Форсунка дизельного двигателя дизельного генератора

Форсунка дизеля: назначение, преимущества и возможности ремонта

Форсунки, обеспечивая прямую подачу дозированного количества топлива в камеру сгорания, стали неотъемлемым элементом системы питания дизельного двигателя. Впрыск позволяет оптимально распылить солярку, что улучшает ее воспламенение. Это в свою очередь хорошо сказывается на экономичности автомобиля, динамических характеристиках и влиянии на окружающую среду.

Назначение форсунок

К основным функциям, возложенным на форсунку относят:

подача топлива в цилиндр;
герметизация камеры сгорания;
распыление на мелкодисперсные частички;
максимально равномерное распределение солярки по камере сгорания;
резкое начало впрыска топлива и такое же быстрое завершение процесса;
точное дозирование необходимого количества горючего.

Работа дизельных форсунок сопряжена с агрессивной средой. Постоянно меняющееся давление, которое может достигать 11 МПа. Температурное воздействие также изнашивает систему впрыска. Подача топлива происходит при температуре около 700°С. При сгорании солярки форсунка поддается влиянию 2000°С.

Для стабильной работы двигателя, форсунка должна обеспечивать оптимальную дисперсность. Чем выше степень дробления капель солярки, тем больше их общая площадь поверхности. Это позволяет топливу сгореть в более короткий промежуток времени, что положительно сказывается на экологичности, динамике и экономичности. При этом капли не должны быть слишком мелкими, так как в таком случае они не достигнут краев камеры сгорания. На данный момент топливные форсунки впрыскивают солярку со скоростью, достаточной чтобы обеспечить полное заполнение всего объема при размере частиц от 30 до 50 мкм.

Исторический экскурс

На этапе появления двигателей внутреннего сгорания Рудольф Дизель рассчитывал в качестве топлива применять угольную пыль, вдуваемую через форсунку сжатым воздухом. При сгорании угля с единицы массы получалось мало тепла, что заставило ученного перейти на более высококалорийное топливо. Бензин не получилось применить из-за его взрывоопасности. Предпочтение было отдано керосину.

В 1894 году Рудольфу Дизелю удалось сделать удачный запуск двигателя, топливо в который подавалось при помощи форсунки. Для осуществления впрыска использовался пневматический компрессор. Создаваемое им давление превышало силу, возникающую внутри цилиндра. Из-за этого такой вид двигателя получил название компрессорного дизеля.

Гидравлический впрыск топлива появился чуть позже. Он применяется по сей день, постоянно совершенствуясь. Изобретателем такого способа подачи топлива является французский инженер Сабатэ. Он же предложил делать многократный впрыск. Подавая солярку в несколько этапов, удается получить больше полезной энергии с единицы топлива.

В 1899 году Аршаулов сконструировал дизель с топливным насосом высокого давления, работающий в паре с бескомпрессорной форсункой. Такое техническое решение оказалось успешным, поэтому дизели с ТНВД используются по сей день.

Наиболее современные дизельные системы питания имеют компьютерное управление форсункой и подстраиваются под режим работы двигателя. В зависимости от типа камеры сгорания возможны вариации топливоподачи. Для обеспечения стабильной работы дизеля различного типа смесеобразования появились многодырчатые и штифтовые форсунки.

Работа механической форсунки

Принцип работы механической форсунки дизеля лежит в ее открытии для впрыска топлива под воздействием высокого давления солярки. За подачу горючего отвечает ТНВД. По топливопроводу дизтопливо качает насос низкого давления.

Последовательность впрыска топлива в цилиндры определяет ТНВД. Он отвечает за нагнетание и распределение солярки по магистралям. При достижении давления определенного значения, форсунка открывается, а при снижении усилия переходит в закрытое состояние.

В конструкцию форсунки входят распылитель, игла, корпус и прижимная пружина. Для открытия и закрытия топливоподачи запорная иголка перемещается внутри направляющего канала. Когда воздействие топлива сильнее противодействующей пружинки, игла поднимается вверх, освобождая канал распылителя. При отсутствии требуемого давления от ТНВД сопло плотно перекрыто. Распылитель может иметь несколько отверстий. Для дизельных моторов с раздельной камерой сгорания обычно используется одно отверстие. В остальных случаях число дырок в распылителе может колебаться от двух до шести.

При многодырчатой конструкции перекрытие топливоподачи возможно:

закрытием подачи топлива в каждом отверстии;
запиранием камеры, расположенной в нижней части распылителя, что приводит к прекращению впрыска топлива.

Для возможности воздействия насосом высокого давления на иголку на ней имеется специальная ступенька. Горючее попадает в форсунку и имеет возможность приподнимать ее. Таким образом удается сдвинуть запорный механизм.

Форсунки с двумя пружинами

В процессе усовершенствования форсунка дизельного двигателя получила две пружины. Усложнение конструкции позволило сделать более гибкую топливоподачу в камеру сгорания. Нагнетаемое ТНВД топливо сначала превышает противодействие одной пружины, а потом второй. Это позволяет подавать горючее ступенчато.

При работе на холостом ходу или незначительной нагрузке топливный насос задействует в работу только одну пружину. Работа на первой ступени происходит с сжиганием небольшого количества топлива, что повышает экологичность и экономичность машины. Дополнительным бонусом двух пружин является снижение шума работающего двигателя.

Под нагрузкой растет давление, создаваемое ТНВД. Солярка подается двумя порциями, 20% в первый момент и 80% во время основного впрыска. Жесткость пружин подобрана таким образом, чтобы обеспечить максимальную плавность топливоподачи.

Электромеханическая система впрыска

Основным отличием электромеханической форсунки от предшественников является открытие и закрытие подачи топлива с помощью управляемого электромагнитного клапана. Контроль над клапаном лежит на электронном блоке управления. Без подачи соответствующего сигнала с контроллера впрыск не произойдет.

Блок управления определяет момент впрыска и дозирует необходимое количество топлива, регулируя время открытого состояния, подавая серию импульсов. В ЭБУ длительность подачи солярки определяется с учетом множества факторов, измеряемых при помощи датчиков. Так, например, в зависимости от оборотов коленчатого вала количество импульсов может варьироваться от 1 до 7. Учитывая нагруженность двигателя, его температурный режим, выбранный стиль вождения и множество дополнительных параметров, удается максимально оптимизировать топливоподачу. Это позволяет увеличить ресурс силовой установки, экономичность и экологичность автомобиля. Учет всех факторов позволяет равномерно распределить топливо в камере сгорания, что обеспечивает полноценное сгорание дизтоплива в требуемый момент. Применение электронного контроллера позволило значительно снизить вибрацию и шум от работающего мотора.

Насос-форсунка

Одним из видов топливных дизельных систем является конструкция с отсутствующим насосом высокого давления. Связанно это с низкой надежностью ТНВД и частыми выходами топливных магистралей из строя. Давление, при таком техническом решении, создает насос форсунка. Ее плунжерная пара работает от кулачков распредвала. В такой системе удалось добиться очень высокого давления. Это позволяет получить более качественное распределение топлива в камере сгорания.

Недостатком такой системы является зависимость давления топлива от оборотов двигателя. Усложнение конструкции повысило ее чувствительность к качеству масла и солярки. Ремонт топливной системы с насос-форсунками выйдет дороже на фоне классического варианта с ТНВД.

Симптомы неисправности

Если форсунка неравномерно распределяет топливо в камере сгорания наблюдаются такие симптомы:

ухудшение динамических характеристик;
стук из подкапотного пространства, который можно спутать со стуком шатуна;
троение двигателя из-за неправильной работы какого-либо из цилиндров.

О чрезмерном износе форсунке говорят:

сизый дым во время движения;
слишком черный выхлоп;
повышенная вибрация и шум мотора.

При визуальном осмотре можно увидеть подтеки солярки возле неисправных форсунок. Также может наблюдаться запах топлива, усиливающийся после остановки. Неполадки требуют срочного вмешательства, так как возможно возгорание горючего и пожар в подкапотном пространстве.

Диагностика поломки

Выявив симптомы неисправности форсунок необходимо провести их диагностику. Наиболее тщательная проверка проводится при помощи диагностического стенда. С его помощью можно уловить даже наименьшее отклонение в работе системы впрыска.

При отсутствии диагностического стенда можно определить неисправную форсунку следующим методом. Требуется запустить двигатель и довести обороты коленвала до такого значения, при котором отчетливо будет слышна нестабильность работы мотора. После этого требуется поочередно отсоединять форсунки от топливной магистрали. Двигатель будет менять звук работы. При отключении неисправного элемента топливной системы работа мотора не поменяется. Главным недостатком такого способа является невозможность точно определить причину, вызвавшую нарушения в системе впрыска.

Предыдущий способ был предназначен для обнаружения неисправности без снятия форсунок с двигателя, поэтому на точность определения неисправности влияет исправность всех остальных систем автомобиля. Так, например, некачественная свеча зажигания может привести к неправильному определению неисправной форсунки. Для устранения неточностей возможно сравнение работы форсунки с контрольным образцом.

В топливную систему автомобиля устанавливается тройник. К нему подключается проверяемая и контрольная форсунка. К нетестируемым элементам желательно перекрыть подачу топлива. После этого необходимо начать вращать коленвал. Если форсунка неисправна, то ее факел будет отличатся от эталона, как показано на рисунке.

Промывка элементов системы впрыска

На данный момент для очистки форсунки дизельного двигателя применимы следующие способы:

ультразвуковая чистка на специализированном стенде с возможностью контроля процесса промывки;
добавление специальных присадок в бензобак, в результате чего чистится вся топливная система, а не только распылители;
очистка форсунок дизельного двигателя вручную, путем замачивания в спецсредстве;
использование промывочного стенда.

Чистка при помощи ультразвука считается наиболее эффективной. Недостатком является только стоимость оборудования, способного производить такую очистку. На распылители воздействуют колебания, способствующие отслоению отложений в форсунке за короткий промежуток времени. Использование стенда с циркулирующей промывочной жидкостью не менее качественно позволяет убрать загрязнения.

При засорении сопла его очистку можно осуществить, тщательно промыв его керосином и удалив нагар деревянным скребком. Отверстие следует прочистить мягкой стальной проволокой небольшого диаметра. Делать все следует аккуратно, чтобы не повредить форсунку.

С момента первого использования форсунки на двигателе внутреннего сгорания системы впрыска топлива претерпели существенные изменения. Появились новые распылители, повысилось давление и топливоподача стала управляться контроллером. Главной целью всех усовершенствований является повышение надежности и улучшение эксплуатационных свойств системы впрыска.

Дизельные форсунки: особенности конструкции

Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над поршнем. Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы:

механические;
электромеханические;

Принцип работы механической форсунки

Принцип работы системы питания дизеля с механическим управлением форсунки состоит в следующем. К топливному насосу высокого давления (ТНВД) подается горючее из топливного бака. За подачу отвечает подкачивающий насос, который создает низкое давление, необходимое для прокачки солярки по топливопроводам.

Далее ТНВД в нужной последовательности осуществляет распределение и нагнетание горючего под высоким давлением в магистрали, ведущие к механической форсунке. Каждая форсунка данного типа открывается для очередного впрыска порции солярки в цилиндры под воздействием высокого давления топлива. Снижение давления приводит к закрытию дизельной топливной форсунки.

Простой механический инжектор имеет корпус, распылитель, иглу и одну пружину. В устройстве запорная игла свободно движется по направляющему каналу распылителя. Сопло форсунки плотно перекрывается в тот момент, когда нет нужного давления от ТНВД. Внизу игла опирается на уплотнение распылителя, имеющее коническую форму. Прижим иглы реализован посредством закрепленной сверху пружины.

Простые дизельные моторы, которые имеют разделенную камеру сгорания, зачастую получают распылитель с одним отверстием и иглой. Дизельные моторы, которые устроены на основе непосредственного впрыска топлива, оборудованы форсунками с несколькими распылительными отверстиями. Число отверстий в таком распылителе колеблется от двух до шести.

Подача топлива регулируется зависимо от конструкции распылителя, так как существуют два основных типа подобных решений:

распылитель с возможностью перекрытия каналов;
распылитель с перекрываемым объемом;

В первом случае игла форсунки перекрывает подачу горючего путем перекрытия каждого отверстия. Второй тип форсунок означает, что игла перекрывает своеобразную камеру в нижней части распылителя.

Давление топлива, нагнетаемого ТНВД, заставляет иглу подниматься благодаря наличию на поверхности такой иглы специальной ступеньки. Солярка проникает в корпус под указанной ступенькой. В момент, когда давление горючего сильнее усилия, которое создает прижимная пружина, игла движется вверх. Таким образом открывается канал распылителя. Дизтопливо под давлением проходит через распылитель и происходит его распыл в форме факела. Так реализован впрыск топлива.

Далее определенное количество горючего, которое подается насосом высокого давления, пройдет через распылитель и попадет в камеру сгорания. После этого давление на ступеньке иглы начинает снижаться, в результате чего игла от усилия пружины возвращается в исходное положение и плотно перекрывает канал. Тогда подача солярки в распылитель полностью прекращается.

Инжектор с двумя пружинами

На эффективность топливоподачи и последующего сгорания топлива в цилиндрах дизеля можно влиять, изменяя различные характеристики форсунки, такие как структура и количество каналов распылителя, усилие пружины и т.п. Одним из конструкторских решений стало внедрение в устройство форсунок специального датчика подъема иглы. Данный подъем учитывается специальными электронными блоками управления, которые взаимодействуют с ТНВД.

Особенностью работы указанных инжекторов является двухступенчатый подъем иглы. Получается, нагнетаемое ТНВД топливо сначала превышает по силе давления силу сопротивления одной пружины, а затем другой. В режиме холостого хода и при небольших нагрузках на мотор впрыск осуществляется только посредством первой ступени, подавая в двигатель незначительное количество солярки. Когда мотор выходит на режим нагрузки, давление нагнетаемого ТНВД топлива растет, горючее подается уже двумя дозированными порциями. Первый впрыск небольшого объема (1/5 от общего количества), а далее основной (около 80% солярки). Разница давлений впрыска для открытия первой и второй ступени не особенно большая, что обеспечивает плавность топливоподачи.

Такой подход позволил повысить равномерность, эффективность и полноценность сгорания смеси. Дизельный двигатель стал расходовать меньше горючего, снизилось количество токсичных примесей в выхлопных газах. Дизельные форсунки с двумя пружинами активно использовались на агрегатах с непосредственным впрыском топлива до момента появления систем питания под названием Commоn Rail.

Электромеханическая дизельная форсунка

Дальнейшее развитие систем топливоподачи дизельного ДВС привело к появлению форсунок, в которых солярка подается в цилиндры посредством электромеханических форсунок. В таких инжекторах игла форсунки открывает и закрывает доступ к распылителю не под воздействием давления топлива и противодействия силе пружины, а при помощи специального управляемого электромагнитного клапана. Клапан контролируется ЭБУ двигателя, без соответствующего сигнала которого горючее не попадет в распылитель.

Блок управления отвечает за момент начала топливного впрыска и длительность подачи топлива. Получается, ЭБУ дозирует солярку для дизеля путем подачи на клапан форсунки определенного количества импульсов. Параметры импульсов напрямую зависят от того, с какой частотой вращается коленчатый вал двигателя, в каком режиме работает дизельный мотор, какая температура ДВС и т.д.

Благодаря дозированной высокоточной подаче давление газов на поршень в результате сгорания смеси растет плавно, сама топливно-воздушная смесь равномернее распределяется по цилиндрам дизеля, лучше распыляется и полноценно сгорает.

Дальнейшее видео наглядно иллюстрирует принцип работы электромеханической форсунки на примере бензинового двигателя. Главное отличие заключается в том, что давление топлива в дизельной форсунке значительно выше.

Указанный подход позволил окончательно переложить задачу по управлению впрыском с форсунок и ТНВД на электронный блок. Электронный впрыск работает намного точнее, дизель с подобными решениями стал еще более мощным, экономичным и экологичным. Разработчикам удалось значительно снизить вибрации и шумы в процессе работы дизельного агрегата, повысить общий ресурс ДВС.

Насос-форсунка

Одной из разновидностей систем питания дизеля являются конструкции, в которых полностью отсутствует ТНВД. За создание высокого давления впрыска отвечают так называемые дизельные насос-форсунки. Принцип работы системы состоит в том, что насос низкого давления сначала подает солярку напрямую к инжектору, в котором уже имеется собственная плунжерная пара для создания высокого давления впрыска. Плунжерная пара форсунки работает от прямого воздействия на нее кулачков распредвала. Данная система позволяет добиться лучшего качества распыла дизтоплива благодаря способности создать очень высокое давление впрыска.

Исключение из системы подачи топлива ТНВД позволяет сделать размещение дизельного ДВС под капотом более компактным, избавиться от привода топливного насоса и отбора мощности на его постоянное вращение. Также стало возможным удалить из системы питания решения, которые распределяют топливо от ТНВД по цилиндрам. Инжекторы в системе с насос-форсунками имеют электрический клапан, что позволяет подавать топливо за два импульса.

Принцип похож на работу механической форсунки с двумя пружинами. Решение позволяет реализовать сначала подвпрыск, а уже затем произвести подачу в цилиндр основной порции горючего. Насос-форсунки реализуют подачу топлива в максимально точно заданный момент начала впрыска, лучше дозируют солярку. Дизельный мотор с такой системой экономичен, работает мягко и тихо, содержание вредных веществ в отработавших газах сведено к минимуму.

Главным минусом решения можно считать то, что давление впрыска насос-форсунки напрямую зависит от частоты вращения коленвала двигателя. В списке недостатков также отмечены: сложность исполнения, высокая требовательность к моторному маслу, чистоте и качеству топлива. В процессе эксплуатации выделяют трудности в процессе ремонта и обслуживания, а также общую дороговизну сравнительно с системами, которые оборудованы привычным ТНВД.

Форсунки для дизельных двигателей – ухаживаем за ними правильно!

Форсунки для дизельных двигателей – это детали топливной аппаратуры, которые наиболее подвержены износу. Считаются самыми простыми в обслуживании и проведении диагностики в условиях сервисных центров. От того, насколько эффективно работают форсунки, зависит качество сгорания топлива в цилиндрах двигателя, его запуск, динамика разгона автомобиля, экономичность и количество вредных выбросов.

Форсунки для дизельных двигателей – что это?

В зависимости от типа распылителей и топливной системы максимальное давление форсунок дизельных двигателей в распылителе в момент впрыска составляет порядка 200 МПа, а время – от 1 до 2 миллисекунд. От качества впрыска зависит уровень шума двигателя, количество выбросов в атмосферу сажи, окислов азота и углеводорода.

Современные модели различаются по форме корпуса, размеру распылителей, а также по способу управления. Отличие различных типов форсунок состоит в использовании различных систем впрыска и видов распылителей, которые бывают штифтовыми и дырчатыми. Штифтовые применяют в двигателях с форкамерной системой зажигания, дырчатые устанавливаются на дизелях с непосредственным впрыском топлива.

По способу управления детали делятся на однопружинные, двухпружинные, с датчиками контроля положения иглы и управляемые пьезоэлектрическими элементами. Кроме всего прочего, схема форсунки дизельного двигателя зависит от способа ее монтажа в головке цилиндров: при помощи фланца, хомута или путем вворачивания в гнездо.

Принцип работы форсунки дизельного двигателя – кратко о сложном

Основное назначение таких деталей заключается в дозировании и распылении топлива, а также герметичной изоляции камеры сгорания. В результате исследований были разработаны насосы-форсунки, которые устанавливаются в каждый цилиндр по отдельности. Принцип работы форсунки дизельного двигателя нового типа заключается в том, что она функционирует от кулачка распределительного вала через толкатель. Подача и слив топлива осуществляется через специальные каналы в головке блока. Дозирование топлива происходит через блок управления, который подает сигналы на запорные электромагнитные клапаны.

Работает насос-форсунка в импульсном режиме, что позволяет перед основным впрыском произвести предварительную подачу топлива. В результате чего значительно смягчается работа двигателя и снижается уровень токсичных выбросов.

Топливные форсунки в большинстве случаев нуждаются в простом уходе, чаще всего, для того чтобы вернуть их в рабочее состояние, достаточно просто их очистить и промыть. Независимо от того, сколько форсунок в двигателе, случается, что при резком нажатии на педаль газа ощущаются рывки и провалы или ощутимо снижается мощность, мотор начинает неустойчиво работать на низких оборотах, значит, произошла закупорка каналов форсунки твердыми смолянистыми отложениями. Что же делать?

Промывка форсунок дизельного двигателя – способы реализации

Загрязнение этого элемента ведет к нарушению распыления топлива и приводит к неправильному образованию воздушно-топливной смеси. В идеале пульверизация должна быть максимально равномерной. Основной источник загрязнения – содержащиеся в топливе смолы. Промывка форсунок дизельного двигателя может устранить все нарушения подачи топлива в цилиндры.

Процесс очистки форсунок предусматривает удаление различных загрязнений в топливных каналах. В настоящее время применяется несколько способов:

чистка форсунок дизельных двигателей с помощью ультразвука;
промывка форсунок топливом с добавлением специальных присадок;
промывка с использованием специальных жидкостей на стендах;
промывка вручную.

Для автомобилистов наиболее приемлемым является последний вариант, поскольку он позволяет проводить работы по очистке форсунок в домашних условиях. Однако в запущенных случаях приходится обращаться к услугам автоцентров, где проводится очистка при помощи ультразвука, что является более жестким способом. К данному виду очистки рекомендуется прибегать только в случае, если промывка специальными жидкостями не дала положительного результата.

Форсунки дизельного двигателя

Качественные форсунки дизельные по выгодным ценам

Современные форсунки common rail зарекомендовали себя как надежные в работе и не требующие частого обслуживания. Они улучшат производительность любого мотора.

Производятся форсунки коммон рейл из надежного металла. Они повышают эффективность сгорания топлива, улучшают запуск двигателя, динамику разгона автомобиля, способствуют снижению количества вредных выбросов.

Многие предпочитают купить форсунки rail за то, что они снижают уровень шума, и уменьшают выбросы окислов азота и других вредных веществ. Производитель выпускает большое количество разных моделей, которые различаются по форме корпуса, размеру распылителя, принципу действия. Распылитель может быть штифтовым или дырчатым. Такие модели предназначены для использования на двигателях разного устройства. Они имеют свои недостатки и преимущества. Штифтового типа распылители применяют на моторах с форкамерной системой, а дырчатые на двигателе с непосредственным впрыском топлива.

Во многом от модели зависит установленная цена форсунки, а также от компании производителя, от ее устройства. Они могут работать по-разному принципу. Есть модели с управлением двух или одна пружинным. Некоторые форсунки могут дополнительно комплектоваться датчиками, контролирующими положение иглы, пьезоэлектрическими элементами. По способу установки они делятся на три вида. Одни могут монтироваться при помощи фланца, другие с применением хомута, третьи просто вкручиваются.

Основное предназначение форсунки рейл дозировать и распылять топливо. Она также должна хорошо изолировать камеру сгорания. Сегодня выпускаются и насосы форсунки, которые отличаются устройством и принципом работы от других модификаций. Они функционируют благодаря кулачку, дозируют топливо за счет использования блока управления, который подает сигналы на запорные электромагнитные клапаны. С их помощью получилось смягчить работу двигателя и снизить уровень выбросов.

Современная форсунка дизеля нуждается в периодическом уходе. Ее нужно иногда очищать, промывать. Если она засорится водитель при нажатии на газ будет ощущать резкие рывки, провалы. В таком случае снизится мощность двигателя, он будет работать не устойчиво. Засорится форсунка топливная может из-за накопления смол, других отложений. Условия ее работы очень тяжелые. Она подвергается воздействию высокого давления и большой тепловой нагрузке, поэтому может часто выходить из строя.

Любая форсунка дизельного двигателя должна отвечать самым высоким требованиям. Она создает оптимальную дисперсность, уменьшает размер капель топлива до минимального, тем самым увеличивая их общую поверхность, что приводит к лучшему сгоранию, уменьшению длины факела. Форсунка должна обеспечить распределение смеси по всей камере сгорания, которая может быть вихревая или неразделенная. Для их производства используются специальные материалы.

Выпускаемая сегодня насос форсунка представляет собой устройство, соединившее в себе еще и функции ТНВД. Она производит впрыск топлива под очень высоким давлением, бывает электронная и механическая. Для ее функционирования нет необходимости устанавливать длинные трубопроводы. Она создает настолько высокое давление, что, струя из нее может разрезать одежду и повредить кожу человека. За счет этого более эффективно топливо распределяется по цилиндру и более качественно распыляется.

Насос форсунки отличаются компактностью. Для их безупречной работы необходимо использовать очень качественное топливо. Даже если одна из нескольких установленных насос форсунок выйдет из строя автомобиль своим ходом сможет добраться до сервиса. При поломке модели common rail двигатель блокируется пока не будет устранена неисправность и стерта ошибка из памяти блока управления.

Сегодня можно купить дизельные форсунки любого принципа действия, для самых разных моторов, марок автомобилей по выгодной цене. Электронные модели управляются специальным блоком. Они могут произвести и впрыснуть за один такт десять порций топлива. Их работа поделена на три основные фазы:

Особой популярностью пользуются форсунки rail у владельцев разных транспортных средств за высокое качество. Наиболее совершенными сегодня являются модели с пьезоэлектрическим управлением. Они работают в четыре раза быстрее электромагнитных, лучше производят дозировку топлива, могут многократно осуществлять его впрыск. Они управляются пьезоэлементом, кристаллом, который может изменять свой размер. Благодаря им двигатель работает практически бесшумно, является более мощным, выделяет меньше вредных веществ.

Как продлить работоспособность форсунок

Чтобы форсунки проработали как можно дольше необходимо использовать только качественное дизельное топливо и правильным образом эксплуатировать транспортное средство. Выполняя простые советы сделать это сможет каждый. Чаще меняя топливный фильтр можно значительно продлить работоспособность любой модели форсунки. Использовать нужно только качественные заводские фильтрующие элементы.

Не стоит в бак автомобиля с насос-форсунками добавлять бензин или керосин, какие-либо другие добавки необходимые, например, для повышения морозостойкости летнего топлива. Представленные модели могут проработать и сто пятьдесят тысяч километров пробега, как это заявляет их производитель, но при условии соблюдения всех установленных правил эксплуатации. В дизельном топливе плохого качества может присутствовать даже песок, вода, частицы металла, все это губительно для любой форсунки.

Необходимо иногда промывать подающую топливо систему. Требуется следить за чистотой бака, проверять нет ли в нем коррозии, ржавчины. Присадки нужно применять только качественные, производства проверенных компаний. Как только появились первые признаки неполадок надо сразу проводить диагностику. В таком случае можно обойтись промывкой форсунки и продлить ее срок службы.

Когда нужно покупать новые форсунки

На неполадки форсунки может указывать плохой запуск мотора, увеличенный шум, снижение мощности, повышение расхода топлива, хлопки в глушителе и некоторые другие признаки. В таком случае необходимо заменить ее. Обнаружить причину неисправности можно посетив стенд диагностики. Со временем все изнашивается и требует замены. Особенно это касается форсунок, которые работают в очень сложных условиях эксплуатации, при больших температурах и давлении.

Покупать их нужно у проверенного продавца. Если владелец транспортного средства не знает какая модель ему необходима, то он может проконсультировать у менеджера магазина, и он ответит на любые его вопросы, поможет с выбором. Качественные форсунки от надежного производителя будут способствовать тихой, экономной работе любого двигателя. На них дается гарантия, они имеют сертификаты и гарантированно прослужат весь срок эксплуатации, не выходя из строя, не требуя частого обслуживания, не вызывая простой транспортного средства, не нанося убытки.

Проверка дизельных форсунок

288 136 195k

Калькулятор расчета производительности форсунки

Калькулятор расчета производительности форсунки онлайн

Форсунки дизельного двигателя, также как и инжекторного, периодически загрязняются. Поэтому многие владельцы машин с дизельным двигателем задаются вопросом — как проверить форсунки на дизеле? Как правило, в случае их засорения топливо несвоевременно подается в цилиндры, и возникает повышенный расход горючего, а также перегрев и разрушение поршня. Кроме этого, возможен прогар клапанов, и выход из строя сажевого фильтра.

Форсунки дизельного двигателя

Проверка дизельных форсунок в домашних условиях

В современных дизельных двигателях повсеместно могут использоваться одна из двух известных топливных систем Common Rail (с общей рампой) и насос-форсунки (где на на каждый цилиндр отдельно подводится своя форсунка).

Они обе способны обеспечить высокую экологичность и КПД двигателя. Поскольку эти дизельные системы функционируют и устроены подобным образом, но Коммон Реил более прогрессивна с точки зрения эффективности и шумности работы, хотя и проигрывает в мощности, стала все более чаще использоваться на легковых авто, то далее будем говорить о ней. А про работу, неисправности и проверку насос форсунок расскажем отдельно, ведь это не менее интересная тема, особенно для владельцев автомобилей VAG группы, поскольку там довольно не сложно производится программная диагностика.

Самый простой метод вычисления забитой форсунки такой системы можно провести по следующему алгоритму:

Форсунка Common Rail

на холостом ходу довести обороты двигателя до того уровня, когда проблемы в работе двигателя слышны наиболее отчетливо;
каждую из форсунок отключают путем ослабления накидной гайки в месте крепления магистрали высокого давления;
когда вы отключаете нормальную рабочую форсунку, то работа двигателя меняется, если же форсунка проблемная, то двигатель продолжит работать в таком же режиме и далее.

Кроме этого, проверить форсунки своими руками на дизельном двигателе можно путем прощупывания топливопровода на наличие толчков. Они будут результатом того, что ТНВД пытается нагнетать топливо под давлением, однако в силу забитости форсунки возникают сложности с его пропуском. Проблемный штуцер также можно определить по завышенной рабочей температуре.

Проверка дизельных форсунок на перелив (слив в обратку)

Проверка объема слива в обратку

По мере износа дизельных форсунок со временем возникает проблема, связанная с тем, что топливо из них попадает обратно в систему, из-за чего насос не может нагнетать нужного рабочего давления. Следствием этого может быть проблемы с запуском и работой дизельного двигателя.

Перед проверкой вам необходимо будет купить медицинский шприц объемом 20 мл и систему для капельниц (для подключения шприца вам понадобится трубочка длиной 45 см). Чтобы найти форсунку, которая скидывает в обратку больше топлива, чем ей положено, необходимо воспользоваться следующим алгоритмом действий:

вынуть поршень из шприца;
на запущенном двигателе с помощью системы подключить шприц к “обратке” форсунки (трубочку вставить в горлышко шприца);
в течение двух минут держать шприц, чтобы в него набиралось топливо (при условии что оно будет набираться);
повторять процедуру поочередно для всех форсунок либо соорудить систему для всех сразу.

На основании информации о количестве топлива в шприце можно сделать соответствующие выводы:

Проверка перелива в обратку

если шприц пустой — значит, форсунка полностью исправна;
количество топлива в шприце объемом от 2 до 4 мл также в пределах нормы;
в случае, если объем топлива в шприце превышает 10. 15 мл, это означает, что форсунка частично или полностью вышла из строя, и ее необходимо заменить/отремонтировать (если льет 20 мл, то ремонтировать бесполезно, поскольку это говорит об износе седла клапана форсунки), так как она не держит давление топлива.

Однако такая простая проверка без гидростенда и тест плана не дает полной картины. Ведь на самом деле при работе двигателя количество сбрасываемого топлива зависит от многих факторов, она может быть забита и её нужно чистить или она подвисает и требуется в ремонте либо замене. Поэтому данный способ проверки форсунок на дизеле в домашних условиях позволяет лишь судить лишь об их пропускных способностях. В идеале количество пропускаемого ими объема топлива должно быть одинаковым и находиться в пределах до 4 мл за 2 минуты.

Для того, чтобы форсунки эксплуатировались как можно дольше, заправляйтесь качественным дизельным топливом. Ведь оно напрямую зависит от на работу всей системы. Кроме этого, ставьте оригинальные топливные фильтры и не забывайте вовремя их менять.

Проверка форсунок с помощью специальных приборов

Более серьезная проверка форсунок дизельного двигателя проводится с помощью прибора под названием максиметр. Под этим названием подразумевается специальная образцовая форсунка с пружиной и шкалой. С их помощью выставляется давление начала впрыска дизельного топлива.

Другой метод проверки — использование контрольной образцовой рабочей форсунки, с которой сравниваются эксплуатируемые в двигателе устройства. Всю диагностику выполняют при запущенном моторе. Алгоритм действий таков:

выполняют демонтаж форсунки и топливопровода с двигателя;
на свободный штуцер ТНВД подключают тройник;
выполняют ослабление накидных гаек на других штуцерах ТНВД (это позволит топливу поступать лишь на одну форсунку);
к тройнику подсоединяют контрольную и тестируемую форсунки;
активируют декомпрессионый механизм;
вращают коленчатый вал.

В идеале контрольная и тестируемая форсунки должны показывать одинаковые результаты в вопросе одновременного начала впрыска топлива. Если есть отклонения — значит, надо регулировать форсунку.

Метод с использованием контрольного образца обычно занимает больше времени, чем использование максиметра. Однако он более точный и надежный. Также можно проверить работу двигателя и форсунок дизельного двигателя и ТНВД на специальном регулировочном стенде. Однако они есть лишь на специализированных СТО.

Чистка форсунок дизеля

Выполнить очистку форсунок дизельного двигателя можно самостоятельно. Работы необходимо выполнять в чистоте и при хорошем освещении. Для этого форсунки снимают и промывают либо в керосине, либо в дизельном топливе без примесей. Перед обратной сборкой нужно обдуть форсунку сжатым воздухом.

Также важно проверить качество распыления топлива, то есть форму “факела” форсунки. Для этого существуют специальные методики. В первую очередь нужен испытательный стенд. Там подключают форсунку, подают на нее топливо и смотрят на форму и силу струи. Зачастую для испытаний используют чистый лист бумаги, который подкладывают под нее. На листе будут отчетливо видны следы попадания топлива, форма факела и другие параметры. В соответствии с этой информацией можно будет в дальнейшем провести необходимые корректировки. Для чистки сопла иногда используют тонкую стальную проволоку. Ее диаметр должен быть минимум на 0,1 мм меньше, чем диаметр непосредственно сопла.

Возможные неисправности дизельных форсунок

Наиболее частой причиной неисправности является нарушение плотности посадки иглы в направляющей втулке форсунки. Если ее значение уменьшено, то через новый зазор протекает большое количество топлива. В частности, для нового инжектора допускается утечка в объеме не более 4% от рабочего топлива, которое попадает в цилиндр. В целом же, количество топлива из форсунок должно быть одинаковым. Обнаружить утечку топлива на форсунке можно следующим образом:

найти информацию о том, какое давление должно быть при открытии иглы в форсунке (для каждого двигателя он будет различным);
снять форсунку и установить ее на испытательный стенд;
создать заведомо высокое давление на форсунке;
с помощью секундомера измерить время, через которое давление упадет на 50 кгс/см2 (50 атмосфер) от рекомендуемого.

Проверка форсунки на стенде

Это время также прописано в технической документации к двигателю. Обычно для новых форсунок оно составляет от 15 секунд и более. Если форсунка поношенная, то это время может сократиться до 5 секунд. Если время меньше 5 секунд, значит форсунка уже находится в нерабочем состоянии. Дополнительную информацию о том, как ремонтировать дизельные форсунки (выполнять замену распылителей) вы можете почитать в дополнительном материале.

При износе седла клапана форсунки (не держит требуемого давление и происходит чрезмерный слив) ремонт бесполезен, обойдется больше половины стоимости новой (а это около 10 тыс. руб).

Иногда дизельный инжектор может давать небольшую или обильную течь горючего. И если во втором случае необходим лишь ремонт и полная замена форсунки, то в первом случае можно обойтись собственным силами. В частности, необходимо притереть иглу к седлу. Ведь основная причина подтекания — нарушение уплотнения на торце иглы (другое название — уплотняющий конус).

Для удаления подтекания дизельной форсунки зачастую используют тонкую шлифовальную пасту ГОИ, которую разводят с керосином. Во время притирки необходимо следить за тем, чтобы паста не попала в зазор между иглой и втулкой. По окончании работ все элементы промывают в керосине или солярке без примесей. После этого нужно обдуть их сжатым воздухом из компрессора. После сборки вновь проверить на наличие течи.

Выводы

Частично вышедшие из строя форсунки являются не критичной, однако весьма неприятной поломкой. Ведь их неправильная работа ведет к значительной нагрузке на другие узлы силового агрегата. В целом же, машину при забитых или ненастроенных форсунках эксплуатировать можно, однако желательно как можно быстрее выполнить ремонт. Это позволит сохранить в работоспособном состоянии двигатель автомобиля, что избавит вас от еще больших денежных расходов. Так что при проявлении первых же симптомов нестабильной работы форсунок на вашем дизельном автомобиле рекомендуем хотя бы элементарным способом проверить работоспособность форсунки, которую как видите вполне под силу сделать каждому в домашних условиях.

Форсунка дизельная – устройство и разновидности

Топливная форсунка выступает ключевым элементом сразу двух популярных разновидностей двигателей. Первым из них является дизель, вторым – бензиновый инжектор. Характерной особенностью становится разнообразие конструктивных вариантов этой важной части конструкции силовых агрегатов. В статье подробно рассматриваются дизельные форсунки двигателя, плюсы и минусы отдельных видов, а также наиболее частые неисправности и способы их устранения.

Назначение дизельной форсунки

Дизельная форсунка предназначена для осуществления сразу трех принципиально важных для работы силового агрегата функций. Первая заключается в дозировании топливовоздушной смеси, вторая – в распылении горючего, третья – в последующем впрыске непосредственно в камеру сгорания.

Эффективное выполнение каждой из задач достигается за счет специальной конструкции детали, одним из элементов которой выступает сопло (другие названия – распылитель или распределитель). В современных дизельных двигателях используются сопла двух типов – с многодырчатыми и шрифтовыми распределителями.

Характерной особенностью эксплуатации форсунок становятся крайне непростые условия работы. Их формирование объясняется двумя главными факторами. Первый – подача топлива под давлением, что особенно актуально именно для дизельных двигателей, так как значение этого параметра заметно выше.

Второй – эксплуатация не только в агрессивной среде, но и с высокими требованиями к герметичности подвижных частей. Именно поэтому для изготовления форсунок применяются сплавы, обладающие повышенной прочностью, износостойкостью и устойчивостью к агрессивным воздействиям.

Устройство и порядок работы

Сегодня используются разные виды форсунок дизельного двигателя. Но несмотря на достаточно существенные конструктивные различия, можно выделить общие для всех и присутствующие практически всегда элементы. К ним относятся:

корпус, который традиционно используется для размещения других частей изделия;
распылитель (игла), непосредственно подающий топливо;
плунжер (стержень), поступательно двигающийся внутри корпуса и предназначенный для нагнетания давления;
запирающая пружина, которая фиксирует иглу в определенном положении (для автоматически управляемых форсунок заменяется электромагнитным клапаном и другими подобными приборами);
подающий штуцер, через который горючее попадает внутрь форсунки;
клапан управления, функция которого заключается в дозировании топлива и регулировании частоты впрыска;
фильтр очистки, входящий в общую систему подготовки горючего к эффективному сгоранию;
отводящий штуцер, который направляет неизрасходованное топливо обратно в бак.

Аналогичным образом можно выделить несколько общих этапов различных видов дизельных форсунок. В их число входят такие:

Закрытое положение. Начало рабочего цикла. Характеризуется нагнетанием высокого давления с двух сторон – и пружины, и плунжера, что позволяет оставаться форсунке закрытой.
Начальная стадия впрыска. Стартует после команды автоматической системы управления на движение плунжера вверх. Результатом ослабления давления на иглу становится ее последующее аналогичное перемещение, что открывает топливу доступ в камеру сгорания.
Открытое положение. Плунжер упирается в верхнюю часть конструкции корпуса. Игла также сдвинута вверх на максимум, что означает полное открытие форсунки.
Завершение впрыска смеси. И плунжер, и распылитель опускаются в нижнее положение. Это перекрывает горючему доступ в камеру сгорания. Последний этап рабочего цикла, означающий переход к очередному повторению описанного процесса, начиная с первой стадии.

Разновидности форсунок

Как было отмечено выше, на практике используется несколько разновидностей дизельных форсунок. Наиболее часто речь идет о четырех типах детали, каждый из которых заслуживает более внимательного и детального рассмотрения.

Механическая

Классический вариант конструкции, который применяется все реже. Именно он описан выше при перечислении основных этапов рабочего цикла, так как выступает наиболее типовым из всех.

Основным отличием механической форсунки от остальных вариаций этой детали дизельного двигателя становится отсутствие автоматической системы управления и регулировки работы.

Поэтому не стоит удивляться тому, что оснащенные ею силовые агрегаты уже отвечают требованиям современных экологических стандартов, а также менее эффективны в части производительности.Сказанное справедливо даже для усовершенствованных механических форсунок, конструкция которых предусматривает наличие двух запирающих пружин.

Их назначение – разделение фазы подъема распылителя на два этапа, что позволяет добиться более высокой гибкости в подаче топлива, плавного хода автомобиля, более полного сжигания солярки и снижения шума в процессе эксплуатации силового агрегата.

Электромеханическая

Ключевым отличием от описанного выше варианта становится управление движением плунжера и, как следствие, иглы распылителя посредством специального электромагнитного клапана, то есть – в автоматическом режиме. Такой формат работы позволяет повысить точность и оперативность дозировки горючего, а также отрегулировать периодичность впрыска.

Электромеханические форсунки напоминают электромагнитные аналоги, которые особенно часто используются в бензиновых двигателях с инжектором. Применение в дизелях заметно ограничивается недостаточной приспособленностью конструкции к эксплуатации при намного более высоком давлении.

Насос-форсунка

Используется в дизельных двигателях, конструкция которых не предусматривает наличие традиционного топливного насоса высокого давления или ТНВД. Фактически его функции выполняют сами насос-форсунки, внутри каждой из которых встроен отдельный небольшой и намного более простой с конструктивной точки зрения насос.

Результатом становится компактность дизельного двигателя, максимально полное сгорание топлива и уверенное самовоспламенение горючего. Но перечисленные преимущества сопровождает ряд недостатков, главными из которых выступают два. Первый – очень серьезные требования к качеству солярки, второй – удорожание стоимости изготовления двигателя.

Пьезоэлектрическая форсунка

Самая популярная на сегодня разновидность рассматриваемой детали. Ее востребованность объясняется предельно просто – именно пьезоэлектрические форсунки лучше всего подходят для использования в системе подачи топлива CommonRail. Она была разработана в 90-е годы прошлого века и фактически стала стандартным вариантом комплектации для современных дизелей.

Дизельная форсунка CommonRail отличается от описанных выше разновидностей применением вместо пружины или электромеханического клапана пьезоэлемента, часто называемого кристаллом. Благодаря ему обеспечивается более частое срабатывание устройства, в 4 раза превышающее альтернативные варианты конструкции.

Это позволяет наиболее полно использовать достоинства впрыска по схеме CommonRail, что ведет к одновременному увеличению КПД двигателя, снижению расхода горючего и уменьшению вредных выхлопов в атмосферу.

Неисправности и ремонт форсунок

Наиболее частой причиной проблем с эффективной работой дизельной форсунки становится использование некачественного топлива. В подобной ситуации заметно повышается износ подвижных частей детали, происходит интенсификация эрозии металлических поверхностей, а также наблюдается ряд других малоприятных последствий. К числу последних относятся:

трудности при запуске дизеля;
перепады или снижение мощности двигателя;
порывистое движение автомобиля при увеличении оборотов; повышенный расход горючего;
рост объемов или ухудшение качества выхлопов и т.д.

Обнаружение любой из перечисленных проблем требует срочного вмешательства.

Ремонт форсунок производится в специализированных автосервисах, так как предусматривает использование современного оборудования, включая диагностические стенды. Наиболее часто выполняется традиционная промывка форсунок. Она производится с применением специальных составов – вручную или автоматически на уже упомянутых стендах.

В последние годы активно применяется чистка форсунок ультразвуком. Такой вариант проведения ремонта позволяет добиться положительного результата – быстро, с гарантией и на длительный срок. Главное – обратиться к профессионалам, оснащенным современным оборудованием.