Форсунка

Типы форсунок

В современных транспортных средствах чаще всего используется три типа деталей:

• электромагнитная;
• электрогидравлическая;
• пьезоэлектрическая.

Поговорим про каждый из них более детально.

Электромагнитная

Клапаном, отвечающим за подачу горючего на сопло детали, в данном случае управляет индукционная катушка с подвижным сердечником. А ей, в свою очередь, управляют программные алгоритмы, внесенные в электронный блок управления. Они работают в зависимости от степени нажатия на акселератор.

На сегодняшний день электромагнитные форсунки являются одними из самых распространенных. Именно этот вид устройств устанавливают в подавляющее большинство бензиновых инжекторных моторов, которыми оборудуют легковые автомобили.

Подробнее устройство электромагнитного варианта устройства и принципа его работы описано выше.

Электрогидравлическая

Представляет собой гибрид электромагнитного и механического типа устройств. Используется в современных дизелях, оснащенных ЭБУ.

В основе работы этого типа устройства – разнице давления горючего. Когда клапан находится в закрытом состоянии, давление больше в области поршня, расположенного в камере управления, и менее интенсивно на игле. Когда необходимо произвести впрыск, с блока управления поступает соответствующий сигнал и электромагнитный клапан приоткрывается. При этом он распределяет топливо таким образом, что на поршень оно оказывает меньшее давление, чем на иглу. Благодаря подобному перераспределению он находиться в открытом состоянии. В результате этого игла приподнимается и бензин или ДТ может свободно поступать в цилиндр. Именно в этот момент и происходит собственно впрыск.

Пьезоэлектрическая

Представляет собой усовершенствованный вариант электрогидравлической форсунки. Имеет по сравнению с ней лучшие характеристики, так как очень быстро срабатывает. Благодаря этому за один такт можно произвести несколько впрысков топлива подряд (обычно 3 – 4)

Это особенно важно для дизельных двигателей (что и обусловило область применения этой разновидности детали)

Конструкция пьезоэлектрической форсунки в точности повторяет таковую у электрогидравлической. Главное отличие состоит в том, что в данном случае вместо клапана-электромагнита на устройство устанавливают пьезоэлектрический элемент, который увеличивается в размерах при поступлении на него электрического тока.

Когда клапана находится в закрытом состоянии, на поршень камеры управления топливо оказывает интенсивное давление, а на иглу – низкое. При подаче тока на пьезоэлемент с ЭБУ он увеличивается, толкает поршень и тем самым открывает клапан. Давление перераспределяется – наиболее интенсивное оказывается на иглу. Топливо свободно сквозь нее проходит, в результате чего происходит впрыск.

Таким образом, количество поступающего в цилиндр топлива при использовании этой конструкции определяется длительностью воздействия электрического тока на пьезоэлемент, а также давлением топлива.

Следует отметить, что бывают и другие разновидности форсунок (например, механическая). Однако они постепенно выходят из употребления.

Преимущества использования инжектора

Ресурс, которым обладают форсунки высокого давления, не идёт ни в какое сравнение с карбюраторной моделью управления. Система, контролируемая электроникой, имеет ряд преимуществ, которые ощутимы сразу после запуска двигателя.

• Система дозированного впрыска даёт ощутимую экономию топлива;
• Увеличение мощности силового агрегата и его динамических показателей;
• Огромный ресурс работы и отсутствие необходимости в обслуживании;
• Простота запуска силовой установи независимо от погодных условий;
• Меньший износ двигателя и плавность при наборе скорости;
• Приемлемый уровень выхлопных газов.

Эффективность работы инжекторного двигателя превосходит системы прошлого поколения и представляет собой точно отлаженный механизм. Электронное управление даёт возможность задействовать форсунки низкого давления или систему Common Rail для наиболее точной подачи топлива. Карбюратор чрезвычайно редко выходит из строя, а отсутствие необходимости периодической настройки делает такую систему удобной в эксплуатации.

Устройство, назначение и виды форсунок

Основная функция форсунки — своевременная подача топлива в камеру силового агрегата путём впрыска порции горючего в проходящий поток воздуха с образованием топливно-воздушной смеси (ТВС). Подача должна обязательно осуществляться под давлением

Особенно это важно для дизельного двигателя, где некоторая часть топлива самовоспламеняется ещё до попадания в камеру сгорания

Каждая форсунка оснащена клапаном, при открытии которого она набирает топливо, а затем выталкивает смесь под давлением. В инжекторе применяется не одна, а несколько форсунок, объединённых в систему управляемых элементов.

Работу форсунок можно представить следующим образом: по одному каналу подаётся топливо, по второму идёт поток воздуха, регулируемый дроссельной заслонкой. Попадая в форсунки, топливо распыляется для лучшего смешения с воздухом, и ТВС поступает в камеру воспламенения.

Топливные форсунки осуществляют впрыск топлива в камеру сгорания под давлением

Таким образом, процесс работы форсунок состоит из четырёх стадий.

1. Топливо поступает от топливного насоса высокого давления (ТНВД) к форсунке.
2. Попавшее в полость форсунки топливо оказывает воздействие на пружину.
3. Пружина через промежуточную шайбу давит на иглу.
4. Игла приподнимается, топливо попадает в отверстие распылителя и распыляется под высоким давлением.

По системе впрыска

По типу впрыска выделяют:

• форсунки с центральным впрыском;
• форсунки с распределённым впрыском;
• форсунки с непосредственным впрыском.

Первые используются в системе моновпрыска и применяются на бензиновых силовых агрегатах. Работа их основана на впрыске топлива одной (а не четырьмя-шестью) форсункой, расположенной непосредственно на впускном коллекторе.

Наиболее популярными системами моновпрыска считаются «Моно-Джетроник», «Опель-Мультек» и др. Они используются на автомобилях «Ауди» и «Фольксваген».

Одной из самых популярных систем моновпрыска является «Моно-Джетроник»

Одним из значимых элементов системы моновпрыска, помимо форсунки, является регулятор давления. Он отвечает за постоянное поддерживание рабочего давления в пределах 0,1 МПа. Именно регулятор после остановки двигателя сохраняет остаточное давление, препятствующее проникновению в систему воздуха и облегчающее следующий пуск мотора.

Форсунки для распределённого впрыска используются в системе, предназначенной для подачи горючего за счёт электромагнитного управления иглой распылителя. Такой впрыск более современный, отличается тем, что в каждом цилиндре двигателя устанавливается своя форсунка, впрыскивающая дозированную порцию топливной жидкости в определённый момент.

Система с распределённым впрыском имеет несколько подсистем:

• узел, отвечающий за подачу и очистку горючего;
• часть системы, в которой происходит очистка и подача воздуха;
• камера для улавливания и сжигания ТВС;
• электронная подсистема с датчиками;
• узел, где происходит выпуск и дожигание отработавших газов.

Форсунки непосредственного впрыска применяются в самой совершенной на сегодня системе впрыска бензиновых ДВС. Принцип функционирования основан на непосредственном впрыске бензина прямо в камеру сгорания.

Первая в мире система непосредственного впрыска была применена в моторах GDI, устанавливаемых на автомобили «Мицубиси». В настоящее время используется широко в автомобилях марки «Ауди» (моторы TFSI), «Фольксваген» (TSI), «БМВ» и др. Благодаря внедрению такой системы удалось достичь существенного снижения расхода горючего, сокращения вредных выбросов в атмосферу и др.

Схема непосредственного впрыска впервые была применена в моторах GDI

По конструкции

В зависимости от особенностей конструкции различают:

• электрогидравлические форсунки;
• электромагнитные форсунки;
• пьезоэлектрические форсунки.

Первый тип форсунок нашёл применение в дизельных двигателях, в том числе и в системе Common Rail. Состоит такая форсунка из впускного и сливного дросселей, управляющей камеры и клапана.

Электрогидравлические форсунки используются в дизельных двигателях

Электромагнитная форсунка используется в бензиновых двигателях, укомплектованных системой непосредственного впрыска, и отличается несложным устройством. Основные элементы форсунки — клапан с иглой и сопло.

Электромагнитная форсунка используется в бензиновых двигателях

Наиболее прогрессивными в настоящее время являются пьезоэлектрические форсунки. Они устанавливаются на дизельные двигатели с системой Common Rail. Состоит такая форсунка из пьезоэлемента, переключателя, иглы и толкателя.

Пьезоэлектрические форсунки являются наиболее современными

Срок эксплуатации форсунок

Сроки эксплуатации форсунок зависят от различных факторов, например, способа применения, условий эксплуатации, распыляемых веществ. В зависимости от материала, из которого изготовлены форсунки, сроки эксплуатации могут быть очень разными. Ниже представлена таблица самых применяемых материалов из металла и керамики, которая дает основное представление о сроках эксплуатации изготавливаемых из них форсунок (срок эксплуатации латунных форсунок взят за 1 при прочих равных условиях).

Синтетические материалы в зависимости от условий эксплуатации имеют очень разные сроки службы. Именно поэтому не существует единой классификации.

Нюансы регулировки

Если в процессе очистки или после длительной эксплуатации веер омывательной жидкости начал функционировать неправильно, не попадать на необходимые участки ветрового стекла, придётся выполнить регулировку веерных форсунок.

Относительно этих распылителей ходят активные споры. Одни уверены, что не существует методик, как можно отрегулировать работу веерных форсунок омывателя. Другие же предлагают воспользоваться подручными средствами для настройки.

Устанавливая на место очищенные или новые веерные форсунки от омывателя лобового стекла вашего автомобиля, следует заранее подумать над тем, как настроить их правильную работу. Иначе вода будет попадать слишком высоко или низко, подаваться в сторону, что не позволит эффективно очищать стекло и нарушит нормальную работу самих дворников.

Фактически веерный тип форсунок является нерегулируемым. Хотя существует обратное мнение, согласно которому, настраиваются они точно так же, как и обычные струйные. Для регулировки якобы достаточно взять обычную иглу или булавку, вставить её в корпус сопла и начать вращать в разные стороны, добиваясь необходимого направления распыляемой жидкости из бачка стеклоомывателя.

Но в действительности такой метод не сработает. Он актуален только для тех автомобилей, где используются стандартные или скорее классические струйные распылители. Тут точно можно вставить острую булавку или иглу в отверстие, покрутить его в разные стороны, тем самым поменяв направление подающей струи. Причём каждое сопло регулируется отдельно, чтобы все они не били водой в одну точку лобового стекла вашего автотранспортного средства.

Никто не запрещает вам рискнуть и попробовать вставить иглу в сопло веерной форсунки. Можете даже покрутить там что-то и попытаться отрегулировать. Не стоит удивляться, если результата никакого не увидите. Такие форсунки не регулируются, поскольку в их конструкции не предусмотрено подвижных элементов. Отсюда и бесполезность ковыряния иголками и булавками.

Поток или веер воды будет подаваться правильно и равномерно, если выполнить все требования по последовательной и аккуратной установке распылителя. Тогда и настраивать ничего не придётся, поскольку необходимость в этой процедуре отпадёт сама собой.

Но нельзя говорить, что всегда веерные форсунки распыляют жидкость в правильном направлении, и вероятность неправильного потока воды нулевая. Подобные ситуации действительно случаются. Это связано с разными факторами, включая неправильное положение распылителя относительно ветрового стекла автомобиля. Такая ошибка была допущена при установке.

Чтобы изменить направление потока воды, потребуется воспользоваться самой обычной изолентой. Некоторые советуют подпиливать конструкцию из пластика, но делать это не рекомендуется из-за возможных рисков поломки веерного распылителя. Лучше взять изоленту и намотать её в несколько слоёв в передней или задней части форсунки. Это позволит соответственно поднять или опустить уровень распыления жидкости.

Альтернативой изоленте может выступать уплотнитель, который сможет долгое время держаться на форсунке и не терять свои свойства за длительный период эксплуатации. Уплотнитель или лента подкладываются под заднюю или переднюю часть форсунки. На этом регулировка заканчивается. Никаких дополнительных процедур с помощью иголок, булавок и прочих острых предметов проводить не рекомендуется.

Веерные форсунки являются действительно эффективными и полезными видами распылителей стеклоомывательной жидкости автомобилей. Несмотря на наличие некоторых недостатков, преимущества всё же перевешивают возможные минусы. Этим объясняется повышенный спрос на веерные распылители среди тех автомобилистов, машины которых изначально комплектовались классическими струйными распылителями.

Отрегулировать и очистить форсунки автомобилист может своими собственными руками. Прочищаются и настраиваются все виды распылителей, но с определённой разницей. Если струйные регулируют иглой, то для веерных как таковой настройки не предусмотрено. Но определённые манипуляции для изменения направления распыляемой жидкости провести возможно, не обращаясь за помощью в автосервис и не покупая новые форсунки.

Рабочие параметры и неисправности инжекторов

Одной из основных характеристик форсунки является факел распыла. Для обеспечения корректной работы двигателя топливо должно распыляться под высоким давлением и на большую площадь. При этом размеры капель горючего должны быть как можно меньше. Это позволяет ускорить процесс сгорания и уменьшить расход топлива. Если же подача бензина или дизеля будет осуществляться струей, возникнут провалы в работе мотора, увеличится количество сажи в выхлопе. Происходит это, когда распылитель инжектора загрязняется.

Также важным параметром является время впрыска форсунок, или лаг открытия и закрытия. Он зависит от множества параметров напряжения, уровня давления и типа топлива. Измеряется лаг лабораторным методом, в ходе которого определяется количество пролитого топлива за единицу времени.

Несмотря на сложное устройство, топливные инжекторы имеют длительный срок эксплуатации. В среднем он составляет от 100 до 150 тысяч километров пробега. Основным требованием для обеспечения продолжительности работы форсунок является качество топлива и своевременный технический осмотр автомобиля.

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

Форсунки моющего механизма

Форсунки моющего механизма стекол – это оконечная часть моющего механизма стекла, из которой вода брызжет на окна автомобиля. Форсунки веерного типа омывания считаются самыми популярными в настоящее время. К их преимуществам относят:

• — минимальные потертости стекла с течением времени (чем не могут похвастаться форсунки других типов);
• лобовое стекло омывается практически моментально – дворникам не приходится тереть по сухому.
• износ резинок дворников машины минимален;
• в зимнее время года меньший расход жидкости для омывания стекла, необходимой для его нормального очищения.

Существенных недостатков у веерных форсунок практически не имеется. Единственное, за что можно зацепиться в холодное время года — незамерзайка немного густеет. Но летом веерные форсунки – оптимальное решение для автомобилей разных моделей и разного типа. Замена форсунки омывателя – дело нехитрое. С этой процедурой без проблем справится даже начинающий автовладелец. Все что потребуется – это аккуратно сдернуть шланг, извлечь старую форсунку, легонечко сжимая пальцами лепестки. Затем взять новую форсунку омывателя, поставить ее поперек капота, после чего развернуть на 90 градусов. В конце надеть соответствующие трубочки и проверить качество омывания стекла данного автомобиля.

Виды и отличия форсунок

Классифицируют форсунки по типу подачи:

• Механические.
• Электромагнитные.
• Электрогидравлические.
• Пьезоэлектрические.

Используется электромагнитная форсунка с бензиновым двигателем. Работает форсунка с помощью программы, зашитой в электронном блоке. Этот блок подает напряжения на обмотку клапана. Возбуждаемое электромагнитное поле отжимает пружину и поднимает клапан с иглой. Через свободное сопло впрыскивается топливо. Напряжение снижается и игла опускается на седло.

Электрогидравлическая форсунка работает в дизельных двигателях. Базовыми узлами конструкции являются два дросселя: впускной и сливной, электромагнитный клапан и камера управления. У данного типа форсунок прижим иглы к седлу обеспечивает давление топлива. С блока управления идет сигнал и через сливной дроссель из камеры управления топливо поступает в сливную магистраль. Впускной дроссель задерживает выравнивание давления в камере управления и подающей магистрали. Усилие прижима на поршне уменьшается и клапан открывается, топливо подается.

Пьезоэлектрическая форсунка считается наилучшей конструкцией для впрыска и применяется в дизельных двигателях. Основное ее достоинство в скорости срабатывания, превышающей скорость электромагнитного клапана в 4 раза. За счет этого обеспечивается точное дозирование подаваемого топлива и возрастает число впрысков в течение цикла.

В корпус форсунки вмонтирован пьезоэлемент, обеспечивающий управление, Устройство состоит из толкателя, клапана переключения, иглы и пьезоэлемента, собранных в одном корпусе. В закрытом положении давление топлива прижимает иглу к седлу, подобно устройству электрогидравлической форсунки.

Под действием напряжения, поступающего на пьезоэлемент происходят колебания длины пьезокристала, что связано с усилием на поршне толкателя. Регулировочный клапан смещается, топливо уходит в сливную магистраль. Происходит разрежение давления и игла поднимается, освобождая сопло. Порция топлива подается в двигатель.

Объем порции топлива зависит от времени воздействия на пьезоэлемент и давления в топливной рампе.

Для чего нужна форсунка в автомобиле?

Автомобиль представляет собой определенную конструкцию, которая состоит из большого количества различных компонентов и составляющих. Стоит отметить, что каждая деталь и элемент всей системы является довольно важными, и отсутствие одного компонента может привести к некачественной работе всего автомобиля, либо даже к полной его остановки. Поэтому, следует правильно следить за его работой и «откликаться» сразу на нее и обеспечить ей соответствующий ремонт. Однако, в данной статье мы будем разбирать не все составляющие транспортного средства, а будем обсуждать, что же такое форсунка и для чего она нужна в автомобиле.

Ну что же, приступим. Для тех, кто не знает что это, данная статья максимально станет полезной, а вот для тех, кто осведомлен в этом вопросе – позволит почерпнуть что-нибудь новое.

Автомобильная форсунка представляет собой некое устройство, которое предназначено доя того, чтобы обеспечивать распыление топлива в камере сгорания. Кроме того, от ее конструкции, а также других особенностей ее работы, зависит еще и качество работы всей системы, а также мощность транспортного средства и расход топлива при его полноценной работе.

Разобравшись с тем, что делает форсунка и как она работает, можно смело переходить к тому, чтобы уточнить некоторые технические особенности такого устройства более конкретно. Итак, главное предназначение автомобильных форсунок заключается в следующем:

• обеспечивать правильную подачу топлива в необходимом количестве;
• обеспечивать подачу топлива под правильным углом, а также максимально правильно подготовить ее к подаче;
• слаженные действия между самим процессом сортировки и дозировки топлива, с его впрыском;
• максимально правильная выдержка так называемой «кривой выброса».

Стоит сказать, что работа и собственно действие автомобильной форсунки зависит напрямую от ее модификации и некоторых конструктивных особенностей. Сегодня можно встретить огромное количество различных видов таких приборов для современных транспортных средств, однако, наиболее распространенными и востребованными все же считаются именно пьезоэлектрические модели. Данный вид отличается тем, что они могут обеспечить многократный впрыск за один цикл работы, а также имеют более высокую скорость срабатывания.

Таким образом, без качественной и рабочей автомобильной форсунки просто невозможно обеспечить подачу топлива в камеру сгорания, а потому невозможно будет завести автомобиль и «заставить» его двигаться. Для того, что предупредить такие негативные последствия, стоит тщательно выбирать качественные форсунки для своего автомобиля.

Расположение

Многие не знают про форсунки в автомобиле. Где находятся эти элементы? Их расположение зависит от типа впрыска:

• При центральном впрыске топлива одна или пара форсунок находятся внутри впускного трубопровода, возле дроссельной заслонки. Так, форсунка является заменой уже устаревшего устройства – карбюратора.
• При распределенном впрыске топлива для каждого цилиндра устанавливаются свои форсунки в автомобиле. Где находятся они в этом случае? У основания трубопровода для впуска, в который и осуществляется впрыск топлива форсункой.
• При непосредственном впрыске топлива они располагаются в верхней области стенок цилиндра. Они впрыскивают топливо в саму камеру сгорания.

Вот такое расположение имеют форсунки в автомобиле. Где находятся эти части, стало ясно.

Как чистить форсунки

Чаще всего проблемой в работе форсунок является их банальная загрязненность. Поэтому, чтобы восстановить их работоспособность и вернуть номинальную производительность форсунки, достаточно произвести чистку. Это можно сделать двумя путями — не вынимая с двигателя (добавив в топливо специальный очиститель) и в снятом состоянии (пропуская чистящее средство по отдельно взятой форсунке или ультразвуком). Для очистки используются следующие методы:

• механический;
• ультразвуковой;
• с помощью химических составов.

В данной статье мы поговорим лишь о некоторых, поскольку зачастую для чистки форсунок необходимо дополнительное профессиональное оборудование. Подробную информацию о самостоятельной чистке вы найдете в другом материале. Здесь же коснемся этих способов вкратце.

Чистка форсунки в домашних условиях

Отдельно взятую форсунку можно чистить с помощью специальных химических составов. Например, тех же присадок, которые добавляются в топливо для очищения системы или так называемый “Очиститель карбюратора”. Действовать в данном случае необходимо по следующему алгоритму:

• заранее подготовить “Очиститель карбюратора” (или его аналог в виде баллончика с разбрызгивателем), контактную кнопку без фиксации замкнутого положения, шприц объемом 5 мл или больше, трубочку для продолжения горлышка шприца с уплотнением, пустую тару, желательно большого объема (5-10 литров), зарядное устройство от мобильного телефона с обрезанным штекером, контактные провода с клеммами;
• далее необходимо вставить испытуемую форсунку в заднюю часть шприца (как можно более плотнее, с резинкой или без нее);
• после этого подключить клеммы через кнопку к зарядному устройству и включить его в розетку;
• вставить трубочку в распылитель средства для очистки, а обратную часть форсунки развернуть в подготовленную пустую тару;
• после этого нажать на распылитель с тем, чтобы некоторое количество вещества попало в форсунку;
• нажать на кнопку контакта, чтобы привести в действие форсунку.

Если форсунка исправна, с ее обратной стороны должно под напором выйти моющее средство. Процедуру продувки необходимо повторить несколько раз для достижения необходимой степени чистоты.

Кроме выше перечисленных методов проверки также можно упомянуть о проверке токсичности газов и дымности, — низкий уровень CO при прогазовке, является признаком плохой работы форсунок. Данный метод практикуется на некоторых СТО, в качестве контроля работы двигателя. Поскольку нужны как определенные знания, так и оборудования, то рассматривать его в качестве одно из вариантов самостоятельной диагностики не будем.

Также нельзя обойти стороной и не уделить внимание проверке форсунок по коррекции топливоподачи и лямбде, но тут такая же ситуация как и токсичностью, потребуется не только диагностическое оборудование, но и уметь разбираться во всех цифрах что будет показывать вам диагностика