Что такое форсунки, и принцип их работы

Gdi осцилограмма работы форсунки

От Автора: 
Этот материал является только попыткой объяснения происходящих процессов и не претендует на «истину в последней инстанции».

На нижеприведенном фото показана осцилограмма работы форсунки системы GDI:

arid_gdi_injector.jpg

В первом  приближении и анализа схемотехники , я прикинул схему , которая могла бы такое реализовать 
( т.е получить такой результат на экране осциллографа ).

И это схема мостового усилителя.

 Она состоит их 2х пар транзисторов ( они могут быть и полевыми , а скорее всего IGBTТРАНЗИСТОРАМИ , для простоты нарисованы биполярные. В схеме условно обозначен источник 12 вольт , включенный через диод , и преобразователь 100 вольт отдельным блоком, заряжающий накопительный конденсатор С1 . Обмотка форсунки включена в мост усилителя как нагрузка.

 arid_gdi_injector_2.jpg

Как это может работать

В начальный момент конденсатор заряжен до напряжения 100 вольт от преобразователя 12 вольт в 100 вольт.

Все транзисторы закрыты , управляющее напряжение на базах равно нулю.

Начальный пик 100 вольт – это когда напряжение C1 приложено к обмотке форсунки L1 .

Это происходит при одновременном открытии  VT1 – VT2. протекание тока красной линией , измерение в точке А . участок а-б это разряд конденсатора через обмотку. Учитывая, что индуктивность очень мала , а сопротивление обмотки меньше 2х Ом, то ток достигает значительной величины и это приводит к мгновенному подъему иглы. Почему мгновенному – потому, что судя по осциллограмме вся длительность от а до с ( от всплеска до всплеска ) меньше 0.7 мс , двигатель явно работает на хх . когда длительность открытия около 0.6 мс . Если принять это во внимание, то тогда все правильно и реальное время открытия форсунки здесь около 0.6 мс . Учтитывая, что при таком давлении в этой форсунке достаточно мощная возвратная пружина, то импульс закрытия можно сделать с меньшей амплитудой ( суммирование с силой пружины) , поэтому при открытии VT3 – VT4 происходит реверсирование тока в обмотке ( синяя линия ) и форсунка быстро запирается. Запирание очевидно необходимо, так как высокое давление в рейке постоянно и нельзя осуществить запирание форсунки сбросом давления ( как в дизелях с механическими форсунками ), в тоже время на иглу снизу давит давление вытекающей из сопла жидкости , поэтому введен режим запирания. В такой схеме включения режим запирания элементарно осуществим как реверсирование направления тока через обмотку.

Теперь о осциллограмме.

Первый всплеск 100 вольт – это начальный момент открытия VT1 – VT2 и последующий спад – разряд конденсатора .

Остаточное напряжение 12 вольт формируется как удерживающее схемой управления или преобразователя ( точно не известно но и не важно ) скорее всего управления .

Так как с неисправным преобразователем 100 вольт машина все равно работает , хоть и в аварийном режиме. Поэтому я указал внешний источник 12 вольт , который развязан диодом VD1 от преобразователя 100 вольт. Участок bэто участок удержания . первый выброс B – это переключение коммутатора управляющего преобразователем ( очевидно преобразователь должен быть отключен от нагрузки для возможности повторной зарядки конденсатора. При этом при переключениях VT1 – VT2 , а также схем управления питанием с обмотки снимается удерживающее напряжение , VT1 – VT2 закрываются, что приводит к индуктивном выбросу BC. Видно,что напряжение в этот момент стремится к нулевому. В момент С происходит открывание VT3-VT4, при этом преобразователь уже зарядил C1 , происходит резкое изменение тока в обмотке форсунки и игла под действием возвратной пружины и электромагнитной силы резко закрывается, прекращая подачу топлива.

Момент снятия напряжения B топливо продолжает вытекать их форсунки возможно за счет высокого давления на седло иглы распылителя , остаточной намагниченности сердечника и инерционности. Импульс меньшей амплитуды при закрытии может быть связан с малым временем ( недостаточным ) для полного заряда C1 до 100 вольт, а может продиктован необходимостью меньшим током , так как в закрытии помогает возвратная пружина форсунки.

Участок после С – апериодическая разрядка конденсатора через индуктивность обмотки. Так как транзисторы открыты, добротность контура низкая и автоколебательных процессов ( выбросов ) не происходит . Конденсатор разряжается до нуля, поэтому переключениеVT3-VT4 не видно при таком уровне. Это еще раз подтверждает, что выброс обусловлен прерыванием тока через обмотку вследствие закрытия VT1-VT2  ( как в системе зажигания ). Возможно в усилителе стоят демпферные диоды для ограничения индуктивных выбросов , параллельно переходам к-э транзисторов , что обуславливает один полупериод ограничения.

 
ГАДЖИЕВ А.О


© Легион-Автодата

Гаджиев Арид Омарович, г.Москва, ул.Ермакова Роща 7А, территория 14 ТМП, www.nissan-A-service.ru тел. 79265256300, е-mail: arid77@mail.ru, Союз автомобильных диагностов

История изобретения и совершенствования

Первую в мире форсунку предложил русский изобретатель Александр Иванович Шпаковский. Случилось это в 1864 году. Изделие было создано для распыления порошка, но из-за несовершенства конструкции распространения не получило. Более удачным оказался опыт российского и советского инженера Владимира Григорьевича Шухова, в 1880 году предложившего устройство, работающее с жидким топливом.

Его прибор, который использовался для распыления мазута, благодаря простой конструкции и технологичности, получил широкое применение. В некоторых отраслях техники форсунки Шухова применялись до середины XX века. Все современные конструкции основаны на принципах, заложенных этим конструктором.

Толчок к массовому применению инжекторов дало изобретение Рудольфом Дизелем двигателя с воспламенением от сжатия, названного в его честь дизелем. В первом двигателе сжатый воздух перемешался с угольной пылью, выступавший в качестве горючего материала.

Дизель столкнулся с трудностями в точной дозировке смеси. Решить их удалось, заменив угольную пыль керосином и применив форсунки. С этого момента началось усиленное совершенствование систем впрыска топлива. Первым на этом пути оказался Роберт Бош, который предложил несколько типов впрыскивающих устройств, а главное, сумел соединить форсунки с насосом высокого давления.

В дальнейшем инжекторы полностью вытеснили карбюраторы на бензиновых моторах. Дизели получили высокоточные приборы, распыляющие топливо под давлением несколько сотен, а то и тысяч атмосфер. Такие форсунки выдерживают до миллиарда циклов впрыска, изготавливаются с микронными допусками, высокое быстродействие обеспечивает длительность импульса до десятитысячной доли секунды.

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).

Конструкция электромагнитного инжектора
Устройство 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.

Сейчас читают:  Прокачка тормозной системы - как прокачивать тормоза Renault Logan / Рено Логан

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.

Особенности работы пьезоэлектрической форсунки

Пьезоэлектрический инжектор в разрезе
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.

Принцип действия электрогидравлической форсунки

Схема электрогидравлического инжектора
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.

Причины и способы устранения неисправностей

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

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

· ослабление или перепады мощности в процессе эксплуатации автомобиля;

· трудности при запуске двигателя;

· порывистое движение при увеличении оборотов;

· заметный рост расхода дизельного топлива;

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

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

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

· чистка ультразвуком;

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

· промывка специальными техническими жидкостями на стенде;

· ручная промывка форсунок дизельного двигателя.

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

Проверка с помощью замера сопротивления

Проверить форсунки, не снимая их можно с помощью мультиметра. Для начала уточните, какие форсунки установлены на вашем автомобиле — высокого или низкого импеданса (электрического сопротивления). Эти данные будут необходимы для выполнения точной диагностики. Для того, чтобы проверить форсунки тестером, не снимая их с двигателя, необходимо придерживаться такого плана:

  • снять высоковольтные провода с форсунок;
  • установить мультиметр в режим замера сопротивления изоляции (омметра) в пределах от 0 до 200 Ом (в зависимости от технических параметров прибора верхний предел может отличаться, главное, чтобы омметр мог показывать значение сопротивления в несколько десятков Ом);
  • выключите зажигание и снимите “минусовую” клемму с аккумулятора;
  • отключите электрический разъем на диагностируемой форсунке (как правило, для этого отщелкивают крепежный зажим, расположенный на корпусе колодки);
  • подсоедините измерительные щупы тестера к выводам форсунки и произведите замеры.

Форсунки высокого импеданса имеют сопротивления изоляции в пределах 11…17 Ом, а низкого — 2…5 Ом.

Если значение измеренного сопротивления изоляции значительно отличается от указанного, это говорит о том, что форсунка неисправна. Соответственно, форсунку необходимо демонтировать и выполнить детальную диагностику.

Помните, что при проверке форсунок мультиметром, диагностировать необходимо все устройства поочередно! Так можно проверить какая форсунка не работает.

Важно знать, что напряжение на форсунки от ЭБУ подается в импульсном, а не постоянном виде. Поэтому рекомендуется не только замерять сопротивление омметром, но и снимать осциллограмму импульсной передачи напряжения с помощью осциллографа, так вы сможете увидеть какое пиковое напряжение она принимает. Тестер вам покажет лишь усредненные значения.

Техническое обслуживание форсунок

Промывка автомобильных форсунок – такая же необходимая процедура ухода за автомобилем, как процессы: замены масла, тормозной жидкости, поддержание необходимого давления в шинах и т. д. Большинство автомобилистов обычно процедуру применения технического обслуживания просто игнорируют, ссылаясь на недостаток времени, отсутствие “лишних” денег или откладывают на потом, а значит – никогда.

Рано или поздно наступает момент, когда (особенно в холодное время года), начиная утром запускать двигатель, сделать это с первой попытки не удается, и не обращая внимание на этот симптом, продолжают эксплуатацию автомобиля.

Более щепетильные владельцы авто поступают по другому – отправляются на компьютерную диагностику и, тратя время и деньги на запчасти, которые можно было вложить в своевременный уход за топливной системой, получают, чаще всего, не корректное заключение о причинах такого поведения двигателя.

Начинается замена свечей, вспоминают про топливный фильтр, который “сто лет” уже не меняли, замены места заправки и т. д. Когда “танцы с бубном” вокруг автомобиля не приносят никаких качественных результатов и все возможные и невозможные действия проделаны, дело доходит до промывки инжектора.

⚠ Категорически запрещается отсоединять электрический разъем пьезоэлектрической форсунки во время работы двигателя – это может привести к механическому повреждению силового агрегата.

Сейчас читают:  Двигатель рено логан россия

https://www.youtube.com/watch?v=sF2BjldN0qI

Находится “опытный” гаражный автомастер, который дает совет: купить и залить в бензобак присадку для очистки форсунок, и хорошо, если это хоть частично решает проблему, – некоторые присадки так “хороши”, что растворяя отложения на стенках бензобака и топливных магистралях серу и фракции тяжелых соединений, не останавливаясь в топливном фильтре, способны засорить каналы топливных инжекторов окончательно.

Есть способы решения этой проблемы: радикальный – заменить инжекторы или буксировать автомобиль в автомастерскую для снятия и промывки на стенде ультразвуковой очистки, что тоже не всегда помогает.

Первая причина – недостаточная квалификация мастера: незнание устройства форсунок, которые он берется промывать. Ультразвуковые ванны для очистки разрушают керамические детали, которые могут присутствовать в конструкции – проводить чистку таких инжекторов в ультразвуковой ванне категорически запрещено.

Вторая причина – ультразвуковое колебание может вывести из строя старое, “высохшее” лаковое изоляционное покрытие проводов катушки, и происходит замыкание в обмотке, что случается не часто, но если это возможно – значит не исключено. Чтобы избежать всех этих неприятностей, надо вовремя проводить химическую промывку форсунок.

Какая чистка лучше – химическая или ультразвуком? Все зависит от конструкции форсунок, пробега автомобиля и состояния двигателя. Не стоит забывать, что обещанный компаниями-производителями ресурс большинства инжекторов – это один миллиард циклов, что составляет около 120 тыс. км. Но продлевать их жизнь надо, не только периодически посещая посты очистки, но и заправляться качественным топливом.

Ультразвуковая чистка форсунок

Во время эксплуатации форсунок на их рабочих поверхностях происходит отложение мягких и твердых фракций. При постоянном уходе за топливными инжекторами мягкие отложения смываются, а отложения твердых составов удаляются частично и постепенно накапливаются.

Установки ультразвуковой очистки полностью обеспечивают удаление всех видов загрязнений, возникающих во время работы инжектора. В зависимости от времени, необходимого для снятия форсунок, величина цены процедуры очистки зависит от оригинальных конструктивных особенностей двигателя.

Перед погружением в ультразвуковую ванну, как правило, необходимо провести проверку форсунок на стенде, чтобы сравнить результаты измерения производительности с факелом распыла до и после очистки. В ультразвуковой ванне процесс очистки происходит за счет кавитации – образованию и последующему схлопыванию пузырьков газа под действием ультразвуковых волн.

Перед повторной проверкой производительности и факела распыла дают обратный ход жидкости для удаления продуктов очистки из корпуса инжектора. Для очистки и для проверки типы жидкости отличаются друг от друга. Перед установкой форсунок на двигатель, замене подлежат все уплотнительные элементы.

Дизельные инжекторы с электромагнитными катушками проверяются на производительность на стенде для проверки форсунок дизельного двигателя. Выполняют установку новых распылителей с корректировкой регулировочными шайбами отклонений, для необходимых параметров работы электромагнитных инжекторов.

⚠ Пьезофорсунки дизельных двигателей ремонту и регулировке не подлежат.

Электрогидравлическую форсунку после ремонта необходимо адаптировать с помощью диагностического прибора. Если не провести адаптацию – это негативно повлияет на характеристику параметров работы ДВС.

Устройство пьезоэлектрической форсунки

Открытие и закрытие форсунки выполняется с помощью пьезоэлемента, расположенного внутри инжектора. При пьезоэлектрическом управлении инжектор включается примерно в четыре раза быстрее, по сравнению с инжектором, управляемой электромагнитом. Такая конструкция инжекторов дает следующие преимущества:

  • многоточечный впрыск с переменными началом впрыска и интервалами;
  • позволяют подачу малых доз топлива для предварительного впрыска;
  • низкий уровень шума (до 3 дБ);
  • экономия расхода топлива (до 3%);
  • уменьшения выброса отработавших газов (до 20%);
  • повышение мощности двигателя (до 7%);
  • улучшения плавности хода.

В пьезоэлектрических инжекторах происходит косвенное управление иглой распылителя, это означает, что открытие и закрытие иглы распылителя происходит через гидравлический контур. Гидравлический контур состоит из области низкого и высокого давления.

Управляющий клапан является переходом между областью высокого и низкого давления – дозы впрыскиваемого топлива зависят от длительности открытия клапана управления.

Если пьезоэлемент не активирован PCM, управляющий клапан находится в исходном положении. Это означает, что область высокого давления отделена от области низкого давления. На иглу распылителя действует давление топливной рампы плюс усилие пружины. Распылитель инжектора закрыт.

При активации пьезоэлемента открывается управляющий клапан и закрывается байпас. Давление в управляющей камере теперь не может быть сброшено в возврат топлива. Благодаря соотношению расходов выпускного и впускного дросселя давление в управляющей камере понижается.

Теперь давление топливной рампы на иглу закрытого распылителя превышает давление в управляющей камере и усилие пружины. Игла распылителя начинает подниматься, открывая доступ солярки к соплу, и начинается впрыск. Если PCM разряжает пьезоэлемент, управляющий клапан снова освобождает байпас топливу.

Через впускной и выпускной дроссели управляющая камера снова заполняется. Через байпас быстро повышается давление в управляющей камере. Как только давление управляющей камеры плюс усилие пружины снова станет выше, чем давление топливной рампы на иглу распылителя, игла распылителя закрывается и впрыск заканчивается.

Гидравлический соединитель выполняет следующие функции: преобразование и усиление хода пьезоэлемента, компенсация возможных зазоров, прекращение впрыска в случае размыкания электрических контактов инжектора (например, при обрыве кабеля в процессе впрыска).

По своим функциям гидравлический соединитель подобен гидравлическому толкателю. Подпорное давление топлива вокруг гидравлического соединителя составляет около 10 бар. Подпорный клапан расположен в дренажном топливопроводе.

Когда пьезоэлемент не активирован, давление в гидравлическом соединителе уравновешивается давлением его окружающей среды (около 10 бар). При активации пьезоэлемента поршень смещается вниз. За счет этого возрастает давление в гидравлическом соединителе.

При этом небольшой объем утечек стекает из гидравлического соединителя через зазор направляющей поршня в контур низкого давления. При повышении давления в гидравлическом соединителе поршень управляющего клапана перемещается вниз вдоль гидравлического буфера, и начинает впрыск.

По окончании процесса впрыска недостача в соединителе снова заполняется. Это происходит в обратном направлении через направляющий зазор поршня. Подпорное давление около 10 бар имеет важное значение для корректной работы инжектора при разных давлениях в топливной системе.

Устройство форсунки бензинового двигателя

Современные топливные форсунки для бензинового двигателя бывают двух вариантов исполнения в зависимости от вида впрыска: форсунка впрыска топлива во впускной коллектор и впрыска в камеру сгорания (непосредственный впрыск).

Топливные инжекторы состоят из корпуса с топливными каналами, катушки и иглы клапана с якорем электромагнита. Управление количеством подачи топлива производится электромагнитным клапаном, на который подаются сигналы электронным блоком управления (ЭБУ) необходимой длительности.

Топливо под давлением подается в корпус инжектора через тонкое сито, и она либо закрыта (нет сигнала на входе), либо открыта (есть сигнал на входе).

При непосредственном впрыске топлива сопло каждого инжектора оснащено несколькими выходными отверстиями. Такой впрыск называют многоструйным.

Преимущество многоструйного впрыска перед одноструйным: факел распыла в ДВС с непосредственным впрыском оптимальным образом адаптирован к камере сгорания по форме и углу расположения.

Распылитель топлива каждого инжектора оснащен шестью отверстиями. Каждая из шести струй индивидуально адаптирована к условиям камеры сгорания.

Центральное положение топливной форсунки обеспечивает более равномерное распределение и оптимальное приготовление смеси в камере сгорания.

При расположении форсунки под углом к вертикальной оси хода поршня сопло имеет семь выпускных отверстий. Впрыск осуществляется в камеру сгорания под точно вычисленным углом, поэтому выпускные отверстия на распылителях расположены эксцентрически.

Сейчас читают:  Датчик температуры охлаждающей жидкости Renault Logan/Sandero 1,4-1,6/Лада Ларгус FCR210392 Francecar. Продажа оптом и в розницу.

Впрыскивание под точно определенным углом препятствует тому, чтобы бензин попадал в открытые впускные клапаны.

1. Топливная форсунка. 2. Свеча зажигания. 3. Выемка в днище поршня. 4. Струя впрыскиваемого топлива. A Центральное расположение выпускных отверстий. B Эксцентрическое расположение выпускных отверстий.

Кроме того, каждая из семи конических струй индивидуально адаптирована к условиям камеры сгорания. За счет этого создается структура струи, чья форма обеспечивает оптимальное приготовление горючей смеси в камере сгорания.

Существенным различием является более высокое давление и значительно более короткое время, имеющееся в распоряжении для впрыскивания бензина в камеру сгорания. Рисунок показывает сравнение впрыска во впускной коллектор и непосредственного впрыска бензина.

1. Впрыск во впускной коллектор. 2. Непосредственный впрыск бензина. 3. Количество впрыскиваемого топлива. 4. Полная нагрузка. 5. Холостой ход. 6. Время впрыскивания в миллисекундах.

В большинстве современных автомобилях с впрыском горючей смеси во впускной коллектор, давление составляет 3,8-4,0 бар, тогда как при непосредственном впрыске, изменяется от 20 до 120 бар в зависимости от нагрузки на двигатель.

Впрыск во впускной коллектор осуществляется за два оборота коленчатого вала. При частоте вращения коленчатого вала 6000 об/мин соответствует продолжительности впрыска около 20 мс.

Потребление топлива при непосредственном впрыске на холостых оборотах значительно ниже по отношению к впрыску на полной нагрузке, чем при впрыске во впускной коллектор (коэффициент 1:12). Продолжительность впрыска в режиме холостого хода составляет примерно 0,4 мс.

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.

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

  • механические;
  • электромагнитные;
  • электрогидравлические;
  • пьезоэлектрические.
Как работает механическая форсунка двигателя
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.

Электромагнитные и гидромеханические инжекторы могут иметь:

  • клапан форсунки со сферическим профилем;
  • штифтовой клапан;
  • дисковый клапан.

Химическая промывка форсунок

Есть много установок разной конструкции для химической промывки топливных инжекторов, но принцип выполнения данной процедуры един – подсоединение топливной рампы к промывочному стенду и работа мотора на сольвенте (жидкость для промывки), который является хорошим химическим растворителем и служит горючим одновременно.

Процедура занимает около двух часов – час на промывку и около часа на подключение и отключение аппаратуры. Для двигателей объемом до двух литров достаточно одного литра промывочной жидкости. При большем объеме силового агрегата необходимо больше сольвента.

При подготовке к промывке подачу топлива к рампе подключают к обратной магистрали в бензобак, но последние лет десять моторы с такой конструкцией топливной системы не производятся и приходится отключать топливные насосы, что иногда бывает сделать проблематично.

Снять электрический разъем с бензонасоса невозможно из-за расположенного под кузовом баком или затрудненного доступа к нему (не на всех автомобилях заднее сиденье снимается легко и быстро). На некоторых моделях автомобилей предохранитель бензонасоса защищает еще и рабочую электрическую цепь зажигания (например, Форд фьюжен и Форд фиеста).

Снять реле включения бензонасоса, интегрированное в модуль управления электрооборудованием кузова, не представляется возможным технически, и много других “подводных камней”, которые открываются в зависимости от марки автомобиля. В этом случае глушится магистраль подачи, и циркуляция топлива происходит через обратный клапан в бензонасосе, что является нарушением технологии промывки.

При обслуживании форсунок дизельного двигателя без наличия подкачивающего насоса в топливном баке, когда глушится магистраль подачи топлива, необходимо ее не “завоздушить” потому, что без специальных инструментов прокачать ее потом будет очень трудно, а иногда не возможно.

Нельзя забывать и о возвратной магистрали с топливных форсунок, в которой специальным клапаном поддерживается определенное давление для их корректной работы, глушить ее нельзя и оставлять подключенной к топливному фильтру тоже.

⚠ Соблюдайте правила противопожарной безопасности и не допускайте разлива промывочной жидкости.

Надо организовать сбор очистителя в отдельную емкость (если нет возможности подключения к промывочному устройству) для дальнейшего использования в процедуре промывки. Во время химической промывки жидкостями происходит еще и чистка камеры сгорания, поршней и клапанов, что является плюсом, по сравнению с ультразвуковой чисткой форсунок.

https://www.youtube.com/watch?v=videoseries

Как часто промывать форсунки, зависит от многих факторов – режима эксплуатации двигателя, качества используемого топлива, отношения владельца к своему автомобилю и др. При нормальных режимах эксплуатации и приемлемом качестве топлива производители рекомендуют промывку каждые 25-30 тысяч километров пробега и делать очистку перед заменой масла в двигателе.

Чаще всего при загрязнениях форсунок для промывки используют очиститель для бензиновых двигателей “Лавр”, вариант которого есть и для дизельных двигателей. На его упаковке указано, что после промывки замена свечей не требуется, но лучше промывать форсунки, используя комплекты старых свечей, специально приготовленные для этого случая.

⚠ При использовании бельгийской промывочной жидкости “Винс”, замена масла и свечей обязательна.

Промывка форсунок без снятия с двигателя происходит при полностью прогретом ДВС, так как запустить холодный мотор на промывочной жидкости не получится, а что касается отечественных автомобилей, даже небольшое падение температуры, во время подключения устройства для чистки форсунок, сильно затрудняет запуск.

Давление подачи сольвента в цилиндры рекомендуется выставлять 3 бара, исключением являются старые отечественные автомобили с обратной магистралью возврата топлива, с рабочим давлением в топливной рампе 2,2 – 2,6 бар.

После 10-и минут работы мотора на холостых оборотах желательно его остановить на 10 минут для “откисания” отложений на деталях, контактирующих с промывочной жидкостью. После повторного запуска, промывают периодически повышая обороты до 2000-2500 об/мин. до завершения промывки.

При использовании жидкости “Винс” – этого лучше не делать, так как сгорание сольвента “Винс” хуже, чем у жидкости “Лавр”, поэтому можно “залить” свечи со всеми вытекающими после этого проблемами для повторного запуска силового агрегата.

Закладка Постоянная ссылка.
1 ЗвездаНельзя так писать о ЛоганеЧто-то о новом Логане так себе написаноЛоган - супер машинаРено Логан лучше всех! (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...