Давление в форсунках дизельного двигателя: Обслуживание форсунок дизельных двигателей

Содержание

Обслуживание форсунок дизельных двигателей

При обслуживании каждую форсунку необходимо отрегулировать на давление начала впрыскивания 26,5 +0,8 МПа(270+8 кГс/см2). Регулировку рекомендуется производить на специальном стенде. Давление начала впрыскивания регулируется винтом при снятом колпаке форсунки и отвернутой контргайке. При ввертывании винта давление повышается, при вывертывании — понижается.

Проверить герметичность

Проверить герметичность распылителя по запирающему конусу иглы и отсутствие течей в местах уплотнений линий высокого давления. Для этого создать в форсунке давление топлива на 1-1,5 МПа (10-15 кГс/см2) ниже давления начала впрыскивания. При этом в течение 15 секунд не должно быть подтекания топлива из распыливающих отверстий; допускается увлажнение носика распылителя без отрыва топлива в виде капли. Герметичность в местах уплотнений линии высокого давления проверить при выдержке давлением в течение 2-х минут; на верхнем торце гайки распылителя (при установке форсунки под углом 15° к горизонтальной поверхности) не должно образовываться отрывающейся капли топлива.

Подвижность иглы

Проверить прокачкой топ лива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания на опрессовочном стенде, при частоте впрыскивания 30-40 в минуту.

Допускается подвижность иглы проверять одновременно с проверкой качества распыливания.

Качество распыливания

Проверять на опрессовочном стенде прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания при частоте 60-80 впрыскиваний в минуту. Качество распыливания считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в атмосферу в туманообразном состоянии и равномерно распределяется как по всем струям, так и по поперечному сечению каждой струи. Начало и конец впрыскивания при этом должны быть четкими. После окончания впрыскивания допускается увлажнение носика распылителя без образования капли.

Впрыскивание топлива у новой форсунки сопровождается характерным резким звуком. Отсутствие резкого звука у бывших в эксплуатации форсунок не означает снижения качества их работы.

Герметичность

Уплотнений, соединений и наружных поверхностей полости низкого давления форсунок проверять опрессовкой воздухом давлением 0,45±0,05 МПа (4,5±0,5 кГс/см2). Пропуск воздуха в течение 10 секунд не допускается.

Герметичность соединений «распылитель — гайка распылителя» проверять опрессовкой воздухом давлением 0,5±0,1 МПа (5±1 кГс/см2) в течени е 10 секунд при подводе воздуха со стороны носика распылителя на специальном стенде. Пропуск воздуха по резьбе гайки распылителя при погружении форсунки в дизельное топливо не допускается.

При засорении

Или закоксовке одного или нескольких распыливающих отверстий распылителя форсунку разобрать, детали форсунки прочистить и тщательно промыть в профильтрованном дизельном топливе.

При негерметичности по запирающему конусу распылитель в сборе подлежит замене. Замена деталей в распылителе не допускается. Разборку форсунки выполнять в следующей последовательности:

  • отвернуть колпак форсунки
  • ослабить контргайку и вывернуть регулировочный винт на 3-4 оборота для разгрузки пружины
  • отвернуть гайку распылителя
  • снять распылитель, предохранив иглу от выпадания

    Нагар с корпуса распылителя счищать металлической щеткой или шлифовальной шкуркой с зернистостью не грубее «М40». Распыливающие отверстия прочистить стальной проволокой диаметром 0,3 мм. Применять для чистки внутренних полостей корпуса распылителя и поверхностей иглы твердые материалы и шлифовальную шкурку не допускается.


    Перед сборкой распылитель и иглу тщательно промыть в профильтрованном дизельном топливе. Игла должна легко перемещаться: выдвинутая из корпуса распылителя на одну треть длины направляющей, при наклоне распылителя на угол 45° от вертикали игла должна плавно, без задержек полностью опуститься под действием собственного веса. Сборку форсунки производить в последовательности обратной разборке. При затяжке гайки развернуть распылитель против направления навинчивания гайки до упора в фиксирующие штифты и, придерживая его в этом положении, навернуть гайку рукой, после чего гайку окончательно затянуть. Момент затяжки гайки распылителя 60-70 Н*м (6-7 кгс*м), штуцера форсунки — 80-100 Н*м (8-10 кгс*м). После сборки отрегулировать форсунку на давление начала впрыскивания и проверить качество распыливания топлива и четкость работы распылителя.

Какое давление в форсунках дизельного двигателя

Устройства и приборы высокого давления

Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

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

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

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

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

Форсунки бывают открытые и закрытые.
Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.
В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

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

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

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

История изобретения форсунки

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

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

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

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

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

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

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

Принцип действия многодырчатой форсунки

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

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

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

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

Устройство многодырчатой форсунки

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

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

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.
Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.
Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

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

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

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

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

Отремонтировав уже около сотни дизельных форсунок только на 2,5tdi я решил поделится информацией о их восстановлении с уважаемыми читателями Драйва.

И так начнём с небольшой теории:
Что же изнашивается в форсунках до-Коммон Рейловского (КР) поколения, или почему нам так крупно ПОВЕЗЛО :))))

Как видим из рисунка ниже двухступенчатые форсунки 2,5tdi очень просты по конструкции : распылитель, шайбы, 2 пружины, и штифт.

В отличии от подобных форсунок на других двигателях форсунки на 2,5tdi регулируются только ЗАМЕНОЙ ШТИФТОВ, причём регулируются ТОЛЬКО первая ступень, регулировка второй ступени производителем не предусмотрена.

Регулировка дизельных форсунок 2,5 tdi — это САМЫЙ БОЛЬШОЙ РАЗВОД на бабло от ВСЕХ ДИЗЕЛЬНЫХ КОНТОР !
— у вас плох тянет/ дымит / троит/ плохо заводится двигатель — виноваты форсунки их надо РЕГУЛИРОВАТЬ, и за это нужно ПЛАТИТЬ !

Теперь разбирёмся ЧТО же изнашивается в ЭТИХ форсунках и как их ПРАВИЛЬНО отремонтировать !

В форсунках 2,5tdi при износе ПАДАЕТ ДАВЛЕНИЕ открытия первой ступени, с 240 бар до предельного 210 бар форсунка начинает плохо распылять — писать и соответсвенно дыметь /больше потреблять и.т.д.

В форсунках изнашиваются ТОЛЬКО РАСПЫЛИТЕЛЬ, в нём изнашивается игла, появляется на ней канавка, изнашивается и сам распылитель изнутри — он чуть проседает — изнашиваются и выходные отверстия — увеличиватся в размерах или забиваются говнами при некоректной фильтрации.

Теперь уважаемые НАВОСТРИТЕТЕ УШИ !

Для ПОЛНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФОРСУНКИ ДОСТАТОЧНО В НЕЙ ПОМЕНЯТЬ РАСПЫЛИТЕЛЬ BOSCH !
НИКАКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ФОРСУНОК НЕ ТРЕБУЕТСЯ при соблюдении ТРЕХ УСЛОВИЙ !
1. Распылитель должен быть марки BOSCH c ТЕМ-ЖЕ номером, никакого кидая, ни итальяшек только оригинальный BOSCH хоть и сделанный в Индии.
2. Необходимо очистить гайку форсунки от нагара снаружи и внутри
3. Затягиваем гайку форсунки с усилием в 4,5кг

Сами же пружины в этих форсунках НЕ ИЗНАШИВАТСЯ и НЕ ТЕРЯЮТ своих параметров даже при 500тыс пробега.
Мне доводилось восстанавливать такие форсунки просто заменой распылителя БЕЗ РЕГУЛИРОВКИ, на стенде их параметры были в приделах допусков !

Сам процесс замены распылителей происъодит так :
-заказываем ремкомплект BOSCH DSLA…, смотрим в таблицу ниже, разбираем форсунку, обычно я её зажимаю в тиски через алюминевые проставки распылителем вверх но не за дырку обратки.
Откручиваем гайку, чистим её изнутри, с форсунки снимаем старый распылитель и сразу же за ним 2 шайбы рогатую и в её ценре маленькую, ставим точно такой же комплект нового распылителя, ставим гайку, затягиваем сначала пальцами затем динамометрическим ключём 4,5кг.

Меняем только 3 внешние медные шайбы на распылителе одну под распылителем и две на обратке.

AFB — 059130201 — (059130202 — упр.) — распылитель — DSLA142P683 — BOSCH 2437010055
AKN — 059130201А (059130202А — упр.) — распылитель -DSLA142P770 BOSCH 2437010092
AKN — 059130201B (059130202В — упр.) — распылитель — DSLA142P843 BOSCH 2437010112
AKN — 059130201С (059130202С — упр.) — распылитель — DSLA142P893
AKE — 059130201Е (059130202D — упр.) — распылитель — DSLA142P925 BOSCH 2437010117
AКЕ — 059130201F (059130202F — упр.) — распылитель — DSLA142P1025 BOSCH 2437010130
AYM — 059130201F (059130202F — упр.) — распылитель — DSLA142P1025 BOSCH 2437010130
BAU — 059130201F (059130202F — упр.) — распылитель — DSLA142P1025 BOSCH 2437010130
BDH — 059130201G (059130202G — упр.) — распылитель — DSLA142P1191 BOSCH 2437010139
BDG — 059130201G (059130202G — упр.) — распылитель — DSLA142P1191 BOSCH 2437010139
BCZ — 059130201F — распылитель — DSLA142P1025 BOSCH 2437010130 нет управляющей !
BFC — 059130201F (059130202F — упр.) — распылитель — DSLA142P1025 BOSCH 2437010130

Взаимозаменяемость форсунок
На все эти моторы после 2001 года (начиная с AKE, AKN) можно и нужно устанавливать распылители *130 (евро3) и *139 (евро4).
Для мотора АКЕ *130 — родные, они же DSLA142P1025.

*139 — они же DSLA142P1191, взаимозаменяемые с предыдущими, продвинутые распылители, с новой технологией завихрения, при использовании этих распылителей, уменьшается расход топлива, но чуток падает динамика (требуется чиповка), пропускная способность у них поменьше чем у предыдущих, что влечет за собой увеличение максимального давление впрыска с 1800 до 2000 бар, более качественный распыл. Это я так в двух словах…

Ни для кого не секрет, что в автомобиле есть топливная система, в которую входит много агрегатов и устройство. В данной статье речь пойдет о насос-форсунках для дизельного двигателя. Это оборудование служит для того, чтобы подавать топливо в камеру сгорания. Насос-форсунки считаются самым проблемным оборудованием двигателя машины. Дело в том, что они часто забиваются, и их нужно постоянно прочищать, иначе мотор станет терять мощность, и топливо будет сгорать не полностью. Название насос-форсунка произошло из-за того, что это оборудование работает по принципу насоса.

Строение и разновидности

На самом деле это оборудование различается только по принципу, по которому подается топливо в цилиндры. Устройство форсунок для дизеля весьма схоже, но не стоит забывать о таких версиях, как пьезофорсунки. Эти детали очень прихотливы к качеству топлива, что значительно снижает ресурс.

Независимо от вида привода иглы, топливо в цилиндры попадает под давлением, это является обязательным условием. Помимо этого, не меняется принцип работы насоса. Во всех форсунках топливо накачивается по принципу насоса.

Как уже сказано существуют разновидности насос-форсунок для дизельного мотора.

  1. Первый вид – это электромагнитный. Здесь игла работает благодаря установленному специальному клапану.
  2. Второй вид – это пьезоэлектрический, здесь движение иглы происходит посредством закона гидравлики.

Второй вид появился немного позже, чем первый, но сейчас используется чаще. Происходит это потому, что впрыск этого типа происходит в разы быстрее, из-за чего двигатель выдает больше мощности.

Этот вид больше механический, потому что здесь нет нужды в электронике. Следует отметить, что форсунки для дизельного мотора не отличаются от подобного устройства для бензинового мотора. Какие виды форсунки поставить на автомобиль, выбирает производитель, исходя из многих параметров автомобиля.

Основной задачей этого оборудования для дизельного двигателя является своевременный впрыск под нужным давлением и регулировка дозы топливной смеси, которая попадет в цилиндры. Насос создает высокое давление, благодаря этому форсунка распыляет дизельное топливо по всей плоскости цилиндра. Сколько топлива нужно двигателю, определяется системой, которая отслеживает показатели двигателя.

Это оборудование состоит из нескольких агрегатов, которые выполняют свою строго определенную задачу. В состав дизельных форсунок входят: плунжер, клапаны управления, игла распылителя, обратный клапан и запорный поршень. Плунжер создает такое давление в корпусе этого оборудования, какое необходимо для качественного распыла. Распыл нужен, чтобы мотор лучше сжигал топливо.

Движется плунжер за счет вращения коленчатого вала, а возвращается на место за счет специальной пружины. Игла здесь нужна для того, чтобы топливо попадало именно в камеру сгорания, это очень важно, так происходит полное сгорания топливной смеси. На игле тоже установлена пружина, чтобы игла возвращалась на место в нужное время. Давление этой пружины зависит от давления внутри оборудования. Клапаны управления в этом оборудовании нужны для контролирования этапов впрыска.

Стадии впрыска

Для того, чтобы топливо попадало быстрее и равномерно, впрыск производится в три стадии.

  1. Первая стадия — это предварительный впрыск.
  2. Вторая стадия — это основный впрыск.
  3. Третья стадия — это дополнительный впрыск.

Первая стадия нужна для того, чтобы основной впрыск прошел нормально, и не осталось излишек топлива в камере сгорания. Третья стадия нужна для того, чтобы очистить выхлопы от сажи.

Как известно раньше дизельные двигатель были громкими, и от них было много выхлопных газов черного цвета. Именно поэтому была придумана такая система впрыска топлива. Многие задаются вопросом, а почему бы не перестать вообще выпускать двигатели на дизеле, они же такие вредные и громкие. Дело в том, что дизельные моторы намного мощнее бензиновых двигателей. Сегодня дизельные моторы выбрасывают в атмосферу примерно одинаковое количество отходов.

Принцип работы насоса – форсунки для дизельного топлива основан на том, что топливо подается насосом из бака в топливный трубопровод и уже оттуда за счет движения плунжера заполняет магистрали в корпусе форсунки. После заполнения плунжер закрывается, и в форсунке повышается давление. Когда давление становится 13 МПа, открывается игла, и топливо попадает в камеру сгорания. Принцип работы настолько прост, что люди могут улучшать этот механизм постоянно. Таким образом, придумали трехуровневую систему впрыска, которая помогла очистить выхлопные газы. Для того, чтобы контролировать этапы впрыска, были придуманы специальные клапаны.

Принцип работы форсунки основан на том, что игла открывается в определенный момент. Этот момент определяет сам двигатель и подает сигналы датчикам, которые дают сигналы блоку управления, и игла открывается.

Такой способ привода иглы был в первом типе, в котором принцип работы основан на электрическом моторе. Во втором типе форсунок движение иглы осуществляется за счет давления в оборудовании. Оно регулируется мотором, это означает, что, когда мотор выдает больше мощности, он требует больше топлива, для этого он быстрее создает нужное давление в оборудовании и потребляет топливо. Эти типы больше механические, потому что здесь электроника не нужна вовсе.

Достоинства и недостатки

  • Как правило, все механизмы и устройства форсунки имеют ряд достоинств и недостатков. К достоинствам можно отнести самостоятельную регулировку впрыска топлива. Карбюратор, который был до этой системы, приходилось настраивать самостоятельно.
  • Вторым достоинством считаются минимальные выбросы в атмосферу.
  • Третьим достоинством является то, что увеличивается мощность двигателя, ведь в двигатель поступает ровно столько топлива, сколько ему нужно.
  • Четвертым плюсом системы считается то, что двигатель заводится в любое время года и при любых погодных условиях.
  • Пятый минус состоит в том, что в отличие от карбюраторного мотора, этот реже нуждается в очистке и динамичнее разгоняется.

Но у системы есть и недостатки.

  • Главным недостатком является потребность в топливе. Под этим понимается то, что расход больше чем у карбюраторного мотора, но заметен он только при условии, если в бак залито высококачественное топливо. Если в баке 92 бензин, то это практически не скажется на расходе топлива.
  • Вторым недостатком считается то, что блок управления может прийти в негодность даже после падения. Это грозит дорогим ремонтом.
  • Ну и третий недостаток заключается в стоимости за ремонт. Дело в том, что если будет неисправен блок управления, то машина просто не заведется. Чаще всего на автомобиль приходится покупать новый блок управления и прошивать его под свою машину. Процедура эта дорогостоящая, поэтому это является существенным недостатком.

Чтобы не довести до замены форсунок, за ними нужно своевременно ухаживать. Делать это можно самостоятельно или же отогнав машину на станцию технического обслуживания. Для того, чтобы самостоятельно провести должный уход, нужно знать их состояние.

Чаще всего во время ухода прочищаются жиклеры. Они забиваются из-за того, что в топливе содержится много лишнего мусора. В системе автомобиля предусмотрены фильтры, которые время от времени нужно менять, чтобы не прочищать топливные форсунки. Поэтому замена фильтров тоже считается уходом за топливной системой. Жиклеры могут забиваться в три этапа.

  1. Первый этап — это, когда они засорены несильно, и их можно прочистить воздухом.
  2. Второй этап – это, когда потребуется снять топливные форсунки и положить в специальную ванну с раствором, отправить в камеру с ультразвуком. Второй способ применяется, когда жиклеры засорены настолько, что автомобиль не заводится.

Третий способ, самый простой и используется для профилактики. Принцип очистки заключается в том, чтобы заливать специальные присадки в бак, чтобы прочищалась вся система. Делать это нужно примерно 3 раза в год.

Резюме

Прогресс не стоит на месте, и производители автомобиля разработали новую систему впрыска. Этот способ полностью автоматизирован и водителю ничего не приходится настраивать вручную. Основным элементом впрыска этого топлива являются форсунки. Они отвечают за то, чтобы топливо попадало в камеру сгорания в нужный момент. Рабочие форсунки правильно выполняют эту работу, поэтому двигатель едет ровно и на полной мощности. Независимо от этого, за ними нужен уход и постоянное контролирование.

Регулировка форсунок дизельного двигателя | РОСС-ДИЗЕЛЬ

Функции форсунок заключаются в подаче порций горючего в цилиндр под высоким давлением, обеспечивая при этом его максимальное распыление, необходимое для эффективного сгорания смеси. Эксплуатация данных деталей производится в высоконагруженных условиях, способствующих сбою настроек и возникновению различных неисправностей. Помимо этого, качество работы постепенно ухудшается вследствие естественного износа движущихся деталей, ослабления пружин, заедания игл, засорения или закоксовывания отверстий распылителя и т.д. В силу этого форсунки современных дизельных двигателей периодически нуждаются в диагностике и перенастройке на стенде для регулировки.

Предварительная проверка

Для первичной диагностики работы форсунок без снятия их с силового агрегата, используется специализированный прибор – максиметр. Конструкция данного вида оборудования повторяет устройство самой форсунки. Прибор снабжен микрометрическим регулятором со шкалой, цена деления которой составляет 5 Мпа, что позволяет настроить момент начала подъема иглы распылителя на показателях до 50 Мпа. Для проведения проверки форсунка подключается через максиметр к штуцеру нагнетательной секции насоса. При помощи микрометрической головки производится регулировка требуемого давления момента подъема иглы форсунки. После этого ослабляется затяжка всех других гаек топливопроводов и при помощи стартера проворачивается коленвал. В том случае, если впрыск топлива через диагностируемую форсунку и максиметр производится одновременно, то ее настройка признается соответствующей техническим требованиям. Если топливо поступает через распылитель, но не попадает в максиметр, или наоборот, это означает, что давление момента подъема ниже или выше требуемого показателя. Для регулировки необходимого давления в форсунках двигателя производится изменение степени затяжки пружины при помощи винта настроек.

Альтернативный метод

В этом случае в качестве эталона применяется предварительно отрегулированная форсунка, использующаяся по принципу максиметра. Требующий настройки распылитель присоединяется к топливной магистрали через промежуточный тройник, к свободному отводу которого подключают эталонный образец параллельно с диагностируемым элементом. После этого производится ослабление затяжек гаек на оставшихся штуцерах, что дает возможность прервать подачу горючего к остальным форсункам, а также активируется декомпрессионный механизм и открывается «полный газ». После подачи топлива оба распылителя должны производить синхронный впрыск смеси. При выявлении расхождений в их работе производится регулировка давления пружины на настраиваемой форсунке, для чего с нее снимается колпак и ослабляется контргайка. После этого обороты тарировочного винта могут быть изменены. По завершению настройки производится очередное сравнение с работой эталонного образца.

Данный метод характеризуется большей трудоемкостью в сравнении с использованием максиметра.

Комплексная проверка форсунок на стенде

Диагностика и регулировка топливного оборудования дизельных двигателей (форсунок, ТНВД и др.) на специализированных стендах позволяет выявить малозаметные неполадки и добиться оптимального режима работы всех узлов и агрегатов. При помощи специализированной аппаратуры проверяется герметичность распылителей, уровень давления момента подъема игл, качество образования факела и угол конуса подаваемой струи горючего. Основными испытательными устройствами для регулировки дизельных форсунок являются приборы, тестирующие их техническое состояние и проверку гидравлической плотности плунжерной пары насоса.

Конструкция диагностического блока представляет собой плунжерный насос с ручным приводом, предназначенный для подачи горючего под контролируемым давлением, отслеживание которого производится при помощи встроенного манометра. Это позволяет фиксировать момент и степень падения давления.

Качество образующегося факела при подаче смеси отслеживается визуально по четкости начала и завершения фазы впрыска, а также – по характеру выхода струй топлива из отверстий распылителя. Корректно работающая форсунка подает порцию смеси кучно и резко, с характерным сопутствующим звуком. Для наглядности проверки перед соплом размещается лист бумаги, на котором после впрыска остаются следы или прорывы от струй смеси, количество которых должно соответствовать числу отверстий в распылителе.

Устройство для контроля гидравлической плотности функционирует по принципу передачи дозированной нагрузки на плунжер нагнетательной секции, под действием которой тот входит в гильзу. Скорость движения плунжера фиксируется при помощи секундомера и позволяет оценить степень изношенности всей плунжерной пары, а соответственно – и ее гидравлическую плотность.

Перед началом испытаний проверяется собственная герметичность прибора. Для этого на штуцер для подключения форсунки надевается заглушка, после чего открывается запорный кран и при помощи насоса создается давление порядка 30 Мпа. При помощи секундомера отслеживается скорость падения давления, которая должна находиться в пределах 0,5 Мпа/мин.

Герметичность

Для стендовой диагностики герметичности в форсунке с помощью насоса медленно поднимается давление до 30 Мпа при завернутом винте регулировок. После достижения данного показателя производится проверка непроницаемости по запорному конусу и направляющей игле. Помимо этого отслеживаются возможные подтекания из отверстий сопла, а также в зоне стыка распылителя и корпуса форсунки. Внезапное быстрое падения давления до 23 Мпа и ниже указывает на нарушения герметичности контура. Допустимый временной показатель снижения составляет 17 сек — 45 сек при температуре 20 °С и кинематической вязкости горючего от 3,5 сСт до 6 сСт.

Еще одним вариантом является поднятие давления до порогового уровня с моментом начала впрыска (на 0, 5 Мпа-1,5 Мпа меньше точки начала) и удержание его в течение 5 – 10 сек на заданном уровне. При этом на конце иглы не должно образовываться капель просочившегося топлива. В определенных ситуациях допускается незначительное увлажнение кончика распылителя.

Давление момента впрыска

Для определения давления начала подъема производится несколько первичных впрысков для удаления возможного воздуха из системы, после чего медленными нажатиями на рычаг насоса в форсунку нагнетается горючее. Фактический порог давления определяется по максимальному отклонению стрелки манометра в момент начала подачи порции топлива.

При несовпадении действительного давления в дизеле техническим нормам более чем на 0,5 Мпа производится регулировка степени затяжки пружин форсунки. В том случае, если текущий показатель превышает эталонное значение, винт откручивается, а в обратной ситуации – затягивается. Еще одним вариантом настройки является изменение толщины прокладки в соответствии с конструкцией распылителя. После окончания регулировок рекомендуется сделать несколько контрольных впрысков для проверки стабильности работы оборудования. Разность значений моментов начала подъема иглы при этом также не должна превышать 0,5 Мпа.

Качество распыления топлива

Проверка качества образования факела выполняется на отрегулированной форсунке, для чего перекрывается кран, и порция топлива подкачивается при помощи рычага. После заполнения производятся контрольные впрыски. Удовлетворительным результатом является образование факелов смеси туманообразной консистенции, которые равномерно распределяются по поперечному сечению конуса сопла без явных сгущений, капель или струй. При этом начало и конец фазы впрыска должны иметь четкие рамки без последующих подтеканий горючего из распылителя и сопровождаться характерным звенящим звуком отсечки. В качестве варианта дополнительной проверки используется медленное нагнетание горючего насосом стенда. При этом оно должно впрыскиваться малыми порциями при ясно слышимом дробном постукивании.

Для определения угла конуса перед соплом устанавливается фильтровальная бумага, по отпечаткам струй на которой производится расчет.

В том случае, если регулировка форсунки на стенде не позволила обеспечить заданные показатели качества распыления смеси, давления момента подачи, герметичности и т.д. данный узел оценивается как неисправный и поднимается вопрос о возможности его ремонта.

Износ топливного оборудования, или его частичный выход из строя является не критичной, но весьма серьезной проблемой, так как перебои в подаче смеси со временем становятся причиной поломок других узлов силового агрегата. Несмотря на то, что при засорившихся или неотрегулированных форсунках сохраняется возможность эксплуатации транспортного средства, все производители рекомендуют как можно быстрее произвести ремонт, что позволит сохранить работоспособность двигателя и избежать последующих финансовых расходов. Таким образом, при первых признаках нестабильной подачи топлива необходимо обратиться в сервисный центр.

Компания «Росс-Дизель» располагает диагностическими стендами и специализированным оборудованием для проверки и настройки топливной аппаратуры дизельных двигателей различных типов.

Распылитель, Игла, Корпус и Пружина, Какая Система Впрыска Топлива, Диагностика и Симптомы Поломки

Форсунки, обеспечивая прямую подачу дозированного количества топлива в камеру сгорания, стали неотъемлемым элементом системы питания дизельного двигателя. Впрыск позволяет оптимально распылить солярку, что улучшает ее воспламенение. Это в свою очередь хорошо сказывается на экономичности автомобиля, динамических характеристиках и влиянии на окружающую среду.

Назначение форсунок

К основным функциям, возложенным на форсунку относят:

  • подача топлива в цилиндр;
  • герметизация камеры сгорания;
  • распыление на мелкодисперсные частички;
  • максимально равномерное распределение солярки по камере сгорания;
  • резкое начало впрыска топлива и такое же быстрое завершение процесса;
  • точное дозирование необходимого количества горючего.

Работа дизельных форсунок сопряжена с агрессивной средой. Постоянно меняющееся давление, которое может достигать 11 МПа. Температурное воздействие также изнашивает систему впрыска. Подача топлива происходит при температуре около 700°С. При сгорании солярки форсунка поддается влиянию 2000°С.

Для стабильной работы двигателя, форсунка должна обеспечивать оптимальную дисперсность. Чем выше степень дробления капель солярки, тем больше их общая площадь поверхности. Это позволяет топливу сгореть в более короткий промежуток времени, что положительно сказывается на экологичности, динамике и экономичности. При этом капли не должны быть слишком мелкими, так как в таком случае они не достигнут краев камеры сгорания. На данный момент топливные форсунки впрыскивают солярку со скоростью, достаточной чтобы обеспечить полное заполнение всего объема при размере частиц от 30 до 50 мкм.

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.

Работа механической форсунки

Принцип работы механической форсунки дизеля лежит в ее открытии для впрыска топлива под воздействием высокого давления солярки. За подачу горючего отвечает ТНВД. По топливопроводу дизтопливо качает насос низкого давления.

Последовательность впрыска топлива в цилиндры определяет ТНВД. Он отвечает за нагнетание и распределение солярки по магистралям. При достижении давления определенного значения, форсунка открывается, а при снижении усилия переходит в закрытое состояние.

В конструкцию форсунки входят распылитель, игла, корпус и прижимная пружина. Для открытия и закрытия топливоподачи запорная иголка перемещается внутри направляющего канала. Когда воздействие топлива сильнее противодействующей пружинки, игла поднимается вверх, освобождая канал распылителя. При отсутствии требуемого давления от ТНВД сопло плотно перекрыто. Распылитель может иметь несколько отверстий. Для дизельных моторов с раздельной камерой сгорания обычно используется одно отверстие. В остальных случаях число дырок в распылителе может колебаться от двух до шести.

Механическая форсунка

При многодырчатой конструкции перекрытие топливоподачи возможно:

  • закрытием подачи топлива в каждом отверстии;
  • запиранием камеры, расположенной в нижней части распылителя, что приводит к прекращению впрыска топлива.

Для возможности воздействия насосом высокого давления на иголку на ней имеется специальная ступенька. Горючее попадает в форсунку и имеет возможность приподнимать ее. Таким образом удается сдвинуть запорный механизм.

Форсунки с двумя пружинами

В процессе усовершенствования форсунка дизельного двигателя получила две пружины. Усложнение конструкции позволило сделать более гибкую топливоподачу в камеру сгорания. Нагнетаемое ТНВД топливо сначала превышает противодействие одной пружины, а потом второй. Это позволяет подавать горючее ступенчато.

При работе на холостом ходу или незначительной нагрузке топливный насос  задействует в работу только одну пружину. Работа на первой ступени происходит с сжиганием небольшого количества топлива, что повышает экологичность и экономичность машины. Дополнительным бонусом двух пружин является снижение шума работающего двигателя.

Под нагрузкой растет давление, создаваемое ТНВД. Солярка подается двумя порциями, 20% в первый момент и 80% во время основного впрыска. Жесткость пружин подобрана таким образом, чтобы обеспечить максимальную плавность топливоподачи.

Работа форсунки с двумя пружинами

Электромеханическая система впрыска

Основным отличием электромеханической форсунки от предшественников является открытие и закрытие подачи топлива с помощью управляемого электромагнитного клапана. Контроль над клапаном лежит на электронном блоке управления. Без подачи соответствующего сигнала с контроллера впрыск не произойдет.

Структура электромеханической форсунки

Блок управления определяет момент впрыска и дозирует необходимое количество топлива, регулируя время открытого состояния, подавая серию импульсов. В ЭБУ длительность подачи солярки определяется с учетом множества факторов, измеряемых при помощи датчиков. Так, например, в зависимости от оборотов коленчатого вала количество импульсов может варьироваться от 1 до 7. Учитывая нагруженность двигателя, его температурный режим, выбранный стиль вождения и множество дополнительных параметров, удается максимально оптимизировать топливоподачу. Это позволяет увеличить ресурс силовой установки, экономичность и экологичность автомобиля. Учет всех факторов позволяет равномерно распределить топливо в камере сгорания, что обеспечивает полноценное сгорание дизтоплива в требуемый момент. Применение электронного контроллера позволило значительно снизить вибрацию и шум от работающего мотора.

Насос-форсунка

Одним из видов топливных дизельных систем является конструкция с отсутствующим насосом высокого давления. Связанно это с низкой надежностью ТНВД и частыми выходами топливных магистралей из строя. Давление, при таком техническом решении, создает насос форсунка. Ее плунжерная пара работает от кулачков распредвала. В такой системе удалось добиться очень высокого давления. Это позволяет получить более качественное распределение топлива в камере сгорания.

Насос-форсунка

Недостатком такой системы является зависимость давления топлива от оборотов двигателя. Усложнение конструкции повысило ее чувствительность к качеству масла и солярки. Ремонт топливной системы с насос-форсунками выйдет дороже на фоне классического варианта с ТНВД.

Симптомы неисправности

Если форсунка неравномерно распределяет топливо в камере сгорания наблюдаются такие симптомы:

  • ухудшение динамических характеристик;
  • стук из подкапотного пространства, который можно спутать со стуком шатуна;
  • троение двигателя из-за неправильной работы какого-либо из цилиндров.

О чрезмерном износе форсунке говорят:

  • сизый дым во время движения;
  • слишком черный выхлоп;
  • повышенная вибрация и шум мотора.

При визуальном осмотре можно увидеть подтеки солярки возле неисправных форсунок. Также может наблюдаться запах топлива, усиливающийся после остановки. Неполадки требуют срочного вмешательства, так как возможно возгорание горючего и пожар в подкапотном пространстве.

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.

Промывка элементов системы впрыска

На данный момент для очистки форсунки дизельного двигателя применимы следующие способы:

  • ультразвуковая чистка на специализированном стенде с возможностью контроля процесса промывки;
  • добавление специальных присадок в бензобак, в результате чего чистится вся топливная система, а не только распылители;
  • очистка форсунок дизельного двигателя вручную, путем замачивания в спецсредстве;
  • использование промывочного стенда.

Чистка при помощи ультразвука считается наиболее эффективной. Недостатком является только стоимость оборудования, способного производить такую очистку. На распылители воздействуют колебания, способствующие отслоению отложений в форсунке за короткий промежуток времени. Использование стенда с циркулирующей промывочной жидкостью не менее качественно позволяет убрать загрязнения.

При засорении сопла его очистку можно осуществить, тщательно промыв его керосином и удалив нагар деревянным скребком. Отверстие следует прочистить мягкой стальной проволокой небольшого диаметра. Делать все следует аккуратно, чтобы не повредить форсунку.

С момента первого использования форсунки на двигателе внутреннего сгорания системы впрыска топлива претерпели существенные изменения. Появились новые распылители, повысилось давление и топливоподача стала управляться контроллером. Главной целью всех усовершенствований является повышение надежности и улучшение эксплуатационных свойств системы впрыска.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Давление в форсунках дизельного двигателя

Давление впрыскивания дизельной форсунки

Подробности Просмотров: 19773

При впрыскивании потенциальная энергия давления топлива превращается в кинетическую энергию его струи. Высокое давление приводит к большой скорости выхода топлива из отверстия форсунки. Распыливание топлива происходит из- за импульсного смешения турбулентной струи топлива с воздухом в камере сгорания. Чем выше относительная скорость между впрыскиваемым топливом и воздухом, а также плотность воздуха в камере сгорания, тем тоньше распыливается топливо. Специальным подбором параметров можно добиться того, чтобы давление в магистрали у форсунки (оно же давление впрыскивания) было выше, чем у ТНВД.

Рис. 11

Двигатель с системой непосредственного впрыска топлива, частота вращения коленчатого вала —1200 мин среднее давление 16.2 бар  р —  давление впрыскивания а — момент начала впрыскивания после ВМТ nopшня по углу поворота коленчатого вала SZ —  число почернения по методике Bosch 

Двигатели с непосредственным впрыском топлива

У дизелей с непосредственным впрыском топлива скорость воздуха в камере сгорания сравнительно мала — в соответствии с законом сохранения энергии впускаемого воздуха при его тангенциальном поступлении в цилиндр (вихревой эффект). Лишь при движении поршня до ВМТ скорость вихря увеличивается.

При непосредственном впрыскивании топливо подается в камеру сгорания под высоким давлением. Впрыскивание с давлениями порядка 2000 бар может сильно уменьшить уровень эмиссии дыма и вредных веществ. В настоящее время системы впрыска при полной нагрузке создают максимальное давление от 1000 до 2050 бар для легковых автомобилей и 1000… 1800 бар для грузовых. Однако максимальное давление достигается только в верхней области частот вращения коленчатого вала (кроме системы Common Rail). В то же время для благоприятного протекания кривой максимального крутящего момента и одновременно малой дымности ОГ при низких нагрузках решающее значение имеет высокое давление впрыскивания. Исходя из этого уровень давления впрыскивания в зоне максимального крутящего момента для легковых и грузовых автомобилей должен лежать в диапазоне 800… 1400 бар.

Двигатели с разделенными камерами сгорания

Двигатели с разделенными камерами сгорания, где нарастание давления сгорания сглаживается перетеканием заряда топливовоздушной смеси из предварительной камеры в основную, имеют высокие скорости воздуха в дополнительной камере и в канале, соединяющем ее с основной камерой сгорания. При этом процессе давление впрыскивания свыше 450 бар не дает никаких преимуществ.

Направление и количество факелов впрыскивания

Дизели с непосредственным впрыском топлива оснащаются, как правило, центрально расположенными форсунками с числом отверстий в распылителе от 4 до10 (в большинстве случаев 6…8 отверстий, см. главу «Форсунки»). Факелы впрыскивания очень точно направлены в камеру сгорания. Отклонение направления впрыскивания уже на 2° от оптимального направления приводит к ощутимому повышению дымности ОГ и расхода топлива.

Двигатели с разделенными камерами сгорания

Дизели с разделенными камерами сгорания работают со штифтовыми распылителями, создающими только один факел.

Форсунка впрыскивает в предварительную или вихревую камеру топливо таким образом, что его факел, направленный точно в предкамеру, касается свечи накаливания. Отклонение от этого направления ведет к ухудшению условий использования воздуха для сгорания и за тем к увеличению уровней концентрации черного дыма и эмиссии углеводородов.

Таблица 1

Показано, как сильно впрыскивание отражается на параметра двигателя. Только хорошo подобранная и точно работающая система впрыска гарантирует дизелю высокую работоспособность

При каком давлении срабатывает форсунка дизельного двигателя. Насос-форсунки – что это

Современные двигатели внутреннего сгорания состоят из большого количества деталей. Среди них можно встретить абсолютно разные элементы, имеющие совершенно разное, но очень полезное для движка назначение. Не исключением является и такая маленькая деталь, как насос – форсунка. В этой статье мы разберем устройство, принцип действия и ремонт насос — форсунки.

Устройство и принцип работы насос – форсунки

Форсунка представляет собой металлическую трубку со специальные сечением, предназначенным для распыления топливной смеси. Впервые и по сей день, такое устройство применяется на дизельных двигателях, где важны такие важные параметры, как экономичность мотора, низкий уровень его шума и малая токсичность выхлопных газов.

Насос форсунка устанавливается над каждым цилиндром и имеет одинаковое строение. В ее состав обычно входят: запорный поршень, специальный плунжер, игла распылительного устройство, обратный и управляющий клапана и пружина распылительного устройства.

Плунжер представляет собой деталь, которая создает определенное давление внутри форсунки. Накачка происходит во время поступательного движения плунжера. Для этого на распределительном валу имеются специальные кулачки, которые в определенные моменты времени воздействуют на плунжер и приводят его в действие.

Управляющий клапан открывается наравне с движением плунжера и пропускает топливо в камеру сгорания. Конструкция клапана подбирается таким образом, чтобы дизельное топливо в обязательном порядке подалось в распыленном виде. Так оно сгорает эффективнее и экономнее. По принципу действия управляющие клапаны можно разделить на электромагнитные и пьезоэлектрические. Пьезоэлектрические клапана являются самыми эффективными, так как работают быстро и не допускают образование излишков топлива, а также его голодание в определенных участках системы впрыска. Основным элементом любого управляющего клапана является его игла, которая, как раз и отвечает за быстродействие системы.

Пружина распылителя устанавливается для обеспечения плотной посадки иглы. Усилие пружины, обычно, дополняется давлением топлива, созданным в топливном насосе высокого давления. Для этого, на противоположной стороне пружины устанавливается специальный запорный поршень, который и давит на нее под действием топлива.

Управление любой насос — форсункой обеспечивается при помощи . ЭБУ получает различные показания со всех датчиков, анализирует их и на основе полученных данных открывает или закрывает форсунки в определенные моменты времени.

Принцип работы:

  • Предварительный впрыск . В этот момент специальный кулачок ГРМ воздействует на плунжер, заставляя его двигаться вниз. Смесь топлива с воздухом переходит в каналы форсунки и обратный клапан закрывается. Плунжер создает давление, составляющее 13 мПа, и в этот момент срабатывает управляющий клапан форсунки, который пропуска смесь под давлением в камеру сгорания. В последний момент открывается входной клапан, и новая порция топлива попадает в каналы форсунки. В это же время, внутри элемента снижается топливное давление.
  • Основной впрыск . На этом этапе плунжер снова опускается вниз, управляющий клапан закрывается, но в форсунке создается давление уже в 30 мПа. На этот раз топливо подается под большим давлением, что обеспечивает его эффективное сжатие и сгорания в рабочей камере. Каждый последующий процесс сжатия сопровождается увеличением давления внутри форсунки. Максимальное значение составляет 220 мПа. Окончание данного этапа происходит точно так же, как и при предварительном впрыске топлива.
  • Дополнительный впрыск . Он заключается в очистке всех элементов форсунки от следов сажи и копоти. Дополнительный впрыск осуществляется сразу же после основного. Все действия по впрыску осуществляются так же, как и при основном этапе. По-другому такое явление называют еще двойным впрыском топлива.

Видео — Как определить какая насос-форсунка не работает или стучит

Как провести ремонт насос — форсунки своими руками

Конечно, замена неисправной форсунки будет намного правильнее. Однако, если учитывать сегодняшние цены на автозапчасти, то невольно напрашивается мысль о том, почему бы не произвести ремонт старой, ведь это дешевле. В действительности, ремонтный комплект форсунки стоит намного дешевле нового элемента, а потому будет намного выгоднее.

Неисправность форсунок обычно заключается в их засорении или ухудшении уплотняющих свойств внутренних резиновых прокладок. Двигатель, при этом, начинает работать неустойчиво и не развивает номинальной мощности, а расход топлива заметно увеличивается.

При подборе ремонтного комплекта, важно соблюсти марку и модель. Чтобы не ошибиться, рекомендуем снять старую и взять с собой в магазин автозапчастей. Консультанты подберут для вас тот набор, который вам необходим при ремонте. Если вы установите прокладки, предназначенные для форсунки другой модели, то наверняка форсунка будет работать совсем не правильно. Хотя, в большинстве случаев, они имеют совсем разные размеры прокладок, что сделает проблематичным сам ремонт, нежели дальнейшую эксплуатацию такого элемента.

Чтобы отремонтировать старую форсунку, ее необходимо демонтировать. Для этого нужно, в первую очередь, сбросить давление в топливной системе. Это нужно для того, чтобы не испачкаться топливом и не получить мощную струю прямо в лицо.

После этого, откручивается металлическое крепление трубки к форсунке и она выворачивается. Проведите разборку элемента и внимательно запомните расположение и порядок сборки деталей. Это нужно для последующей сборки, чтобы не было такого явления, как появление «лишних» деталей. Теперь проведите очистку металлических частей в то случае, если они подверглись засорению, замените резиновые уплотнители и другие детали, которые есть в ремонтном комплекте форсунки. После этого проведите сборку детали в обратной разборке последовательности.

Заверните форсунку и подключите ее к топливной системе. Так как давление было снижено, необходимо выкрутить рукоятку ручной подкачки топлива и снова создать давление в системе. Качать следует до того момента, пока рукоятка не пойдет туго. После этого, снова заверните ее и можете приступать к запуску двигателя.

Видео — Ремонт насос-форсунок BOSCH

На этом ремонт насос – форсунки завершен. Следует еще раз напомнить, что данная процедура совсем не сложная, а главное – потребует от вас наименьших затрат. Ведь продлить жизнь старой форсунки намного дешевле, чем установить новую

Использование подобной системы дает возможность увеличить мощность мотора, уменьшить топливные расходы и токсичность, уровень шума.

В системе впрыска данного типа за подачу топлива и его распределение отвечает единое центральное устройство — насос-форсунка. При этом каждой цилиндр оснащен своей собственной форсункой.

Система приводится в действие от распредвала , оснащенного специальными кулачками, которые через коромысло воздействуют на насос-форсунку, обеспечивая ее работу.

Как устроена система насос-форсунки

В состав системы насос-форсунка входят такие элементы, как: плунжер, поршень запорный, управляющий и обратный клапаны, игла распылителя.

Плунжер предназначен для создания рабочего давления внутри форсунки . При этом движение плунжера поступательного характера обеспечивается кулачками распредвала, а возвратное движение — пружиной.

Основной функцией управляющего клапана является впрыск топлива, а точнее управление впрыском. В подобных системах может применяться два вида клапанов — электромагнитные и пьезоэлектрические.

Клапан на основе пьезоэлемента является более совершенным за счет высокого быстродействия. Главным элементом конструкции управляющего клапана является его игла.

Пружина распылителя необходима для обеспечения надежной посадки иглы распылителя в седле. Пружинное усилие дополняется усилием давления топлива, и осуществляется это все при помощи запорного поршня, установленного с одной стороны от пружины и обратного клапана, расположенного с противоположной стороны от пружины.

Игла распылителя обеспечивает непосредственный впрыск дизельного топлива в камеру сгорания двигателя .

Управляются насос-форсунки посредством блока управления двигателем, который на основании данных, получаемых с датчиков, управляет работой клапана насос-форсунки.

Как работает система насос-форсунки

Эффективное получение и распределение ТВС в системе насос-форсунки происходит в три этапа — предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива.

Предварительный впрыск

Этап предварительного впрыска предназначен для обеспечения плавного сгорания ТВС на этапе основного впрыска. Этап основного впрыска в свою очередь обеспечивает бесперебойную подачу топливной смеси на всех рабочих режимах ДВС.

Итак, на предварительном этапе подачи топлива насос-форсунка работает по следующей схеме. Кулачек распредвала передает механическое усилие на коромысло, которое опускает плунжер вниз.

Топливная смесь начинает подаваться по каналам, расположенным в корпусе форсунок. Далее происходит закрытие клапана с временным прекращением подачи топлива. При этом создается высокое давление ТС, достигающее 13 МПа.

При таком уровне давления игла, преодолевая усилие, которое оказывает на нее пружина, осуществляет предварительный впрыск горючей смеси.

Завершением этапа предварительной подачи топлива служит открытие входного клапана. Топливо попадает в магистраль, одновременно снижается его рабочее давление. На данном этапе может быть произведен один или два впрыска ТС в зависимости от режима работы дизеля.

Основной впрыск

Начало этапа основного впрыска сопровождается последующим опусканием плунжера. После закрытия клапана давление ТС продолжает нарастать и достигает 30 МПа. При таком давлении происходит поднятие иглы и основная подача топлива.

Высокое давление обеспечивает значительное сжатие топлива, вследствие чего в камеру сгорания поступает его большее количество. Самый большой объем горючей смеси подается при максимально возможном давлении в 220 МПа, чем достигается максимальная мощность двигателя.

Завершение этапа основного впрыска происходит аналогично предыдущему этапу после открытия входного клапана. Это сопровождается снижением давления топлива и опусканием распылительной иглы.

Дополнительный впрыск

Завершающим этапом является дополнительный впрыск, который используется для очистки сажевого фильтра от копоти, сажи и загрязнений. Дополнительная подача топлива осуществляется при опускании плунжера по схеме, аналогичной основному впрыску. На данном этапе, как правило, проводится два впрыска дизельного топлива.

Форсунки и их корпуса служат в качестве соединительного элемента между насосом подачи топлива и двигателем. Их основными функциями являются: участие в дозировании топлива; распыливание топлива; обеспечение характеристик впрыскивания; герметизация камеры сгорания.

Дизельное топливо впрыскивается при максимальных величинах давления порядка 1200 бар, значения которых в будущем, вероятно, будут еще выше. В этих условиях дизельное топливо перестает вести себя как сплошная несжимаемая жидкость и становится сжимаемым. Во время короткого времени подачи (в пределах 1 мс) топливо в системе высокого давления как бы сжимается — поперечное сечение соплового отверстия форсунки определяет количество топлива и распределение его в камере сгорания двигателя. В соответствии с длиной, диаметром отверстия и его направлением форсунка оказывает основное влияние на образование факела топлива с соответствующими изменениями показателей мощности, расхода топлива и токсичности отработавших газов двигателя. В определенных пределах возможно обеспечить оптимальное управление, определяемое ходом запорной иглы форсунки и регулированием ее характеристики.

Распылительное сопло должно обеспечивать герметичность системы впрыскивания топлива при чрезмерном нагреве до температур порядка 1000°С и при высоком давлении газов в камере сгорания двигателя. Для предупреждения противотока горящих газов, когда сопла форсунки все еще открыты, давление в камере повышенного давления форсунки должно быть выше, чем давление в камере сгорания. Это требование становится особенно важным в конце впрыскивания (когда уменьшение давления впрыска сопровождается чрезмерным возрастанием давления продуктов сгорания). Оно может быть обеспечено только тщательным согласованием работы насоса впрыскивания топлива, распылительного сопла и запорной иглы.

Конструкции Конструкции Дизели с разделенными камерами сгорания (предкамерами и вихревыми камерами) требуют разработки форсунок, отличающихся от используемых в неразделенных камерах сгорания. Для данных камер сгорания используются закрытые форсунки (с запорной иглой), имеющие распылитель с одним отверстием и обычно оснащенные иглами, открывающими одно отвер стие. Двигатели с непосредственным впрыскиванием топлива с неразделенными камерами сгорания обычно требуют применения форсунок со многими распылительными отверстиями.

Дроссельно-игольчатые форсунки

Один распылитель (тип DN..SD..) и один корпус форсунки (тип КСА с резьбовым соединением) обычно используются в двигателях с предкамерой и вихревой камерой. Стандартный корпус форсунки имеет резьбу М 24х2 и отворачивается 27-миллиметровым гаечн ым ключом.

Форсунки DN 0 SD в основном имеют диаметр иглы 6 мм с нулевым углом факела. Применяются и распылители с коническим углом факела (например, 12° для DN 12 SD..). Когда пространство для установки форсунок ограничено, то используются корпуса меньших размеров (например, КСЕ).

Штифтовой распылитель: 1 — нажимной штифт; 2 — распылитель; 3 — игла; 4 — впускной канал; 5 — камера сжатия; 6 — распылительное отверстие; 7 — штифт распылителя

Отличительной характеристикой штифтовых форсунок является изменение отверстия распылителя (и, следовательно, скорости потока) в виде функции хода иглы. Сопло в виде распылительного отверстия показывает немедленное возрастание проходного сечения во время открытия иглы. Штифтовые форсунки характеризуются очень плавным ростом сечения при средних величинах хода иглы. В пределах этого диапазона хода штифт иглы остается в распыливающем отверстии. Пропускное отверстие для потока состоит только из небольшого углового зазора между отверстием распыления большего размера и штифта иглы. При возрастании хода иглы она полностью открывает отверстие распылителя с последующим существенным возрастанием размера отверстия. Это изменение отверстия, чувствительного к длине хода, может использоваться для организации в определенной степени управления законом впрыскивания. В начале впрыскивания из форсунки в камеру сгорания вводится только ограниченное количество топлива, а основная его часть подается в конце цикла. Такая последовательность впрыскивания снижает жесткость процесса сгорания. При малом сечении отверстия и излишне малом ходе иглы ускоряется возвращение иглы из зоны дросселирования. Впрыскиваемое количество топлива, приходящееся в единицу времени, резко возрастает, и, соответственно, повышается ж есткость процесса сгорания. Подобное влияние оказывается при использовании чрезмерно малых отверстий в конце цикла впрыска топлива — объем, перемещаемый закрывающейся иглой форсунки, ограничивается более узким отверстием. Результат — увеличение продолжительности такта впуска топлива. Таким образом, конфигурация отверстия должна точ но соответствовать закону подачи топлива насосом с учетом специфических условий процесса сгорания топлива. Во время работы двигателя в дросселирующем зазоре происходит коксование (отложение нагара). Уровень формирования отложения определяется качеством топлива и условиями работы двигателя. В большинстве случаев для прохода топлива остается только 30-процентное сечение по отношению к исходному. Значительно меньшие и более ровные отложения обнаруживаются на плоских игольчатых форсунках, в которых кольцевое отверстие между корпусом форсунки и штифтом почти равно нулю. Уменьшение площади пропускного сечения потока способствует повышению эффекта самоочищения. Температуры свыше 220°С ускоряют образование нагара на форсунках. Для предотвращения этого явления применяются тепловые экраны, передающие тепло от камеры сгорания к головке блока цилиндров.

Для выполнения отверстий распыления, которые бы соответствовали точным геометрическим допускам,используются наиболее совершенные технологии.

Многоструйные распылители Для форсунок этого типа имеются разнообразные комплекты распылителей (DHK). В противоположность штифтовым, многоструйные распылители обычно устанавливаются в заранее заданном положении для обеспечения правильного соотношения между угловым расположением сопловых отверстий и камерой сгорания двигателя. По этой причине для установки комплекта, включающего форсунку и корпус, в головке блока цилиндров обыч но используются выступы или банджо-болты, а дополнительное винтовое удерживающее устройство обеспечивает необходимую ориентацию. Многодырчатые форсунки используют диаметры игл 6 и 5 мм (размерность S) и 4 мм (размерность Р). Пружины форсунок должны соответствовать различным диаметрам игл и предельным величинам давлений во время открытия (>180 бар).

Многоструйный распылитель: 1 — нажимной штифт; 2 — распылитель; 3 — игла распылителя: 4 — впускной канал; 5 — камера высокого давления; 6 — распыливающее отверстие; 7 — закрытый объем; 8 — угол между распыливающими отверстиями

В конце впрыскивания существует опасность засасывания в форсунку продуктов сгорания, поэтому необходимо предотвращать нестабильность гидравлических процессов. Диаметр запорной иглы и ее пружина должны тщательно подбираться с целью обеспечения надежной герметизации топливной форсунки. Существуют три различных варианта

закрытого объема в концевом конусе форсунок многодырчатого типа: конический закрытый объем, цилиндрический закрытый объем и запираемые отверстия. В зависимости от типа распыливающего отверстия, в конце впрыскивания топлива в форсунке остается некоторый заданный объем топлива, который затем испаряется и в камеру сгорания попадают пары топлива. Этот объем уменьшается в следующем порядке в зависимости от выбираемых вариантов форсунок: штифтовая форсунка, форсунка с запираемыми отверстиями и плоско-игольчатая форсунка. Выпуск углеводородов в составе отработавших газов двигателя уменьшается в том же порядке в зависимости от уровня испарения топлива. Длина распылительного отверстия ограничивается механической прочностью конуса форсунки. В настоящее время минимальная длина соплового отверстия впрыска топлива составляет 0,6…0,8 мм для цилиндрических и конических закрытых объемов. Для форсунок с запираемыми объемами допустима длина соплового отверстия 1 мм, но только в том случае, когда для производства распылительных отверстий используются специальные методы обработки.

Тенденцией является уменьшение длины отверстия, так как это позволяет в основном обеспечивать лучший контроль над снижением дымности отработавших газов. Для обеспечения допусков по пропускной способности в пределах ±3,5% для форсунок многодырчатого типа может быть использован процесс сверления. Дополнительные прецизионные процедуры (например, гидро эрозионная обработка) могут применяться в пределах допусков ±2% для конкретных случаев применения. Однако термостойкость материалов ограничивает максимальные температуры для однодырчатых форсунок приблизительно до 270°С. Во время работы в особо трудных условиях следует иметь в распоряжении термозащитные втулки, а также охлаждаемые топливные форсунки для двигателей с большим рабочим объем ом.

Формы распылителей: 1 — штифтовой распылитель; 2 — штифтовой распылитель с плоскоусеченной иглой: 2а — вид сбоку; 2b — вид спереди; 3 — многоструйный распылитель с коническим закрытым объемом; ; 4 — многоструйный распылитель с цилиндрическим закрытым объемом; 5 — распылитель с перекрываемыми отверстиями

Как уже говорит само название, насос-форсунка представляет собой впрыскивающий насос с узлом управления и форсунку в едином узле.

На каждый цилиндр двигателя приходится по насос-форсунке. Поэтому отсутствуют топливопроводы высокого давления, которые имеются на двигателе с ТНВД.

Как и ТНВД с форсунками, система впрыска с насос-форсунками выполняет следующие функции:

  • создает высокое давления для впрыска топлива
  • впрыскивает определенное количество топлива в определенный момент

Местонахождение:

Насос-форсунки расположены непосредственно в головке блока.

Крепление:

Насос-форсунки крепятся в головке блока. При установке насос-форсунок необходимо следить за правильным положением их.Если насос-форсунка не стоит под прямым углом к головке блока, может ослабнуть крепежный болт. Вследствие этого возможно

повреждение как насос-форсунки, так и головки блока.

Устройство насос-форсунки

Привод

На распределительном валу имеется четыре кулачка для привода насос-форсунок. Посредством коромысел усилие передается на плунжеры насос форсунок.

Требования к процессам смесеобразования и сгорания

Обязательным условием эффективного сгорания является хорошее смесеобразование. Для этого топливо должно подаваться в цилиндр в нужном количестве, в нужный момент и под высоким давлением. Уже при незначительных отклонениях от требуемых параметров распыления топлива отмечается увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах, повышение шумности процесса сгорания и увеличение расхода топлива. Важным моментом для процесса сгорания в дизельном двигателе является малая величина задержки самовоспламенения. Задержка самовоспламенения представляет собой промежуток времени между началом впрыска топлива и началом повышения давления в камере сгорания. Если в этот временной промежуток подается большое количествотоплива, то это ведет к резкому повышению давления в камере сгорания и, тем самым, к увеличению уровня шума процесса сгорания.

Предварительный впрыск

Для достижения максимально возможной плавности протекания процесса сгорания перед основным впрыском осуществляетсяпредварительный впрыск малого количества топлива под небольшим давлением. Благодаря сгоранию этого малого количества топлива в камере сгорания повышаются давление и температура. Вследствие этого происходит ускоренное самовоспламенение топлива, поданного в ходе основного впрыска. Предварительный впрыск и наличие паузы между предварительным и основным впрыском способствует тому, что давление в камере сгорания повышается не скачкообразно, а относительно равномерно. Вследствие этого достигается снижение шумности процесса сгорания и уменьшение эмиссии окислов азота.

Основной впрыск

При основном впрыске необходимо достичь хорошего смесеобразования для возможно полного сгорания топлива. Благодаря высокому давлению впрыска достигается очень тонкий распыл топлива, что позволяет получить весьма равномерную смесь топлива и воздуха. Полное сгорание топлива обеспечивает уменьшение выброса вредных веществ и повышение мощности двигателя.

Конец впрыска топлива

Для хорошей работы двигателя важно, чтобы в конце процесса впрыска давление впрыска резко упало, а игла распылителя быстровозвратилась в исходное положение. При этом предотвращается попадание топлива в камеру сгорания под низким давлением и с

плохим распылом. Такое топливо сгорает не полностью, что ведет к увеличению токсичности выхлопа.

Процесс впрыска топлива, обеспечиваемой системой впрыска с применением насос- форсунок, с уменьшенным давлением припредварительном впрыске, повышенном давлении и быстром протекании процесса основного впрыска способствует улучшению

показателей работы двигателя.

Заполнение камеры высокого давления

При процессе заполнения камеры высокого давления плунжер под действием пружины движется кверху, что ведет к увеличению объема камеры. Электромагнитный клапан управления насос-форсункой бездействует. Игла клапана находится в положении, открывающем путь топливу из питающей магистрали в камеру высокого давления. Топливо под давлением поступает из питающей магистрали в камеру высокого давления.

Процесс впрыскаНачало предварительного впрыска

Кулачок распределительного вала через коромысло поджимает плунжер книзу; плунжер, в свою очередь, отжимает топливо из камерывысокого давления в питающую магистраль. Протекание процесса впрыска топлива происходит под управлением блока управлениядвигателя через электромагнитный клапан. По сигналу от блока управления двигателем игла электромагнитного клапана прижимаетсяк седлу, перекрывая путь топливу из камеры высокого давления в питающую магистраль. Вследствие этого происходит повышениедавления в камере. Когда давление достигает 180 бар, оно становится выше, чем усилие пружины распылителя. Игла

распылителя приподнимается, и начинается предварительный впрыск.

Начало предварительного впрыска Демпфирование хода иглы распылителя

В процессе предварительного впрыска ход иглы распылителя демпфируется гидравлическим буфером, что дает возможность точно дозировать количество впрыскиваемого топлива.

Это происходит таким образом: на первой трети хода ничто не мешает ходу иглы. При этом в камеру сгорания предварительно впрыскивается топливо

Как только демпферный клапан начнет перемещаться по сверлению корпуса распылителя, топливо над иглой распылителя сможет поступать под давлением в зону размещения пружины только через зазор снизу демпферного клапана. Вследствие этого возникаетгидравлический буфер, который ограничивает ход иглы распылителя при предварительном впрыске.

Процесс впрыскаКонец предварительного впрыска

Непосредственно после открытия иглы форсунки заканчивается предварительный впрыск. Под действием увеличивающегосядавления перепускной клапан движется книзу, тем самым увеличивая объем камеры высокого давления. Вследствие этого давление

на короткое время падает, и игла форсунки закрывается. Предварительный впрыск закончился. Вследствие движения книзу перепускного клапана пружина распылителя сжимается сильнее. Поэтому для повторного открытия иглы форсунки при последующем основном впрыске необходимо давление топлива больше, чем при предварительном впрыске.

Процесс впрыскаНачало основного впрыска

Вскоре после запирания иглы распылителя давление в камере высокого давления опять поднимается. Электромагнитный клапан закрыт, и поршень насос-форсунки движется вниз. Когда давление достигает примерно 300 бар, оно становится больше, чем давлениепружины распылителя. Игла распылителя снова поднимается, и в камеру сгорания впрыскивается основная порция топлива.Давление при этом поднимается до 2050 бар, поскольку в камере высокого давления сжимается больше топлива, чем может его выйтичерез распылитель. При достижении двигателем максимальной мощности, а также при наибольшем крутящем моменте и одновременно

самым большом количестве впрыскиваемого топлива давление максимально.

Процесс впрыскаКонец основного впрыска

Конец впрыска наступает, когда с блока управления двигателя перестает поступать сигнал на электромагнитный клапан.При этом игла клапана под действием пружины отходит от седла, и сжимаемое плунжером топливо может поступать в питающуюмагистраль. Давление топлива падает. Игла распылителя закрывается, и перепускной клапан под действием пружины распылителя

возвращается в исходное положение. Основной впрыск закончился.

Схема топливного контура

Топливо засасывается механическим топливным насосом через фильтр из топливного бака и подается по питающей магистрали в головке блока к насос-форсункам. Избыточное топливо подается обратно в топливный бак через сливную магистраль в головке блока, датчик температуры топлива и охладитель топлива.

  1. Охладитель топлива охлаждает сливаемое топливо для предупреждения попадания в топливный бак слишком горячего топлива.
  2. Датчик температуры топлива определяет температуру топлива в сливной магистрали и посылает соответствующий сигнал блоку управления двигателю
  3. Ограничительный клапан поддерживает давление в сливной магистрали на уровне 1 бар. Благодаря этому достигается постоянство давления топлива на игле электромагнитного клапана.
  4. Байпас Если в топливной системе имеется воздух, к примеру при выработанном топливном баке, ограничительный клапан остается закрытым. Воздух выжимается поступающим топливом из системы
  5. Головка блока
  6. Магистрали. Через дроссельное отверстие отводятся пары топлива, которые могут быть в питающей магистрали
  7. Топливный насос подает топливо из топливного бака через фильтр к насос-форсункам
  8. Сетка-фильтр улавливает пузырьки воздуха и газа в питающей магистрали. Затем они отводятся через дроссельное отверстие и сливную магистраль
  9. Ограничительный клапан регулирует давление топлива в питающей магистрали. При давлении топлива более 7,5 бар клапан открывается, и топливо направляется в зону всасывания топливного насоса
  10. Обратный клапан предотвращает слив топлива от топливного насоса в топливный бак при остановке двигателя (давление открытия топлива 0,2 бар)
  11. Топливный фильтр защищает топливный контур от загрязнения и попадания в него инородных частиц и воды
  12. Топливный бак

Топливный насос расположен непосредственно за вакуумным насосом на головке блока цилиндров. Топливный насос подает топливо из бака к насос- форсункам. Оба насоса имеют общий привод от распределительного вала и поэтому обозначаются как единый тандемный насос.

С развитием и распространением дизельных двигателей, к ним начали выдвигать все большие и большие требования, выражающиеся в увеличении удельной мощности мотора, увеличении давления впрыска и улучшении процесса смесеобразования. Немаловажным фактором также являются компактные размеры самого устройства и соблюдение экологических норм. Все это, вместе с бурным развитием электроники, поспособствовало созданию индивидуальных насос-форсунок и отдельных насосных секций для каждого цилиндра , оборудованного электронным блоком, который и управляет его работой.

1. Как работает насос-форсунка?

Система впрыска топлива, снабженная насос-форсунками, устанавливается на дизельных двигателях внутреннего сгорания и была разработана еще в конце 30-х годов ХХ века. Впервые такую систему применили на морских, железнодорожных и грузовых дизельных моторах, характеризующихся сравнительно низкой скоростью. Главной особенностью таких силовых агрегатов является наличие отдельного впрыскивающего топливного насоса, использующегося для каждого цилиндра мотора и обладающего очень короткими напорными линиями к форсунке. В движение такие насосы приводятся механическим путем, при помощи толкателя и буферов.

В корпусе насос-форсунки объединены насос высокого давления, сама форсунка, дозирующий клапанный узел и силовой привод, благодаря которым данный элемент имеет преимущества в сокращении продолжительности движения топливной жидкости, находящейся под высоким давлением, а также в увеличении гидравлической эффективности и уменьшении своей массы.

Представители последнего поколения насос-форсунок обладают большим рабочим давлением впрыска (до 2500 бар) и способны мгновенно реагировать на команды управляющего блока, в задачу которого входит сбор и анализ текущей информации, поступающей от внешних датчиков. Именно эти данные определяют требуемые количественные и временные характеристики впрыска топлива, что дает возможность получения оптимальных значений мощности при заданном режиме работы, существенно экономит топливную жидкость, обеспечивает минимальные выбросы в атмосферу и способствует снижению уровня шумности от работающего силового агрегата. Кроме того, насос-форсунка достаточно компактна, за счет чего в головке двигателя образуется дополнительное свободное пространство, использующееся для установки других деталей двигателя.

Конструкция насос-форсунки позволяет обеспечить эффективное образование топливно-воздушной смеси, для чего в процессе впрыска предусмотрены фазы предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива. Предварительный впрыск помогает достичь плавности сгорания смеси в ходе основного впрыска, обеспечивающего качественное смесеобразование при разных рабочих режимах мотора, а дополнительный служит для очистки сажевого фильтра от накопленных отложений сажи (процесс регенерации).

Процесс работы насос-форсунки проходит следующим образом:

1) Кулачок распредвала посредством коромысла перемещает плунжер вниз, и топливо начинает перетекать по каналам форсунки. В момент закрытия клапана топливо как бы отсекается, и его давление начинает возрастать, а при достижении показателя в 13 мПа игла распылителя преодолевает усилие пружины, вследствие чего происходит предварительный впрыск топлива.

2) Как только клапан открывается, предварительный впрыск прекращается, а топливо переходит в питающую магистраль, и его давление снижается. В зависимости от рабочих режимов силового агрегата, может производиться один или два предварительных впрыска.

3) При продолжении движения плунжера вниз происходит основной впрыск. Клапан опять закрывается, и давление топлива снова возрастает. Достигнув значения в 30 мПа, игла распылителя преодолевает силу давления топлива, и усилие пружины поднимается вверх, вызывая основной впрыск. Чем выше будет давление, тем большее количество топлива сожмется, а значит, в итоге получится больший впрыск в камеру сгорания. Наибольшее количество топлива (что способствует максимальной мощности двигателя) впрыскивается при давлении в 220 мПа. Завершение этапа основного впрыска происходит с открытием клапана, причем давление топлива падает, а игла распылителя закрывается.

4) Дополнительный впрыск топлива происходит при дальнейшем движении плунжера вниз, а принцип действия устройства на этом этапе аналогичен основному впрыску и обычно производится в два захода.

2. Типичные неисправности насос-форсунок, их диагностика и устранение

Автовладельцам, на автомобилях которых установлена описанная система впрыска топлива, наверняка не раз приходилось иметь дело с проблемами, относящимися к следующим группам: проблемы с запуском мотора или полный рабочий отказ агрегата, перерасход топливной жидкости, нестабильная работа мотора, повышенный уровень «дымности» выхлопных газов и потеря мощности. Все эти признаки указывают на нарушения работы в EUI или EUP-секциях – наиболее распространенных видах насос-форсунок в странах Европы и СНГ (в том числе и Украины).

Среди причин нарушения точной работы указанных элементов можно выделить несколько наиболее частых, а чтобы лучше понять их, надо сказать, что составляющие элементы механической части управления насос-форсункой – это отдельные «родственники» деталей газораспределительного механизма, который функционирует в головке блока двигателя внутреннего сгорания. Разница только в природе рабочего тела, в роли которого, в данном случае, выступает не воздушная смесь, а дизельное топливо, находящееся под высоким давлением и обладающее определенными физическими свойствами.

К наиболее типичным неисправностям электронной насос-форсунки относят неисправности клапанного узла (встречаются примерно в 63% случаев), проблемы в работе распылителя (примерно 30% случаев), поломки электромагнитной части (5%) и выход из строя плунжера, пружины или корпуса (2%).

Другими словами, наиболее частой причиной неисправности насос-форсунок есть разрушение клапанного механизма и его механические повреждения. Этой причине следует уделять особое внимание, так как клапан при закрытии отсекает топливо, то есть на седло клапана и отсекающую кромку тарелки клапана создается достаточно большая нагрузка. Однако, надо сказать, что указанный механизм отличается достаточно высоким уровнем надежности, конечно, при условии применения качественного топлива. Точность изготовления элементов описанного механизма может достигать 0,25 мкм, с зазорами прецизионных узлов в 1,5-2 мкм, а чтобы лучше представить себе данную величину, достаточно отметить, что толщина волоса человека составляет около 50 мкм.

На следующем месте по частоте выхода из строя находится распылитель, нарушения в работе которого сказываются на «дымности» двигателя, существенном увеличении расхода топлива и общем ухудшении экологических показателей. Зачастую, проблемы с распылителем не влияют на мощностные характеристики силового агрегата, а замена этой составляющей не составит особой сложности.

Далее, в списке характерных причин поломки насос-форсунок находятся неполадки в электромагнитной части управления работой механизма. Поломка данного узла вызывает неточности в работе насос-форсунки на определенном рабочем режиме мотора, вплоть до полного прекращения его деятельности. Правда, благодаря надежности деталей этой части и при соблюдении водителем требований производителя относительно применяемого топлива, поломки такого рода встречаются достаточно редко.

На последнем месте по частоте проявления находятся неполадки в работе плунжера, связанные с механическими разрушениями, а также разрушение пружины и корпуса детали. В принципе, ничего сложного в восстановлении работоспособности форсунки нет, ведь так же, как и капитальный ремонт силового агрегата, капремонт указанной детали основывается на восстановлении рабочих поверхностей всех трущихся элементов и уплотняющих фасок, но вот только допуски и посадки всех деталей насос-форсунок измеряются в микронах.

Все виды ремонтных работ принято начинать с диагностики ремонтируемого устройства, и насос-форсунка в этом вопросе не исключение. После ее демонтажа проводится соответствующее тестирование детали на специальном стенде. Для осуществления процесса, на форсунку устанавливают новый распылитель, а затем стенд «гоняет» ее на разных рабочих режимах силового агрегата: на холостом ходу, номинальном режиме (условное передвижение транспортного средства с крейсерской скоростью) и при разгоне.

Если установка нового распылителя будет способствовать «недоливу» положенной порции топлива (до 10%), значит, клапан и плунжерная пара пока находятся в нормальном состоянии, и можно будет обойтись лишь заменой распылителя, что позволит автомобилю спокойно ездить еще 100 000 километров. Более 10% «недолива» свидетельствуют о критическом износе клапана , а при самом худшем варианте развития событий неисправной может оказаться еще и плунжерная пара (когда клапан не держит те самые 1500 кг/кв.см, в результате чего цилиндр недополучает топливо). В таком случае, избежать капитального ремонта форсунки уже не получится.

Восстановление работоспособности пары трения клапан-втулка выполняется следующим путем. Втулку расшлифовывают до следующего ремонтного размера (принятые стандарты подразумевают увеличение диаметра на 50 мкм, чего более чем достаточно для удаления всей выработки). Сам клапан покрывают хромом, после чего его шлифуют до нужного размера. Вместе с ним шлифовке поддаются и поверхности втулки и клапана. Аналогичным образом восстанавливается и плунжер, но только он покрывается не хромом, а нитратом титана, путем вакуумного напыления. Нитрат титана обладает вдвое меньшим коэффициентом трения по стали, нежели сама сталь и вдвое большей микротвердостью поверхности. Таким же составом покрывается и клапан.

3. Преимущества и недостатки насос-форсунок

Среди преимуществ использования насос-форсунок выделяют следующие:

1) Данные элементы позволяют впрыскивать топливо под давлением больше 2000 бар, благодаря чему распыление топливной жидкости выполняется более эффективно, а значит, и сгорает полнее. Поэтому моторы с установленными на них насос-форсунками отличаются высокими мощностными характеристиками и экономичностью.

2) Кроме того, учитывая, что давление в системе с насос-форсункой и давление впрыска регулируется при помощи кулачкового механизма распредвала, энергия привода должна применяться только по отношению к области впрыска. Такие системы являются более отказоустойчивыми, нежели их аналоги без насоса и без рампы, поэтому появление проблем в работе насос-форсунок совсем не означает остановку двигателя.

3) Наличие высокого давления гарантирует более тонкое распыление топливной жидкости, а небольшие капли означают меньший объем по отношению к площади поверхности, что само по себе может вызвать появление меньшего количества сажи.

4) Дизельный мотор, обустроенный насос-форсунками, обеспечивает наиболее «горизонтальную» полку крутящего момента.

5) Помимо этого, моторы с такой системой впрыска работают значительно тише аналогичных устройств с механическими форсунками и гораздо компактнее их.

Однако, в описанной системе есть и свои минусы. Основной из них – это необходимость использования качественного топлива, так как любые примеси в виде воды, грязи или использование суррогатного топлива для нее губительны. Вторым серьезным недостатком является высокая стоимость самой насос-форсунки, а ремонт данного узла практически невозможен в «домашних условиях», из-за чего автовладельцам приходится сразу покупать новые детали.

Также стоит учитывать тот факт, что кулачковая зависимость чаще всего вызывает впрыск лишь тогда, когда кулачок задействует насос, а значит, диапазон возможных моментов впрыска обусловлен определенным диапазоном вокруг ВМТ (верхней мертвой точки), что не может обеспечить плавность хода. Поскольку момент и количество впрыска не могут постепенно меняться, то такой процесс является ограниченным. Более того, для соблюдения стандартов EURO 4, температуру выхлопных газов также не получится быстро изменить.

Если резко выполнить восстановление давления в системе впрыска с насос-форсункой, то необходимая при этом движущая энергия будет применяться только лишь в области впрыска. Соответственно, высокие динамические нагрузки, возникающие в результате роста давления, требуют определенного размера распредвала и соответствующую конструкцию его привода. Привод должен быть оборудован широким зубчатым ремнем или цилиндрическим зубчатым колесом, так как высокая жесткость на растяжение и низкая демпфирующая способность цепных приводов в условиях предельных нагрузок часто приводят к их разрыву.

Подписывайтесь на наши ленты в

Форсунки для дизельных двигателей – схема, принцип работы и ремонта + видео

Форсунки для дизельных двигателей – это детали топливной аппаратуры, которые наиболее подвержены износу. Считаются самыми простыми в обслуживании и проведении диагностики в условиях сервисных центров. От того, насколько эффективно работают форсунки, зависит качество сгорания топлива в цилиндрах двигателя, его запуск, динамика разгона автомобиля, экономичность и количество вредных выбросов.

В зависимости от типа распылителей и топливной системы максимальное давление форсунок дизельных двигателей в распылителе в момент впрыска составляет порядка 200 МПа, а время – от 1 до 2 миллисекунд. От качества впрыска зависит уровень шума двигателя, количество выбросов в атмосферу сажи, окислов азота и углеводорода.

Современные модели различаются по форме корпуса, размеру распылителей, а также по способу управления. Отличие различных типов форсунок состоит в использовании различных систем впрыска и видов распылителей, которые бывают штифтовыми и дырчатыми. Штифтовые применяют в двигателях с форкамерной системой зажигания, дырчатые устанавливаются на дизелях с непосредственным впрыском топлива.

По способу управления детали делятся на однопружинные, двухпружинные, с датчиками контроля положения иглы и управляемые пьезоэлектрическими элементами. Кроме всего прочего, схема форсунки дизельного двигателя зависит от способа ее монтажа в головке цилиндров: при помощи фланца, хомута или путем вворачивания в гнездо.

Принцип работы форсунки дизельного двигателя – кратко о сложном

Основное назначение таких деталей заключается в дозировании и распылении топлива, а также герметичной изоляции камеры сгорания. В результате исследований были разработаны насосы-форсунки, которые устанавливаются в каждый цилиндр по отдельности. Принцип работы форсунки дизельного двигателя нового типа заключается в том, что она функционирует от кулачка распределительного вала через толкатель. Подача и слив топлива осуществляется через специальные каналы в головке блока. Дозирование топлива происходит через блок управления, который подает сигналы на запорные электромагнитные клапаны.

Работает насос-форсунка в импульсном режиме, что позволяет перед основным впрыском произвести предварительную подачу топлива. В результате чего значительно смягчается работа двигателя и снижается уровень токсичных выбросов.

Топливные форсунки в большинстве случаев нуждаются в простом уходе, чаще всего, для того чтобы вернуть их в рабочее состояние, достаточно просто их очистить и промыть. Независимо от того, сколько форсунок в двигателе, случается, что при резком нажатии на педаль газа ощущаются рывки и провалы или ощутимо снижается мощность, мотор начинает неустойчиво работать на низких оборотах, значит, произошла закупорка каналов форсунки твердыми смолянистыми отложениями. Что же делать?

Промывка форсунок дизельного двигателя – способы реализации

Загрязнение этого элемента ведет к нарушению распыления топлива и приводит к неправильному образованию воздушно-топливной смеси. В идеале пульверизация должна быть максимально равномерной. Основной источник загрязнения – содержащиеся в топливе смолы. Промывка форсунок дизельного двигателя может устранить все нарушения подачи топлива в цилиндры.

Процесс очистки форсунок предусматривает удаление различных загрязнений в топливных каналах. В настоящее время применяется несколько способов:

  • чистка форсунок дизельных двигателей с помощью ультразвука;
  • промывка форсунок топливом с добавлением специальных присадок;
  • промывка с использованием специальных жидкостей на стендах;
  • промывка вручную.

Для автомобилистов наиболее приемлемым является последний вариант, поскольку он позволяет проводить работы по очистке форсунок в домашних условиях. Однако в запущенных случаях приходится обращаться к услугам автоцентров, где проводится очистка при помощи ультразвука, что является более жестким способом. К данному виду очистки рекомендуется прибегать только в случае, если промывка специальными жидкостями не дала положительного результата.

  • Автор: Михаил
  • Распечатать

Устройство автомобилей



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

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

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

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

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

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

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

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

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

***

История изобретения форсунки

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

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

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

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

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

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

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

***

Принцип действия многодырчатой форсунки

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

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

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

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



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

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

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

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

***

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

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

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

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

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

***

Трубопроводы высокого давления дизеля



Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

Проверка форсунки КАМАЗ Евро

Проверка механических форсунок. 

Форсунки КАМАЗ Евро

Диагностика форсунок заключается в проверке давления начала впрыска, гидроплотности распылителя и качества распыления топлива. Проверка и регулировка форсунок производится на специальном ручном стенде.

1) Давление начала впрыска у форсунок для каждого двигателя разное. Для старых не турбовых камазов 180 кг/см в квадрате или 220 кг/см в квадрате, в зависимости от модификации двигателя. У КАМАЗ Евро 1 — 250 или 270 килограмм. У КАМАЗ Евро 2 — 270 килограмм на сантиметр в квадрате.

При износе форсунок давление постепенно падает и их необходимо отрегулировать. Регулировка давления форсунки производится или специальными шайбами, или регулировочным винтом.

2) Гидроплотность распылителя проверяется созданием в форсунке давления на 10-15 килограмм ниже давления начала впрыска, установленного по тест-плану для конкретной форсунки.

В течение 15 секунд с кончика распылителя ничего не должно капать, если давление падает очень быстро, то надо смотреть, куда уходит дизельное топливо, или в обратку, или из под трубки высокого давления, или из под гайки распылителя. Медленное падение давление допускается, но только в обратку.

3) Качество распыления считается удовлетворительным, если при проверке на ручном стенде со скоростью 70-80 качаний в минуту (пусковой режим) топливо впрыскивается в воздух в туманообразном состоянии, отверстия не забитые с равномерным факелом с каждого отверстия, без образования капелек на кончике распылителя. 

Начало и конец впрыска должны быть четкими. Впрыск топлива форсункой обычно сопровождается характерным резким звуком, звоном или треском, отсечкой. Но отсутствие резкого звука у форсунок при диагностике их на ручном стенде не является критерием, определяющим работоспособность, ведь на двигателе впрыск происходит очень резко и за короткий промежуток времени нежели на ручном стенде.

Причины поломки форсунок дизельного двигателя, систем Common Rail можно узнать из нашего видео:

Форсунки на Портер. 97% запчастей на складе готовы к отправке!

Каждый дизельный двигатель в качестве одной из основных деталей системы подачи топлива имеет в своем составе форсунки, впрыскивающие солярку в камеры сгорания цилиндров. портер – не исключение, 

форсунки его двигателей работают по классической системе впрыска солярки.

Устройство и работа форсунок

Форсунка топливная в сборе портер – механическая с одной пружиной и состоит из удерживающей гайки, распылителя с иглой, распорной втулки, удерживающего штифта, силовой пружины и прокладки. Все эти детали заключены в корпус форсунки. 

Вкратце принцип работы таков: топливный насос высокого давления (в дальнейшем ТНВД) последовательно нагнетает давление в каждой из трубок, подводящих солярку к форсункам.

В игле распылителя есть специальная ступенька, под которую поступает солярка под давлением. Когда усилие на ступеньку,создаваемое давлением солярки, превышает давление силовой пружины – игла подымается и распылитель форсунки портер дает факел из солярки в камеру сгорания. 

Для открытия форсунок давление солярки должно быть не меньше 14.7 мПа или 150 кгс/см2 (в двигателях D4BH), 13.23 мПа или 135 кгс/см2 (в двигателях JT, TCI, J2). При снижении давления в магистрали форсунки закрываются. Цикл повторяется от 400 до 2500 раз в минуту

Уход за форсунками

Бывает так, что в процессе движения двигатель начинает работать неустойчиво – чувствуются рывки и провалы в работе, холостые обороты неравномерны, падает мощность. Такие симптомы говорят о том, что забился канал распылителя одной из форсунок.

Для того, чтобы привести форсунки обратно в рабочее состояние, существуют несколько методов:

  • использование ультразвука для очистки;
  • в солярку добавляются специальные присадки и форсунки промываются;
  • существуют стенды, на которых происходит промывка специальными жидкостями;
  • используется ручная промывка форсунок в домашних условиях.

Ультразвук – самый жесткий метод очистки, им пользуются в крайних случаях, когда другие методы очистки не дали положительных результатов.

Порядок разборки и сборки 

Форсунка топливная в сборе портер разбирается следующим образом:

  • зажимается в тисках, только нужно использовать мягкие накладки;
  • отворачивается гайка крепления распылителя — для этого используются два ключа, один из которых с глубокой головкой;

проверяется распылитель форсунки портер 

  • если есть задиры,
  • поломался штифт иглы, 
  • присутствует эрозия от газа на торце корпуса и нарушен факел струи распыленной солярки, 
  • необходима замена распылителя.

Собирается форсунка в таком порядке:

  • в корпус устанавливается регулировочная шайба, силовая пружина, толкатель, прокладка и распылитель;
  • от руки заворачивается гайка крепления, затем форсунка зажимается в тисках и гайка затягивается моментом 35 – 40 Нм.

Регулировка форсунок

Давление начала подъема иглы регулируется на станциях техобслуживания следующим образом:

  • форсунка устанавливается на специальную опрессовку с манометром;
  • рукоятка опрессовки качается с частотой 1 качок в секунду;
  • давление открытия распылителя должно состоять при регулировке 120 – 130 бар, а при проверке 110 бар.

В случае необходимости давление открытия иглы регулируется заменой регулировочной шайбы. Факел струи распыленной солярки должен иметь угол порядка 15 градусов. Если впрыск сопровождается характерным дробящим звуком — это значит, что распылитель исправен, хотя звук может и отсутствовать.

Обязательно нужно убедиться в отсутствии капель солярки на носке распылителя после окончания впрыска, игла при посадке должна полностью герметизировать распылитель. Если все же таковое явление имеет место 

– распылитель необходимо заменить.

Как чистится распылитель

Когда сняли иглу с распылителем, их необходимо вымыть в керосине. При этом необходимо удалить нагар с помощью специального чистящего стержня. 

Нагар удаляется с полости распылителя, с седла. Также с поверхности отверстия распылителя форсунки с помощью чистящей иглы, которая должна проходить через отверстие распылителя. Ее диаметр должен быть меньше 1.0 миллиметра.

3697 Статьи можно тырить только ссылаясь на наш сайт!

Изучите автомобильную инженерию у инженеров-автомобилестроителей

Перспективы

«В течение следующего десятилетия подавляющее большинство дизельных двигателей будут работать с давлением впрыска около 2000 бар. Хотя 3000 бар вполне реальны, они будут ограничены гоночными автомобилями и высокопроизводительными дизельными двигателями ».
(д-р Маркус Хейн, президент подразделения дизельных систем Robert Bosch GmbH)

Bosch Common-Rail дизель

Система Common Rail CRS3-25 оснащена первым пьезоинжектором Bosch для легковых автомобилей, который работает с давлением впрыска 2 500 бар.Оптимизированная система впрыска топлива более тонко распыляет топливо, улучшая сгорание. Меньшее потребление — лишь одно из преимуществ этой технологии.

Преимущества более высокого давления впрыска

Более высокое давление впрыска создает большую удельную мощность и увеличивает крутящий момент. Вот почему увеличение давления впрыска в двигателе делает его более мощным: время, доступное для сгорания, чрезвычайно ограничено, как только двигатель работает с полной нагрузкой и высокими оборотами. Это означает, что топливо необходимо впрыскивать в двигатель очень быстро при высоком давлении, чтобы достичь оптимальной мощности.

Воздействие турбонагнетателя на систему впрыска

Чем больше воздуха в камере сгорания, тем выше должно быть давление впрыска. Для получения горючей топливовоздушной смеси необходимо за короткий промежуток времени ввести большое количество топлива. В двигателях с несколькими турбонаддувом, особенно в моделях с двумя и тремя турбинами, давление впрыска превышает 2000 бар.

Влияние впрыска на выбросы

Более высокое давление впрыска — ключевой фактор в сокращении неочищенных выбросов двигателя.Действительно, в автомобилях компактного класса это часто может даже помочь избежать необходимости обработки выхлопных газов. Чем выше давление впрыска, тем более тонкой может быть конструкция как инжектора, так и инжекционного сопла. Это улучшает распыление и приводит к лучшей топливовоздушной смеси, а это означает, что достигается оптимальное сгорание и не может образовываться сажа.

Потребность в системных компетенциях

Более высокое давление впрыска требует большего, чем просто модернизированный инжектор. Обладая обширным опытом в области дизельных систем, Bosch может собрать настроенную систему, включающую не только блок управления, но также топливный насос, систему Common Rail и инжектор.

Развитие давления закачки за прошлое

до 100 бар
Цель на момент начала разработки в 1922 году

более 100 бар
Первый серийный рядный ТНВД
(грузовик MAN, 1927 г.)

300 бар
ТНВД распределителя VE (VW Golf D, 1975)

900 бар
Аксиально-поршневой насос (Audi 100 TDI, 1989)

1500 — 1750 бар
Радиально-поршневой насос VP 44
(Opel Vectra, Audi A6 2.5 TDI, 1996 г .; BMW 320d, 1998)

1350 бар
Common Rail (Alfa-Romeo 156 2,4 JTD, 1997)

2050 бар
Насос-форсунка (VW Passat TDI, 1998)

более 2000 бар
Common Rail с пьезоинжектором
(впервые применен в Audi A6 3.0 TDI, 2003/4)

2,500 бар
Система Common Rail CRS3-25 (доступна в серийных автомобилях с 2014 г.)

Источник: Bosch

Диагностика форсунок дизельного двигателя

| Знай свои запчасти

БЕСПЛАТНЫЕ статьи и видео по диагностике и ремонту дизельного двигателя (нажмите здесь)
Клиенты часто используют фразу: «Это дизельный двигатель; проблема должна легко диагностироваться.«Самая точная часть этого утверждения заключается в том, что это дизельный двигатель.

Конечно, для определенных двигателей требуется ряд общих ремонтов, которые легко выполнить, но это не значит, что все остальное будет легко диагностировать. Владельцы часто думают, что, поскольку теперь дизельные двигатели управляются компьютером, технический специалист должен иметь возможность подключить сканирующий прибор и сразу увидеть, что происходит.

Преимущество электронных дизелей в том, что технический специалист может подключиться к сканирующему прибору для анализа данных, чтобы попытаться выявить проблемы.Но некоторые проблемы могут оказаться сложнее, чем думает ваш клиент или вы. Проведите диагностику проблемы с форсункой.

Как и все остальное, форсунки могут со временем устать и ослабнуть.

Несмотря на то, что они электронные, иногда механические компоненты внутри инжектора также могут изнашиваться, перестать работать должным образом и даже выходить из строя.

В таких случаях диагностический прибор обычно определяет цилиндр, в котором возникла проблема.

Однако форсунки могут выйти из строя по другим причинам, кроме простого износа или усталости.Одна из самых частых поломок возникает, когда корпус форсунки треснет. Когда корпус треснул, двигатель не обязательно будет давать сбой, но вызовет другие проблемы, которые еще сложнее определить.

Несмотря на то, что корпус форсунки может треснуть, двигатель может работать нормально, но для его запуска требуется длительный период времени.

Кроме того, покупатель может заметить некоторое разбавление топлива в масле, увидев, что уровень масла повышается на щупе.Когда двигатель выключен, трещина в корпусе форсунки часто вызывает слив топлива из топливопроводов и рельсов обратно в бак. Когда происходит утечка, двигатель должен долго крутиться, чтобы повторно заполнить систему впрыска.

Время проворачивания

Нормальное время запуска в системе впрыска Common Rail обычно составляет от трех до пяти секунд. Именно столько времени потребуется насосу Common Rail, чтобы довести давление топлива до «порогового» значения.Порог для запуска — это когда давление в топливной рампе достигает около 5000 фунтов на кв. Обычные системы Common Rail будут работать при давлении 5000 фунтов на квадратный дюйм на холостом ходу и могут достигать 30 000 фунтов на квадратный дюйм при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT).

В двигателе Cummins форсунки не приводятся в действие контроллером до тех пор, пока давление в топливной рампе не достигнет порогового значения. Поэтому, когда форсунка треснет и топливо просочится в систему впрыска, время проворачивания увеличится почти втрое, чтобы топливная система повторно заправилась и был достигнут желаемый порог для запуска двигателя.

Определение того, какая именно форсунка взломана, может оказаться длительным процессом.

Cummins рекомендует для начала простой визуальный тест. Сначала снимите крышку клапана, затем проверните двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу. С помощью света изучите корпус форсунки каждого цилиндра. Иногда, если корпус инжектора треснул снаружи, вы можете заметить небольшую струйку дыма из инжектора.

Клочок дыма, который иногда можно увидеть, на самом деле представляет собой распыление топлива, выходящего из трещины.Но этот блуждающий огонь не следует путать с воздушным потоком, который также будет виден. Если форсунка имеет внешнюю трещину и выделяет струйку дыма, вы почувствуете запах дизельного топлива в воздухе.

Этот тип диагностики может быть очень полезен при попытке определить, на какой форсунке может быть внешняя трещина. Что делать, если вы все еще не можете определить, какой из них вызывает проблемы? Тогда вам придется копнуть немного глубже и изолировать каждый цилиндр. Единственный способ изолировать отдельный цилиндр — это отключить подачу топлива. Для этого в системе Common Rail вам придется закрыть его крышкой.

Для двигателя Cummins: начните с первого цилиндра и снимите жесткий трубопровод между топливной рампой и форсункой.

Затем установите крышку на топливную рампу там, где была топливная магистраль.

(Предупреждение: этот «колпачок» является специальным инструментом, изготовленным Cummins специально для этого теста. Этот колпачок предназначен для того, чтобы выдерживать высокое давление, связанное с системой Common Rail. Не используйте ничего другого, иначе вы можете получить травму или смерть от топливо высокого давления.)

Затем проверните двигатель и посмотрите, не уменьшилось ли время запуска.Если нет, переходите к следующему цилиндру, пока не удастся определить, какой из них отвечает за длительное время проворачивания.

Если двигатель Cummins вообще не запускается, то форсунка обычно треснула настолько, что топливная система никогда не может достичь порогового значения. Масло также будет сильно разбавлено дизельным топливом. Установив крышку на каждый цилиндр по очереди, неисправный инжектор можно изолировать — вы узнаете, что нашли его, когда двигатель работает нормально и быстро.

Имеете ли вы дело с числом 5.9L или 6,7L двигателя, вы должны понимать процесс устранения каждой форсунки в приложениях Common Rail Dodge Cummins, чтобы изолировать негерметичные форсунки. Приложения GM Duramax совершенно разные, как и Ford PowerStrokes, потому что правильный диагностический прибор может считывать уровни утечки каждой форсунки; с приложениями Cummins они не могут.

Потеря мощности при PowerStroke

Хотя современные диагностические инструменты и передовая электроника двигателя облегчили выявление проблем с управляемостью дизельных двигателей, это не означает, что все проблемы решаются так легко.

Отличный пример — это тот, который недавно пришел в магазин. У владельца был потерявший мощность двигатель PowerStroke 6,0 л 2003 года. Когда он въехал на стоянку, у двигателя слышно пропало. Первым делом нужно было достать сканирующий прибор и посмотреть, какие коды неисправностей были обнаружены.

Кроме того, необходимо проверить некоторые параметры двигателя, чтобы убедиться, что другие компоненты двигателя выполняют свою работу. Все параметры двигателя выглядели нормально. Фактически, вы действительно не могли требовать, чтобы данные выглядели лучше.Но почему двигатель так ужасно промахнулся?

Затем я взглянул на коды неисправностей. Были коды, указывающие на то, что цилиндры 1, 3, 5 и 7 имели проблемы со сбором. Это более или менее говорило о том, что эти цилиндры были мертвыми. Итак, насколько сильно не хватало двигателя?

Одна вещь, которая характерна для двигателей 6.0L DIT, — это так называемое заедание форсунок. Я не знал, была ли в этом проблема, поэтому мне пришлось исследовать немного глубже.

Прежде всего, необходимо понять, как работает инжектор.В верхней части инжектора находится так называемый золотниковый клапан. Золотниковый клапан управляется двумя катушками на 48 В и 20 А, которые направляют поток масла в форсунку и из нее.

Один змеевик используется для размыкания масляного контура, а другой — для замыкания масляного контура. По сути, у вас есть золотниковый клапан посередине с катушками на каждом конце. Когда открытая катушка находится под напряжением, катушка движется в одну сторону, а когда замкнутая катушка подает питание, катушка движется в другую сторону.

Это движение золотникового клапана только 0.017˝. Когда открытая катушка находится под напряжением, золотниковый клапан перемещается, позволяя маслу под высоким давлением поступать из направляющей в форсунку. Когда закрытая катушка находится под напряжением, масло может стекать из форсунки в картер.

Катушка получает питание от FICM (модуля управления впрыском топлива) в течение 800 миллионных долей секунды.

Значит, при открытии золотника масло под высоким давлением поступает в форсунку. Это, в свою очередь, толкает поршень усилителя и плунжер вниз внутрь корпуса инжектора.Топливо поступает в форсунку через отверстие на боковой стороне корпуса форсунки, которое подается топливным насосом и окружает форсунку через каналы в головке блока цилиндров.

На холостом ходу давление масла под высоким давлением составляет около 600 фунтов на квадратный дюйм. Когда двигатель находится в режиме WOT, давление масла под высоким давлением может достигать 3000 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, когда поршень и плунжер движутся вниз внутри форсунки, топливо в нижней камере форсунки сжимается. Поршень усилителя в семь раз больше, чем площадь плунжера.Это означает, что сила впрыска будет в семь раз больше, чем у масла высокого давления.

Скажем так: допустим, двигатель работает на холостом ходу, а давление масла под высоким давлением составляет 600 фунтов на квадратный дюйм. Когда открытая катушка находится под напряжением, масло под высоким давлением поступает в форсунку, а поршень и плунжер движутся вниз. Давление топлива в нагнетательной камере, продавливаемого через наконечник форсунки инжектора, составит 4200 фунтов на квадратный дюйм. Теперь поймите, что если двигатель работает на WOT, это будет 21000 фунтов на квадратный дюйм!

Но что такое залипание форсунки и как оно связано с форсункой? Заедание форсунки связано с золотниковым клапаном форсунки.Когда FICM подает команду на открытие форсунки, может возникнуть задержка в движении золотникового клапана, обычно из-за того, что золотниковый клапан застревает в отверстии.

Проверьте масло

Есть несколько причин, которые могут вызвать заклинивание золотникового клапана. Одна из главных причин — тип используемого масла и его вязкость. Эти двигатели могут быть очень требовательны к маслу. Дело не в том, что на рынке есть плохие масла, но некоторые из них лучше подходят для этого двигателя, чем другие.

Как видите, эти двигатели используют гидравлическое давление для работы с высоким давлением впрыска.Одна вещь, которая имеет тенденцию влиять на гидравлику, — это количество воздуха, которое может попасть в масло. Гидравлика не любит воздух. Воздух в масле вызывает пену. Когда пена попадает в инжектор, это вызывает пропуски зажигания и грубую работу из-за «ложного» давления впрыска, создаваемого пеной.

Вы должны помнить одну вещь: все масло вспенивается после того, как оно взбалтывается насосом и забрасывается в двигатель. Но есть только один способ освободить пену: производители используют силикон в качестве разделительного агента.Поэтому в большинстве случаев я буду использовать моторное масло, рекомендованное производителем. Производители транспортных средств знают, что нужно двигателям, и должны поддерживать свою продукцию.

Если вы используете масло, рекомендованное производителем, то, надеюсь, вы также меняете его в соответствии с рекомендациями производителя. Иногда заедание форсунки вызвано небрежным обслуживанием автомобиля. Отложения и накипь имеют тенденцию накапливаться и оставлять после себя мусор, который может вызвать заедание золотникового клапана.Конечно, со временем катушки золотникового клапана также могут выйти из строя, что приведет к остановке инжектора. Поэтому, чтобы продлить срок службы вашего двигателя, следуйте рекомендациям производителя.

Начните сканирование

Возвращаясь к диагностике, вам нужны подходящие инструменты. На рынке есть инструменты сканирования, которые показывают много данных вместе с кодами неисправностей. У дилера также есть сканирующие инструменты, которые нам часто не по карману.Но чтобы узнать, что происходит с инжектором 6.0L, вам нужен инструмент, который действительно может видеть время катушки инжектора.

Несмотря на то, что существует множество вариантов диагностических инструментов, один инструмент, который я нашел на вторичном рынке для независимого автосервиса, принадлежит Hickok Inc., он называется тестером дизельных форсунок G2 и предназначен для диагностики, используемой на борту при работающем двигателе.

Я обнаружил, что этот инструмент помогает при диагностике проблем с инжектором 6,0 л, а также помогает покупателю сэкономить деньги.Причина этого в том, что часто, когда у вас есть пара форсунок, у которых могут быть проблемы, некоторые магазины считают, что они должны заменить их все. Как вы знаете, дизельные форсунки дороги, и это может стоить очень дорого.

С помощью такого инструмента, как G2, вы можете увидеть, какие форсунки вызывают проблему, и заменить только неисправные. При использовании портативного компьютера вместе с тестером G2 время катушки форсунок определяется быстро. Хотя портативный компьютер не обязательно нужен, он предоставит некоторые возможности регистрации данных вместе с некоторыми графическими отображениями того, что делают инжекторы.

Возвращаясь к грузовику 2003 года, который вошел в магазин, я знал, что у меня проблемы с цилиндрами 1, 3, 5 и 7. Проблема была в стороне пассажира. Подключив автомобиль к G2, я смог понять, что происходит. Время катушки форсунок выглядело великолепно. Забавно было то, что время катушки этих форсунок выглядело великолепно по сравнению с другими, которые я видел в прошлом, но у двигателя все еще был промах на четырех цилиндрах.

Следующим шагом было выполнить тест на глушение цилиндра, который также можно провести с G2.Цель теста — выяснить, как все цилиндры отклоняются друг от друга, чтобы увидеть их вклад в общий объем двигателя. Тест на гашение цилиндра позволяет получить базовый уровень при работающем двигателе. После базовых оборотов и крутящего момента G2 будет отключать цилиндры с 1 по 8 по порядку на несколько секунд.

После испытания мы обнаружили, что цилиндры 1, 3, 5 и 7 ничего не внесли — другими словами, эти цилиндры полностью отключились. Так что нужно было обратить внимание еще на одну вещь.Я хотел посмотреть, что делает HPOP (масляный насос высокого давления). В меню G2 вы также можете выбрать отображение и график давления HPOP.

После того, как я в течение нескольких минут управлял автомобилем и строил график данных HPOP, я не нашел ничего неправильного. Давление на холостом ходу составляло почти 600 фунтов на квадратный дюйм и повышалось, когда я разгонял двигатель. Таким образом, было очевидно, что нет ничего плохого в том, что могло заставить этот двигатель работать.

Единственное, что я мог сделать, это снять крышку клапана со стороны пассажира и посмотреть.При использовании 6.0L следует иметь в виду, что если все работает, то где-то должна быть утечка масла под высоким давлением. Видя, что все цилиндры были мертвыми с одной стороны, где-то должна была быть утечка.

После снятия клапанной крышки я еще раз провернул двигатель, чтобы проверить, нет ли внешних признаков утечки. К сожалению, этого не произошло, поэтому двигатель пришлось разбирать дальше. Я обнаружил, что масляный патрубок от HPOP на стороне пассажира протекает. Это приводило к такой потере масла под высоким давлением, что форсунки не могли срабатывать, когда на них подавался импульс от FICM.

Разбирая двигатель и используя свой тестер дизельных форсунок, я обнаружил, что кто-то уже заменил все форсунки на стороне пассажира. Владелец признался, что только что забрал автомобиль из другого магазина, который не мог его починить. Поскольку у PCM есть коды, относящиеся к возможным форсункам, магазин автоматически предположил, что новые форсунки решат проблему. Это был ужасный выбор как для владельца, так и для предыдущего магазина.

Очевидно, лучше всего иметь в виду, что существуют инструменты, связанные с определенными целями, которые гораздо лучше спасут работу — и вашу репутацию, чем метод проб и ошибок.

Возможно, вы это понимаете, но вам, возможно, придется напомнить своим клиентам, что в разработке дизельных двигателей произошли большие технологические достижения, но это не означает, что они стали простыми. Я думаю, что иногда владельцы новых дизельных двигателей могут подумать, что есть более простые способы определения неисправных деталей, но это может быть так же неприятно, как и старые дизельные двигатели. Некоторые вещи, возможно, придется делать по старинке, чтобы правильно диагностировать жалобы двигателя.

Еще одна вещь, которая не изменилась: когда вы обнаружите проблемы с форсункой, подобные этим, обязательно сообщите владельцу о дополнительных трудозатратах, которые, вероятно, потребуются для оплаты вашего экспертного диагноза.

Тестер балансного давления для форсунок дизельного топлива — да, вы можете сделать это сами! | Товар

Этот тестер требуется для проверки и капитального ремонта дизельных топливных форсунок IDI (непрямого впрыска). Он будет работать с любым механическим топливным инжектором типа Bosch с регулируемой функцией сброса давления — хотя вам, возможно, придется придумать собственный адаптер, чтобы прикрепить инжектор к тестеру популяции. (выпускался до середины 1990-х годов). Размер метрической резьбы на этом тестере для подсоединения к верхней части топливной форсунки составляет M12 x 1,5.Оснащен специальным манометром FLUTTER GUARD для стабилизации отскока иглы. Это позволит получить более точные показания сброса давления во время испытаний.

Если вы не думаете о настройке и балансировке форсунок, важно подумать еще раз. Грязные или изношенные форсунки могут стать причиной плохой формы распыления, что приведет к потере мощности, снижению расхода топлива и избыточному дыму выхлопных газов. Несбалансированные форсунки (это означает, что давление сброса не установлено в пределах 50 фунтов на квадратный дюйм друг от друга) может привести к грубому холостому ходу, плохому ускорению и чрезмерному детонации форсунок.Изношенные наконечники форсунок могут привести ко всему вышеперечисленному, а также к вылету из выхлопной трубы большого количества долларов. С дизельным топливом по цене 3 доллара США + галлон вы можете заплатить за этот тестер за пару месяцев!

ВАЖНОЕ ПРИМЕЧАНИЕ : Вопреки распространенному мнению, это важная процедура обслуживания, которую вы можете выполнять дома. Вы действительно будете удивлены, насколько это просто с правильными инструментами. Несмотря на то, что это несложно, на то, чтобы правильно сбалансировать давление всех ваших форсунок, может потребоваться много времени, и это одна из причин, по которой дизельные магазины берут за это так много денег.Вот краткое описание процедуры:

Процедура тестирования довольно проста:

  • Прикрутите тестер к рабочему столу
  • Подготовьте емкость для жидкости и диффузор, как описано в бесплатных видеоинструкциях
  • Заполните баллон рекомендованной смесью дизельного топлива и трансмиссионной жидкости
  • Присоедините топливную форсунку к входящему в комплект фитингу жесткой линии
  • Выпустите воздух через штуцер форсунки в баллон с жидкостью
  • Присоедините шланг длиной от 9 до 10 футов к баллону и выведите его наружу (для выхлопных газов)
  • Прокачайте ручку несколько раз до точки срабатывания форсунки (хлопает)
  • Обратите внимание на однородность формы распыла
  • Считайте давление сброса в PSI
  • Удерживайте давление рукояткой непосредственно перед точкой разблокировки и проверьте герметичность форсунки
  • Разберите форсунку для проверки / очистки (набор для очистки поисковой форсунки)
  • Выберите более толстую или тонкую регулировочную шайбу для изменения давления (поисковая регулировочная шайба)
  • Измерьте регулировочные шайбы штангенциркулем для подтверждения правильного размера (поисковый штангенциркуль)
  • Очистите, смажьте и соберите форсунку с надлежащим крутящим моментом (поисковый динамометрический ключ)
  • Повторите тест и при необходимости отрегулируйте давление
  • Замените на новые форсунки, если ваша не прошла тест (поищите форсунки на этом сайте)
  • Установите обратно в двигатель, используя новые шайбы и возвратный шланг форсунки (комплекты для обслуживания форсунок)

ДОБАВЛЕННЫЙ БОНУС : В качестве дополнительного бонуса полное руководство Kent Bergsma по очистке, проверке и регулировке топливных форсунок будет включено без дополнительных затрат.Это руководство шаг за шагом проведет вас через процедуры на простом английском языке. Это дополнительная экономия в размере 19,95 долларов США.

Нужна дополнительная информация? Если вы хотите узнать больше о процедурах тестирования и регулировки до , вы решили приобрести тестер, просто закажите приведенное ниже руководство для дизельных форсунок.

ДОСТУПНЫЕ НАБОРЫ ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ ИНЖЕКТОРОВ : Если у вас нет под рукой инструментов для работы с инжекторами, мы собрали пару доступных наборов инструментов.Основные требования включают подходящую головку форсунки, динамометрический ключ и штангенциркуль для измерения толщины регулировочной шайбы (все перечислено ниже). Вам будет сложно найти лучшее качество по той цене, которую мы предлагаем. Наша наценка на эти инструменты очень низкая, чтобы помочь вам приступить к работе с собственными топливными форсунками.

ТАКЖЕ НЕОБХОДИМЫ: Если вы собираетесь правильно изменить настройки сброса давления в форсунке, вам также понадобятся различные прокладки. Мы также размещаем на этом сайте комплекты регулировочных прокладок.

ДЛЯ ЭКОНОМИИ ДЕНЕГ ТАКЖЕ ДОСТУПНЫ КОМПЛЕКТЫ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИНЖЕКТОРОВ : Если вы готовы переоборудовать свои форсунки и хотите установить наши новые высокопроизводительные форсунки, полные наборы для самостоятельной сборки, которые включают тестер давления, новые форсунки для вашего двигателя и регулировочные прокладки. Они доступны по специальной цене. См. Сопутствующие товары ниже:

Если у вас есть старый бензиновый Mercedes, вы можете использовать этот базовый тестер для проверки топливных форсунок CIS. НО …… вам понадобится комплект для переоборудования с меньшим калибром. См. Продукты ниже для комплекта для переоборудования тестера дизельного топлива на бензин

РЕКОМЕНДАЦИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ: Для вашего собственного здоровья всегда используйте качественный респиратор для испарения органических паров / красок с фильтрами тока при использовании этого тестера в замкнутом пространстве. Даже с выхлопным шлангом вы действительно не хотите дышать дизельным топливом в течение длительного времени без вентиляции и защиты.

Разница между Common Rail и насос-форсунками

Топливная форсунка — это топливная форсунка.Все они одинаковые, правда? Ну не очень. На самом деле существует множество различных методов, позволяющих осуществить процесс сгорания, но, пожалуй, наиболее популярными являются два: насос-форсунки и форсунки Common Rail.

Оба этих типа топливных систем в той или иной форме существуют уже много лет. В частности, насос-форсунки на протяжении десятилетий были популярным выбором для дизельных двигателей. Хотя ранние разработки систем впрыска Common Rail существуют почти столько же, их популярность только недавно начала расти.Частично это вызвано новыми стандартами выбросов, которым форсунки Common Rail могут соответствовать гораздо легче, чем форсунки других типов.

Хотите больше отличного контента? Загрузите эту бесплатную электронную книгу о топливных форсунках от HHP! & nbsp

Скачать мою электронную книгу !!

Характеристики насос-форсунок и форсунок Common Rail

Хотя их основная функция одинакова — впрыск топлива в цилиндр во время процесса сгорания, эти типы систем работают совершенно по-разному, и точно так же сами форсунки состоят из разных частей.Ниже мы рассмотрим различные функции и проблемы обеих систем.

Насос-форсунка

В насос-форсунках (также обычно называемых «насос-форсунки») каждая форсунка работает независимо, полагаясь на распределительный вал для правильного выбора времени. Инжектор и насос представляют собой единый компонент, что позволяет поддерживать давление топлива внутри самого инжектора перед его впрыскиванием в цилиндр для сгорания.

Из-за того, что она полагается на распределительный вал, эта система не обладает таким же уровнем гибкости, как другие типы впрыска, где синхронизация управляется контроллером ЭСУД.Насосные форсунки бывают как электронными, так и механическими, в зависимости от типа двигателя. Поскольку форсунки представляют собой как инжектор, так и насос в одной части, отдельные компоненты сами по себе немного сложнее.

В системе насос-форсунок топливо не поддерживается под постоянным высоким давлением перед подачей в форсунки. Скорее, он находится под гораздо более низким давлением при движении через двигатель. Это сами форсунки, которые повышают давление топлива перед каждым впрыском из-за их двойной производительности как форсунок и насосов.

Насос-форсунки используют меньшее количество топлива в начале процесса, в результате чего получается высокоэффективный двигатель с более низкими уровнями сажи и выбросов, чем мог бы быть достигнут с помощью других систем впрыска (за исключением, возможно, системы Common Rail). Но из-за растущей популярности системы Common Rail по какой-то причине маловероятно, что мы увидим много изменений или улучшений в конструкции и работе насос-форсунок в будущем.

Инжектор Common Rail

В форсунках

Common Rail используется топливная рампа высокого давления, которая подает топливо к отдельным форсункам.В отличие от насос-форсунок, топливная рампа поддерживает постоянное высокое давление, необходимое для впрыска. Форсунки сами по себе не изменяют давление топлива, так как оно готово к впрыску, когда втягивается в форсунку. Из-за этого насос представляет собой отдельный компонент, а не часть самого инжектора. Сам инжектор в этом случае имеет немного более простую конструкцию, чем насос-форсунка.

Форсунки в системе Common Rail по большей части являются электронными, в них используются соленоиды, и контроллер ЭСУД контролирует их синхронизацию.В этой системе небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр перед полным впрыском для оптимизации времени и количества топлива. Это помогает сделать двигатель более экономичным в целом. В результате вы также получите больше мощности, уменьшив при этом количество шума и вибраций, производимых двигателем.

Возможности более высокого давления также позволяют повысить эффективность и уменьшить выбросы. Некоторые даже указывают на то, что все возможности этой технологии еще не реализованы, что ведет к вероятности дальнейших улучшений общего дизайна и функций в будущем, особенно по мере того, как правила продолжают меняться.

Хотя система впрыска Common Rail находится в производстве гораздо меньше времени, чем другие типы впрыска, ее популярность выросла, и, похоже, это не замедляется. Однако он несет с собой свой уникальный набор проблем.

Это более сложная система в целом, что может привести к более высокой цене, когда дело доходит до замены компонентов. Поскольку он дольше поддерживает топливо под более высоким давлением, это давление влияет на большее количество компонентов. Это может привести к повышенному риску повреждения других компонентов.Он очень чувствителен к загрязнениям, в большей степени, чем другие типы инжекторов. Фактически, одной из основных причин отказа в системах Common Rail является загрязнение топлива, но это одна из наиболее часто игнорируемых. Если вы заметили снижение экономии топлива и думаете, что это может быть связано с проблемой с топливными форсунками Common Rail, вы можете проверить качество топлива.

В конце концов, ваш тип впрыска топлива определяется типом вашего двигателя, и вы ограничены модификациями, внесенными в этот двигатель и его компоненты.Тем не менее, хорошо знать, что это за топливная система, чтобы убедиться, что вы получаете для нее подходящие детали.

Если вы покупаете новый двигатель, это важное соображение, которое следует учитывать, потому что, хотя двигатель с насос-форсункой может быть дешевле изначально, он может в конечном итоге обойтись вам дороже, поскольку компоненты перестают развиваться и их становится труднее найти. С другой стороны, инжекторный двигатель Common Rail обойдется вам дороже, однако он сэкономит вам деньги на насосе, и все время разрабатываются улучшения.

Есть вопросы по форсункам? У нас есть ответы! Позвоните нам по телефону 844-304-7688, чтобы поговорить с одним из наших сертифицированных специалистов по продажам! Мало времени? Вы также можете запросить расценки онлайн.

Изменено 16 августа 2019 г.

DENSO разрабатывает новую дизельную систему Common Rail с самым высоким в мире давлением впрыска | Новости

— Повышенная топливная эффективность и более чистые выбросы выхлопных газов —

KARIYA (Япония) — Глобальный поставщик автомобилей DENSO Corporation разработала новую систему впрыска дизельного топлива Common Rail (DCR) с самым высоким * в мире давлением впрыска 2500 бар.Согласно исследованиям DENSO, новая система может
помогают повысить эффективность использования топлива до 3 процентов, а также снизить содержание твердых частиц (ТЧ) до 50 процентов и оксидов азота (NOx) до 8 процентов. Это сравнивается с системой DENSO предыдущего поколения. Новая система DCR выйдет на рынок
позже в этом году на легковых, коммерческих, сельскохозяйственных и строительных машинах по всему миру.

* Для дизельных систем впрыска Common Rail, состоящих из инжектора, топливного насоса и Common Rail.

«Наша новая дизельная система Common Rail поможет повысить топливную эффективность и соответствовать стандартам выбросов выхлопных газов, которые становятся все более строгими во всем мире, особенно в Европе, Японии и США», — сказал Юкихиро Шинохара.
исполнительный директор подразделения дизельных двигателей DENSO.

Улучшенная конструкция для снижения рабочей нагрузки топливного насоса:

  • В системе Common Rail часть топлива, подаваемого от топливного насоса к форсункам, используется для таких целей, как компоненты системы смазки.
  • Это топливо затем возвращается обратно в топливный бак, что создает дополнительную нагрузку на топливный насос вместо того, чтобы впрыскиваться в камеры сгорания двигателя.
  • За счет улучшения конструкции форсунки, топливного насоса и системы Common Rail компания DENSO значительно снизила нагрузку на топливный насос, уменьшив количество топлива, которое отправляется обратно в топливный бак, примерно на 90 процентов.

Более высокое давление впрыска:

  • Для создания более высокого давления впрыска топлива компания DENSO переработала компоненты и использовала новые материалы.
  • Эти изменения позволили топливу распыляться на более мелкие капли, что улучшило воспламенение топлива и эффективность сгорания, что привело к увеличению экономии топлива и более чистым выбросам выхлопных газов.

Размер имеет значение:

  • Поскольку автопроизводители имеют ограниченное пространство для интеграции компонентов, DENSO смогла разработать и изготовить топливный насос, аналогичный по размеру, но более эффективный, чем предыдущая система.
  • DENSO смогла добиться этого за счет снижения нагрузки на топливный насос.

Первый, кто ввел в производство дизельные системы Common Rail:

  • DENSO первой в мире начала коммерциализацию дизельных систем Common Rail в 1995 году.
  • В 2002 году DENSO предложила систему Common Rail на 1800 бар, самую высокую в мире систему впрыска. давление в то время.
  • В 2008 году DENSO выпустила на рынок модель на 2000 бар.
  • В 2012 году DENSO выпустила на рынок первую в мире систему управления двигателем под названием Intelligent-Accuracy Refinement Technology (i-ART), в которой форсунки имеют встроенный датчик давления для измерения давления впрыска топлива в реальном времени и управления подачей топлива.
    количество и время впрыска каждой форсунки.

Дальнейшие разработки:
DENSO работает над разработкой и коммерциализацией дизельной системы Common Rail на 3000 бар. Компания продолжит разработку продуктов и технологий, которые помогут улучшить характеристики автомобилей с дизельным двигателем, чтобы уменьшить их воздействие на окружающую среду.

О дизельных системах Common Rail:

  • Дизельная система Common Rail — это основная система впрыска топлива для дизельных двигателей.
  • Топливо, которое сильно сжимается топливным насосом, хранится в аккумуляторе, называемом Common Rail.
  • Затем он распыляется через форсунки с электрическим управлением в камеры сгорания.
  • Хранение сильно сжатого топлива в общей топливной рампе не только дополнительно увеличивает давление топлива, но также регулирует давление впрыска топлива и синхронизацию без влияния скорости вращения двигателя.

Корпорация DENSO со штаб-квартирой в Кария, префектура Аити, Япония, является ведущим мировым поставщиком передовых технологий, систем и компонентов для автомобильной промышленности в области охлаждения, управления трансмиссией, электроники, информации и безопасности.Его клиенты
включают всех основных автопроизводителей мира. По всему миру компания имеет более 200 дочерних и зависимых компаний в 36 странах и регионах (включая Японию) и насчитывает более 130 000 сотрудников. Консолидированные мировые продажи за финансовый год, заканчивающийся в марте
31 августа 2013 г., составила 38,1 млрд долларов США. В прошлом финансовом году DENSO потратила 9,4% своих глобальных консолидированных продаж на исследования и разработки. Обыкновенные акции DENSO торгуются на фондовых биржах Токио и Нагоя. Для получения дополнительной информации перейдите на www.denso.com/global/en/,
или посетите наш сайт для СМИ по адресу www.densomediacenter.com

Новая система Common Rail

(Слева: топливный насос, форсунка и Common Rail)

Форсунки дизельных форсунок и уход за ними

Если бы вы поговорили с производителями дизельного топлива, они бы сказали, что большая часть стоимости двигателя приходится на топливную систему. На дизельном топливе с механическим впрыском он состоит из ТНВД и форсунок. Эти компоненты являются сердцем дизеля.Они не только критичны для его работы, но и чрезвычайно дороги в замене в случае отказа.

Многие относятся к части, которая подает топливо в цилиндр, как к форсунке. Однако для знатока дизельного топлива форсунка — это узел держателя форсунки. Со временем его стали использовать для описания фактического сопла. Это неправильное название усложнилось тем фактом, что существуют различные конструкции топливных систем, которые включают в себя форсунки с механическими агрегатами, инжекторы с электронными агрегатами и инжекторы с электронными агрегатами с гидравлическим приводом.Существуют также разновидности форсунок, зависящие от бренда, от производителей, но применяются все основные функции форсунок, их процедуры обслуживания и советы по обслуживанию.

Чтобы усложнить ситуацию в категории механических устройств, существует множество различных конструкций, и они, как правило, имеют общие рабочие характеристики. (Я говорю «в целом», потому что эти общие характеристики не всегда применимы.) Сравните это с гидравлическими форсунками, которые обычно классифицируются по конструкции сопла, включая:

  • Тарелка

  • Пинтл

  • Многоотверстие

  • Электрогидравлический

В каждой категории дизайна часто есть подмножества стилей, например, те, которые используются исключительно в приложениях с непрямым или прямым впрыском.Независимо от конструкции механический инжектор, не содержащий электронных деталей, подлежит ремонту и требует обслуживания. С другой стороны, форсунки с электронным усилением для легких режимов работы традиционно не обслуживаются и должны заменяться как единое целое.

Есть три термина, относящихся к тестированию и обслуживанию форсунок. Это давление открытия форсунки (NOP), обратная утечка и прямая утечка.

Форсунку можно рассматривать как гидравлический переключатель. Одним из элементов его дизайна является давление, при котором он открывается.Обычно это устанавливается либо с помощью регулировки натяжения пружины, либо, на некоторых моделях, с помощью прокладок. Термины «давление открытия» и «давление открытия» также используются вместо «давление открытия форсунки».

Все о давлении

Какой бы термин ни использовался, он описывает величину давления, которое должно быть создано топливным насосом перед тем, как форсунка подаст топливо в цилиндр.

Каждая модель двигателя и конструкция сопла имеют собственное значение NOP, которое обычно варьируется от 1000 до 5880 фунтов на квадратный дюйм.

В некоторых форсунках используется внутренний открывающийся клапан, который возвращает неиспользованное топливо в бак. Внутренняя утечка является результатом зазора между клапаном форсунки и корпусом форсунки. Он измеряется во время стендовых испытаний в течение 10 секунд и регистрируется как обратная утечка.

Прямая утечка — это способность форсунки не капать и не протекать до тех пор, пока не будет реализовано NOP. Подтверждает герметичность сопла. Для проверки прямой утечки на стенде создается давление примерно на 150 фунтов на квадратный дюйм ниже NOP.Не допускаются видимые подтекания.

Сервисные форсунки

Для правильного обслуживания форсунки ее необходимо снять с двигателя и доставить на предприятие, специализирующееся на этих процедурах. Эти магазины традиционно называются инжекторными насосами и форсунками.

В цехе форсунки разбираются, а затем очищаются ультразвуком. Изнашиваемые детали заменяются и собираются заново. Затем форсунки снова устанавливаются на испытательную арматуру, где устанавливаются критические давления и повторно оценивается форма распыления.

Масляные насосы высокого давления и насосы для впрыска дизельного топлива

Дизельные масляные насосы высокого давления и инжекторные насосы

Когда вы слышите слово «powerstroke», вы можете подумать, что оно принадлежит новейшей хэви-металлической группе. Но автолюбители знают, что силовой удар — это разновидность дизельного двигателя во многих высокопроизводительных транспортных средствах, таких как грузовики, фургоны, внедорожники и коммерческие автомобили. Название powerstroke чаще всего ассоциируется с этими двигателями в автомобилях Ford.

Большинству двигателей масло необходимо для смазки деталей и охлаждения двигателя, чтобы он продолжал работать эффективно. Это моторное масло находится под давлением, поскольку оно движется по вращающимся подшипникам и распределительным валам, а также по скользящим поршням внутри двигателя. Масло под давлением смазывает оборудование, чтобы оно могло нормально двигаться. Для циркуляции масла в двигателе используются масляные насосы, которые поддерживают необходимое давление масла, чтобы оно постоянно протекало через механизмы двигателя.

Для разных двигателей требуется разное количество масла и разное давление. Для типичных двигателей с силовым ходом требуются масляные насосы высокого давления. Эти насосы высокого давления создают необходимое давление, необходимое для срабатывания топливных форсунок. Чем больше форсунка, тем большее давление должно иметь масло для двигателя, и тем выше давление насоса, необходимого для правильной циркуляции масла.

Проблемы с давлением масла Если у вас возникнут проблемы с давлением масла, поршневой двигатель может быть серьезно поврежден.Большинство проблем с двигателем возникают в результате попадания мусора в масло, которое забивает сетку фильтра масляного насоса. Когда мусор забивает сетку, через механизм двигателя проходит более низкое давление. Замена масла и масляного фильтра может предотвратить циркуляцию мусора в двигателе.

Другой серьезной проблемой может быть основной износ подшипников и уплотнений. Когда подшипники и уплотнения изнашиваются, через двигатель проходит больше масла, что приводит к снижению давления в масляном насосе.Чтобы решить эту проблему, необходимо заменить подшипники.

Масляные насосы высокого давления и двигатели с гидроцилиндром, обеспечивающие производительность, необходимую вашему автомобилю Двигателям с гидроциклом требуются масляные насосы высокого давления для эффективной работы двигателя. Без этих насосов автомобили с двухтактным двигателем столкнулись бы с проблемами, которые привели бы к повреждению двигателя, и транспортное средство, которое работает плохо, если вообще работает.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.