Форсунки это в машине что такое: что это, устройство и как работают :: Autonews

Содержание

что это, устройство и как работают :: Autonews

Фото: Shutterstock

adv.rbc.ru

Что такое форсунки

Топливные форсунки (или инжектор) — это элемент системы впрыска автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, работающего на бензиновом и дизельном топливе. Они отвечают за равномерную подачу горючей смеси и ее последующее эффективное сгорание. Принцип работы всех форсунок примерно одинаков, но в зависимости от типа мотора их конструкции рабочие характеристики различаются.

Изобретение форсунки как механизма распыления под давлением жидкости или порошка принадлежит российскому инженеру Владимиру Шухову [1]. В автомобильной промышленности их внедрение неразрывно связано с именем Рудольфа Дизеля и Роберта Боша, предложившего несколько типов впрыскивающих устройств.

Сегодня существует несколько видов форсунок, которые предназначены для разного впрыска и типов моторов. Но все они обеспечивают:

дозировку топлива;

распыление горючей смеси;

экономичный расход топлива;

снижение вредных выбросов.

Как работает форсунка

В самом простом варианте форсунка чем-то напоминает насос. Попадающее в нее топливо под высоким давлением подается в камеру сгорания в мелкодисперсном виде. Поэтапно процесс работы форсунки с электронным управлением выглядит следующим образом:

топливный насос подает бензин или дизель в канал форсунки;

электронный блок управления (ЭБУ) с помощью датчиков определяет правильное время для запуска и объем топлива для распыления;

когда ЭБУ активирует открытие запорного клапана, происходит впрыск.

Устройство форсунки

Все существующие сегодня форсунки различаются по конструкции и расположению. В уже устаревших моносистемах они размещаются возле дроссельной заслонки. При распределенном впрыске форсунки установлены на впускном коллекторе. Когда впрыск топлива осуществляется непосредственно в цилиндры, форсунки располагаются в головке блока по одной на каждый.

Фото: Shutterstock

В самом общем варианте топливная форсунка состоит из:

герметичного корпуса;

сетчатого фильтра;

запорного клапана или иглы;

распылителя с одним или более сопел.

Виды форсунок

Форсунки для дизельных и бензиновых моторов — разные. Это связано с механизмом сжигания топлива в каждом из агрегатов. Их главное отличие в давлении — у дизельных моторов этот показатель намного выше.

Механические

Одни из самых простых видов, которые все реже применяются в конструкции автомобилей, как правило, дизельных. Работа механической форсунки основана на давлении топливной системы. В дизельных моторах за него отвечает пара насосов низкого (ТННД) и высокого давления (ТНВД). В момент подачи топлива создаваемое давление поднимает иглу и сопло открывается. Так происходит впрыск, после чего под давлением пружины игла вновь запирает сопло.

Электромагнитные

Используются в инжекторных моторах бензиновых автомобилей и дизелях. Конструктивно такая форсунка также состоит из корпуса, запорного клапана и сопла. Но привод осуществляется за счет магнитного поля. Для этого форсунка имеет электромагнит (обмотка в верхней части элемента) и якорь, который соединен с иглой.

Движение начинается, когда на обмотку подается напряжение. Алгоритм частоты и продолжительности импульса определяется электроникой. Создаваемое магнитное поле притягивает якорь к магниту, оказывая тем самым давление на пружину. В этот момент происходит открытие сопла и впрыск. Как только напряжение прерывается, пружина срабатывает и клапан закрывается.

Электрогидравлические

Конструкция электрогидравлических форсунок сложнее, в основе их работы лежит разница давления жидкостей. Топливо в таких форсунках подается сразу в две камеры — верхнюю и нижнюю. В исходном положении давление в них одинаковое и пружина удерживает иглу. При открытии электромагнитного клапана, давление в верхней камере падает, а топливо уходит «в обратку». Соответственно в нижней камере давление наоборот возрастает, благодаря чему игла поднимается и происходит впрыск.

Пьезоэлектрические

Конструкция такой форсунки повторяет электрогидравлическую, с тем различием, что за привод отвечает пьезоэлектрический элемент. По структуре это множество керамических пластин плотно спаянных между собой (их еще называют кристаллами). Под воздействием электрического напряжения они расширяются, воздействуя на запорный клапан в камере управления. В итоге давление над иглой падает и происходит впрыск.

Пьезоэлектрические форсунки отличаются исключительным быстродействием в сравнении с электромагнитными системами. В среднем открытие клапана в них происходит в четыре раза быстрее.

Насос-форсунка

Такие форсунки объединяют в себе сразу два устройства: распылитель и насос. Они предназначены для прямого впрыска и работают без ТНВД. Количество насос-форсунок всегда соответствует числу цилиндров — по одной на каждый. В них используется одноплунжерный насос, который приводит в действие распредвал. В зависимости от модели может использоваться электромагнитный или пьезоэлектрический клапан. Управляются насос-форсунки электронным блоком управления.

Как и любое механическое устройство, топливные форсунки подвержены износу и другим неисправностям.
(Фото: Shutterstock)

Причины неисправности форсунок

Как и любое механическое устройство, топливные форсунки подвержены износу и другим неисправностям. Они могут засоряться, если заливается некачественное топливо, подтекать из-за старения уплотнителей или треснуть. Некоторые элементы форсунок можно заменить или почистить, но в случае серьезных повреждений они требуют полной замены. Помимо самой форсунки выходить из строя могут электрические компоненты инжектора.

Если форсунка неисправна, это может вызвать:

проблемы с запуском;

повышенный расход топлива;

потерю мощности;

колебания холостого хода;

повреждение каталитического нейтрализатора и сажевого фильтра.

Основные причины неисправности:

засорение сетчатого фильтра из-за загрязненного топлива;

плохо закрывающийся игольчатый клапан из-за мельчайших частиц грязи изнутри или отложений присадок;

забитое выпускное отверстие;

короткое замыкание в катушке;

обрыв кабеля к блоку управления.

Когда промывать форсунки

Несмотря на то, что современные виды топлива содержат очищающие присадки, процесс сгорания по-прежнему грязный и приводит к накоплению побочных продуктов. Мусор в форсунки также может попасть, если у автомобиля ржавый топливный бак или неисправный топливный фильтр. Отверстия в распылителе форсунок крошечные, поэтому для их закупорки не требуется много времени.

Засоренные топливные форсунки имеют несколько симптомов. Наиболее очевидные — это пропуски зажигания, неровный холостой ход и «подпрыгивающая» стрелка тахометра. Кроме того, могут возникнуть проблемы с ускорением или двигатель может вообще не запуститься.

Промывку форсунок можно выполнять с их снятием и без. Для этого существует несколько способов:

добавление в бензобак специальных чистящих средств;

ультразвуковая чистка, которая требует снятия элементов;

промывка на специальном стенде.

Промывку форсунок можно выполнять с их снятием и без.
(Фото: Shutterstock)

По словам экспертов, такие работы лучше проводить в автосервисе. Не стоит промывать форсунки ради профилактики, так как это несет риски их повреждения. «Например, они могут выйти из строя из-за агрессивных присадок в моющей жидкости, может повредиться соленоид из-за некорректных параметров тока и др», — говорит Александр Тихонов, продукт специалист по системам бензинового впрыска Bosch.

Почему форсунки льют

Выражение «льет форсунка» означает, что она пропускает топливо в момент, когда это не нужно. К этому, например, приводит нарушение герметичности одного из элементов, загрязнение фильтров или выход из строя топливного насоса.

Признаки льющих форсунок:

запах бензина;

проблемы с запуском двигателя;

разбавленное масло.

Например, из-за протечки нижнего уплотнительного кольца на форсунке, топливо может попасть в цилиндр, где оно будет просачиваться через кольца и в конечном итоге смешиваться с моторным маслом. Разжижение масла чревато перегоранием стенок цилиндров, повреждением подшипников двигателя и даже его полным разрушением.

«Работа форсунок связана с горючими жидкостями (бензин), высоким напряжением и высоким давлением топлива. Также некоторые форсунки требуют специального инструмента для их правильной установки, особенно при монтаже непосредственно в блок цилиндров», — поясняет Александр Тихонов.

Почему стучат форсунки

Чаще всего форсунки стучат из-за излишней дозы топлива, которое подается в цилиндр. Лишний звук может возникать по причине износа распылителей или плохо отрегулированного топливного оборудования.

Несмотря на то, что дизельные моторы изначально шумные, стук форсунок выделяется из общего акустического потока. Он похож на стрекот или цокание, которое исходит из верхней части двигателя. Его интенсивность и сила могут указывать на степень проблемы, поэтому при любых подозрениях на неисправность лучше обратиться за диагностикой на СТО.

Когда нужно менять форсунки

У каждой форсунки свой срок службы, который определяется производителем. В среднем он составляет не менее 100 тыс километров пробега, хотя на практике зависит от условий эксплуатации. Чтобы продлить срок службы форсунок достаточно соблюдать два правила: заправляться топливом на проверенных АЗС, а также регулярно проводить обслуживание топливной системы.

Читайте также:

От бака до форсунок: как обслуживать топливную систему

Замена масла в АКП, вариаторе, «роботе». Почему это нужно делать

устройство, неисправности, чистка и проверка

Топливная форсунка (ТФ), или инжектор, относится к деталям топливной системы впрыска. Она управляет дозированием и подачей ГСМ с его последующим разбрызгиванием в камере сгорания и соединением с воздухом в единую смесь.

ТФ выступают в роли главных исполнительных деталей, относящихся к системе впрыска. Благодаря им происходит разделение топлива на мельчайшие частицы путем разбрызгивания и его поступление в двигатель. Форсунки для любого типа моторов выполняют одинаковое назначение, однако различаются конструкционно и по принципу действия.

Топливные форсунки

Данный вид изделий отличается индивидуальным изготовлением под конкретный тип силового агрегата. Иначе говоря, универсальной модели этого устройства не существует, поэтому переставлять их с бензинового мотора на дизельный нельзя. В качестве исключения можно привести пример гидромеханических моделей от BOSCH, устанавливаемых на механические системы, работающие на непрерывном впрыске. Они находят широкое применение для различных силовых агрегатов в качестве составного элемента системы «K-Jetronic», хотя и имеют несколько модификаций, не связанных между собой.

Расположение и принцип работы

Схематично форсунка – это электромагнитный клапан, управляемый программно. Она обеспечивает подачу топлива в цилиндры в установленных дозах, причем установленная система впрыска определяет вид используемых изделий.

Как устроена форсунка

Топливо в форсунку подается под давлением. При этом блок управления мотором посылает электроимпульсы на электромагнит инжектора, которые активируют работу игольчатого клапана, отвечающего за состояние канала (открыто/закрыто). Количество поступающего топлива определяется длительностью поступающего импульса, влияющего на промежуток нахождения игольчатого клапана в открытом состоянии.

Расположение форсунок зависит от конкретного типа системы впрыска:

• Центральный – размещаются перед дроссельной заслонкой во впускном трубопроводе.

• Распределенный –всем цилиндрам соответствует отдельная форсунка, размещаемая у основания впускного трубопровода и осуществляющая впрыск ГСМ.

• Непосредственный –форсунки находятся вверху стенок цилиндра, что обеспечивает впрыск напрямую в камеру сгорания.

Форсунки для бензиновых моторов

Бензиновые моторы комплектуются следующими типами инжекторов:

• Одноточечные – подают топливо, расположены до дроссельной заслонки.

• Многоточечные – за подачу ГСМ на цилиндры отвечают несколько форсунок, располагаемых перед трубопроводами.

ТФ обеспечивают подачу бензина в камеру сгорания силовой установки, при этом конструкция таких деталей неразборная и не предусматривает ремонт. По стоимости они дешевле тех, что устанавливаются на дизельных моторах.

грязные форсунки

Как деталь, обеспечивающая нормальную работу топливной системы автомобиля, форсунки часто выходят из строя по причине загрязнения расположенных на них фильтрующих элементов продуктами сгорания. Подобные отложения перекрывают распылительные каналы, что нарушает работу ключевого элемента – игольчатого клапана и прерывает поступление топлива в камеру сгорания.

Форсунки для дизельных моторов

Правильную работу топливной системы дизельных двигателей обеспечивают два типа устанавливаемых на них форсунок:

• Электромагнитные, за работу которых отвечает специальный клапан, регулирующий поднятие и опускание иглы.

• Пьезоэлектрические, работающие за счет гидравлики.

Правильная настройка форсунок, а также степень их износа влияет на работу дизельного мотора, выдаваемую им мощность и объем расходуемого горючего.

Поломку или неисправность работы дизельной форсунки автовладелец может заметить по ряду признаков:

• Увеличился расход топлива при нормальной тяге.

• Машина не хочет двигаться с места и дымит.

• У авто вибрирует двигатель.

Проблемы и неисправности форсунок двигателя

Для поддержания нормальной работы топливной системы необходимо проводить периодическую чистку форсунок. По мнению специалистов, процедура должна выполняться каждые 20-30 тыс. км пробега, но на практике необходимость в таких работах возникает уже после 10-15 тыс. км. пробега. Это связано с некачественным топливом, плохим состоянием дорог и не всегда правильным уходом за машиной.

К самым актуальным проблемам, преследующими форсунки любого типа, относится появление на стенках деталей отложений, являющихся следствием использования низкокачественного топлива. Результатом является появление загрязнений в системе подачи горючей жидкости и возникновение перебоев в работе, потеря мощности мотором, чрезмерный расход ГСМ.

Причинами, влияющими на работу форсунок, могут быть:

• Чрезмерное содержание серы в ГСМ.

• Коррозия металлических элементов.

• Износ.

• Засорение фильтров.

• Неверная установка.

• Воздействие высоких температур.

• Проникновение влаги и воды.

Надвигающиеся неполадки можно определить по ряду признаков:

• Появление незапланированных сбоев при старте двигателя.

• Существенное увеличение расхода топлива в сравнении с номинальными значениями.

• Появление выхлопов черного цвета.

• Появление сбоев, нарушающих ритмичность работы мотора на холостом ходу.

Способы чистки форсунок

Для решения вышеназванных проблем требуется периодическая промывка топливных форсунок. Для устранения загрязнений применяют ультразвуковую очистку, используют особую жидкость, выполняя процедуру вручную, либо добавляют специальные присадки, позволяющие очистить форсунки без разбора мотора.

Заливка промывки в бензобак

Наиболее простой и щадящий способ очистки загрязненных форсунок. Принцип действия добавляемого состава заключается в постоянном растворении с его помощью имеющихся отложений в системе впрыска, а также частичное предотвращение их появления в будущем.

промывка форсунки с помощью присадок

Такая методика хороша для новых машин либо автомобилей с небольшим пробегом. В этом случае добавление промывки в бак с топливом выступает профилактикой, позволяющей поддерживать силовую установку и топливную систему машины в чистоте. Для машин с серьезными загрязнениями топливной системы данный способ не подходит, а в ряде случаев может нанести вред, усугубив имеющиеся проблемы. При большом количестве загрязнений смытые отложения попадают в форсунки и забивают их еще больше.

Чистка без снятия с двигателя

Промывка ТФ без разбора двигателя выполняется путем подключения промывочной установки непосредственно к мотору. Такой подход позволяет отмыть скопившуюся грязь на форсунках и топливной рампе. Двигатель на полчаса запускается на холостом ходу, подача смеси происходит под давлением.

промывка форсунок с помощью аппарата

Данный способ не используется на сильно изношенных двигателях, а также не подходит для автомобилей с установленной системой КЕ-Jetronik.

Чистка со снятием форсунок

При сильных загрязнениях двигатель разбирают на специальном стенде, снимают форсунки и выполняют их индивидуальную очистку. Подобные манипуляции дополнительно позволяют определить наличие неисправностей в работе форсунок с их последующей заменой.

снятие и промывка

Чистка ультразвуком

Очистка форсунок выполняется в ультразвуковой ванне для предварительно снятых деталей. Вариант подходит при сильных загрязнениях, не убирающихся очистителем.
Операции по очистке форсунок без снятия с двигателя в среднем обходятся владельцу автомобиля в 15-20 у.е. Стоимость диагностики с последующей чистой для одной форсунки в ультразвуке либо на стенде составляет около 4-6 у.е. Комплексные работы по промывке и замене отдельных деталей позволяют обеспечить бесперебойную работу топливной системе еще на полгода, добавив 10-15 тыс. км. пробега.

устразвуковая чистка топливных форсунок

Автомобильные топливные форсунки и дизельные форсунки

Что такое форсунка?

Форсунка или топливная форсунка подает топливо в двигатель. Топливные форсунки подключаются к рампе, но их клапаны остаются закрытыми до тех пор, пока блок управления двигателем (ECU) не направит топливо в цилиндры.

Точная подача топлива с помощью форсунок Valeo

Форсунки Valeo характеризуются малой массой дискообразного якоря, плоским круглым седлом клапана и оптимизированной магнитной цепью для обеспечения точной подачи топлива с оптимальными характеристиками распыления.

Valeo поставляет на независимый рынок запасных частей свой опыт в области бензиновых и газовых форсунок. O.E. качественный ассортимент продукции охватывает более 70% автомобильного рынка PSA, включая Citroën C2/C3/C4 и Peugeot 106/206/307/607/1007…

Автомобильная катушка зажигания и комплект катушек зажигания

Системы рециркуляции отработавших газов для автомобилей

Датчики двигателя

Свечи накаливания

Автомобильные свечи зажигания

Будьте в курсе!

Подпишитесь на информационный бюллетень Valeo Service, чтобы получать эксклюзивные предложения и последние новости о ваших продуктах и услугах.

Country AfghanistanÅland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntigua & BarbudaArgentinaArmeniaArubaAscension IslandAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBoliviaBosnia & HerzegovinaBotswanaBrazilBritish Indian Ocean TerritoryBritish Virgin IslandsBruneiBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCaribbean NetherlandsCayman IslandsCentral African RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Keeling) IslandsColombiaComorosCongo — BrazzavilleCongo — KinshasaCook IslandsCosta RicaCôte d’IvoireCroatiaCubaCuraçaoCyprusCzechiaDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEswatiniEthiopiaFalkland IslandsFaroe IslandsFijiFinlandFranceFrench GuianaFrench PolynesiaGabonGambiaGeorgiaGermanyGhanaGibraltarGreeceGreenlandGrenadaGuadeloupeGuamGuatemalaGuernseyGuineaGuinea-BissauGuyanaHaitiHondurasHong Kong SAR ChinaHungaryIcelandIndiaIndonesiaIranIra qIrelandIsle of ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKosovoKuwaitKyrgyzstanLaosLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacao SAR ChinaMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesiaMoldovaMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmar (Burma)NamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorth KoreaNorth MacedoniaNorthern Mariana IslandsNorwayOmanPakistanPalauPalestinian TerritoriesPanamaPapua New GuineaParaguayPeruPhilippinesPolandPortugalPuerto RicoQatarRéunionRomaniaRussiaRwandaSamoaSan MarinoSão Tomé & PríncipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint MaartenSlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth KoreaSouth SudanSpainSri LankaSt. Бартелеми Св. ЕленаСв. Китс и НевисСент. Люсия Св. МартинСт. Пьер и МикелонСв. Винсент и ГренадиныСуданСуринамШпицберген и Ян-МайенШвецияШвейцарияСирияТайваньТаджикистанТанзанияТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанОстрова Теркс и КайкосТувалуСША. Виргинские островаУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыУругвайУзбекистанВануатуВатиканВенесуэлаВьетнамУоллис и ФутунаЗападная СахараЙеменЗамбияЗимбабве

Пожалуйста, выберите страну

Ваш профиль DistributorDriverWorkshop

Пожалуйста, выберите свой профиль

Пожалуйста, введите свой номер мобильного телефонаПожалуйста, введите действительный номер телефона

Зарегистрировав свой адрес электронной почты выше, вы соглашаетесь получать наши коммерческие предложения в электронном виде. Вы можете отказаться от подписки в любое время, изменив настройки в своей учетной записи и перейдя по ссылкам для отказа от подписки.

Все о топливных форсунках

Опубликовано 16 июля 2014 г. от Central Avenue Automotive и подано в рубрику «Двигатель, топливная система».

Последний новый автомобиль с карбюратором, проданный в Северной Америке, выехал из автосалона в 1990 году. С тех пор все новые автомобили оснащались топливными форсунками. Проще говоря, топливная форсунка — это клапан, который впрыскивает топливо в двигатель. Ваш компьютер управления двигателем сообщает топливной форсунке, сколько газа нужно подать, а также точное время, когда он должен быть подан. Это происходит тысячи раз в минуту. Впрыск топлива — это гораздо более точный способ подачи топлива, чем карбюраторы, что приводит к лучшей экономии топлива и мощности. Практически все топливные форсунки для газовых двигателей известны как портовые топливные форсунки, потому что они подают топливо в порт сразу за пределами цилиндра. Форсунки с портом работают при давлении от 40 до 80 фунтов на квадратный дюйм.

Несколько автопроизводителей недавно внедрили системы непосредственного впрыска газа на некоторых двигателях. Эти системы впрыскивают газ непосредственно в цилиндры под очень высоким давлением — в сотни раз превышающим давление систем впрыска через порт. Хотя технология прямого впрыска является более сложной, она обещает большую мощность при улучшенной экономии топлива, поэтому мы можем ожидать, что в будущем она станет еще более популярной.

Как видите, уровень точности, требуемый от ваших топливных форсунок, очень высок. Они должны работать правильно, чтобы ваш автомобиль работал правильно.

Высокие температуры под капотом и изменения качества газа приводят к тому, что топливные форсунки загрязняются парафином, грязью и углеродом. Форсунки могут быть частично засорены, что не позволяет им подавать необходимое количество топлива при правильном давлении. Конструкция каждого двигателя требует определенной схемы распыления от топливной форсунки, которая может измениться, если форсунка загрязнится.

ГРУЗОВОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЦЕНТР