Давление форсунок диз двигателей

Алгоритм работы насос-форсунки дизельного двигателя

      Качество распыления дизельного топлива в цилиндре, во многом определяет процесс его горения, и образования токсичных веществ в отработавших газах. Более качественное распыление достигается при высоком давлении, порядка 1800 бар и выше.

Однако устаревшие системы дизельных двигателей не могут обеспечить подачу топлива к форсункам под таким давлением, т.к. в таком случае потребовались бы делать топливопроводы высокого давления, с очень большим наружным диаметром из-за увеличения толщины стенок.

Чтобы не применять громоздких топливопроводов при увеличении давления впрыска, многие ведущие автомобильные фирмы начали применять насос-форсунки с электронным управлением.

Насос-форсунка представляет собой впрыскивающий насос с узлом управления и форсунку в едином узле индивидуально на каждый цилиндр двигателя.

Система дизельной топливной аппаратуры (электронно управляемая насос-форсунка) начала применяться на грузовых автомобилях с 1994 года, а на легковых четырьмя годами позже. Модульная конструкция систем питания дизельных двигателей с насос-форсунками, позволяет устанавливать их без особых затрат времени, на двигатели различных конструкций.

Давление форсунок диз двигателей

Обозначение по BOSCH
UIS (UNIT-INJECTOR-SYSTEM) UPS (UNIT-PUMP-SYSTEM)
Обозначение по Delphi
EUI (Electronic Unit Injectors) EUP, (Electronic Unit Pumps)

Элемент EUI (насос- форсунка с электронным управлением) в сборе представляет собой механизм — с механическим созданием давления;

  • электронным управлением впрыска, что означает управление и контроль бортовым компьютером времени начала впрыска (угла по отношению к положению коленвала) и продолжительности впрыска, тем самым обеспечивается возможность изменять количество впрыскиваемого топлива;
  • надлежащим распылом топлива (высокого давления до 2 200 бар)

Ниже приведен наиболее упрощенный алгоритм работы насос- форсунки с электронным управлением, но именно он позволяет наилучшим образом понять схематику работы узла.

Давление форсунок диз двигателей Давление форсунок диз двигателей
В этой позиции плунжер находится в верхней точке, а клапан управления открыт. Топливо идет через всю насос- форсунку (заполнены все полости) Кулачек давит вниз и плунжер начинает перемещаться, перекрывая входное отверстие. Впрыска не происходит, т.к. клапан все еще открыт и топливо вытесняется через него.
Давление форсунок диз двигателей Давление форсунок диз двигателей
На актуатор (электромагнит) подается напряжение и клапан закрывается с большой скоростью. Плунжер продолжает движение вниз и давление быстро нарастает. Давление топлива преодолевает силу пружины и игла распылителя начинает открытие при давлении ~ 300 бар. Давление продолжает быстро нарастать до 1800…2200 бар и происходит впрыск топлива После окончания подачи электричества на актуатор электромагнитный клапан открывается, давление резко падает, игла форсунки по воздействием пружины  закрывает отверстие распылителя процесс впрыска заканчивается

      Таким образом, работу насос- форсунки можно условно разделить на 4 хода плунжера: ход впуска и наполнения, предварительный ход, ход нагнетания и впрыска топлива, окончание процесса впрыска. Более подробно алгоритм приведен ниже

Давление форсунок диз двигателей 1.    Ход впуска и наполнения.При движения плунжера вверх, под воздействием возвратной пружины, топливо при постоянном давлении поступает по каналу 7 от  насоса низкого давления в полость клапана управления 6, который открыт под воздействием прижимной пружины, так как напряжение на соленоиде отсутствует. По каналам топливо попадает в полость высокого давления 4.
Давление форсунок диз двигателей 2. Предварительный ход.Поворачиваясь кулачек кулачкового вала начинает оказывать давление на плунжер 2, который перемещается вниз. Клапан управления все еще открыт и топливо, под давлением движущегося вниз плунжера 2, вытесняется через выпускной канал 8 в систему низкого давления.
Давление форсунок диз двигателей 3. Ход нагнетания и процесс впрыска топливаОт блока управления на электромагнит 9 клапана управления подается напряжение, и якорь соленоидного клапана под воздействием созданного электромагнитного поля закрывает клапан, преодолевая при этом сопротивление пружины клапана. Сила магнитного потока при этом должна быть достаточно большой, чтобы обеспечить достаточное уплотнение между плоскостями 10. Чем ближе якорь расположен к ярму, тем больше сила прижатия клапана к седлу, что позволяет снизить величину тока управления соленоидным клапаном, уменьшая расход электроэнергии, и сохраняя при этом закрытое положение клапана. Сообщение между полостями высокого и низкого давления при этом перекрывается. Закрытие соленоидного клапана приводит к изменению тока катушки 9, что определяется блоком управления, как начало подачи топлива. Давление топлива в полости высокого давления при движении плунжера возрастает. Одновременно возрастает давление и в полости распылителя форсунки. При достижении давления начала подъема иглы распылителя около 300 бар игла распылителя слегка приподнимается и начинается впрыск топлива в камеру сгорания (фактическое начало впрыска или начало подачи). Давление впрыска постоянно увеличивается по мере хода плунжера насоса. . Давление продолжает быстро нарастать до 1800…2200 бар и происходит впрыск топлива
Давление форсунок диз двигателей 4. Окончание процесса впрыска После полного открытия электромагнитного клапана давление резко падает, игла форсунки при этом закрывает отверстие распылителя, усилием пружины клапан управления возвращается в исходное положение и процесс впрыска заканчивается.

Примечание: 1 – кулачек кулачкового вала; 2 – плунжер; 3 – возвратная пружина; 4 – полость высокого давления; 5 – клапан соленоида; 6 – полость клапана управления; 7 – впускной канал; 8 – выпускной канал; 9 – обмотка соленоида; 10 – седло клапана; 11 – игла форсунки

Обязательным условием эффективного сгорания дизельного топлива является хорошее смесеобразование. Для этого топливо должно подаваться в цилиндр в нужном количестве, в нужный момент и как можно более высоким давлением.

Уже при незначительных отклонениях от требуемых параметров распыления топлива отмечается увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах, повышение шумности процесса сгорания и увеличение расхода топлива.

Важным моментом для процесса сгорания в дизельном двигателе является малая величина задержки самовоспламенения (Задержка самовоспламенения — промежуток времени между началом впрыска топлива и началом повышения давления в цилиндре).

Если в этот временной промежуток подается большое количество топлива, то это ведет к резкому повышению давления  в цилиндре, повышению нагрузок на цилиндро- порщневую группу и к резкому увеличению уровня шума процесса сгорания.

Увеличение рабочих циклов

Для достижения большей плавности протекания процесса сгорания, снижения шума и выброса токсичных веществ в насос-форсунках перед основным впрыском осуществляется предварительный впрыск (впрыск под небольшим давлением небольшого количества топлива).

Благодаря сгоранию этого малого количества топлива в камере сгорания повышаются давление и температура. Вследствие чего происходит ускоренное самовоспламенение топлива, поданного в ходе основного впрыска.

Предварительный впрыск и наличие паузы между предварительным и основным впрыском способствует тому, что давление в камере сгорания повышается не скачкообразно, а относительно равномерно. Вследствие этого достигается снижение шумности процесса сгорания и уменьшение эмиссии окислов азота.

В таких форсунках дополнительно устанавливается разгрузочный поршень. Примитивная схема каналов и элементов у такой насос-форсунки дана ниже.

Давление форсунок диз двигателей

Заполнение камеры высокого давления

В процессе заполнения камеры высокого давления плунжер под действием основной пружины движется кверху, что ведет к увеличению объема камеры высокого давления.

Клапан управления насос-форсунки под действием пружины клапана в момент отсутствия магнитного поля от соленоида находится в открытом состоянии и соединяет питающую магистраль и камеру высокого давления.

Топливо под давлением из питающей магистрали заполняет камеру высокого давления.

Начало предварительного впрыска

Кулачек кулачкового вала поджимает плунжер книзу. Плунжер, в свою очередь, отжимает топливо из камеры высокого давления в питающую магистраль. Протекание процесса впрыска топлива происходит под управлением блока управления двигателя через соленоид и клапан управления.

По сигналу от блока управления двигателем на электромагните (соленоиде) форсунки возникает магнитное поле и клапан управления прижимается к седлу, перекрывая путь топливу из камеры высокого давления в питающую магистраль. Вследствие этого происходит повышение давления в камере высокого давления.

Когда давление достигает 180 бар, оно становится выше, чем усилие пружины распылителя. Игла распылителя приподнимается, и начинается предварительный впрыск.

  • Демпфирование хода иглы распылителя
  • В процессе предварительного впрыска ход иглы распылителя демпфируется гидравлическим буфером, что дает возможность точно дозировать количество впрыскиваемого топлива.
  • Это происходит таким образом:на первой трети хода ничто не мешает ходу иглы. При этом в камеру сгорания предварительно впрыскивается топливо (рис А)

Как только демпферный клапан начнет перемещаться по отверстию в корпусе распылителя (рис В), топливо над иглой распылителя сможет поступать под давлением в зону размещения пружины только через зазор снизу демпферного клапана. Вследствие этого возникает гидравлический буфер, который ограничивает ход иглы распылителя при предварительном впрыске.

Конец предварительного впрыска

Под действием увеличивающегося давления перепускной клапан движется книзу, тем самым увеличивая объем камеры высокого давления. Вследствие этого давление на короткое время падает, и игла распылителя закрывается.

Предварительный впрыск закончился. Вследствие перемещения вниз перепускного клапана пружина распылителя сжимается сильнее.

Поэтому для повторного открытия иглы распылителя при последующем – основном — впрыске необходимо давление топлива больше, чем при предварительном впрыске.

Начало основного впрыска

Вскоре после запирания иглы распылителя давление в камере высокого давления опять поднимается. Клапан управления под воздействием электромагнита закрыт, а плунжер насос-форсунки движется вниз. Когда давление достигает примерно 300 бар, оно становится больше, чем давление пружины распылителя.

Игла распылителя снова поднимается, и в камеру сгорания впрыскивается основная порция топлива. Давление при этом поднимается до 2050 бар, поскольку в камере высокого давления сжимается больше топлива, чем может его выйти через распылитель.

При достижении двигателем максимальной мощности, а также при наибольшем крутящем моменте и одновременно самом большом количестве впрыскиваемого топлива давление максимально.

Читайте также:  Вибрация при работе двигателя пежо 206

Конец основного впрыска

Конец впрыска, когда с блока управления двигателя перестает поступать сигнал на электромагнитный клапан.

При этом клапан управления под действием пружины отходит от седла, и сжимаемое плунжером топливо может поступает во внешнюю магистраль. Давление топлива падает.

Игла распылителя закрывается, и перепускной клапан под действием пружины распылителя возвращается в исходное положение. Основной впрыск закончен.

Соленоидный клапан управления

Соленоидный клапан управления можно разделить на две группы – соленоидную (электромагнитную) и непосредственно клапанную. Клапанная группа состоит из клапана управления 2 (рис.), корпуса 12 клапана составляющего единое целое с корпусом насос- форсунки и пружины клапана 1.

Соленоидный клапан управления (принципиальная схема): 1 – пружина клапана управления; 2 – клапан управления; 3 – полость высокого давления; 4 – полость низкого давления; 5 – компенсационная шайба; 6 – катушка актуатора; 7 – кожух; 8 – штекер; 9 – щель для прохода топлива; 10 – уплотнительная плоскость корпуса клапана; 11 – уплотнительная плоскость клапана; 12 – корпус; 13 – накидная гайка; 14 – магнитный диск; 15 – магнитный сердечник; 16 – якорь; 17 – уравнительная пружина

Уплотнительная плоскость 10 корпуса клапана имеет конусообразную форму. Посадочная поверхность клапана 11 имеет точно такую форму, однако угол конуса клапана немного больше угла конуса его корпуса.

Когда клапан закрыт и прижат к корпусу, корпус и клапан соприкасаются только по линии седла клапана, благодаря чему достигается очень хорошее уплотнение клапана. Клапан управления и его корпус составляют прецизионную пару и очень плотно подогнаны друг к другу. Магнит состоит из ярма магнитопровода и подвижного якоря 16.

Ярмо в свою очередь состоит из магнитного сердечника 15, катушки 6 и штекеров выводных контактов 8. Якорь соединен с клапаном. Между магнитным ярмом и якорем в исходном положении имеется зазор.

Последние поколения насос-форсунок

Указанные выше схемы работы имеют свое развитие в насос- форсунках следующих поколений и других производителей.

Так в насос- форсунках производства компаний Delphi, Cummins, CAT клапан управления представляет собой единый узел ни с корпусом насос- форсунки, о непосредственно пару «клапан – обойма клапана», которые при необходимости заменяются в процессе ремонта.

Последние поколения насос- форсунок (например, Delphi серии «Е-3») имеют ни один клапан управления, а два, что обеспечивает возможность осуществления до 5 впрысков в пределах предварительного – основного – дожигого.

Данные возможности вкупе с дополнительными мерами (например установкой систем EGR, SCR) делают возможным выполнение строжайших норм по экологии («Евро 5», перспективные «Евро 6»). В перспективе разработки по объединению систем Common Rail и насос- форсунок в единую систему.

  1. Схема управления топливной системой «насос-форсунка»
  2. Пример схемы управления топливной системой «насос- форсунка» грузового автомобиля (VOLVO).

Поиск насос-форсунок

Проверка дизельных форсунок в домашних условиях на слив в обратку и на стенде

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.

Рассматриваемые процедуры:

Давление форсунок диз двигателей

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).

Давление форсунок диз двигателей

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:

Давление форсунок диз двигателей

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:

Давление форсунок диз двигателей

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.

Точный объем топлива, которое может подавать в обратную магистраль вы можете найти в мануале своего автомобиля или двигателя.

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:

Давление форсунок диз двигателей

Максиметр

  • 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

Давление форсунок диз двигателей

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.

Читайте также:  Высокая температура двигателя volvo s60

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.

Если диаметр сопла увеличен в диаметре на 10 или более процентов, то он подлежит замене. Также распылитель заменяют в случае, если разница в диаметрах отверстий будет более 5%.

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.

Давление форсунок диз двигателей

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).

Замена одной иглы в форсунке без замены направляющей втулки не рекомендуется, поскольку они подгоняются друг под друга с высокой точностью.

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.

Не нашли ответ на свой вопрос?

Спрашивайте в х. Ответим обязательно!

Форсунки для дизельных двигателей – схема, принцип работы и ремонта + видео

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.

Давление форсунок диз двигателей

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.

Давление форсунок диз двигателей

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.

Давление форсунок диз двигателей

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.

Давление форсунок диз двигателей

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.

Давление форсунок диз двигателей

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.

Давление форсунок диз двигателей

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.

  • Михаил
  • Распечатать

Проверяй, но доверяй: как диагностируют и ремонтируют форсунки дизелей

Думаю, не открою Америки, если скажу, что ремонт дизельной топливной аппаратуры — это дорого. Особенно если пропустить тот момент, когда ещё возможно что-то исправить, не перебирая всю запущенную систему. Поэтому очень важно знать, что своевременный визит в сервис просто необходим, ведь в особо тяжких случаях придётся здорово раскошелиться.

Я, конечно, понимаю, что средний класс у нас может себе позволить сливать в раковину бульон от «доширака», но ценник за восстановление мотора тысяч в 150-200 способен подкосить душевное здоровье многих владельцев бюджетных дизельных иномарок. Кстати, в полной мере это относится к сравнительно недорогим корейским автомобилям, количество которых на наших дорогах только растёт, и доля посещений «дизельных» сервисов которыми также неумолимо прибавляется.

Итак, когда нужно задуматься о посещении СТО? Если честно, то поводов много, и незначительных среди них нет. Загорелась лампа «Check engine» – в сервис, запуск стал тяжелее, чем обычно – в сервис, повалил чёрный дым – в сервис, появился новый оттенок в звуке мотора – в сервис. Потому что всё это – признаки неисправности. Какой? Обычно без диагностики ответить на этот вопрос нельзя.

Давление форсунок диз двигателей

Поэтому причину выяснить нужно как можно быстрее, пока есть возможность обойтись малыми средствами.

К сожалению, отремонтировать топливную аппаратуру Common Rail в гараже невозможно, поэтому в данном случае экономия может заключаться лишь в своевременном обращении к специалистам.

Причём именно к специалистам, а не к группе лиц со сканером elm327 с известного китайского сайта за 600 рублей.

Допустим, что некоторые признаки неисправности есть. К кому обращаться? Логичнее всего — к представителю фирмы-производителя. Например – в авторизованную мастерскую «Бош Дизель Сервис». Там мы будем следовать по пятам за специалистами, дышать им в затылок, лезть под руки и задавать глупые вопросы. Выполнять работу журналиста, то есть. Поехали!

Читайте также:  Гриндер своими руками с двигателем от стиральной машины своими руками

От стенда до стенда

Поиск большинства неисправностей двигателя начинается с компьютерной диагностики. О том, как это делать правильно, мы недавно рассказывали, а скоро ещё приоткроем тайны диагностики дизелей. Пока скажу коротко: на этой СТО следуют канонам качественной диагностики. Из сканеров обычно хватает одного Bosch KTS 540, но иногда приходится использовать и другие инструменты.

Проверяют наличие ошибок из-за пропусков зажигания, работу электромагнитной части, давление и ещё много различных параметров. Делать это надо тщательно, спешка приводит к ошибке. Например, есть такое явление, которое специалисты называют «зеркальная форсунка».

Встречается оно в случае, когда, например, форсунки второго и четвёртого цилиндров уже склеили ласты, а форсунки первого и третьего цилиндров пытаются их потерю компенсировать. И тогда именно они будут показывать ошибки, хотя виновата совсем другая парочка.

Впрочем, по одной форсунки умирают редко: ресурс у них на одном моторе обычно одинаковый.

После диагностики и определения признаков неисправности форсунок снимем их с автомобиля и отнесём в небольшое помещение, закрытое дверью с табличкой «Мойка агрегатов». Да, все помещения топливного участка «Бош Дизель Сервис» имеют свои функции, никто не будет возиться с грязной деталью в «чистой комнате», потому что в ней форсунки собирают, а тут не то что грязи — пыли быть не должно.

Давление форсунок диз двигателей

Ещё отмечу, что форсунка – это название разговорное. Правильно эту деталь называть инжектор CR (Common Rail), но мы тут научные труды не пишем, а говорим понятным и доходчивым языком.

Поэтому форсунка, и точка. Её модель – Bosch 0445110064.

Если эти цифры вам ни о чём не говорят (как, собственно, и мне), то скажу, что такие стоят, например, в Hyundai Santa Fe до 2005 года или в Elantra до 2006 года выпуска.

Итак, форсунку моют. Теперь она уже не похожа на грязную железку, и её можно передать на первую проверку. Первый стенд, куда попадает чистая (пока в основном снаружи) форсунка, помогает проверить ход анкера. Прибор показывает 0,031 мм, что вполне соответствует норме. Поэтому надо разбираться с ней дальше.

Следующий стенд называется Bosch EPS 100. Внешне приборчик несложный, похожий на какую-то качалку. По сути, так это и есть: с его помощью в форсунку под давлением подаётся калибровочная жидкость. И одновременно – импульс для имитации срабатывания форсунки. Таким способом проверяется гидроплотность форсунки: не протекает ли она под давлением.

Давление форсунок диз двигателей

Отмечу, что в стендах используется действительно специальная калибровочная жидкость, а не обычное дизтопливо. Во-первых, она не токсична, а во-вторых, только с её помощью можно будет получить точные параметры работы форсунок и в дальнейшем произвести их ремонт.

Если результаты испытания на EPS 100 покажут, что форсунка неисправна, её сразу можно будет отправить на ремонт. Но это – не наш случай. Она не протекает, брызжет жидкостью весьма недурственно. Поэтому специалист отправляет её в ультразвуковую ванну, после чего её ставят на следующий стенд – EPS 200.

Здесь цикл испытаний чуть сложнее, и на этом стенде, по сути, проводится имитация работы форсунки на автомобиле. Соответственно, и давление тут уже выше: не 400 бар, как на EPS 100, а 2 000. И вот тут мы замечаем неисправность – завышенную подачу. Если проще, то форсунка пропускает топливо.

Вот теперь и наступило время разборки.

Может, это и странно, но опытный специалист разбирает форсунку за несколько минут. Теперь она лежит перед нами в совсем непонятном виде кучи деталек, часть из которых очень маленького размера.

И мы сразу замечаем, что игла распылителя когда-то очень хорошо грелась. На всякий случай посмотрим на неё под микроскопом. Да, дефекты очевидны, ни о каких микронных зазорах речи тут быть не может.

Но это ещё не всё.

Давайте-ка под микроскопом изучим посадочное место запорного шарика в седле клапана. Да, микроскоп тоже входит в непременный состав инструментов для контроля состояния частей форсунки.

Посмотрите, как выглядит шарик в клапане в руках мастера сервиса: проще подковать блоху и сделать ей татуировку «Инь-Янь» на лапе, чем увидеть что-то невооружённым глазом.

Но у нас глаз вооружён электронным микроскопом, поэтому смотрим на седло клапана.

В идеале оно должно быть идеально ровным. У нас же хорошо виден дефект, с которым нормально работать форсунка не будет. Давайте на секунду отвлечёмся и послушаем, откуда в форсунке столько повреждений рабочих поверхностей.

Про стружку

Конечно, основным врагом форсунки следует считать некачественное топливо. Но само по себе оно не так опасно, как те беды, которое оно творит с топливным насосом высокого давления (ТНВД). Там есть прецизионные пары, которые смазывает исключительно солярка. Дизтопливо, слитое тайно во мраке ночи с соседского тепловоза, смазывает иногда плохо (и не только смазывает).

Это вредит не только ТНВД, но и форсункам: стружка попадает в топливную магистраль, а оттуда – в форсунки. При слове «стружка» мы представляем что-то заметное и страшное, на самом деле её почти не видно. Но найти её легко, для этого в сервисе топливо с фильтра сливают в небольшую пластиковую ёмкость и проводят вдоль стенок магнитом.

Если стружка есть, то в жидкости заметно движение.

Вторая причина – износ привода подкачивающего насоса и шестерён самого насоса. Их можно разглядеть на фотографиях. Весь этот снятый с поверхностей металл в виде мельчайшего абразива попадает в топливные форсунки, а результат этого безобразия мы уже видели.

Давление форсунок диз двигателей

Исходя из сказанного, приходится делать неутешительный вывод: замена форсунки не всегда решает проблему. Бывает, что новые или отремонтированные инжекторы проезжают тысяч пять и снова впадают в кому.

И всё из-за того, что в топливной системе остаются продукты износа ТНВД, которые к тому же и постоянно пополняются: насос-то никто не догадался восстановить.

И специалисты сервиса очень рекомендуют при неполадках форсунок тщательно проверить всю систему: так будет не только надёжнее, но и дешевле.

Но вернёмся к нашим баранам. К форсункам, то есть.

Контроль и ещё раз контроль!

Теперь наступает время сборки. Её проводят в специальной «чистой комнате» топливного участка.

Важно, чтобы при сборке в агрегат не попадала пыль и прочий мусор: грязная форсунка долго не проработает (если вообще будет работать).

Конечно, кроме испорченных частей меняют и детали разового монтажа — например, все уплотнительные элементы. Но тут интереснее увидеть как, а точнее, чем это делают.

Давление форсунок диз двигателей

Специалист открывает программу, которая даёт все моменты затяжек соединений форсунки. Допуски очень точные, поэтому и ключ тут непростой. Я бы сказал, фантастический динамометрический ключ. Стоит он от 7 000 евро (что-то мне даже стало стыдно за свою машину: она дешевле ключа в два раза). С таким ключом ошибка при сборке исключена.

А теперь пришла пора проверить результат работы. Для этого собранная форсунка отправляется в настоящего монстра – стенд Bosch EPS 815.

Он используется не только для диагностики, но и для контроля соответствия отремонтированной форсунки заводским параметрам.

Всю работу он выполняет сам, поэтому после окончания мастеру остаётся лишь проверить параметры инжектора, убедиться, что всё работает как надо, снять его со стенда и… наклеить на него стикер. И вот это тоже интересный момент.

Все форсунки, прошедшие ремонт в авторизованных Бош Дизель Центрах и Сервисах, регистрируются в программе системы контроля качества Bosch QualityScan.

Как и всё гениальное, работает это просто: на наклейке есть код (в том числе и QR), по которому можно отследить всю историю ремонта форсунки: где её ремонтировали, что с ней делали, какие ставили запчасти.

Это удобно и для клиентов, которые могут с помощью бесплатной программы для смартфона проверить результаты работы, так и для специалистов сервиса, которые всегда могут точно узнать, что с форсункой делали до них.

Что ещё надо знать о диагностике и ремонте форсунок?

Как я уже говорил, топливная аппаратура Common Rail – штука недешёвая, и не то чтобы капризная, а, скорее, требовательная. Наплевательское отношение к её элементам может выйти боком и ударить по карману.

Поэтому не стоит пытаться экономить и отдавать форсунки в ремонт гаражным «мастерам» и людям, которые считают, что перебрать инжектор CR можно на кухонном столе ножом, отвёрткой и пассатижами. Это совсем не так.

Скупой платит дважды – это истина, и ничего с этим не поделаешь.

Какими бы замечательными ни были топливо и обслуживание автомобиля, форсунки очень редко служат более 200 тысяч километров, поэтому к этому пробегу нужно быть готовым к ремонту форсунок, как правило – всех вместе. И ещё категорически нельзя пропускать сроки ТО дизельного автомобиля. Впрочем, об этом как-нибудь в другой раз.

За помощь в подготовке материала выражаем благодарность мастерской«Бош Дизель Сервис» (СПб, пр. Большевиков, д. 42)

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector