Форсунки являются неотъемлемым элементом системы впрыска. Они предназначены для дозированной подачи горючего камерам сгорания цилиндров двигателя. Эти устройства применяются как на инжекторных бензиновых, так и на дизельных силовых агрегатах. Их работу контролирует электронный блок управления двигателем. Он и определяет необходимое количество подаваемого бензина или солярки в каждый момент времени.
Виды автомобильных форсунок
При запуске двигателя форсунки получают импульсы определенной длительности. Во время получения импульса они открываются и подают топливо в цилиндр. Форсунки бывают:
Они чаще всего применяются на бензиновых моторах. Блок управления в необходимые моменты осуществляет подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. Появляется электромагнитное поле, которое способно втянуть якорь с иглой и освободить сопло, преодолевая сопротивление пружины. Бензин впрыскивается в камеры сгорания силового агрегата. После исчезновения электрического разряда сопло вновь закрывается.
Такие конструкции находятся на дизелях. Принцип их работы основывается на применении давления топлива. Когда на клапан электричество не поступает, игла прижимается к седлу благодаря давлению топлива на поршень. Микропроцессор подает команду клапану, а тот открывает специальный дроссель. Горючее начинает поступать в сливную магистраль. Иголка приподнимается, и солярка подается для сжигания.
Эти устройства также находятся на дизельных автомобилях, однако являются более совершенными. В их конструкции используется пьезоэлемент, который может менять свою длину под воздействием электрического напряжения.
Похожие статьи:
autodont.ru
Топливная форсунка – деталь топливной системы, которую ещё называют привычным для всех словом английского происхождения инжектор (eng. injector ). Её задача заключается в дозировании и подаче топлива в двигатель. В современную эпоху автомобилестроения топливная форсунка стала исключительно нужной деталью системы впрыска как бензиновых, так и дизельных моторов.
К концу 60-х годов прошлого века социум стал серьёзно задумываться о нарастающей экологической проблеме загрязнения атмосферы, в том числе и автомобильными выхлопными газами. Это было время «звериных» мощностей и больших двигателей, в которых по максимуму полезно использовался воздух в процессе сгорания и карбюраторы намеренно настраивали под использование переобогащённых смесей.
Форсунки стали активно внедряться в систему впрыска в 70-ые годы двадцатого века. Это были времена топливного кризиса. Продолжение последовало и в 80-ые, когда защита окружающей среды была под пристальным вниманием правительственных и волонтёрских организаций.
Впервые подобные системы уже использовались в 30-ые годы на авиационных двигателях. Затем спустя два десятилетия применение внедрилось и в гоночные автомобили. И в 1954 году компания-гигант Mercedes-Benz представила миру первый серийный автомобиль с механической системой топливного впрыска, над разработкой которой трудились немецкие специалисты ещё одного гиганта - Bosch.
А вот 1957 год был не так обрамлён удачами. Американские инженеры протестировали на нескольких моделях Pontiac и Chevrolet систему впрыска от фирмы Rochester. Эксперимент оказался не совсем удачным, система показала себя ненадёжной и достаточно сложной.
1967 год ознаменовался созданием первой системы впрыска, под управлением электроники. Подача топлива производилась электронасосом под постоянным давлением в 0,2 Мпа к электромагнитным форсункам через равные промежутки времени. В 1973 году была создана система впрыска, подающегося электронасосом через регулятор-распределитель к форсункам, непрерывно впрыскивающим топливо в трубопровод. В том же году создали и первый интеллектуально управляемый впрыск.
Форсунка – дорогостоящий механизм, отличающийся тонкостью и прецизионностью.
Дизельная форсунка состоит из клапана управления, плунжера, запорного поршня, иглы распылителя и обратного клапана.
Плунжер создаёт топливное давление. Движение плунжера происходит поступательно в следствии вращения кулачков распредвала, возврат осуществляется за счёт пружины плунжера.
Клапан управления управляет топливным впрыском. Клапаны делятся на два вида: пьезоэлектрический и электромагнитный. Пьезоэлектрический клапан – преемник электромагнитного. Он обладает более серьёзным быстродействием. Конструктивной основой клапана служит его игла.
Пружина форсунки контролирует фиксацию иглы распылителя на седло. Усилие пружины может регулироваться топливным давлением. Реализация этой функции происходит благодаря запорному поршню и обратному клапану.
Игла распылителя нужна для точного впрыска топлива непосредственно в камеру сгорания.
Управление форсунками производит система управления двигателем.
Форсунка сконструирована таким образом для обеспечения оптимального и эффективного образования воздушно-топливной смеси. Корректная работа топливного впрыска предусматривает з основные фазы:
- предварительный впрыск;
- основной впрыск;
- дополнительный впрыск.
Осуществление предварительного впрыска необходимо для плавного сгорания смеси во время основного впрыска. Функцией основного впрыска является обеспечение подачи качественной смеси при всевозможных режимах работы мотора. Осуществление дополнительного впрыска выполняет регенеративную функцию сажевого фильтра, то есть его очистку. Так каким же образом осуществляется работа дизельной форсунки? Сейчас мы попытаемся Вам всё предельно просто разъяснить. Распредвальный кулачок толкает вниз плунжер через коромысло.
Каналы форсунки наполняются топливом. Клапан закрывается, отсекая топливо и его давление начинает резко возрастать. Когда оно достигает 13 МПа, поднимается игла распылителя, толкая пружину, и топливо предварительно впрыскивается. Когда клапан открывается, предварительный топливный впрыск прекращается. Далее топливо наполняет питающую магистраль, снижая давление. Количество предварительных впрысков зависит от рабочих режимов двигателя. Их может быть один или два.
Дальнейшее движение плунжера вниз вызывает основной впрыск. Снова происходит закрытие клапана и давление возрастает до 30 МПа, игла распылителя поднимается, толкая пружину, и осуществляется основной топливный впрыск.
Давление, создаваемое топливом прямо пропорционально мощности двигателя. Следовательно, чем выше растёт давление, тем больше увеличивается мощность двигателя. При максимальном давлении в 220 МПа двигатель работает на полную мощность.
Как только открывается клапан, завершается основной топливный впрыск. Давление падает и игла распылителя закрывается. Дополнительный впрыск действует при ещё более глубоком погружении плунжера. Принцип аналогичен с основным впрыском. Дополнительный впрыск, обычно, производится дважды.
По способу топливного впрыска форсунки разделяются на два вида: электрогидравлическая и пьезоэлектрическая.
Она состоит из камеры управления, электромагнитного клапана, впускного и сливного дросселей. Принцип работы полагается на постоянное топливное давление, как при впрыски, так и по его завершению. В изначальном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, топливная игла прижата к седлу и впрыск не осуществляется. Сигналом электронный блок управления запускает электромагнитный клапан.
Открывается сливной дроссель. Через него топливо, находящееся в камере управление, перемещается в сливную магистраль. Впускной дроссель в этот момент осуществляет контроль над резким выравниванием давлений в магистрали и камере. Давление на поршень постепенно снижается, а игла остается под прежним, поднимаясь и впрыскивая топливо.
Сегодня она является наиболее совершенным топливным устройством впрыска. Состоит данная форсунка из толкателя, пьезоэлемента, переключающего клапана и иглы. Работа форсунки основана на гидравлическом принципе. В стартовом положении игла находится под высоким давлением топлива и хорошо посажена на седло.
Как только электрический сигнал подаётся на пьезоэлемент, он вытягивается в длину, чем передаёт усилие на поршень толкателя. Открывается клапан переключателя, и топливо направляется в сливную магистраль. Давление над иглой падает, она поднимается в силу давления снизу, топливо впрыскивается.
Так же есть и электромагнитные форсунки, но они используются на бензиновых двигателях.
Преимущества топливных систем, использующих форсунки для подачи топлива, пере карбюраторными следующие:
- точная дозировка топлива приводит к большей экономичности;
- очень низкий уровень выброса токсичных элементов в атмосферу;
- увеличение мощности силового агрегата в среднем на 10%;
- «иммунитет» к погодным условиям, что позволяет всегда легко завести двигатель;
- лучшая динамика разгона;
- меньше нуждаются в чистке и замене.
Однако «не всё коту масленица», присутствуют и свои недостатки:
- аппетит только на высококачественное топливо;
- хрупкий механизм;
- дорогостоящий ремонт и замена деталей.
ukrautoportal.com
От хорошей жизни в ВАЗовских моторах никто ничего не меняет, особенно в топливной системе. Если стал вопрос о том, какие лучше поставить форсунки на ВАЗ-2114, значит старые свой срок отходили и им нужно искать адекватную замену. Поскольку автозавод не предлагает широкого выбора форсунок, задача упрощается. Тем не менее есть некоторые нюансы, которые нужно знать, чтобы выбрать форсунки правильно.
Первый, но не последний признак выхода инжектора из строя — повышенный расход топлива.
Кроме этого, может наблюдаться детонация, провалы при смене режимов работы двигателя, а также нестабильная работа на холостых оборотах.
На 2016 год АвтоВАЗ устанавливает несколько видов форсунок и многие из них взаимозаменяемы. Сегодня есть несколько основных типов — три вида форсунок Bosch и три вида форсунок Siemens. Для начала рассмотрим форсунки Bosch.
Их применение зависит от объёма двигателя и количества клапанов. Особого разнообразия в моторах ВАЗ-2114 нет, поэтому есть только такие варианты:
Форсунка BOSCH: производительность 1,9644 мг/сек
Форсунка BOSCH: производительность 1,922 мг/сек
Новая форсунка может иметь более толстое уплотнительное кольцо и, соответственно, более длинное сопло. Форсунки полностью взаимозаменяемы. Эти форсунки могут работать только с контроллером Январь 5.1.
Кроме этого, необходимо знать, какой контроллер управления двигателем установлен на автомобиле, поскольку Январь 5,1 и Январь 7,2 могут требовать форсунок разной производительности.
С форсунками Сименс никакой определённости нет, поскольку завод может устанавливать на один и тот же двигатель форсунки разных маркировок. Тем не менее есть чёткое различие между форсунками для восьмиклапанных и для 16-клапанных двигателей.
В первом случае форсунка однофакельная, во втором — двухфакельная, то есть распыляет топливо на каждый из впускных клапанов отдельно.
Они маркируются как VAZ20734 (оранжевая маркировка) и 20735 (синяя маркировка). На восьмиклапанных двигателях может применяться форсунка Siemens 6393 с толстым факелом. Её производительность 1,662 мг/сек, а рабочее давление 3 атм. Каждая из этих форсунок может быть установлена на двигатель ВАЗ-2114.
Форсунка Siemens-6393
Форсунка Siemens-vaz20734
Форсунка Siemens-vaz20735
Топливная система инжекторного двигателя имеет довольно разветвлённую архитектуру и неисправности могут быть выявлены только после точной диагностики каждого из элементов системы. К примеру, падение мощности двигателя может быть следствием как неисправности форсунок, так и недостаточной производительности бензонасоса или забитого топливного фильтра.
Кроме того, рывки и провалы, неустойчивые холостые и затруднённый пуск, повышенный расход, могут возникнуть при элементарном засорении инжектора.
Проверить сами форсунки можно прямо на двигателе, не снимая их. Для этого достаточно запустить мотор, и поочерёдно снимать провода с коннектора. Если стабильность работы двигателя при этом изменится, двигатель начнёт троить, то форсунка в порядке. Если же при снятии проводов с коннектора стабильность работы мотора не меняется, форсунка нуждается в чистке или замене.
Перед тем как заменить форсунки на ВАЗ-2114 любого поколения, необходимо сбросить давление в системе питания.
Для этого снимаем подушку заднего сиденья, открываем лючок и снимаем контактную колодку с топливного насоса. Теперь он обесточен и не будет нагнетать давление.
Запускаем двигатель и ждём несколько минут до тех пор, пока не выработается все топливо в системе. Давление сброшено, теперь можно смело снимать старые форсунки и заменять их новыми. Действуем по следующему алгоритму:
Отсоединяем минусовую клемму с АКБ
Снимаем шланг с регулятора давления
Отсоединяем электрический разъем датчика положения дроссельной заслонки
Отсоединяем коннектор с регулятора холостого хода
Отключаем колодку коннектора от проводов форсунок
Отворачиваем болты крепления топливной рампы
Демонтируем топливную рампу с форсунками
Сжав пружинную скобу, отсоединяем электрический разъем форсунки
Покачивая форсунку, вынимаем ее из топливной рампы
Подробно о снятии и замене форсунок мы уже писали.
Установка форсунок проводится в обратном порядке. Перед установкой желательно проверить целостность уплотнительных колец, если они потеряли эластичность, лучше их заменить новыми. Форсунки установлены и готовы к дальнейшей эксплуатации. Удачной всем работы!
carfrance.ru
Смазка поршневой группы двигателя — наиболее важный аспект, влияющий на производительность и срок службы силового агрегата. Установка масляных форсунок считается обязательной для турбированных и турбодизельных двигателей. Такие системы имеют различные варианты реализации, но обеспечение лёгкости хода поршня и недопущение перегрева являются основными задачами таких устройств. Серийные бензиновые двигатели не всегда оснащаются принудительным впрыском масла и возможна их самостоятельная доработка.
Все масляные форсунки имеют значительные отличия от обычного маслопровода. Встроенный клапан обеспечивает порог срабатывания в пределах 2–4 бар и зависит от технических характеристик мотора. Использование такого механического ограничения срабатывания даёт возможность не снижать на низких оборотах давление в системе и сохранять динамику и плавность хода. Увеличение скорости, напротив, приводит в движение запорные шарики форсунки, которые давят на пружину, открывая подачу масла.
При работе мотора распределение смазки происходит неравномерно, и одна из сторон цилиндра имеет сильный нагрев. Такие условия возникают при вращении коленвала, что приводит к перераспределению динамических нагрузок. На небольших оборотах это не критично, но увеличение скорости хода поршней вызывает дополнительную нагрузку. Нехватка смазывающего вещества может привести к разрыву масляной плёнки, что окажет негативное влияние на работу силовой установки.
Нехватка теплового зазора наиболее опасна и может вызвать не только перегрев, но и заклинивание двигателя. Даже малейший задир способен привести к разбалансировке и последующему ремонту. Маслосъемные кольца при критических нагрузках также дают обратный эффект и улучшить состояние силовой установки можно только обеспечив скольжение движущихся элементов. В современном моторе масленые форсунки служат для смазки поршневой группы независимо от динамики движения. Не менее важно и теплоотведение, которое позволяет сократить детонацию и обеспечить безопасность в управлении автомобилем.
Даже если установка масляных форсунок не была предусмотрена производителем, внедрение такой системы поможет разгрузить мотор. Если взять за пример автомобиль ВАЗ, то модель 2106 нуждается в доработке, а ВАЗ 2112 уже имеет хорошо организованное решение для поршневой группы. Такая система обладает важными критериями, которые отражаются на работе мотора.
Изготовление поршней из алюминиевых сплавов и установка маслосъемного и компрессионных колец обеспечивает лёгкость хода и равномерное распределение смазки, но эксплуатационные характеристики всегда будут выше у автомобиля с масляными форсунками.
Среди наиболее слабых мест масляных форсунок стоит выделить пружины запорного клапана. Температурные нагрузки и изменение давления приводят к усталости металла, которая становится причиной поломки и следует вытащить для замены нерабочие детали. Такие неполадки приводят к падению давления на коленвале и являются причиной износа вкладышей шатунных и коренных шеек. Замену форсунок можно рассмотреть на примере ВАЗ 2112, что даст хорошее понимание предстоящих работ.
При подозрении на поломку выполняется проверка масляных форсунок с помощью специального оборудования. Её наиболее удобно провести, используя пневмо-вакуумный тестер. Создаваемое разрежение не может превышать 1 кг/см, а стрелка прибора при испытаниях не должна стремиться к нулю. В таком случае прохождение теста считается успешным, и в замене нет необходимости.
Установка форсунок на ВАЗ 2106 или их обслуживание на более новых моделях показывает высокую эффективность в работе силовой установки. Снижение износа и недопущение критических температур позволит надолго забыть о проблемах с двигателем и сосредоточится на дороге.
Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
swapmotor.ru
