Форсунка, инжектор – назначение, виды, устройство, принцип работы

Форсунка (другое название — инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунка используется в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают следующие виды форсунок: электромагнитная, электрогидравлическая и пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.

По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива.

Это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.

В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.

Количество впрыскиваемого топлива определяется:

• длительностью воздействия на пьезоэлемент;
• давлением топлива в топливной рампе.

Форсунки двигателя: маркировка, разновидности форсунок 🚜

Форсунки предназначены для передачи дизельного топлива по цилиндрам (камерам сгорания) в определенном количестве и в установленное время. Топливные форсунки применяются в инжекторных, моно-инжекторных и дизельных силовых устройствах. Они также имеют важное значение для полноценной работы сельхозтехники.

Выбираем форсунку для двигателя

Чтобы правильно подобрать подходящую форсунку, первое, что следует сделать – определиться с разновидностью установленной на технике детали. Ее следует демонтировать.

Чтобы при выкручивании запчасти не повредить резьбовое соединение, используйте киянку (либо молоток). Как только накидной (или торцевой) ключ-разводник повернется, легкими ударами молотка по нему продолжайте откручивание.

После демонтажа форсунки изучите надписи на гранях. Для подбора подходящей детали вам потребуется следующая информация:

• Производитель ( к примеру, Danfoss).
• Расход топлива.
• Угол распыления.

Форсунки модели OD

Если вы применяете для демонтажа 16-ый ключ, а размер дюзы устанавливаются до 0,3 см – на технике используется стандартная форсунка OD. Она считается универсальной и применяется в жидкотопливных соплах для нефти, мазута и солярки. Топливный расход обозначается в kg/h и, согласно системе, принятой в США, в галлонах (gal/h). Данный показатель определяет и номер детали. Объем американского галлона соответствует 3,785 л.

Обозначения распылительного угла топливной массы идет в привычных градусах (⁰), рядом с цифрой стоит английская буква (например, S). Буква обозначает облако (рисунок) варианта распыла данной детали. В аббревиатуре также будет указана дата изготовления конкретной детали. Например, 25.X.02 (форсунка выпущена 25 октября 2002 года).

Таким образом необходимые данные для подбора подходящей модели форсунки OD может выглядеть так: Danfoss 0,55/60⁰ S. Это означает, что деталь была произведена компанией Danfoss, имеет топливный расход 0,55 галлонов/час, угол распыления в 60⁰. Распыл происходит по облаку (рисунку) S.

Отличия форсунок разных производителей

1. Производитель. Каждый изготовитель работает по собственной технологии. Например, производители форсунок Monarch и Steinen формируют сопла устройства сразу из тела детали. А Danfoss и Fluidics устанавливают сопельные части в отдельных корпусных элементах. Многие современные производители работают только с сетчатыми фильтрами, однако, есть компании, которые также применяют гранулированные модели фильтров или вообще обходятся без них.
2. Вариант распыления. У моделей OD и форсунок модуляционного вида в корпусе установлен специальный завихритель, с помощью которого осуществляется механический распыл топлива – он выходит из сопла с давлением до 10-20 Бар. Как только давление падает, двигатель начинает плохо работать. Для форсунок иного типа (работающих на отработанных маслах) характерен пневмораспыл. Он осуществляется при помощи подаваемого воздуха по инжекционной схеме. Качество такого распыления напрямую зависит от уровня давления воздушных масс и степени вязкости топлива.
3. Топливный расход. Расход топлива, указываемый в галлонах, одновременно служит и обозначением номера детали. При сравнении различных форсунок можно отметить различия в ширине отверстий. Чем больше предполагается в модели топливный расход, тем больше становится диаметр.
4. Угол распыления. Стандартными считаются варианты распыла для универсальных моделей OD 30⁰, 45⁰, 60⁰ и 80⁰. Чем большим этот показатель, тем объемнее факел на выходе.
5. Фильтрующая часть. Фильтры предназначены для удержания микрочастичек и примесей, которые имеются в топливе. Если модели предназначены для увеличенного расхода топлива (от 15 галлонов за час), то фильтрующие элементы в форсунках обязательны. Существует два вида фильтров, которые используются в форсунках:
   • Сетчатый фильтр – удобен в использовании, так как его легко снять и промыть.
   • Гранулированный фильтр – считается более качественным, но сложным для ухода.

   
   Если для техники используются топливные массы с повышенным содержанием парафиновой фракции (мазут, нефть), при работе форсунок фильтрующие системы сразу выходят из строя. В дизельных горелках к засорению и порче фильтрационных элементов приводит применение зимой оборудования для техники летнего топлива.

6. Рисунок распыления. Каждый производитель по-своему маркирует облако распыла. Его обозначают в форме определенной буквы английского алфавита (на примере компании Steinen):
   
   Q – распыл используется для форсунок с расходом топлива в 0,6-3,0 галлона/час;
   
   QT – топливный расход в 0,5-0,55 галлона/час;
   
   S – для моделей, расходующих топливные массы в 0,6-4,0 галлона/час;
   
   ST – форсунки с показателями топливных затрат в 0,4-0,55 галлонов/час;
   
   SS – для моделей с расходом топлива в 4,5-28,0 галлонов/час;
   
   HS – диапазон топливных затрат в 0,4-0,55 галлонов/час;
   
   H – предусмотрены для форсунок с расходом топлива в 0,6-2,25 галлонов/час;
   
   PH – указывают, что данная модель обладает топливным расходом в 2,5-10,0 галлонов/час.

   Также у форсунок имеется и индивидуальный рисунок распыла. Их три вида – полый, полу- и сплошной.

   Правила подбора качественной форсунки

   
   Следует понимать, что для безукоризненной работы двигателя требуются качественные запчасти. Топливная форсунка – механизм тонкий, от хорошей работы такой детали зависят чистота выхлопа и мощность двигателя сельхозтехники. Самый оптимальный и надежный вариант подбора этой запчасти – совет профессионального настройщика. Мастера, которые занимаются настройкой двигателей, учитывают все требования, представляемые производителями.

   Инжектор | Определение, использование и принцип

   • Развлечения и поп-культура
   • География и путешествия
   • Здоровье и медицина
   • Образ жизни и социальные вопросы
   • Литература
   • Философия и религия
   • Политика, право и правительство
   • Наука
   • Спорт и отдых
   • Технология
   • Изобразительное искусство
   • Всемирная история
   • Этот день в истории
   • Викторины
   • Подкасты
   • Словарь
   • Биографии
   • Резюме
   • Популярные вопросы
   • Инфографика
   • Демистификация
   • Списки
   • #WTFact
   • Товарищи
   • Галереи изображений
   • Прожектор
   • Форум
   • Один хороший факт
   • Развлечения и поп-культура
   • География и путешествия
   • Здоровье и медицина
   • Образ жизни и социальные вопросы
   • Литература
   • Философия и религия
   • Политика, право и правительство
   • Наука
   • Спорт и отдых
   • Технология
   • Изобразительное искусство
   • Всемирная история
   • Britannica объясняет
     В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
   • Britannica Classics
     Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
   • Demystified Videos
     В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
   • #WTFact Видео
     В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
   • На этот раз в истории
     В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
   • Студенческий портал
     Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
   • Портал COVID-19
     Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
   • 100 женщин
     Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
   • Спасение Земли
     Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
   • SpaceNext50
     Britannica представляет SpaceNext50. От полета на Луну до управления космосом — мы изучаем широкий спектр тем, которые питают наше любопытство к космосу!

   Содержание

   • Введение

   Краткие факты

   • Связанный контент

   Предупреждающие признаки неисправности топливной форсунки

   Двигатели внутреннего сгорания требуют трех жизненно важных элементов, помогающих двигателю создавать мощность: воздух, искра и топливо. Если какой-либо из этих элементов отсутствует, ваш двигатель будет с трудом работать или даже запускаться. Впрыск топлива — это процесс подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. Когда топливные форсунки забиты или вышли из строя электрически, ваш автомобиль может работать не так, как должен. Вот что вы должны знать о топливных форсунках:

   Что такое топливная форсунка?

   Топливные форсунки — это просто соленоиды, цилиндрические витки проволоки, действующие как магнит, передающий электрический ток, который очень быстро приводит в действие поршни как часть системы подачи топлива двигателя. Он получает и распыляет бензиновый туман под высоким давлением в двигатель, управляемый внутренним компьютером автомобиля. Компьютер регулирует количество топлива и точное время его распыления. Большинство автомобилей и легких грузовиков с двигателями внутреннего сгорания оснащены одной топливной форсункой на цилиндр. За время жизни автомобиля форсунки могли сработать миллионы раз!

   В прошлом автомобили производились с распылением топлива в верхнюю часть впускного коллектора для смешивания с воздухом перед попаданием в камеру сгорания для воспламенения. Со временем производители перешли на впрыск топлива с использованием процесса «один инжектор на цилиндр», при котором топливо впрыскивается в нижний впускной коллектор сразу за впускным клапаном. В последнее время многие автопроизводители перешли на прямой впрыск. Непосредственный впрыск подает топливо непосредственно в каждый цилиндр, а не во впускной коллектор. Системы непосредственного впрыска топлива производят меньше выбросов, являются более мощными и обеспечивают более эффективную подачу топлива. Однако прямой впрыск обходится дороже из-за более дорогих деталей и более высокого расхода топлива. Таким образом, хотя транспортное средство может использовать топливо более эффективно, оно потребляет значительное его количество.

   Какие признаки неисправной топливной форсунки?

   Топливные форсунки обычно выходят из строя из-за накопления загрязняющих веществ, таких как углерод. Нагар может привести к засорению или частичному засорению форсунки, препятствуя ее полному закрытию. Это приводит к капле, которая создает пропуски зажигания. Топливные форсунки также могут протекать снаружи из-за сухих, потрескавшихся резиновых уплотнений или трещин внутри самой форсунки. Электрические части инжектора особенно уязвимы к старению, нагреву и повреждению от влаги. Симптомы неисправности включают:

   • Пропуски зажигания из-за нехватки топлива. Пропуски зажигания — это заметные события, происходящие при работающем двигателе, которые часто обнаруживаются по разнице в производительности или едва уловимому хлопку. Однако, чем больше двигатель, тем меньше вероятность того, что вы почувствуете пропуски зажигания.
   • Грубая работа на холостом ходу. Вы можете почувствовать, что двигатель заглохнет, когда вы остановитесь.
   • Недостаток мощности — двигатель не может обеспечить достаточную мощность для работы.
   • Низкая эффективность использования топлива. Топливо тратится впустую либо из-за утечек, либо из-за чрезмерной подачи топлива, либо из-за того, что топливо не может обеспечить надлежащую форму распыления для сжигания.
   • Горит лампочка «Проверить двигатель». Слишком много или недостаточно топлива, подаваемого в двигатель, может привести к срабатыванию лампочки «Проверить двигатель».
   • Плохой запуск — в двигатель подается слишком много или недостаточно топлива. Это также может привести к остановке двигателя или полному прекращению его запуска.
   • Запах топлива — если форсунка протекает, вы можете обнаружить запах бензина во время работы.

   Каждый раз, когда в вашем автомобиле возникает утечка, технический специалист должен немедленно осмотреть его, особенно утечку топлива. Утечка топлива и пары могут воспламениться под капотом автомобиля и стать причиной пожара. Забитая форсунка не является проблемой безопасности, но из-за нее двигатель начинает работать плохо. Длительная нехватка топлива может привести к повреждению внутренних частей двигателя или повреждению каталитического нейтрализатора. Топливные форсунки можно осмотреть и проверить, чтобы определить, следует ли их заменить или очистить.

   Как проверить топливные форсунки

   Проверка электрического баланса на предмет неисправности электроники возможна с использованием сканирующего прибора. Технический специалист будет использовать это устройство для измерения сопротивления форсунок и проверки напряжения на жгуте проводов на наличие электрических ошибок. Если топливная форсунка забита, техническому специалисту может потребоваться снять форсунки и выполнить проверку расхода. Тест расхода измеряет состояние и скорость потока ваших топливных форсунок.

   Служба очистки топливных форсунок

   Очистка топливных форсунок похожа на настройку топливной системы, которую следует выполнять каждые 30 000–45 000 миль пробега. После выполнения вы заметите значительную разницу. Эта услуга включает в себя очистку иглы или шарика штифта и седла внутри топливной форсунки (игла — это то, что опускается для выпуска топлива и быстро поднимается, препятствуя распылению топлива). Эта услуга также удаляет скопившееся и скопившееся топливо в верхней части форсунки, очищая при этом любые углеродистые отложения и улучшая распыление топлива (топливо должно быть разбито на более мелкие частицы, смешано с воздухом, а затем испарено для идеальных условий использования в двигателе, работающем на горючем топливе). . Хотя эта услуга улучшит работу ваших форсунок, предназначенных для удаления небольших отложений углерода, она не сможет исправить неисправную форсунку. Сильные отложения из-за низкого качества топлива и отсутствия технического обслуживания считаются неисправностью форсунки, которая требует замены.

   Позвольте Sun Devil Auto Help

   Наши технические специалисты Sun Devil Auto разработали специальную четырехэтапную очистку топливной системы, которая включает в себя очистку топливных форсунок и многое другое! Эта специальная услуга поможет убедиться, что ваш автомобиль способен производить необходимое количество энергии и повысить эффективность использования топлива. Четырехэтапная очистка топливной системы включает:

   • Очистка форсунок
   • Удаление нагара с корпуса дроссельной заслонки
   • Очистите клапаны от нагара, чтобы предотвратить их прилипание и обеспечить надлежащее уплотнение
   • Сменный топливный фильтр для предотвращения попадания загрязнений в двигатель.