжектора и совершенства конструкции во многом зависит эффективность работы всего силового агрегата. Чтобы контролировать исправность мотора, надо прежде всего понять устройство и принцип работы форсунки дизельного двигателя. Совместно со специалистами центра по обслуживанию моторов постараемся рассмотреть основные моменты, классификацию и различия в конструкции инжекторов.

Назначение

Наличие в конструкции силового агрегата топливных форсунок характерно не только для дизельных, но и для бензиновых двигателей. Это связано с принципом работы установки, в которой предусмотрена эффективная система прямого впрыска топлива в камеры сгорания. Воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется под воздействием высокого давления. На практике эффективность работы у дизельных форсунок гораздо выше, чем у аналогичных бензиновых инжекторов.

Логично предположить, что высокий КПД двигателя, работающего на дизельном топливе, возможна только при использовании качественных комплектующих, способных обеспечивать своевременную подготовку и подачу топливной смеси внутрь камеры сгорания. Вот основные задачи, которые выполняет инжектор:

• Непосредственный впрыск дизтоплива в камеру сгорания.
• Дозировка необходимого объема горючего, которое позволяет обеспечить заданную мощность силового агрегата.
• Распыление топлива, что гарантирует более эффективное и полное сжигание смеси.
• Герметичность системы.

Причины, которые приводят к ремонту форсунок

Каждый дизельный автомобиль выполняет определенный ряд нагрузок, который приводит к поломке.

Исходя из этого, можно определить ряд основных причин, которые приводят к некорректной работе форсунок:

• Низкое качество дизельного топлива, что приводит к неправильному образованию воздушно-топливной смеси, а соответственно и выгоранию определенных деталей на форсунках;
• Применение некачественного моторного масла;
• Наличие в дизельном топливе различных примесей, что способствует загрязнению внутренних форсунок в режиме постоянной работы, а также высокого давления и скачка температуры;
• Нарушение температурных режимов в головке и блоке цилиндров ДВС;
• Наличие в составе дизельного топлива тяжелых углеводородов, что приводит к накапливанию их на корпусе форсунок при каждом запуске и приостановке двигателя. Они образуют смолистые отложения или сажу, что занижает пропускную способность форсунки;
• Нарушение режимов управления впрыском, со стороны бортовой электроники;
• Наличие в топливе посторонних веществ, которые под высоким давлением и большой скоростью приводят к износу деталей и образованию эрозии на поверхности топливных форсунок;
• Несвоевременное или некачественное техническое обслуживание.

Ремонт топливной системы дизельного двигателя

– это сложный и финансово затратный процесс, поэтому лучше проводить периодическую диагностику системы, нежели ремонтировать ее в общем.

Устройство дизельных форсунок

Сегодня производители дизельных авто активно пользуются внушительным количеством инжекторов, различающихся по конструкции и принципу работы. Несмотря на ряд различий, каждое из устройств состоит из одинаковых деталей и элементов. К таковым следует отнести:

• Корпус, где размещены основные детали и элементы агрегата.
• Распылитель в форме иглы. Этот элемент отвечает за распределение топлива в надпоршневом пространстве двигателя.
• Плунжер. Металлический стержень, который за счет движения внутри корпуса создает необходимый уровень давления.
• Пружина запирания, отвечающая за фиксацию иглы в рабочем положении.
• Штуцер подвода горючего в дизельную форсунку.
• Управляющий клапан, позволяющий эффективно решить сразу две задачи – дозировать топливную смесь и устанавливать регулярность впрыскивания в камеру сжигания.
• Фильтр очистки топлива. Ключевой элемент общей системы очистки в дизельном силовом агрегате.
• Штуцер обратного отвода. Отвечает за то, чтобы убрать из форсунки остатки топлива, не попавшие в камеру сжигания.

При производстве форсунок изготовители обязательно предусматривает наличие электронного блока управления. В него входят автоматические датчики и приборы контроля, которые непрерывно следят за процессами, протекающими в устройстве, обеспечивают эффективную работу инжектора и силового агрегата в целом.

Закажи звонок

или перезвони 7 (921) 932-25-54

Признаки, которые говорят о неисправности форсунок двигателя

Независимо от того, с какими негативными факторами приходится сталкиваться механизмам в процессе работы, владельцы транспортных средств, должны понимать к чему это может привести.

Отказ в работе форсунок будет проявляться таким образом:

• 
  Трудности различного характера при запуске мотора;
• Неравномерная работа двигателя;
• Ощутимый разрыв мощности в работе при нагретом двигателе;
• Наличие периодических вибраций в работе двигателя;

• Повышенный расход уровня масла в двигателе.
• Повышенный расход топлива;
• Нестабильная работа ДВС – толчки, неравномерное вращение коленвала;
• Потеря мощности при движении – несмотря на нажатие педали газа, автомобиль не набирает или непривычно медленно набирает скорость.

Постоянный контроль и периодический осмотр автомобиля позволит избежать различных непредвиденных ситуаций в работе авто.

Механические форсунки: устройство и принцип работы

Система питания топливом дизельного двигателя с форсунками с механическим управлением – одна из разновидностей, встречающаяся в современных авто. В топливный насос высокого давление поступает горючее из бака, за счет работы подкачивающего насоса создается необходимое давление, которое и прокачивает смесь по топливопроводам.

Насос высокого давления отвечает за распределение и нагнетание топливной смеси в магистрали, которые ведут к механической форсунке. Она открывается для впрыска порции горючего в цилиндры под давлением. После снижения давления механизм закрывается. У простого механического инжектора упрощенная конструкция: корпус, распылитель, игла и одна пружина. Запорная игла свободно двигается по направляющему каналу. Сопло плотно перекрыто в тот момент, когда ТНВД не создает рабочее давление. В нижней части игла опирается на коническое уплотнение распылителя, а прижим осуществляется за счет пружины, закрепленной сверху устройства.

Распылитель – один из ключевых элементов в устройстве механического инжектора. Он может иметь различное количество отверстий и различаться способом регулировки объема топлива в камеры сгорания. У простых дизельных двигателей с разделенной камерой сгорания обычно распылитель имеет одно отверстие и иглу. Более совершенные силовые агрегаты с системой непосредственного впрыска топлива оснащаются форсунками с несколькими распылительными отверстиями – от 2 до 6 в зависимости от модели авто.

Способ и интенсивность подачи топливной смеси напрямую связаны с конструкцией распылителя, т.к. существует два варианта работы:

• Перекрытие каналов.
• Перекрываемый объем.

Первый тип предполагает, что подача горючего прекращается за счет перекрытия каждого отверстия иглой форсунки. Во втором случае игла перекрывает не отверстие, а образовавшуюся в нижней части распылителя камеру. Под воздействием давления, нагнетаемого топливным насосом, игла поднимается, а топливо проникает в корпус под образовавшейся ступенькой. В тот момент, когда давление поступаемого топлива становится выше исходного усилия прижимной пружины, игла начинает двигаться вверх, открывая канал распылителя. Топливо под давлением проходит этот участок и распыляется в камеру сгорания в форме факела.

После этого часть горючего, поданного ТНВД, попадает в камеру сгорания. Давление на ступеньке иглы снижается, усилия пружины возвращают ее в исходное рабочее положение и перекрывают канал. Это позволяет исключить поступление дизтоплива в распылитель.

Методика проверки

Проверку топливной части форсунки необходимо начинать с подключения к автономной установке, которая может создать на входе в форсунку рабочее давление. При этом из форсунки не должно капать или литься топливо. При кратковременном подключении форсунки к питанию 12 в (высокоомные форсунки 14-17 Ом, низкоомные — от 2 до 7 Ом через добавочное сопротивление 10-15 Ом) должны раздаваться звонкие щелчки запирающего клапана, втягиваемого магнитным полем соленоида. Если форсунка «не щелкает», то, вероятно, всё внутри забито ржавчиной. Такая форсунка отправляется «в последний путь». Если первичные проверки дают положительный результат, проверяем форму факела и степень распыла топлива, а также производительность форсунки в единицу времени — это обычно 80 — 90 мл. за 30 сек (50 — 60 мл. для малообьёмных двигателей).

Электромеханические форсунки

В дальнейшем производство систем топливоподачи для дизельных моторов только совершенствовалось, что привело к появлению на рынке форсунок, у которых топливная смесь подается в камеру сгорания за счет комбинированного электромеханического воздействия. Различие заключается в том, что в таком инжекторе игла форсунки перемещается не под воздействием давления от ТНВД, а за счет управляемого электромагнитного клапана. Этот элемент контролируется электронным блоком управления двигателя, поэтому без соответствующего сигнала топливная смесь не может попасть в распылитель.

ЭБУ является ключевым элементом системы распределения, который отвечает за момент и длительность топливного впрыска в камеру сгорания. Именно блок управления дозирует количество топлива за счет подачи определенного количества импульсов на клапан. Рабочие параметры импульсов зависят от частоты вращения коленчатого вала, режима работы и температуры силового агрегата и других исходных параметров.

К примеру, в системе топливоподачи Common Rail форсунка электромеханического типа способна осуществлять подачу топливной смеси за счет нескольких раздельных импульсов. За один цикл солярка впрыскивается в камеру сгорания до 7 раз. Такой режим работы дизельной форсунки позволяли существенно увеличить давления впрыска и улучшить КПД системы. За счет того, что топливо подается дозированно, давление газов на поршень меняется плавно. Смесь распределяется по цилиндрам мотора более равномерно, лучше распыляется и эффективнее сгорает.

За счет такого подхода производителям удалось полностью перераспределить задачу по управлению впрыском с традиционного ТНВД на усовершенствованный ЭБУ. Система впрыска с электронным управлением работает более слаженно и точнее, за счет чего дизельный силовой агрегат становится более экономичным, экологичным (топливо сгорает лучше) и одновременно мощным. Уменьшилась степень вибраций и шумов в процессе работы, общий эксплуатационный ресурс мотора стал намного больше.

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.

Принцип работы насоса-форсунки

Дизельная насос-форсунка – это особенный вид системы питания силового агрегата, в которой отсутствует ТНВД. Принцип работы заключается в том, что насос низкого давления на первом этапе подает топливо напрямую к инжектору, в котором предусмотрена плунжерная пара для создания необходимого рабочего давления. В дальнейшем этот элемент приводится к действие за счет прямого воздействия кулачков распределительного вала. Такая система впрыска топлива обеспечивает более эффективное распыление за счет создания повышенного давления.

Как отмечают конструкторы и механики, отсутствие топливного насоса высокого давления не ухудшили характеристики дизельного мотора. Наоборот, силовой агрегат стал более компактным, а часть его мощности перестала расходоваться на постоянное вращение ТНВД. Инжекторы системы насос-форсунки позволяют подавать топливо всего за два импульса благодаря усовершенствованному электрическому клапану.

Общий принцип работы такого механизма схож с механическим инжектором с двумя пружинами. Сначала осуществляется подвпрыск, а потом в цилиндр поступает основная порция топлива. Система максимально точно выбирает момент начала впрыска и эффективнее дозирует горючее. За счет этого обеспечивается экономичный расход топлива, тихий и плавный ход силового агрегата. Содержание токсичных газов в выхлопе заметно ниже, ведь топливная смесь практически полностью сгорает.

Единственным минусом такой системы видится прямая зависимость давления впрыска от частоты вращения коленчатого вала. Специалисты отмечают высокие требования к качеству моторного масла, сложность исполнения конструкции, невозможность самостоятельного ремонта и трудности с техобслуживанием. Соответственно, возрастает цена мотора и затраты на его обслуживание.

Промывка инжектора

Отдельно хотелось бы отметить, что в иномарках с большим пробегом очистка с присадками может полностью вывести всю систему из строя, когда вся грязь из не промываемой системы смывается со стенок топливного бака, и устремляется к фильтру, и далее в форсунки. Сетка на форсунках забивается, и топливо перестаёт поступать. Другой способ — это промывка инжектора без демонтажа, т.е. инжектор, остаётся не разобранным. Сначала отключают бензобак, затем штатный топливный насос и перекрывается канал слива топлива в бак. Одновременно с этим топливо-провод машины соединяется с профессиональным стендом, который подаёт в систему специальную жидкость. Два прогона жидкости с двумя перерывами — по 15-20 минут на каждые 15-20 тыс. километров пробега, и ваша топливная система будет подготовлена к зиме. Ультразвуковой стенд — вот ещё один из способов чистки. Форсунки снимают и помещают в ванну с моющим раствором, где под действием ультразвука даже самые сильные отложения разрушаются. На этом же стенде можно проверить качество чистки. Опыт показал, что ультразвуковой метод наиболее эффективен, и он даже может вернуть к жизни форсунки, которые уже не подлежат ремонту.

Источники: drive2.ru, motorsguide.ru, oils-market.ru.

Почему стоит ремонтировать форсунки у профессионалов?

Как видите, система впрыска топлива в дизельном двигателе – сложный механизм, каждая деталь которого имеет важное значение. Именно поэтому рекомендуем не экспериментировать, а доверить ремонт форсунок опытным специалистам. В нашем сервисном центре имеется диагностическое и ремонтное оборудование, позволяющее устранить неполадки с дизельным мотором любого авто, вне зависимости от года выпуска и комплектации. Работы проводятся в течение 1 дня, с использованием оригинальных комплектующих производителей.

Исторический экскурс

На этапе появления двигателей внутреннего сгорания Рудольф Дизель рассчитывал в качестве топлива применять угольную пыль, вдуваемую через форсунку сжатым воздухом. При сгорании угля с единицы массы получалось мало тепла, что заставило ученного перейти на более высококалорийное топливо. Бензин не получилось применить из-за его взрывоопасности. Предпочтение было отдано керосину.

В 1894 году Рудольфу Дизелю удалось сделать удачный запуск двигателя, топливо в который подавалось при помощи форсунки. Для осуществления впрыска использовался пневматический компрессор. Создаваемое им давление превышало силу, возникающую внутри цилиндра. Из-за этого такой вид двигателя получил название компрессорного дизеля.

Гидравлический впрыск топлива появился чуть позже. Он применяется по сей день, постоянно совершенствуясь. Изобретателем такого способа подачи топлива является французский инженер Сабатэ. Он же предложил делать многократный впрыск. Подавая солярку в несколько этапов, удается получить больше полезной энергии с единицы топлива.

В 1899 году Аршаулов сконструировал дизель с топливным насосом высокого давления, работающий в паре с бескомпрессорной форсункой. Такое техническое решение оказалось успешным, поэтому дизели с ТНВД используются по сей день.

Наиболее современные дизельные системы питания имеют компьютерное управление форсункой и подстраиваются под режим работы двигателя. В зависимости от типа камеры сгорания возможны вариации топливоподачи. Для обеспечения стабильной работы дизеля различного типа смесеобразования появились многодырчатые и штифтовые форсунки.

Диагностика поломки

Выявив симптомы неисправности форсунок необходимо провести их диагностику. Наиболее тщательная проверка проводится при помощи диагностического стенда. С его помощью можно уловить даже наименьшее отклонение в работе системы впрыска.

При отсутствии диагностического стенда можно определить неисправную форсунку следующим методом. Требуется запустить двигатель и довести обороты коленвала до такого значения, при котором отчетливо будет слышна нестабильность работы мотора. После этого требуется поочередно отсоединять форсунки от топливной магистрали. Двигатель будет менять звук работы. При отключении неисправного элемента топливной системы работа мотора не поменяется. Главным недостатком такого способа является невозможность точно определить причину, вызвавшую нарушения в системе впрыска.

Предыдущий способ был предназначен для обнаружения неисправности без снятия форсунок с двигателя, поэтому на точность определения неисправности влияет исправность всех остальных систем автомобиля. Так, например, некачественная свеча зажигания может привести к неправильному определению неисправной форсунки. Для устранения неточностей возможно сравнение работы форсунки с контрольным образцом.

Равномерность факела неисправной и контрольной форсунок

В топливную систему автомобиля устанавливается тройник. К нему подключается проверяемая и контрольная форсунка. К нетестируемым элементам желательно перекрыть подачу топлива. После этого необходимо начать вращать коленвал. Если форсунка неисправна, то ее факел будет отличатся от эталона, как показано на рисунке.

Под давлением обстоятельств

На первый взгляд, современный дизельный ТНВД страшен и сложен. Однако по сравнению с форсункой он куда проще — как конструктивно, так и в ремонте. Его можно разобрать и собрать без применения множества спецприспособлений. Однако требование чистоты в ремзоне никто не отменял, хотя для работ с ТНВД уже не нужно стерильное помещение, какое требуется для форсунок.

Входную диагностику ТНВД проводят на стенде: проверяют производительность насоса и работу его дозирующего блока в различных режимах.

Пул доступных ремонтных запчастей зависит от конструкции ТНВД. Сейчас в нашей стране на легковых автомобилях используются в основном насосы Bosch последних двух поколений: CP3 и CP4.

ТНВД СР3 — последний обладатель жесткого и прочного корпуса в линейке насосов Bosch. У топливных насосов серии CP4 всю нагрузку берут на себя усиленные плунжерные блоки, а корпус выполнен из силумина, он облегченный. Надежность не пострадала, а ремонтопригодность повысилась, потому что блоки можно менять по отдельности.

ТНВД СР3 — последний обладатель жесткого и прочного корпуса в линейке насосов Bosch. У топливных насосов серии CP4 всю нагрузку берут на себя усиленные плунжерные блоки, а корпус выполнен из силумина, он облегченный. Надежность не пострадала, а ремонтопригодность повысилась, потому что блоки можно менять по отдельности.

Насос СР3 появился в начале 2000‑х годов. Его главная конструктивная особенность — невозможность отдельной замены плунжерных пар, поскольку их гильзы вышлифованы непосредственно в корпусе насоса. При повреждении плунжера и зéркала его цилиндра ремонт экономически нецелесо­образен — нужно менять корпус в сборе, а его не поставляют в запчасти. Одна из причин — высокая цена. Зато все остальные компоненты СР3 есть в свободном доступе (по отдельности): вал, подшипники, уплотнения, встроенный подкачивающий насос и дозирующий блок. И заменить их довольно просто.

Насос последнего поколения СР4 появился в 2010 году. Любой его элемент можно обновить. В корпус встроены блоки с плунжерами, заменить которые несложно. Но рядовой потребитель может свободно купить для этого насоса только дозирующий блок, остальные компоненты поставляются исключительно в авторизованные тех. Причем они привязаны к базам данных и технической информации по ремонту.

У CP3 и CP4 нет откровенно слабых мест — при правильной эксплуатации все детали изнашиваются более-менее равномерно. Поэтому список ремонтных операций и запчастей для замены составляется индивидуально в каждом конкретном ­случае — по результатам дефектовки. Помимо одноразовых элементов (например, уплотнителей) желательно по умолчанию обновлять подшипники с обоймами и их упорные кольца.

При обслуживании современной топливной аппаратуры крайне важно выполнять ее прокачку после разгерметизации (например, после замены топливного фильтра). ТНВД СР4 — один из примеров узла, который может не простить пренебрежения этим правилом. При попадании воздуха в насос, особенно под нагрузкой и при довольно высоких оборотах двигателя, кулачок может развернуться поперек плунжера. Это случается и при попытке выгнать воздух из системы с помощью длительной работы стартера. При развороте кулачка начинается быстрый и необратимый износ плунжерной пары с активным образованием металлической стружки, которая расходится по всей топливной системе. Дело уже не ограничится заменой только насоса, в этом случае неминуем более масштабный ремонт.

При обслуживании современной топливной аппаратуры крайне важно выполнять ее прокачку после разгерметизации (например, после замены топливного фильтра). ТНВД СР4 — один из примеров узла, который может не простить пренебрежения этим правилом. При попадании воздуха в насос, особенно под нагрузкой и при довольно высоких оборотах двигателя, кулачок может развернуться поперек плунжера. Это случается и при попытке выгнать воздух из системы с помощью длительной работы стартера. При развороте кулачка начинается быстрый и необратимый износ плунжерной пары с активным образованием металлической стружки, которая расходится по всей топливной системе. Дело уже не ограничится заменой только насоса, в этом случае неминуем более масштабный ремонт.

У ТНВД первым сдается в основном навесное оборудование, в частности дозирующий блок. Заменить его можно в обычном сервисе при условии соблюдения хотя бы элементарной чистоты. Ведь грязь, попавшая внутрь клапана при снятии старого блока и установке нового, может мгновенно прикончить недешевый узел.

Увы, рядовые ремонтники нередко не соблюдают требуемый момент затяжки встроенного в ТНВД подкачивающего насоса. В результате он может перекоситься, и тогда его шестерня начнет контактировать со стенкой корпуса, - а металлическую стружку, которая в этом случае непременно образуется, разнесет по всей топливной системе…

После ремонта ТНВД опять ставят на стенд, чтобы провести выходной контроль по полному тест-плану.

устройство и принцип работы, причины неисправности, проверка, замена

Оглавление

• 1 Назначение и принцип работы дизельных форсунок
• 2 Признаки неисправности дизельных форсунок
• 3 Проверка дизельных форсунок
• 4 Ремонт дизельных форсунок
• 5 Замена дизельных форсунок

Форсунка дизеля – один из основных составляющих системы питания двигателя, которая напрямую подает топливо в камеру сгорания для получения воздушно-топливной смеси. Эта деталь наиболее сильно подвергается износу и требует периодического обслуживания. От качества ее работы зависит полнота сгорания топлива в цилиндре, запуск, динамика и экономичность мотора, а также токсичность выхлопных газов. Некоторые водители пренебрегают регламентными работами, в результате чего форсунки выходят из строя, требуя ремонта или замены.

Назначение и принцип работы дизельных форсунок

Основная задача форсунки в дизельном двигателе – это распыление топлива при обеспечении герметичности камеры сгорания. Работа систем питания с механическим управлением форсунками происходит в следующем порядке:

1. Из топливного бака подается горючее к насосу высокого давления.
2. Насос в необходимой последовательности распределяет и нагнетает топливо в магистрали, ведущие к форсункам.
3. В форсунке топливо давит на штуцер, а от него расходится по топливным каналам к распылителю, который закрыт иглой с пружиной.
4. Под воздействием давления игла открывается, и после впрыска закрывается.

В зависимости от способа управления процессом впрыска, дизельные форсунки помимо механических делятся на следующие типы:

1. Электрогидравлические, характеризуется наличием в конструкции электромагнитного клапана, камеры управления, впускного и сливного дросселя. Принцип их работы основывается на применении давления топлива как во время впрыска, так и при прекращении, с участием электронного клапана, который открывает сливной дроссель по команде с ЭБУ.
2. Пьезоэлектрические. Отличаются высокой быстротой срабатывания и возможностью многократного впрыска за один цикл. Это осуществляется при помощи пьезоэлемента, воздействующего на корпус толкателя, который открывает переключающий клапан для поступления топлива в магистраль.

Признаки неисправности дизельных форсунок

Неисправности форсунок в дизельном двигателе имеют следующие характерные признаки:

1. При неравномерном распылении (форсунка «льет»):

• Потеря мощности мотора и наличие сизого дыма из выхлопной трубы;
• Сильный стук, напоминающий стук шатуна;
• Неравномерная работа силового агрегата, вызванная нарушением работы отдельных цилиндров.

2. При падении рабочего давления впрыска (по причине усталости пружин или износа дистанционных регулировочных шайб):

• Наличие сизого или черного дыма из выхлопной;
• Жесткая работа двигателя.

3. Отсутствие герметичности корпуса форсунки, что проявляется в течи топлива из соединений корпуса.

Проверка дизельных форсунок

При наличии признаков неисправности форсунок, производят их проверку. Проведение процедуры может быть осуществлено как в гаражных условиях, так и на СТО при помощи диагностического стенда. Второй способ наиболее оптимальный, но имеет недостатки в виде высокой стоимости услуг и значительной удаленности сервиса. Существуют следующие способы проверки исправности форсунок:

1. На заведенном дизеле ставят такие обороты, когда сбои его работы слышны особо отчетливо. Форсунки последовательно отключают от магистрали высокого давления, ослабляя накидную гайку крепления на соответствующем штуцере насоса. При отсоединении неисправной форсунки характер работы двигателя не поменяется.

2. Проверка максиметром который выполнен в виде специальной форсунки, имеющей тарировочную шкалу для установки необходимого давления впрыска дизтоплива. Прибор представляет собой контрольный образец, при помощи которого анализируется эффективность распыла и соответствие фактического давления с требуемым в момент впрыска.

3. Проверка при помощи контрольного образца рабочей форсунки, которую сравнивают с остальными. Для этого на топливную аппаратуру устанавливают тройник, при помощи которого одновременно устанавливают рабочую и тестируемую форсунку. Ослабляют затяжки гаек на остальных трубопроводах, ведущих от насоса высокого давления к нетестируемым форсункам, перекрыв подачу топлива. На декомпрессионном механизме ставят максимальную подачу топлива и начинают вращение коленвала мотора. При неисправности форсунка покажет отличия от эталона по моменту начала и качеству впрыска.

Ремонт дизельных форсунок

Загрязнение каналов внутри форсунки, по которым проходит топливо, способствует ухудшению распыления топлива и нарушению образования воздушно-топливной смеси. Максимально равномерную пульверизацию нарушают смолы, содержащиеся в соляре. Проблему нарушения подачи топлива форсунками помогает устранить промывка. Данная процедура обеспечивает удаление загрязнений внутри топливных каналов. Для ее осуществления применяются следующие способы:

1. Чистка при помощи ультразвука. Эффективный способ удаления грязи, который проводится на специальном оборудовании. Снятые форсунки помещают в специальную жидкость и воздействуют ультразвуковыми колебаниями, при которых грязь в сопле разрушается в течение короткого времени.

2. Промывка топливом, содержащим специальные присадки. Наиболее популярен среди автолюбителей, так как не требует применения дорогого оборудования. Представляет собой добавление присадки в топливо, которое при прохождении через форсунку будет растворять отложения. Эффективность метода не доказана.

3. Промывка на стенде при помощи специальных жидкостей. Очищение происходит при высоком давлении за счет циркуляции. Способ отличается надежностью и высокой эффективностью.

4. Ручная промывка, при которой имитируется работа форсунки. Достаточно эффективный и недорогой способ, не требующий применения специального оборудования. Для его проведения форсунки демонтируют вместе с рейкой и фиксируют над емкостью. Подача очищающей жидкости производится по прозрачной силиконовой трубке. Дозатор форсунки активируют электрическим током, подведенным по проводам от аккумулятора. Полная очистка происходит после 5-10 мин. распыления жидкости. Сам процесс состоит из следующих этапов:

• С форсунки снимают фильтры и резиновые уплотнители, чтобы под воздействием жидкости они не вышли из строя;
• Организуют герметичное соединение баллона с жидкостью и форсунок через силиконовую трубку;
• Подводят электропитание от аккумулятора с помощью пары проводов;
• К разрыву одного провода подводят кнопку для размыкания цепи, второй провод оставляют целым;
• При нажатии кнопки происходит впрыск, который продолжается до момента равномерного распыления струй жидкости.

Достаточно часто некачественный впрыск происходит по причине засорения или износа сопел форсунки, что достаточно хорошо видно в процессе диагностики неисправностей. Для устранения поломки корпус детали разбирают и тщательно промывают в керосине, наружный нагар удаляют деревянным скребком, а отверстия прочищают мягкой стальной проволокой, диаметр которой меньше отверстия сопла. При увеличении размера сопла более чем на 10 %, или разнице в диаметре отверстий на 5%, распылитель заменяют на новый.

Иногда форсунка может давать течь, которую возможно устранить притиркой иглы к седлу. Течь может возникать и при нарушении уплотнения в торце иглы (уплотняющем конусе). Притирка производится разведенной в керосине пастой ГОИ, при которой избегают ее попадания в зазор между направляющей и самой иглой. После притирки все делали промывают в керосине или чистом дизтопливе, продувают сжатым воздухом, и после сборки снова тестируют на герметичность.

Что бы ваши форсунки служили долго, используйте фильтр дизельного топлива тонкой очистки.

Замена дизельных форсунок

Замена дизельных форсунок производится при полном выходе из строя детали. Процедура, выполненная работниками СТО, достаточно дорогостоящая, но ее можно проделать самостоятельно. Для этого потребуются следующие инструменты:

1. Динамометрический ключ с удлинителем.
2. Специальная головка под форсунки.
3. Рожковый ключ на 17.
4. Пинцет.

Процедура замены осуществляется в следующем порядке:

1. Отвинчивание гаек с трубок высокого давления.
2. Выкручивание самих форсунок (иногда происходит сложно из-за прикипания резьбы).
3. Демонтаж пинцетом термоизоляционных шайб или их остатков (повторно старые шайбы устанавливать нельзя).
4. Установка новых термоизоляционных шайб и новых форсунок, которые ввинчивают с необходимым усилием при помощи динамометрического ключа.
5. Сборка топливной системы в обратном порядке.

Принцип работы форсунки

Кевин Сюй

Кевин Сюй

Система впрыска топлива Common Rail под высоким давлением ︱Производитель（Инжектор, узел клапана, форсунка）︱Международная торговля ＆ Менеджер по развитию рынка в…

Опубликовано 30 августа 2021 г.

+ Подписаться

Топливная форсунка состоит из корпуса топливной форсунки, топливной форсунки, опоры, пружины и так далее. Масло под высоким давлением закачивается из порта подачи топлива топливной форсунки, и высокое давление создается в корпусе топливной форсунки, воздействуя на конусную поверхность топливной форсунки. Когда давление масла превышает установленное значение, сердечник клапана топливной форсунки открывается, и масло под высоким давлением распыляется из отверстия форсунки. Оно сгорает в цилиндре двигателя в виде тумана, заставляя поршень совершать возвратно-поступательное движение.

Топливная форсунка — это прецизионное устройство с очень высокой точностью обработки, требующее большого динамического диапазона расхода, мощной защиты от засорения и загрязнения, а также хороших характеристик распыления. Топливная форсунка получает импульсный сигнал впрыска топлива, посылаемый ЭБУ, и точно регулирует объем впрыска топлива. Характеристики распыления форсунки включают размер частиц распыления, распределение масляного тумана, направление потока масла, диапазон и угол конуса диффузии. Эти характеристики должны соответствовать требованиям системы сгорания дизельного двигателя, чтобы смесеобразование и сгорание были идеальными, и можно было получить более высокую мощность и тепловой КПД.

Топливные форсунки с электронным управлением являются наиболее важными и сложными компонентами системы Common Rail, а также наиболее сложными компонентами в конструкции и технологическом процессе. ЭБУ управляет открытием и закрытием электромагнитного клапана для впрыска топлива из топливной рампы высокого давления в камеру сгорания с оптимальным моментом впрыска топлива, объемом впрыска топлива и скоростью впрыска топлива. Для достижения эффективной начальной точки впрыска и точного объема впрыска в системе Common Rail используется специальный инжектор с гидравлической сервосистемой и электронными компонентами управления (электромагнитными клапанами).

• Каково важное влияние топливных форсунок на улучшение общей производительности топливных форсунок?

  27 июля 2021 г.

  

• Меры предосторожности при разборке и сборке топливных форсунок

  22 июля 2021 г.

• Метод обслуживания дизельной топливной форсунки Common Rail высокого давления

  8 июня 2021 г.

• Метод проверки инжектора

  31 мая 2021 г.

• Роль и функция инжектора

  25 мая 2021 г.

  

• Принцип работы инжектора Денсо

  19 мая 2021 г.

• Обслуживание форсунок — Green Po’we’r

  18 мая 2021 г.

• Топливный инжектор

  17 мая 2021 г.

• Руководство Департамента образования провинции Шаньдун посетило новую зеленую энергетическую компанию

  7 мая 2021 г.

  

Другие также смотрели

Исследуйте темы

Топливная форсунка: типы и принцип работы

Топливная форсунка представляет собой механическое устройство с электронным управлением, которое отвечает за разбрызгивание (вливание) соответствующего количества топлива в двигатель, чтобы обеспечить оптимальное горение воздушно-топливной смеси.

Новшество было сделано в середине ХХ века и впервые реализовано на дизельных двигателях. К последней трети двадцатого века он также оказался преобладающим среди обычных газовых двигателей.

Управление электродвигателем 9-е издание PDF (откроется в новой вкладке браузера)

Содержание

• 1 Что такое впрыск топлива?
• 2 вида топливных форсунок –
  • 2. 1 A) Топливная форсунка для системы одноточечной инфузии (SPI)
  • 2.2 B) Топливная форсунка для системы многоточечной инфузии (MPI)
• 3 Посмотрите это видео, чтобы узнать, как работают топливные форсунки
  • 3.1 Поделитесь этим:

Что такое впрыск топлива?

Впрыск топлива — это подача топлива в двигатель внутреннего сгорания, чаще всего в автомобильный двигатель, с помощью форсунки.

Все дизельные двигатели используют впрыск топлива по своей конструкции. В бензиновых двигателях может использоваться прямой впрыск бензина, при котором топливо подается непосредственно в камеру сгорания, или непрямой впрыск, при котором топливо смешивается с воздухом перед тактом впуска.

В бензиновых двигателях впрыск топлива заменил карбюраторы с 1980-х годов. Основное различие между карбюратором и впрыском топлива заключается в том, что впрыск топлива распыляет топливо через небольшую форсунку под высоким давлением, в то время как карбюратор использует всасывание, создаваемое всасываемым воздухом, ускоряемым через трубку Вентури, для всасывания топлива в воздушный поток.

Электронный блок управления (ЭБУ в системе управления двигателем) определяет точную сумму и конкретное планирование требуемой порции топлива (масла) для каждого цикла, собирая данные с различных датчиков двигателя. Таким образом, ECU отправляет электрический флаг команды правильного диапазона и синхронизации в контур топливной форсунки. Таким образом открывается форсунка и позволяет бензину проходить через нее в двигатель.

На одну клемму форсунки напрямую подается напряжение 12 вольт, которое контролируется ЭБУ, а другая клемма форсунки разомкнута. В тот момент, когда ECU определяет правильную меру топлива и время его вливания, активирует подгонку форсунки, заменяя другую клемму на массу (массу, т.е. отрицательную клемму).

Типы топливных форсунок –

A) Топливная форсунка для системы одноточечной инфузии (SPI)

1. Тонкий нефтяной канал, 2. Электрический завихритель, 3. Возвратная пружина, 4. Электрический разъем,

5. Топливный патрубок, 6. Арматура, 7. Шаровой кран

B) Топливная форсунка для многоточечной инфузионной системы (MPI)

1. Возвратная пружина, 2. Канал тонкой очистки, 3. Электрический разъем, 4 .Электрический ротор,

5.Арматура, 6.Игольчатый клапан

В системе одноточечного впрыска используется только одна основная форсунка, которая расположена перед дроссельной заслонкой и подает топливо во все камеры. Эти виды форсунок чаще всего имеют умеренное снижение импеданса.

Электричество и управление для HVAC-R PDF(откроется в новой вкладке браузера)

При многоточечном впрыске используется один инжектор для каждой камеры. Форсунки расположены после дроссельной заслонки и расположены так, что они указывают на заднюю часть клапанов залива. Форсунки такого типа обычно имеют более высокий импеданс.

Посмотрите это видео, чтобы узнать о работе топливных форсунок

Форсунки управляются блоком управления двигателем (ECU).