Nara-auto.ru

Автосервис NARA
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Проверка форсунок дизельного двигателя и способы их очистки в домашних условиях

Проверка форсунок дизельного двигателя и способы их очистки в домашних условиях

Дизельный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) – очень надёжный агрегат. Особенности работы дизеля обеспечивают закладывание высокого запаса прочности ещё при разработке. Практически, все его возникающие проблемы связаны исключительно с топливной аппаратурой. В частности, одним из узких мест становятся топливные форсунки (инжекторы).

Что именно с ними может быть не так разберемся в этой статье.

Принцип работы дизельных форсунок

Основной их задачей является максимально мелкое (дисперсное) распыление топлива. Дизель работает на солярке, в отличие от бензина это смесь тяжёлых фракций переработки нефти. Она крайне неохотно смешивается с воздухом для образования пригодной для полного и быстрого сгорания консистенции.

Наиболее простым устройством обладают форсунки гидромеханического типа. Солярка поступает к ним раздельно от индивидуальных секций топливного насоса высокого давления (ТНВД). При достижении в нужный момент некоторого порогового давления форсунка открывается, и топливо, дозированное нагнетателем насоса, впрыскивается в камеру сгорания, одновременно распыляясь на мельчайшие капельки.

После чего давление падает и клапан инжектора закрывается возвратной пружиной. Возможно двухступенчатое срабатывание, когда предварительно подаётся небольшая пилотная порция солярки, после чего срабатывает вторая пружина, и на распылитель поступает основной топливный заряд. Так повышается оптимальность работы двигателя.

Более совершенной системой впрыска стала её организация по принципу общей рампы высокого давления, так называемая Common Rail. Здесь ТНВД создаёт требуемый напор на все форсунки одновременно, а срабатывают они в нужный момент по электрическому сигналу от блока управления.

Стало возможным более точное распределение смеси по цилиндрам, плавное дозирование за счёт многократной подачи в рамках одного цикла и качественное сгорание дизтоплива при более мягкой работе мотора. Обеспечивается это наличием в каждом инжекторе электромагнита, который управляет запорным клапаном.

Следующим шагом стало появление пьезоэлектрического привода для иглы распылителя. Используется эффект изменения некоторыми кристаллами своих геометрических размеров при подаче на них электрического напряжения.

В отличие от электромагнитного привода, такая организация позволяет резко повысить быстродействие клапанов. Стало возможным увеличить количество порций топлива, подаваемых за один такт работы цилиндра. Мера вынужденная из-за постоянно повышающихся требований по экологичности дизелей. Такие форсунки отличаются высокой ценой и неремонтопригодностью.

Отдельным классом стоят так называемые насос-форсунки. Их отличает отсутствие в системе ТНВД, его роль выполняется при механическом воздействии кулачков распределительного вала на встроенную в каждый топливный инжектор плунжерную пару.

Применяются относительно редко из-за целого ряда недостатков. Из преимуществ здесь только отсутствие общего насоса высокого давления, что несколько упрощает аппаратуру.

Признаки неисправностей

Общими причинами проявления неисправностей будут три фактора:

  • повышенный расход через инжектор (перелив);
  • снижение качества распыления топлива;
  • уменьшение производительности отдельных распылителей.

Внешне это будет проявляться примерно похоже, хотя более внимательное изучение каждого конкретного случая сможет указать на приблизительный характер проблемы.

  1. Изменяется отдача двигателя, причём его мощность может как упасть, так и возрасти.
  2. Двигатель будет нестабильно запускаться и неуверенно работать на режиме холостого хода.
  3. В движении могут появиться хорошо различимые рывки и подхваты при неизменном положении педали акселератора.
  4. Изменится звук работы двигателя, появится жёсткость, вибрации и даже стуки в цилиндрах.
  5. Двигатель начнёт дымить, выхлоп окрасится в чёрный цвет, что свидетельствует о выделении сажи — несгоревших остатков углеводородного топлива.
  6. Начнёт подниматься уровень масла в картере из-за попадания туда излишков солярки.
  7. Современный ДВС заметит неисправность средствами внутренней диагностики и зажжёт контрольную лампу на панели приборов.

В любом случае уточнение причин потребует проведение индивидуальной диагностики инжекторов.

Диагностика форсунок в домашних условиях

С определённой степенью точности вычислить неисправный прибор можно и в условиях гаража. Для начала надо определить конкретное местоположение подозрительной форсунки.

Обороты работающего на холостом ходу дизеля выставляются и фиксируются такими, чтобы его неравномерность работы проявлялась максимально отчётливо. Затем одним из подходящих способов с форсунки снимается давление топлива, для чего ослабляется крепление подводящего штуцера. Исправный инжектор вызовет при этом куда более заметную реакцию двигателя, чем имеющий отклонения в работе.

У электромагнитной форсунки можно измерить сопротивление обмотки соленоида с помощью мультиметра. Значение его может составлять от единиц Ом до двух десятков, более точно можно узнать из документации на конкретный прибор. В любом случае, обрыв будет означать полную неисправность катушки.

На простейших гидромеханических форсунках можно замерить давление начала открытия клапана при помощи тройника, манометра и контрольной заведомо исправной детали. Возможны изменения в калибровках пружины, что вызовет отклонение угла впрыска.

Проверка на перелив (слив в обратку)

В системе Common Rail управление впрыском производится при помощи специального обратного клапана, открытие которого создаёт необходимый перепад давлений на штоке основного клапана, в результате чего он также открывается и производит подачу в цилиндр.

Износ и загрязнение приводит к тому, что в обратную магистраль поступает слишком много топлива, и давление в рампе падает. Мотор запускается с большим трудом.

Для проверки со всех форсунок снимаются шланги обратки, а вместо них устанавливаются обычные прозрачные колбы медицинских шприцев с трубочками от систем капельниц. При работе мотора на холостых оборотах исправные форсунки выделяют в обратку совсем немного топлива, обычно это единицы миллилитров в минуту.

Неисправная выдаст в разы больше, конкретное значение зависит от типа прибора и двигателя, но если хотя бы превышение над исправными будет трехкратным или более, форсунка подлежит ремонту или замене.

Диагностический стенд

Хороший профессиональный стенд проверки инжекторов содержит набор плановых тестов, которые помимо экспресс-диагностики способны определить более тонкие неисправности.

Простейшая стендовая проверка производится на удержание форсункой рабочего давления, а также на возможные её загрязнения и износы. Визуально оценивается форма факела при распылении калиброванной жидкости. Определяются базовые способности прибора, при невыполнении которых инжектор однозначно бракуется.

Читайте так же:
Регулировка корзины сцепления фотон

Более сложные тесты определяют соответствие проверяемой детали на работу во всех режимах от холостого хода до максимальной мощности, проверяют быстродействие клапанов в режимах предварительного впрыска, а также состояние обратных клапанов.

Только так можно оценить общее состояние и возможность уложиться в действующие нормы по экологичности выхлопа, а также предсказать остаточный ресурс. Результатом работы профессионального стенда станет кодирование условного состояния форсунки.

Специальные приборы

Отдельные функции инжекторов можно проверять и специализированными установками.

Например, гидромеханические форсунки можно протестировать прибором, создающим давление топлива, при котором клапан должен открываться, и убедиться, что оно находится в заданных рамках. Устройство содержит ручной насос и манометр.

Есть и более сложные конструкции, как входящие в состав дизель-тестеров, так и автономные. Они обычно снабжены ручным или электрическим ТНВД, гидроаккумулятором, измерительной аппаратурой, прозрачными колбами для визуального контроля. Вполне доступны для самостоятельного изготовления.

Чистка форсунок дизельного ДВС

Оценив наличие проблемы, в ряде случаев восстановить работоспособность можно очисткой или промежуточным по сложности ремонтом. Убрать загрязнения допускается химическим и механическим способами.

Ультразвук

Воздействие акустическими колебаниями высокой частоты достаточно эффективно, часто с деталей смываются даже нанесённые на заводе надписи специальными красками.

Снятая форсунка помещается в ванну, наполненную чистящей жидкостью, к которой подключён мощный излучатель ультразвука. Процесс очистки продолжается около 20 минут, после чего результаты контролируются на стенде.

Наиболее современные форсунки, где содержится много нежных пластиковых деталей, могут начать работать ещё хуже, чем до очистки, поэтому проверять их надо по всем параметрам, а не только по виду факела.

Очистка на стенде

Через загрязнённый инжектор проливается под давлением специальная промывочная жидкость, представляющая собой очень эффективный растворитель.

Это самый надёжный способ чистки, поскольку деталь не подвергается никаким разрушительным воздействиям, а всё акцентировано именно на растворении отложений и загрязнений.

Одновременно с помощью того же стенда контролируются результаты работы, после чего можно будет принять максимально точное решение о возможности дальнейшего использования распылителей.

Использование присадок

В продаже имеется большое количество всевозможных моющих присадок для дизельной аппаратуры, работающих при простом добавлении их в топливо.

Эффективность подобного способа достаточно сомнительна, поскольку в качественном дизтопливе такого рода вещества уже присутствуют и при постоянном использовании не допускают появления отложений. А уже имеющиеся смывать затруднительно из-за низкой концентрации моющих компонент.

К тому же можно получить обратный эффект в случае сильно загрязнённой системы, когда крупные фракции отделятся и попадут в узкие места, полностью их закупорив. Тем не менее, получение положительного результата тоже не исключается.

Ручной способ

Может производиться, как с разборкой форсунки, так и методом проливания через неё чистящей жидкости. В последнем случае это ничем, кроме сложности, не отличается от промывки на стенде.

При разборке форсунки там, где это допускается конструктивно, можно очистить и притереть клапаны, снять загрязнения механически с доступных деталей, даже прочистить мягкой проволокой отверстия распылителей.

Главное проявлять достаточную осторожность с учётом прецизионной точности всех деталей. Для промывки используется всё та же жидкость для очистки инжекторов.

Как продлить срок службы устройств подачи топлива

Топливная аппаратура дизельных двигателей, кроме самых древних, рассчитана на высококачественное топливо.

  1. Заправляться следует только самой лучшей соляркой, специально предназначенной для современных систем питания легковых автомобилей.
  2. Категорически недопустимо попадание воды, которая вызовет немедленную коррозию деталей и потребует дорогостоящего ремонта.
  3. Необходимо следить за состояние фильтров и отстойников, вовремя их менять и обслуживать согласно инструкции, а в идеале надо регулярно проводить контроль и профилактическую промывку со снятием в условиях специализированного дизельного сервиса.

Помимо всего, это ещё и позволит избежать проблем со снятием-установкой прикипевших соединений, которые способны вылиться в значительные расходы.

Диагностика форсунок с помощью стенда

Стенд для диагностики работы форсунок дизельных двигателей

Форсунка

Дизельные двигатели с каждым годом набирают большую популярность. Современные модели двигателя оборудованы сложной системой впрыска с электронным управлением. При неисправности таких дизельных систем сделать качественную диагностику для последующего устранения неполадок можно с помощью специального оборудования — Стенда для форсунок. Этот стенд используют только в сервисных центрах.

Стенд для диагностики работы форсунок дизельных двигателей

Стенд для диагностики работы форсунок дизельных двигателей

Проверка работы форсунок дизельных двигателей с помощью стенда.

Диагностика форсунок с помощь установки в виде стенда это одно из обязательного оборудования любого дизельного сервисного центра. Такой стенд имеет различную конструкцию, сложность и стоимость. В некоторых мастерских или в гаражах, можно встретить простые установки и приборы, возможно, самодельные, которые позволяют проверить давление.

Основательная проверка форсунок с помощью установки выполняется контролированием целого ряда определенных параметров. Насос установки контролирует давление впрыска форсунок, качество распыления топлива и другие элементы.

Современные инжекторы дизельного двигателя — это высокоточные элементы системы топлива. Поэтому более точная диагностика на требуемом уровне осуществляется с помощью современного стенда для проверки и регулировки форсунок.

Проблемы, возникающие при неисправности форсунок.

Форсунка — это элемент дизельного двигателя, осуществляющая подачу топлива в камеру сгорания. Владельцы дизельных авто часто винят топливный насос в случившейся неисправности, однако, инжектор является конечным элементом аппаратуры, от которого зависит работа мотора внутреннего сгорания.

В распылительной части форсунок дизельных моторов могут образоваться твердые отложения — это нормальный процесс, свойственный любому двигателю с системой впрыска. Проблема становится хуже, если нарушена технология производства и транспортировки топлива. Отложения, которые образуются в канале и распылителе инжектора нарушают саму форму факела распыления, а пропускная способность топлива снижается. Чтобы устранить неисправность, необходимо ознакомится с рядом признаков:

  • значительное ухудшение пусковой системы дизельных двигателей, особенно заметно в холодное время года;
  • при ускорении, а также на переходных режимах происходят подергивания и провалы;
  • динамика и мощность двигателя ухудшаются;
  • увеличиваются затраты топлива;
  • на холостом ходу мотор работает неравномерно.
Читайте так же:
Как регулировать клапан давления воды данфосс

В случае если такие признаки выявлены, а эксплуатация продолжается, возникают определенные последствия:

  • нейтрализатор выхлопных газов перегревается и повреждается;
  • в системе зажигания происходит сбой высоковольтных компонентов;
  • детали цилиндропоршневой группы повреждаются.

С такими последствиями автомобиль приезжает на ремонт.

Стенд для диагностики работы форсунок

Стенд для диагностики работы форсунок

Виды стендов для диагностики.

Оперативная проверка дизельных двигателей с механической системой подачи топлива проводится с помощью базового прибора — механотестера МТА-2. Это переносной тестер, который позволяет сэкономить не только время, но и средства для проверки. С помощью такого тестера, можно проверить состояние инжектора, нагнетательных клапанов, и плунжерные пары ТНВД, при этом, не снимая мотор. Таким образом, прибором выявляют неисправный инжектор, затем снимают его и делают либо ремонт, либо прессовку, либо простую регулировку. Если установить тестер на верстак, то можно получить прибор для проверки инжектора стационарного типа.

Однако самым основным и дорогостоящим прибором по ремонту дизельных моторов в любой мастерской является стенд, к которому предъявляют жесткие требования. Существует много различных модификаций и производителей этого оборудования, и выбирают такой стенд обычно по назначению и задачи топливного участка.

К самым распространенным и более надежным моделям установок относятся:

  • Стенд фирмы Bosch, позволяющий проверить и сделать регулировку форсунок Common Rail. Число автомобилей с дизельным двигателем каждый год становится все больше. Фирма BOSCH является создателем самых прогрессивных систем топлива дизельных двигателей типа Common Rail. Также они являются и разработчиком оборудования для проверки и ремонта такой системы.

Стенд BOSCH EP считается эталоном качества для проверки ТНВД, надежности, технологичности. Установка этой компании позволяет проверить различные типы топливных насосов, начиная с традиционных до электронно-управляемых распределительных, включая VP 44.

Стенд с установкой для диагностики системы впрыска топливной рампы(CRS 845) позволяет подключить к нему набор common rail injectors, это оборудование может проверить до 6 инжекторов одновременно. Кроме этого, если обнаружена неисправная форсунка — разработано специальное устройство для ее ремонта.

BOSCH также предоставляет в сервисные центры программное обеспечение, данные для проверки, обучение специалистов, и поддерживает службу поддержки горячей линии в вопросах проверки и ремонта дизельных двигателей.

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Видео: Устройство и принцип действия насос форсунки. Принцип работы форсунки инжекторного двигателя. Изучаем Common Rail. Дизельные форсунки. Разбираем топливную форсунку. Промывка топливной форсунки своими руками. Что убивает форсунки дизельного двигателя. Регулировка дизельных форсунок на стенде в домашних условиях. Работа распылителя и стенда КИ-562

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.

Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Бош

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.

Принцип действия электрогидравлической форсунки

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.

Читайте так же:
Какие симптомы для регулировки клапанов

Аварийный ограничитель подачи топлива через форсунку

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.

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.

Разрез пьезоэлектрогидравличе­ской форсунки

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.

Принцип работы пьезофорсунки

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:

График процесса двойного впрыска и характер распыления топлива

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».

Характер протекания процесса многоступенчатого впрыска

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.

Читайте так же:
Что может быть если не регулировать зазоры клапанов

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.

Все виды топливных форсунок и их диагностика.

Топливная форсунка — незаменимый компонент впускного комплекса, гарантирующий равномерный впрыск горючего с последующим распределением в камере и формированием смеси с воздухом. Устройство применяется как в бензиновых, так и в дизельных агрегатах. На передовых моторах используют узлы с автоматической регулировкой подачи.

Топливная форсунка - незаменимый компонент впускного комплекса.

Топливная форсунка — что это?

Впрыск топлива в камеру — сложный процесс, который состоит из нескольких этапов. В силовых установках рассчитываются не только правильные пропорции дизтоплива, газа или бензина, но и методика распыления, момент сгорания и распределение пламени.

Они нужны для преобразования жидких составов в мелкодисперсную пыль, которая эффективнее воспламеняется и обеспечивает более высокий КПД.

Назначение устройства

Топливная форсунка — конструкция, объединяющий насос высокого давления (ТНВД) и двигатель.

Устройство выполняет такие задачи:

  1. Отвечает за дозировку топлива при подготовке сгораемой смеси.
  2. Регулирует давление подачи топлива.
  3. Формирует из жидкого топлива мелкодисперсную смесь (пыль из распыленного топлива и воздуха).

Кроме того, форсунки поддерживают герметичность оборудования и обеспечивает максимально эффективное сжигание топлива.

Расположение

Размещение форсунок определяется модификацией впускной системы:

  1. Центральная (перед заслонкой дросселя в трубопроводе впуска).
  2. Распределенная (на каждом цилиндре по отдельности в начале трубопровода).
  3. Непосредственная (в верху стенок цилиндра).

Расположение топливных форсунок

Принцип работы

Бензин или дизельный состав отправляется в форсунку под соответствующим давлением. Моторный блок дает импульс на магнит инжектора, провоцируя запуск игольчатого клапана. Он отвечает за состояние канала (закрыто/открыто). Объем топлива, которое поступает в систему, зависит от продолжительности поступающего импульса.

Разновидности топливных форсунок и их устройство

В зависимости от способа управления подачей топлива форсунки делят на несколько видов:

Механические модели

Этот вид распространен на дизельных двигателях. Он функционирует в результате воздействия топливного давления на запорный механизм. В процессе повышения показателей игла направляется вверх, провоцируя впрыск. После падения давления она занимает предыдущую позицию.

Механические модели топливных форсунок

Механические форсунки менее эффективны в сравнении с другими типами, поэтому редко используются в современных автомобилях.

При этом детали обладают простой и надежной конструкцией, которая обеспечивает большой срок службы.

Электромагнитные форсунки

Подобный тип инжекторов встречается на бензиновых автомобилях, включая модели с непосредственной подачей горючего. С учетом выполняемых функций форсунки бывают пусковыми и рабочими. Вторая разновидность осуществляет точечный или индивидуальный впрыск.

Конструкция детали включает следующие составляющие:

  1. Корпус.
  2. Отсек для подсоединения к электрической цепи.
  3. Иглу.
  4. Уплотнители.
  5. Сопло.
  6. Обмотку возбуждения клапана.
  7. Фильтр-сетку и другие элементы.

Электромагнитные форсунки

В нужный момент моторный блок отправляет напряжение на обмотку, способствуя появлению электромагнитного поля, которое влияет на якорь с иглой. В это время усилие сжатия пружины уменьшается, якорь втягивается, а игла поднимается, открывая сопло инжектора. Дальше срабатывает клапан управления форсункой и осуществляется подача горючего под пиковым давлением. После прекращения подачи энергии на обмотку пружина возвращает иглу в начальное положение.

Электрогидравлические устройства

Модели электрогидравлического типа встречаются на дизельных агрегатах. Их можно установить на типовой ТНВД и комплекс Common Rail , особенность которого — подача топлива в камеру сгорания под высоким давлением .

В устройстве предусмотрены такие детали:

  1. Сопло, через которое происходит непосредственная подача топлива.
  2. Пружина, применяемая при передачи усилия на открывающий клапан.
  3. Камера управления, где находится поршень, находящийся под давлением топлива.
  4. Сливной дроссель.
  5. Якорь электромагнитного элемента.
  6. Обмотка возбуждения, которое создает электромагнитное поле.
  7. Штуцер впрыска горючего.

Электрогидравлические устройства

Во время срабатывания цикла клапан находится в закрытом состоянии. Горючее в системе воздействует на поршень камеры управления, а игла форсунки плотно прижимается к седлу. Блок управления мотора отправляет напряжение на обмотку, а сливной дроссель повторно открывается. В результате горючее передается в магистраль.

Впускной механизм препятствует мгновенному выравниванию давления в камере и на впуске. Поэтому в течение некоторого времени усилие, которое воздействует на поршень, снижается, а давление на иглу сохраняется. Из-за разницы показателей игла поднимается и регулирует впрыск топлива.

Пьезоэлектрические детали

Устройство встречается только на автодизелях и считается самым продвинутым типом инжекторов. Данная разновидность способствует мгновенному срабатыванию системы впрыска, подбору точной дозировки и многократной подаче горючего. Такие форсунки распространены в дизельных агрегатах с технологией Common Rail.

Агрегаты с системой подачи топлива Common Rail более требовательны к качеству топлива, но их конструкция при этом проще и ремонтопригодность выше.

Для сборки пьезоэлектрических механизмов используют:

  1. Иглу.
  2. Дроссельный блок.
  3. Пружины и поршни клапана.
  4. Сливную магистраль.
  5. Фильтр.
  6. Нагнетательную магистраль и другие детали.

Пьезоэлектрический тип форсунок

Форсунка функционирует по принципу изменения длины пьезоэлемента при подаче напряжения. В базовом положении игла находится на седле. Когда электронный блок управления отправляет сигнал на пьезоэлемент, последний оказывает влияние на поршень. Переключающий клапан срабатывает, и топливо переходит на слив.

Читайте так же:
Как регулировать рулевую рейку пассат б3

Есть ли отличия между топливными форсунками для дизельных и бензиновых двигателей

Форсунки для дизельных моторов обладают меньшим сечением, а принцип их работы гораздо сложнее. Для определения поломки нужны особые знания. Такие двигатели требуют повышенной герметичности топливной системы.

Для подобных силовых установок используют электромагнитные и пьезоэлектрические модели.

В моторах, работающих на бензине, присутствуют одно- и многоточечные инжекторы. Первые регулируют подачу топлива и устанавливаются перед заслонкой, а вторые включают нескольких форсунок, закрепленных перед трубопроводами. Устройство подает бензин в камеру сгорания, но обладает неразборной конструкцией, поэтому не подлежит ремонту. Стоимость комплектующих для бензиновых двигателей намного ниже, чем для дизельных.

Признаки поломки элемента

Определить неисправность или выход из строя форсунки можно по таким признакам:

  1. Увеличению расхода топлива при умеренной тяге.
  2. Задымлению транспортного средства.
  3. Сильным вибрациям двигателя.

Задымление транспортного средства является признаком поломки.

К дополнительным признакам поломки относят пропуски зажигания. Также на панели приборов может появиться индикация Check Engine, указывающая на необходимость проверки силового агрегата.

Засорение топливного фильтра тоже негативно влияет на приемистость установки. К рывкам на бензиновом агрегате может привести поврежденная система зажигания.

Диагностика топливной форсунки

Специфика диагностики форсунки определяется типом детали. При этом диагностику можно выполнить как в сервисе, так и в гараже.

Проверка питания

Для оценки электроснабжения потребуется сделать следующее:

  1. Снять разъем питания форсунки первого цилиндра.
  2. Подсоединить мультиметр с настройками оценки постоянного напряжения в пределах 0-20 В.
  3. Завести автомобиль и проанализировать результаты измерений. В исправном состоянии форсунка дает короткие импульсы.
  4. В случае если на фишку питания не приходит напряжение, заглушить авто и выполнить проверку проводки либо найти дефект во время визуального осмотра.
  5. Подключить форсунку первого цилиндра и повторить проверку процедуру с 2-4-ыми элементами.

Проверка питания топливных форсунок

Изменение сопротивления

Сначала нужно уточнить модель форсунки, которая используется на вашем транспортном средстве. Дальше следует определить сопротивление катушек внутри детали.

Заглушив двигатель, необходимо снять разъемы питания, подключить мультиметр и запустить его в режиме измерения 0-200 Ом. Важно проанализировать сопротивление каждой детали. Оно должно соответствовать заявленным в технических характеристиках параметрам.

Дианостика на рампе

Для диагностики нужно снять топливную рейку с зафиксированными инжекторами. Дальше следует подключить контакты к рампе и форсункам (если они отключались). Рампа размещают под капотом таким путем, чтобы удалось установить под каждой деталью емкость со шкалой.

После этого требуется подсоединить трубки подачи топлива и убедиться в надежности их фиксации.

забитые форсунки

На следующем этапе необходимо включить зажигание и провернуть мотор стартером. Такие действия лучше проводить вместе с коллегой.

Пока второй человек вращает мотор, важно проследить за исправностью всех инжекторов. Впрыск горючего должен оставаться идентичным на всех элементах.

Финишный этап сводится к отключению зажигания и оценке объема топлива в емкостях.

Проверка на стенде

В автомастерских установлены стенды для диагностики и восстановления форсунок. Методика проверки на такой поверхности предусматривает разборку рампы и инжекторов ТС. Стенд позволяет реализовать комплексную диагностику, проверить эффективность впрыска горючего и определить электрическое сопротивление. Отдельные мастера сооружают стенды в домашних условиях.

Очистка форсунки в домашних условиях

Для исключения проблем в функционировании форсунок стоит периодически промывать их. Это делается стандартным путем, со специальным средством либо посредством ультразвука и проч., без снятия механизма с мотора.

Стандартный способ

Самый примитивный и легкий метод чистки топливных форсунок подразумевает заливку особого состава в бензобак.

Методика используется владельцами новых транспортных средств либо машин с пробегом в несколько тысяч км. Она подразумевает добавление состава вместе с горючим в бак для поддерживания двигателя и сопутствующих систем в чистоте.

Стандартный способ подразумевает заливку особого состава в бензобак.

Для автомобилей со сложными загрязнениями метод не подходит, потому что усугубляет проблему. В таком случае нужно разобрать мотор на подготовленном стенде, демонтировать распылители и провести их поочередную очистку.

С помощью таких действий можно найти дополнительные поломки и заменить поврежденные компоненты.

Чистка без демонтажа двигателя

Чтобы промыть ТФ без демонтажа силового агрегата, необходимо подключить промывочную станцию сразу к мотору. Это позволит удалить накопившуюся грязь на поверхностях и топливной рампе. Достаточно включить мотор на 30 минут, используя нейтральную передачу, и постепенно подавать рабочую смесь под давлением.

Подготовка топливных форсунок к замене

Процесс разборки инжектора начинается с подготовки приспособлений. Специфика разборки может отличаться для разных моделей авто и типов впускных комплексов.

Проверенные бренды

Чтобы топливные форсунки прослужили максимально долго, важно выбирать оригинальную продукцию. И это касается как электрических, так и механических моделей. Из качественных аналогов можно купить устройства от компаний Siemens, Bosch, Delphi, OMVI, Hana.

Как снять форсунку

Перед демонтажом топливных форсунок следует спустить давление в системе.

На многих моделях авто предусмотрен специальный механизм на топливной рейке. Это особый клапан, который срабатывает после нажатия и способствует вытеканию топлива.

Затем стоит достать рампу, где удерживаются распылители. Разборка производится посредством отключения разъемов с проводами. Извлечь элементы можно поворотом или раскачиванием механизма.

Замена на новую

Разобравшись, как снять форсунку, остается установить на ее место новую деталь. Для безошибочного выполнения действия нужно иметь базовые навыки в решении таких задач. Алгоритм действий может отличаться для каждой модели транспортного средства.

Если производится плановая чистка, нужно снять уплотнительные кольца со всех распылителей и выбросить их.

Ремонт элемента

Восстановление элемента допускается только при несложных поломках. Его практикуют на двигателях с прямой подачей топлива. Отремонтировать механическую деталь можно своими руками с помощью базовых запчастей и подручных средств.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector