Содержание
Форсунка дизельная — устройство и разновидности
Дизельная форсунка, которую нередко называют инжектором, является ключевой деталью дизельного двигателя. Ее основной задачей выступает подача топлива в камеру сгорания, а также его точная дозировка и распыление. Учитывая сложные условия эксплуатации, которые сопровождают эксплуатацию дизельного двигателя и выражаются в высокой температуре и серьезном давлении, от качества изготовления и эффективности выполнения форсункой своих функций зависит КПД всего агрегата.
Наличие в конструкции топливной форсунки выступает отличительной чертой не только дизельных, но и бензиновых инжекторных двигателей. Необходимость в этой детали возникает из принципа работы обоих типов силовых установок, который предусматривает использование системы прямого впрыска горючего в камеры сжигания. При этом воспламенение топлива происходит под воздействием высокого давления, достигаемого за счет ТНВД. Уровень этого показателя в дизельных агрегатах намного выше, чем в инжекторных бензиновых установках.
Как следствие, эффективная работа двигателя на дизельном топливе возможна только при наличии специальной детали, способной обеспечить своевременную подачу нужного количества горючего, его распыление внутри камеры и герметичность си
темы. Основные функции дизельной форсунки уже были перечислены выше. Они состоят в следующем:
· дозировка горючего, представляющая собой определение такого его количества, которое необходимо для достижения нужной мощности;
· распыление топлива внутри камеры сгорания, что обеспечивает более полное и эффективное сжигание;
· сохранение герметичности системы подачи топлива.
История изобретения и совершенствования
Первые модели дизельного двигателя, разработанные и изготовленные в конце позапрошлого века при непосредственном участии Рудольфа Дизеля, предусматривали наличие так называемой компрессорной форсунки и применение в качестве топлива керосина. Появление ТНВД позволило использовать намного более компактные и удобные бескомпрессорные форсунки.
Особенно удачной оказалась модель инжектора, созданная в 20-х годах прошлого века Робертом Бошем. Этот вариант дизельной форсунки с незначительными доработками и усовершенствованиями применяется до настоящего времени. Конечно же, эксплуатационные и технические параметры современных деталей, несмотря на общую схожесть конструкции, существенно превосходят разработки Боша, что объясняется значительным улучшением качества и точности изготовления, а также использованием в процессе производства новейших сталей и сплавов.
Ключевым усовершенствованием форсунки стало активное применение разнообразной электроники. Использование датчиков контроля и управления работой дизельного двигателя в целом и его отдельных узлов позволяет заметно повысить КПД и эффективность эксплуатации транспортного средства.
Устройство
В настоящее время продолжает активно использовать большое количество различных по конструкции и принципу действия типов дизельных форсунок. Несмотря на определенные особенности каждого из них, можно выделить несколько общих элементов или деталей, в том или ином виде присутствующих практически всегда.
К ним относятся:
· корпус, в котором размещаются остальные детали и элементы дизельной форсунки;
· распылитель в виде иглы. Предназначение детали очевидно и заключается в распределении топлива в пространстве над поршнем;
· стержень или плунжер, который движется внутри корпуса форсунки, за счет чего нагнетается необходимый уровень давления;
· пружина запирания иглы. Используется для фиксации иглы в нужном положении;
· штуцер подвода топлива. Предназначен для подачи горючего в форсунку;
· управляющий клапан. Применяется для эффективного решения двух главных задач – дозировки топлива и определения регулярности его впрыскивания в камеру сжигания;
· фильтр очистки топлива. Один из элементов общей системы очистки используемого в дизельном двигателе горючего;
· штуцер обратного отвода излишков топлива. Назначение этого элемента форсунки также предельно очевидно – он применяется для того, чтобы отвести из форсунки топливо, не попавшее в камеру сжигания.
Устройство современных дизельных форсунок предусматривает обязательное наличие электронного блока управления. Входящие в него приборы и датчики в автоматическом режиме регулируют процессы, протекающие в рассматриваемом механизме, обеспечивая эффективную работу как инжектора, так и двигателя в целом.
Рабочие стадии
Эксплуатация дизельной форсунки предусматривает циклическое и последовательное повторение 4 рабочих стадий. В указанное число входят:
1. Закрытое положение форсунки. Начальный этап процесса. Предусматривает создание высокого давления одновременно со стороны плунжера и пружины, благодаря чему форсунка остается закрытой.
2. Начало впрыска. Автоматика подает сигнал, вследствие которого плунжер форсунки начинает двигаться вверх. В результате давление на иглу уменьшается, она также начинает подниматься, обеспечивая начало поступления топлива в камеру сгорания.
3. Полностью открытое положение форсунки.
На этом этапе плунжер управления поднимается максимально, достигая верхнего упора. Это означает аналогичное перемещение иглы и режим полного открытия форсунки.
4. Конец впрыска. Завершающая стадия рабочего процесса. Она состоит в опускании управляющего плунжера и иглы форсунки, следствием чего становится перекрытие доступа горючего в камеру сжигания.
Приведенная выше схема с некоторыми корректировками достаточно точно описывает эксплуатацию дизельных форсунок любого типа. Важно понимать, что количество подобных рабочих циклов в период времени зависит от типа и мощности агрегата, вида самой форсунки и большого количества других факторов.
Разновидности и принцип работы
В сегодняшних условиях применяются самые разные виды дизельных форсунок. Их большое разнообразие объясняется как крайне широкой сферой применения, так и различиями в задачах, для решения которых они предназначаются.
Механическая форсунка
Традиционный вариант устройства, постепенно уступающий по популярности современным инженерным решениям.
Именно его принцип действия был приведен выше при описании рабочего цикла дизельной форсунки. Он базируется на срабатывании клапана при достижении определенного уровня давления.
Механическая форсунка применяется в автомобилестроении в течение нескольких десятков лет. Однако, введение новых экологических стандартов и всеобщее стремление к повышению уровня экономичности дизельных двигателей привело к неуклонному вытеснению этого классического устройства более эффективным разработкам последних лет.
Главное направление совершенствования форсунки в частности и дизельного двигателя в целом – это передача контроля и управления большинством рабочих процессов электронным приборам и датчикам. Кроме того, отдельного упоминания заслуживает форсунка с двумя пружинами, разделяющая подъем иглы на две стадии. В результате обеспечивается гибкость в подаче горючего, более полное сгорание топлива и уменьшение шума при работе агрегата.
Электромеханическая форсунка
Главное отличие от механического варианта состоит в использовании для перемещения иглы форсунки вместо пружины электромагнитного клапана.
Он управляется автоматикой, благодаря чему достигается точное определение количества необходимого топлива и оптимальная периодичность его впрыска.
Электромеханическая форсунка напоминает часто используемую в инжекторных бензиновых двигателях электромагнитную версию устройства. Она не используется в дизель-моторах, так как не способна выдерживать высокое давление.
Насос-форсунка
Еще одна вариация традиционного дизельного двигателя. Устройство агрегата не предполагает наличие обычного ТНВД. Вместо него для нагнетания необходимого уровня давления используются специальные насос-форсунки. Фактически, вместо одного топливного насоса высокого давления устанавливаются несколько более простых, каждый из которых обслуживает только одну форсунку.
Такое устройство двигателя позволяет подавать топливо в камеру сгорания под очень высоким давлением. Как следствие – обеспечивается уверенное самовоспламенение и более полное сжигание горючего. Отсутствие ТНВД позволяет сделать двигатель более компактным, что также выступает немаловажным достоинством.
Однако, использование системы насос-форсунка имеет и определенные недостатки. Главные из них – высокая требовательность к качеству применяемого дизельного топлива, а также более значительные расходы на изготовление двигателя в целом. Именно поэтому стремительно растет популярность еще одной разновидности дизельных форсунок и системы, предусматривающей их применение.
Пьезоэлектрическая форсунка
Устройство пьезофорсунки напоминает электромеханические или электромагнитные аналоги. Главное отличие заключается в использовании вместо электромагнитного клапана специального пьезоэлемента, часто называемого пьезоэлектрическим кристаллом. Его наличие обеспечивает крайне высокое быстродействие устройства. Благодаря этому клапан срабатывает в 4 раза чаще, чем в обычных электромагнитных форсунках.
Нет ничего удивительного, что пьезоэлектрические форсунки стали важным элементом системы впрыска Common Rail, которая используется сегодня практически повсеместно. Ее использование позволяет увеличить эффективность работы дизельного двигателя и повысить КПД при одновременном уменьшении расхода топлива и количества вредных выбросов.
Причины и способы устранения неисправностей
Главной проблемой при эксплуатации форсунок выступает низкое качество дизельного топлива. Оно может быть вызвано с продажей некачественного горючего на автозаправочных станциях, использованием различных красителей и присадок для дизтоплива, слишком большим количеством тяжелых фракций углеводородов или элементарным загрязнением топлива мелкими частицами различных веществ.
В любом из перечисленных случаев возникают крайне неприятные последствия в виде повышенного уровня износа и быстрой эрозии поверхности деталей и узлов дизельной форсунки. Следствием этого становятся очевидные проблемы в работе двигателя в целом, которые обычно выражаются в следующем:
· ослабление или перепады мощности в процессе эксплуатации автомобиля;
· трудности при запуске двигателя;
· порывистое движение при увеличении оборотов;
· заметный рост расхода дизельного топлива;
· увеличение количества выбросов или их качества (черный или сизый дым из выхлопной трубы) и т.
д.
Современное диагностическое оборудование позволяет заблаговременно выявить возможные проблемы с форсунками двигателя. Поэтому для длительной и бесперебойной работы агрегата целесообразно регулярно проходить техническое обслуживание, причем в солидной специализированной организации.
Для устранения выявленных проблем применяются различные современные и весьма эффективные методы, требующие наличия соответствующего оборудования и навыков и обслуживающих его специалистов:
· чистка ультразвуком;
· промывка при помощи специальных присадок, добавляемых в дизельное топливо;
· промывка специальными техническими жидкостями на стенде;
· ручная промывка форсунок дизельного двигателя.
Своевременно проведенная диагностика и ремонт форсунок обеспечат длительную и беспроблемную эксплуатацию. В свою очередь, это гарантирует владельцу транспортного средства эффективную и экономную работу всего дизельного двигателя, установленного на автомобиле.
Промывка форсунок топливный (бензиновый двигатель)
Вы здесь:
- Главная
- Услуги
- Топливная система
- Промывка форсунок топливный (бензиновый двигатель)
В настоящее время достаточно большой процент обращений клиентов на СТО связан с дефектами и отказами в работе топливной системы.
Основная причина — давняя головная боль всех автомобилистов — качество топлива на АЗС, а, как известно, двигатели современных автомобилей очень чувствительны к данному фактору. При работе двигателя на топливе даже хорошего качества система впрыска, в том числе и форсунки, постепенно загрязняется. Главной причиной является неизбежное присутствие тяжелых фракций в составе бензина. Наиболее интенсивно накопление отложений происходит сразу после остановки двигателя. В это время температура корпуса форсунки возрастает за счет нагрева от горячего двигателя, а охлаждающее действие потока бензина отсутствует. Легкие фракции бензина в рабочей зоне форсунки испаряются, а тяжелые накапливаются в виде лаковых и трудно смываемых смолистых отложений, уменьшающих сечение калиброванного канала. К примеру, слой отложений толщиной 5 мкм может изменить пропускную способность этого канала на 25%!
Признаками неудовлетворительной работы форсунок могут быть:
- затрудненный запуск двигателя и его неустойчивая работа, особенно на холостом ходу,
- повышенный расход топлива,
- потеря мощности и ухудшение динамики,
- появление детонации вследствие обеднения смеси и повышения температуры в камере сгорания,
- «пропуски» воспламенения,
- «хлопки в выхлопной трубе» и т.
д.
д.
Первый и самый распространенный — промывка без разбора системы питания. Этот способ не только самый простой, но и самый эффективный. Промывка форсунок без снятия с двигателя производится специальными жидкостями. Этот вид промывки имеет ряд преимуществ — промывается также топливная рампа, и с седел впускных клапанов также смывается часть нагара, что тоже немаловажно. Когда-то раньше владельцы автомобилей скептически относились к промывке инжектора без снятия форсунок, но сейчас 95% владельцев предпочитают промывать систему питания без разбора.
Форсунки, в основном, загрязняются не лохмотьями грязи и ржавчины, как вы могли подумать, а смолами, присутствующими в любом бензине. Грязь и ржавчину эффективно задерживает фильтр тонкой очистки топлива, и чем он грязнее, тем выше степень очистки, но ниже пропускная способность.
Форсунки расположены в зоне влияния высоких температур, а у двигателей с прямым впуском эта температура выше, и вот под действием этих самых температур в форсунках наступает процесс, называемый крекингом, то есть, это не что иное, как высокотемпературное разложение бензина на фракции с образованием твёрдых углеродистых отложений. Примерно то же самое происходит в процессе получения бензинов, керосинов, дизельного топлива на нефтеперерабатывающих заводах. Вот в принципе в двух словах изложен характер и механизм образования загрязнений.
Поэтому форсунки можно и даже нужно промывать без демонтажа, и это весьма эффективно. Такой способ удаляет отложения не только в механизме форсунок, но и со стенок цилиндра, с днища поршня, клапанов, впускного коллектора и т.д., безусловно, улучшается подвижность поршневых колец, увеличивается компрессия, наполнение цилиндра, пропускная способность впускного и выпускного тракта. Об эффекте от промывки говорят и цифры диагностики — до промывки время впрыска, в основном, составляет 4,5-4,6 мсек (это для примера 8 кл.
,1,6 л.), после промывки время впрыска составляет 3,7-4,0 мсек. После промывки системы питания рекомендуется заменить моторное масло, а при возможности совместить промывку с заменой свечей зажигания.
Все о топливных форсунках
Опубликовано автором Central Avenue Automotive и размещено в разделе 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 сажей. 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.
Когда форсунки загрязнены, топливо не сгорает так эффективно, что приводит к плохой экономии топлива и потере мощности, поэтому важно содержать топливные форсунки в чистоте.
Квалифицированные специалисты по обслуживанию компании Central Avenue Automotive в Кенте могут выполнить для вас обслуживание топливной системы. Это полный комплекс услуг, а не простая уборка. Это связано с тем, что у топлива есть много способов загрязниться или загрязниться между бензобаком и топливной форсункой. Обслуживание топливной системы начинается с замены топливного фильтра. Этот фильтр очищает газ на выходе из бака. Различные части системы впуска топлива необходимо время от времени очищать от вредных смол, отложений и лака. Наконец, топливные форсунки очищаются, чтобы они работали должным образом и доставляли нужное количество топлива в нужное время.
Ваш сервисный центр в Кенте использует процесс очистки вашей топливной системы, который включает в себя самые современные чистящие химикаты, а также старомодную очистку.
Надлежащее техническое обслуживание вашей топливной системы означает, что вы будете меньше тратить на бензин, наслаждаться высокой производительностью и избегать дорогостоящего ремонта в будущем.
Теги: обслуживание авто обслуживание двигателя форсунки топливная система
Что означает прямой впрыск топлива?
Прямой впрыск топлива — это не что иное, как форсунка, подающая топливо непосредственно в цилиндр двигателя внутреннего сгорания. Это относительно новая концепция , впервые появившаяся в середине 90-х годов в дизельных двигателях, но совсем недавно получившая широкое распространение в бензиновых двигателях. Возможность подачи топлива непосредственно в цилиндр обеспечивает более низкие выбросы, более низкую температуру головки цилиндров, большую мощность и лучшую экономию топлива. Скорее всего, если вашему автомобилю всего несколько лет, он оснащен двигателем с непосредственным впрыском топлива.
Желтым компонентом на этих изображениях являются топливные форсунки
Традиционным методом подачи топлива был впрыск топлива во впускные отверстия, при котором топливные форсунки размещались во впускных отверстиях, а топливо распылялось сзади.
клапанов перед попаданием в цилиндр. Это стало стандартом с момента введения впрыска топлива, заменившего карбюраторы в начале 90-х годов. Так зачем же производителям переходить от впрыска через порт к прямому впрыску? Прямой впрыск позволяет лучше контролировать процесс подачи топлива за счет распыления топлива в цилиндре, обеспечивая лучшее распределение топлива по камере сгорания и позволяя реализовать усовершенствованные протоколы управления двигателем, такие как регулировка фаз газораспределения.
Прямой впрыск на бумаге звучит великолепно, но у него есть некоторые недостатки. Наиболее распространенная проблема, связанная с непосредственным впрыском, — это агрессивное количество нагара, которое накапливается во впускных отверстиях и на задней части клапанов. Ранее мы упоминали, что прежним методом подачи топлива был впрыск во впускные отверстия, при котором топливо распылялось во впускных отверстиях, а затем подавалось в цилиндры. Это поколение систем подачи топлива не подвергалось такому сильному накоплению углерода, потому что моющие средства в бензине помогали поддерживать чистоту этих портов и клапанов.
Углерод, скапливающийся на задней стороне этих впускных клапановЕще одна проблема с непосредственным впрыском заключается в том, что мелкодисперсное топливо не любит более низких температур сгорания, поэтому производительность и эффективность сильно снижаются до тех пор, пока двигатель достигает идеальной рабочей температуры. Последним недостатком является дополнительная сложность, которую эти системы добавляют к производственному движку. Для прямого впрыска требуется дополнительный топливный насос высокого давления, а также более крупные и мощные форсунки. Дополнительный топливный насос — еще одна потенциальная точка отказа, когда речь идет о топливной системе. Форсунки для тяжелых условий эксплуатации также могут быть немного дороже в замене, чем стандартные.
Учитывая все вышесказанное, транспортная отрасль — это игра чисел, которая вращается вокруг выбросов и эффективности использования топлива, поэтому есть несколько автомобильных компаний, которые начали производить двигатели как с портом, так и с впрыском топлива.
Эти двигатели сочетают в себе оба метода подачи топлива и обеспечивают еще большую настройку двигателя, охлаждение, эффективность и выбросы. Впрыск через порт помогает свести накопление углерода к минимуму. Впрыск через порт также поможет при холодном пуске и последующих периодах прогрева. Эти двигатели обеспечат лучшее из обоих миров для преимуществ каждого метода доставки; единственный предполагаемый недостаток — это добавление потенциальных точек отказа в топливную систему.
Несмотря на то, что идеальной конструкции двигателя не существует, плюсы двигателя с непосредственным впрыском намного перевешивают минусы, поэтому не бегите за дверь, чтобы обменять свой автомобиль на автомобиль с портовым или двойным впрыском. Есть еще вещи, которые вы можете сделать в краткосрочной перспективе, чтобы избежать некоторых долгосрочных головных болей, связанных с двигателем с непосредственным впрыском. Первый заключается в использовании полностью синтетического (не обычного или полусинтетического) моторного масла в двигателе.
Полностью синтетические масла устойчивы к разрушению и с меньшей вероятностью испарятся в картере двигателя — это испарение приведет к тому, что больше масла пройдет через систему выпуска и попадет во впускные каналы в виде углерода. Другой мерой может быть использование специального комплекта для обслуживания индукционного впрыска через ваш двигатель каждые 16 месяцев или 20 000 миль. Наша услуга индукции прямого впрыска (это много), которую выбирают в Auto Stop, — это многогранный комплект BG. Первая часть набора состоит из распыления их раствора для очистки портов в виде тонкого тумана и пропускания его через верхнюю часть воздухозаборника автомобиля в течение 45 минут. Следующая часть включает в себя очистку от мусора или загрязнений дроссельной заслонки на корпусе дроссельной заслонки. Наконец, в комплект входит моющее средство, которое заполняет ваш топливный бак и очищает наконечники ваших форсунок во время обычного вождения.
Многие из этих инноваций в области выбросов кажутся великолепными в теории и на бумаге, но после тысяч и тысяч миль эти высокотехнологичные двигатели могут быть менее щадящими, когда дело доходит до обслуживания.