Что лучше common rail или насос форсунка? Попробуем дать ответ на вопрос по системам впрыска и поговорим о системах питания дизельных двигателей.
Попытаемся подробно разобраться в особенностях работы системы насос-форсунка, изучим её конструкцию и сравним с Common Rail.
Идея насос-форсунки заключается в том, чтобы физически объединить насос высокого давления (ТНВД) и форсунку в единый узел, впрыскивающий топливо непосредственно в цилиндр мотора. В отличие от Common Rail, где ТНВД один на весь силовой агрегат, в нашем сегодняшнем варианте насосов, по сути, столько, сколько и самих форсунок. О том, какие преимущества имеет подобная схема и имеет ли вообще, мы поговорим позже, а пока окунёмся на несколько мгновений в историю.
Считается, что массовое внедрение впрыска насос-форсунками началось в конце 90-х годов прошлого столетия, а пошли по такому пути инженеры концерна Volkswagen.
На самом деле, так и есть, но, правда, если рассматривать только сегмент легковых авто. Другое дело грузовая техника. Оказывается, ещё в 30-х годах в США была разработана технология, аналогичная современным насос-форсункам.
Интересовались ею и в СССР, причём настолько плотно, что закупили у американцев оборудование для производства моторов с такой системой и выпускали их на заводе ЯАЗ, периодически модернизируя, вплоть до 1992 года.
Что же представляет собой эта технология?
Переключаемся на современность. На данный момент под капотами автомобилей можно встретить несколько вариантов исполнения этой системы впрыска:
Начнём с первой разновидности. Располагаются насос-форсунки недалеко от распределительного вала и это неслучайно. Дело в том, что ТНВД, входящий в состав устройства, приводится в действие кулачками распредвала, которые при помощи рычага воздействуют на плунжер насоса форсунки.
Он, в свою очередь, нагнетает давление, двигаясь вверх и вниз под действием кулачков и возвратной пружины, и при определённом уровне напора солярки игла распылителя форсунки приподнимается, и порция горючего под высоким давлением впрыскивается в цилиндр. Довольно простая система, не правда ли?
Но более совершенными и чаще всего используемыми в современных автомобилях, являются электронные насос-форсунки. Как и в механическом варианте, давление внутри этой форсунки нагнетается плунжером, связанным с распредвалом, а впрыск осуществляется движущейся иглой распылителя.
Главной «фишкой» электронной схемы стал появившийся в ней клапан управления, который может быть или электромагнитным, или пьезоэлектрическим.
Встроенный в каждую насос-форсунку, он под чутким контролем блока управления двигателем регулирует подачу дизтоплива, благодаря чему появилась возможность гибко, в зависимости от нагрузки на мотор регулировать впрыск в цилиндр.
Как известно, наиболее эффективно топливо сгорает и расходуется при поэтапном впрыске, поэтому инженерами была разработана схема, при которой инжекция солярки разбита на три фазы – предварительную, основную и дополнительную. Реализовать такой сценарий без клапана управления вряд ли бы удалось, что и стало причиной забвения механических насос-форсунок.
И всё же, что лучше common rail или насос форсунка, какие преимущества имеет система с насос-форсунками по сравнению с технологией Common Rail, а в чём проигрывает. Начнём с плюсов:
К сожалению, есть и минусы, которые достаточно ощутимо повлияли на популярность насос-форсунок. Среди них такие:
Вот так, друзья, мы рассмотрели основные нюансы, что лучше common rail или насос форсунка. А теперь читайте статью про систему Common Rail и сравнивайте.
В следующих статьях мы продолжим изучать строение современных автомобилей, поэтому обязательно подписывайтесь на наш блог, чтобы не пропустить интересные и, надеемся, познавательные публикации.
До скорой встречи!
auto-ru.ru
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:
Насос-форсунки расположены непосредственно в головке блока.
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 возможноповреждение как насос-форсунки, так и головки блока.
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 сплохим 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 улучшениюпоказателей 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.
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. Иглараспылителя приподнимается, и начинается предварительный впрыск.
Начало предварительного впрыскаДемпфирование 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.
Непосредственно после открытия иглы форсунки заканчивается предварительный впрыск. Под действием увеличивающегосядавления перепускной клапан движется книзу, тем самым увеличивая объем камеры высокого давления. Вследствие этого давлениена 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.
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 одновременносамым большом количестве впрыскиваемого топлива давление максимально.
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 распылителявозвращается в исходное положение. Основной впрыск закончился.
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.
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.
www.carluck.ru
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 дизельного двигателя, оборудованного электронным блоком, который и управляет его работой.
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.
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.
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 Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события в одном месте.
Была ли эта статья полезна?Да Нет
auto.today
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.
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 электронного блока управления двигателем. ЭБУ получает различные показания со всех датчиков, анализирует их и на основе полученных данных открывает или закрывает форсунки в определенные моменты времени.
Принцип работы:
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.
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
vipwash.ru
Современные дизельные моторы с момента своего появления на протяжении последних нескольких десятков лет эволюционировали и развивались. Если первые силовые агрегаты, работающие на дизельном топливе, отличались повышенной шумностью и значительной вибрацией, то последние модели мало уступают традиционно малошумным бензиновым моторам.
Это произошло во многом из-за изменения способа подачи топлива в камеру сгорания силового агрегата. Современный дизельный мотор невозможно себе представить без насоса-форсунки. Именно они отвечают за дозированную подачу горючего, экономичность и плавность работы двигателя.
Насос-форсунка одна из самых важных элементов подачи топлива в камеры сгорания каждого цилиндра мотора. Используются они только лишь в дизельных моторах. Различаются между собой по размеру, форме, модели и способу управления.
Отличия обусловлены использованием разных систем управления впрыска топлива и видов распылителей. Необходимо отметить, что эти детали топливной системы автомобиля в наибольшей степени подвержены загрязнению.
Низкое качество топлива, содержащее примеси может привести к выходу из строя насоса-форсунки. Это потребует от владельца автомобиля существенных материальных затрат для восстановления их работоспособности или замены.
Внедрение насоса-форсунки в современный дизельный двигатель позволило значительно увеличить эффективность использования топлива.Применение подобного рода системы даёт возможность увеличить мощность двигателя, оптимизировать расход топлива, уменьшить уровень загрязняющих веществ в отработанных газах и понизить шумность мотора.
Именно насос-форсунка обеспечивает централизацию подачи и распределения топлива при работе силового агрегата. Она помещена в индивидуальный цилиндр, выполняющий защитные функции и нивелирующий воздействие внешних факторов.
Насос-форсунка позволила сделать существующие ныне дизельные моторы экономными и выгодными для использования в первую очередь грузоперевозчиками. Дизельный мотор, оснащённый этим устройством системы подачи топлива, позволяет экономно расходовать топливо при поездках на длительные расстояния.
Механизм насоса-форсунки довольно сложен, но при желании можно разобраться. Удивительно, как небольшое по размеру изделие сочетает в себе множество технологий и обеспечивает топливом массивный двигатель.
Можно выделить следующие основные компоненты главного механизма топливной системы:
Нагнетает уровень давления внутри форсунки до рабочих величин
Главная задача заключается в точной регулировке поступления топлива и впрыска смеси в камеру сгорания
Удерживает надёжно иглу распылителя в зафиксированном положении
Распыляет топливную смесь под высоким давлением в камеру сгорания
Обеспечивает непрерывный мониторинг и контроль работы форсунки.
Поступление и распределение топливно-воздушной смеси устройством происходит в 3 этапа:
Обеспечивает равномерное сгорание топливно-воздушной смеси. Он даёт возможность бесперебойного поступления топлива в необходимом количестве для работы мотора в различных режимах.
Механическое усилие, передаваемое кулачком распределительного вала на коромысло, влечёт плунжер вниз. Топливная смесь перемещается по каналам форсунки. На следующем этапе поступление ТВС (топливно-воздушной смеси) временно останавливается.
Это приводит к образованию высокого давления в замкнутом пространстве. В идеальном варианте оно должно доходить до 13Мпа. Давление заставляет иглу, преодолевая сопротивление, оказываемое пружиной выполнить предварительную подачу ТВС.
Заключительный этап предварительного впрыска прекращается на открытии входного клапана. После поступления топлива в магистраль давление снижается.
Начало этапа стартует с момента опускания плунжера. После закрытия клапана давление ТВС начинает стремительно увеличиваться и достигает потолка в 30Мпа.
Игла при достижении рабочего давления поднимается и выполняет главный впрыск топлива в камеру сгорания. Наибольший объём ТВС направляемый в камеру сгорания достигается на пределе мощности работы мотора. Расход топлива в этом случае значительно увеличивается,если сравнивать с обычным ритмом работы силового агрегата.
Осуществляет дополнительный впрыск ТВС для очистки сажевого фильтра, удаления копоти и прочих загрязнений.
Как и любой современный механизм, насос-форсунка имеет довольно сложное устройство и поэтому «кулибины» из ближайшего гаража капитулируют перед ней без сопротивления. Её ремонт возможен только лишь при помощи использования специального профессионального оборудования.
«Кривые пальцы» доморощенных мастеров, если попытаются вмешаться в работу устройства, потерпят полное фиаско. Необходимо помнить, что неквалифицированное обслуживание системы в большей массе попыток приводит к безвозвратной потере работоспособности.
Детальный разбор принципа работы насоса-форсунки показывает, что это достаточно надёжная в работе система подачи топлива. Её ахиллесовой пятой является требовательность к качеству дизельного топлива и снижение эффективности работы при загрязнении.
Спасибо за внимание, удачи вам на дорогах. Читайте, комментируйте и задавайте вопросы. Подписывайтесь на свежие и интересные статьи сайта.
www.avtogide.ru
Для лучшего горения топлива, которое подается на цилиндры, важно правильное и точное его распыление. Это возможно, если использовать высокое давление, которое может достигать свыше 1600 кгс/см2. Но такое давление использовать в автомобильном моторе сложно, так как тогда потребуется большой наружный диаметр у топливопровода, что многократно увеличивает его стенки, а значит, и вес. Именно по этой причине были изобретены насос форсунки.
Насос форсунка появилась еще в 1994 году. Ее стали использовать на грузовиках, а с 1998 года на легковушках. Для ее установки не требуется много времени и сил. Поэтому насос форсунка есть практически в каждом автомобиле. Двигатель при этом может быть любым.
У насос форсунки можно выделить три подсистемы для ее работы:
Устройство нужно, чтобы дозировано впрыснуть горючее в мотор. Все детали составляют одно устройство – это насос форсунка.
Насос форсунки дает возможность увеличивать двигательную силу на фоне понижения расхода горючего, к тому же уменьшаются вредные вещества, понижается звуковое воздействие на окружающий мир.
Так как количество цилиндров в двигателе достигает четырех, то и количество устройств должно равняться четырем. Такое распределение позволяет качественно и быстро снабжать двигатель топливом. Работа насос форсунки происходит благодаря валу, кулачкам и коромыслу.
Состоит насос форсунка из нескольких элементов. Рассмотрим, как устроен каждый из них. Что касается плунжера, то он нужен, чтобы создавать в топливном баке давление. Когда кулачки распредвала двигаются, они передают энергию движения на плунжер, в обратном цикле движение осуществляется за счет пружины.
У насос форсунки еще есть клапан управления, который предназначается для того, чтобы управлять впрыском горючего. Привод позволяет иметь как электромагнитные, так и пьезоэлектрические клапаны. Последний все чаще заменяет первый. Он более быстрый, его главной составляющей можно назвать иглу.
Теперь перейдем к пружине насос форсунки. Она удерживает распылитель в правильном положении, чтобы он мог точно распылять горючее. Она тесно связана с давлением топлива.
Принцип работы у насос форсунки очень прост. Благодаря ему можно использовать на высоком уровне горючее. Поэтому данный тип насос форсунки состоит из трех фаз. Рассмотрим принцип работы каждой из них. Предварительный впрыск позволяет достигнуть плавного сгорания горючего, когда совершается основной впрыск. Он, в свою очередь, дает возможность качественно образовать разные смеси при каждом режиме работы мотора. Дополнительный впрыск нужен, чтобы очистить детали от налета.
Насос форсунка работает просто. Для этого нужно, чтобы кулачки распредвала передвинули благодаря коромыслу плунжер вниз. Тогда по каналам насос форсунки потечет горючее. При закрытии клапана горючее перестает течь. Но его давление постоянно увеличивается, достигая 13 МПа. Тогда распылитель может преодолеть усилие пружины и впрыснуть горючую смесь в двигатель. Именно так осуществляется предварительный впрыск.
Принцип работы основного впрыска состоит в понижении плунжера. В этом случае клапан закрывается. Тогда давление горючей смеси растет. В этом случае оно достигает отметки в 30 МПа. Распылитель становится в верхнюю позицию, преодолев воздействие пружины, впрыскивает основную дозу топлива.
Если давление повышается до 220 МПа, то впрыскиваемая смесь достигает высшей отметки, что увеличивает силу тяги мотора.
Когда плунжер движется вниз, происходит последний этап впрыскивания, который называется дополнительным. Обычно происходит один или два впрыска.
Как видим, работает рассматриваемый элемент очень просто. Его принцип работы состоит в том, чтобы слушаться команд системы управления. Все связано с тем, как открываются и закрываются клапаны. Тогда игла то поднимается, то опускается. Большую роль играет давление, которое образуется в каналах. Именно оно способствует тому, что игла преодолевает усилие пружины.
portalmashin.ru
Система впрыска с насос-форсунками – вариант системы питания, в котором для впрыска топлива в цилиндры используются насос-форсунки, конструктивно объединяющие в себе топливный насос высокого давления (ТНВД) и форсунку. Эта система питания обеспечивает непосредственный впрыск топлива в цилиндр.
Концепция насос-форсунок, объединяющих в себе ТНВД и форсунки, обуславливает и несколько иную схему топливной системы, чем у наиболее распространенной системы Common Rail. Топливо забирается из бака погружным электрическим топливоподкачивающим насосом и доставляется до топливного фильтра. От фильтра оно через обратный клапан, предотвращающий обратный слив топлива после остановки двигателя, перекачивается топливоподающим насосом низкого давления к насос-форсункам. Насос-форсунки, как мы уж знаем, не подают в цилиндры все поступающее топливо, а имеют циркуляцию, и часть топлива отправляется по сливному трубопроводу обратно в бак.
В возврате топлива в бак есть один нюанс: за время циркуляции по топливной системе топливо нагревается до довольно высоких температур, и его поступление в бак при такой температуре может быть небезопасным. Поэтому для охлаждения топлива в линии возврата имеется датчик температуры и охладитель.
В самой головке блока цилиндров при этом есть распределитель топлива – каналы, по которым циркулирует поступающее горючее. Распределитель выполняет сразу две важных функции: во-первых, он обеспечивает равномерность количества топлива, поступающего к каждой из четырех насос-форсунок, а во-вторых, его однородную температуру – ведь, как мы помним, топливо, прошедшее через насос-форсунки, горячее, чем то, что только поступило от топливоподающего насоса. В распределителе потоки горячего и холодного топлива смешиваются, и температура выравнивается, заодно облегчая работу охладителя на обратном пути к топливному баку.
В целом цикл впрыска у системы питания с насос-форсунками можно разделить на четыре основных фазы: фазу наполнения, фазу циркуляции, фазу впрыска и фазу сброса давления. Фазе наполнения предшествует подача отфильтрованного топлива от топливоподкачивающего насоса низкого давления в каналы распределения топлива в головке блока, а также в непосредственно в питающий канал насос-форсунки. Фаза наполнения – это первый шаг, в котором плунжер форсунки поднимается вверх, образуя камеру высокого давления, которая заполняется топливом. Фаза циркуляции – это второй шаг, в котором плунжер форсунки уже движется вниз, создавая давление топлива в плунжерной паре, но при этом клапан сброса топлива в линию возврата в топливный бак открыт, и оно под давлением возвращается в топливный бак, осуществляя циркуляции. В третьей фазе – впрыске – этот клапан, управляемый электромагнитом или пьезоэлементом, закрывается, и плунжерная пара нагнетает топливо в пространство под иглой форсунки. По достижении определенного давления игла поднимается, и топливо впрыскивается в цилиндр. Когда заданное количество топлива поступило в камеру сгорания, наступает четвертая фаза – сброс давления. Управляющий клапан форсунки вновь открывается, и давление под иглой падает, так как топливо начинает вновь уходить в линию циркуляции. Из-за падения давления под ней игла под действием пружины опускается, закрывая форсунку и прекращая впрыск.
В такой системе процесс впрыска топлива контролируется электронным блоком управления, который, подавая ток на электромагнит или пьезоэлемент, закрывает управляющий клапан форсунки, что обеспечивает рост давления в пространстве под иглой и, соответственно ее поднятие и впрыск топлива. Количество впрыскиваемого топлива определяется длительностью фазы закрытия управляющего клапана, а число впрысков топлива за один цикл – числом раз его закрытия: для электромагнитных форсунок оно составляет от двух до четырех, а для более современных пьезоэлектрических – от четырех до семи.
Главным недостатком системы питания с насос-форсунками, который обеспечил массовый отказ от нее в пользу схемы Common rail, является высокая стоимость насос-форсунок, особенно пьезоэлектрических, а также их более высокая конструкционная сложность. Отказ насос-форсунки означает более сложную диагностику и более дорогостоящий ремонт или замену – в случае же с системой Common rail ТНВД и форсунки являются разными узлами, и форсунки лишены сопутствующих сложностей в диагностике и высокой цены.
knowcar.ru
