Из чего состоит форсунка дизеля: Устройство и конструкция форсунок

Содержание

Форсунка дизельного двигателя.


Устройства и приборы высокого давления



Форсунки дизельного двигателя


Назначение форсунок и требования к ним

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

  • оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
  • обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) –
    30…50 мкм
    ;
  • распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
  • резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые.
Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.
В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой.
Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

***

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин.

В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания — Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями».
В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

***

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В.
Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло

А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа.
Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.



Устройство многодырчатой форсунки

На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками

11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.
Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.
Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

***

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания.
Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло.
Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса.
Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на

рисунке 2.

***

Трубопроводы высокого давления дизеля


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Устройство форсунок дизельных двигателей: Тысячу раз в минуту

Инжекторные бензиновые двигатели, в которых топливо впрыскивается во впускной тракт или цилиндры с помощью форсунок, составляют серьезную конкуренцию дизельным по показателю экономичности и экологичности. Это послужило толчком к совершенствованию систем питания дизелей, в частности – форсунок.

Инжекторные бензиновые двигатели, в которых топливо впрыскивается во впускной тракт или цилиндры с помощью форсунок, составляют серьезную конкуренцию дизельным по показателю экономичности и экологичности. Это послужило толчком к совершенствованию систем питания дизелей, в частности – форсунок.

Форсунки – элементы системы питания дизельных двигателей, которые обеспечивают поступление топлива непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Форсунка распыляет топливо в форме факела в надпоршневом объеме, а также участвует в процессе дозирования его продачи. И все это происходит с частотой от 400 до 2500 раз в минуту.

По своей конструкции все дизельные форсунки в зависимости от способа управления делятся на механические и электромеханические.

Проверенная механика

Работа классического дизеля основана на тех же принципах, что и сто лет назад, в эпоху создателя этого типа моторов Рудольфа Дизеля. Топливный насос высокого давления (ТНВД), принимая горючее из бака от подкачивающего насоса (низкого давления), в требуемой последовательности поочередно нагнетает нужные порции солярки в индивидуальную магистраль механической форсунки каждого цилиндра. Такие форсунки открываются исключительно «по команде» высокого давления в топливной магистрали и закрываются при его снижении.

Обычная механическая форсунка состоит из корпуса, распылителя с иглой и одной пружины (однопружинная). Игла свободно перемещается в пределах направляющего канала распылителя, обеспечивая в закрытом состоянии надежную герметизацию сопла. В нижней части она упирается в коническое уплотнение распылителя, к которому прижимается расположенной сверху пружиной.

Для преобразования энергии давления топлива, созданного ТНВД, в усилие подъема иглы на ее поверхности предусмотрена ступенька. Топливо подается в специальный объем корпуса непосредственно под ступенькой иглы. Когда давление превышает усилие пружины иглы, она поднимается вверх. При этом обеспечивается открытие каналов распылителя и происходит впрыск топлива. После того, как вся поданная насосом порция горючего проходит через распылитель в камеру сгорания, давление начинает падать, и игла под воздействием усилия пружины опускается. Подача топлива при этом прекращается. Давление впрыска топлива составляет 400 – 600 кг/см2.

Варьируя параметры форсунок (геометрию каналов распылителя и их количество, жесткость пружины и др.) и тем настраивая их на оптимальный режим работы, конструкторы научились управлять процессом сгорания топлива.

В некоторых двигателях (например, версиях TDI моделей Mercedes, VW, BMW, Audi и пр.) одна из форсунок может быть оснащена датчиком подъема иглы. Положение иглы важно «знать» блоку управления моторами с электронно управляемыми топливными насосами.

В особую группу форсунок следует выделить двухпружинные. Они имеют более сложную конструкцию, но зато точнее, чем классические однопружинные, управляют процессом топливоподачи. Благодаря этому снижаются жесткость процесса сгорания и шум. Положительный эффект обеспечивается двухступенчатым подъемом иглы, во время которого поочередно преодолевается сопротивление каждой из двух пружин. На холостом ходу и при малых нагрузках работает только первая ступень, «подкармливая» двигатель небольшим количеством топлива. На мощностных режимах поступают две порции топлива: сначала малая (до 20% общего объема), затем большая. Это смягчает, продлевает и делает более полным процесс сгорания. Кроме того, уменьшились расход топлива и токсичность отработавших газов. Давления открытия ступеней отличаются незначительно, например, у дизелей с разделенной камерой сгорания* составляют 130 и 180 кг/см2. Давление впрыска основной порции – порядка 800 – 1000 кг/см2.

Сегодня доля двухпружинных конструкций составляет около четверти от общего количества. Такие форсунки применяли в дизелях с непосредственным впрыском**, пока их не потеснила система питания Commоn Rail.

Эпоха электроники

В современных дизелях топливо подается с помощью электромеханических форсунок, у которых за открытие и закрытие иглы отвечает управляемый электроклапан. Пока ему не будет дана команда от ЭБУ, топливо не поступит к распылителю. Бортовой компьютер определяет момент начала впрыска и его продолжительность, тщательно дозируя горючее длиной импульсов в зависимости от частоты вращения коленвала, нагрузки, положения педалей, температуры двигателя и других факторов. Такая особенность позволяет электронике управлять подачей топлива с высокой точностью, в благоприятном режиме с точки зрения экономичности и экологичности.

Электромеханические форсунки в дизелях с системой питания типа Common Rail могут работать в многоимпульсном режиме: в ходе одного цикла топливо впрыскивается несколько раз – от двух до семи. Этим удалось добиться более плавного нарастания давления газов на поршень и более качественного сгорания топлива, что в итоге снизило шум и количество вредных компонентов в выхлопе. Давление впрыска в данных системах питания удалось повысить до 1600 кг/см2. При этом еще больше улучшилась точность дозирования и равномерность распределения топлива по цилиндрам.

Един в двух лицах

Во второй половине 90-х годов некоторые дизели стали оснащать еще одной разновидностью системы питания – без ТНВД. Его функции переложили на насос-форсунки. Подкачивающий насос подает к ним топливо под небольшим давлением. Каждая форсунка снабжена своей плунжерной парой, которую приводят в действие кулачки распределительного вала. Преимуществ у таких систем питания несколько. Во-первых – большее давление топливоподачи (от 1200 до 2050 кг/см2), что обеспечивает более качественое распыление. Во-вторых, отсутствие громоздкого ТНВД с отдельным приводом и инерционных систем распределения горючего. Все это способствовало повышению точности начала впрыска и дозировки.

Насос-форсунки оборудованы электроклапаном и могут работать в двухимпульсном режиме. Как и в предыдущих случаях, это позволяет произвести предварительный впрыск перед основным, подавая в цилиндр сначала небольшую порцию топлива, смягчает работу мотора и снижает токсичность выхлопа. Негативная особенность насос-форсунок – зависимость давления впрыска от оборотов двигателя и высокая стоимость данной технологии даже по сравнению с Common Rail.

* Разделенная камера сгорания – камера, состоящая из двух полостей – надпоршневой и вспомогательной в головке блока или в самом блоке. Применяется для увеличения энергии воздушных потоков
** Непосредственный впрыск в дизелях – подача топлива в камеру сгорания, состоящую из одного надпоршневого объема

 Распылители

Одна из наиболее ответственных деталей форсунки – распылитель. Они отличаются количеством распылительных отверстий и способом регулирования топливоподачи. Предкамерные и вихрекамерные дизели (т.е. с разделенной камерой сгорания), как правило, оснащают распылителями с одним отверстием и иглой. На конце их иглы может быть штифт. Такие форсунки называют штифтовыми (1). Благодаря тому, что штифт иглы большую часть цикла находится в отверстии, появляется возможность подавать основную часть топлива в короткое время в конце цикла, после полного подъема иглы. Таким образом обеспечивается благоприятный режим сгорания и более мягкая работа дизеля.

На дизели с непосредственным впрыском (с неразделенными камерами сгорания) устанавливают форсунки с несколькими распылительными отверстиями (от двух до шести). Есть два типа многоструйных распылителей: с перекрываемыми отверстиями (2) и закрытым объемом (3). В первых для прекращения подачи топлива игла перекрывает непосредственно каждый канал распылителя, т. е. контактирует с каждым отверстием. В форсунках с закрытым объемом игла не перекрывает само отверстие – она «глушит» небольшой объем в самом низу распылителя. Из-за остатка топлива в этом объеме, которое впоследствии испаряется, возникают проблемы со снижением токсичности отработавших газов.

Игорь Широкун
Фото Bosch

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Форсунки дизельного двигателя


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.

Распылитель является одной из важнейших составных деталей среди других элементов в устройстве инжекторной форсунки. Распылители могут иметь разное количество распылительных отверстий, отличаться способом регулировки подачи топлива.

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.

Еще одним витком развития стали дизельные форсунки с двумя пружинами. Устройство таких форсунок сложнее, но результатом становится большая гибкость в процессе подачи топлива. Сгорание рабочей смеси становится более мягким, дизель тише работает. 

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.

В системе питания Common Rail электромеханическая форсунка может за один цикл реализовать подачу топлива посредством нескольких раздельных импульсов (впрысков). Топливный впрыск за цикл осуществляется до 7 раз. Давление впрыска также значительно повысилось сравнительно с предыдущими системами.

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.

Как отремонтировать дизельные форсунки: виды и принципы

Двигатели внутреннего сгорания, построенные по схеме впрыска топлива в камеру сгорания с помощью форсунок, наиболее массово представлены на вторичном рынке автомобильной техники, а тенденция развития современного автопрома, вообще, придерживается концепции по комплектации систем топливоподачи всех новых автомобильных двигателей исключительно форсунками.

Технически сложное устройство называемое форсункой является одними из важнейших функциональных элементов систем подачи топлива непосредственно в камеру сгорания двигателя, делая это под большим давлением. А также форсунки отвечают за своевременное образование топливной смеси и за строгое дозирование порции топлива.

При этом они постоянно работают в интенсивном режиме с большими перегрузками и из-за этого со временем теряют часть своих технических характеристик, что как следствие приводит к сбоям в работе двигателя. Поэтому ремонт форсунок дизельных двигателей является одним из наиболее востребованных видов обслуживания автомобилей.

Причины ремонта форсунок дизельных двигателей

Основная проблема заключается в том, что любой мотор автомобиля осуществляет свою каждодневную работу в условиях далеких от идеальных. Поэтому можно определить ряд основных факторов, приводящих к отказу в работе форсунок систем топливоподачи дизельных двигателей, а именно:

  • возможное низкое качество дизтоплива на автозаправках, то есть отступление от заявленных отраслевых стандартов, которое будет способствовать неправильному образованию воздушно-топливной смеси в камере сгорания двигателя, что приедет к очень ранней или поздней фазе её воспламенения и как следствие это приведет к прогоранию деталей форсунки;
  • наличие присадок или красителей в дизельном топливе, которое будет способствовать загрязнению внутренних каналов форсунок при постоянной работе в режиме больших давлений и высоких температур;
  • присутствие в автомобильном топливе тяжелых фракций углеводородов, которые будут постоянно откладываться и постепенно накапливаться на корпусе форсунок при каждом запуске и останове двигателя, так как тяжёлые углеводороды неспособны полностью сгорать, или испаряться. При этом они образуют плохо смываемые смолистые отложения или частицы твердой сажи, таким образом, образовавшийся нарост в канале всего в 5 микрометров снижает пропускную возможность форсунку как минимум на 15%;
  • присутствие мелких фракций различных посторонних веществ, таких как металлические частицы, оторвавшиеся при работе от трущихся деталей топливных насосов, а также ржавчины, отделившейся от стенок топливных баков. Это во время прохождения под высоким давлением с большой скоростью через клапаны и сопла будут приводить к износу деталей и эрозии поверхности узлов топливных форсунок.

Признаки неисправности форсунок дизельного двигателя

В независимости от негативных факторов или различных причин, приводящих к неисправностям, в работе топливных форсунок необходимо четко знать и понимать к каким последствиям это может привести. Так, отказ в работе инжектора будет проявляться следующими внешними признаками при работе автомобиля:

  • хорошо ощутимое ослабление мощности, при нагретом двигателе;
  • различные трудности во время запуска мотора;
  • неравномерная работа двигателя на холостом ходу;
  • рывки при ускорении;
  • заметное увеличение расхода топлива,
  • наличие постоянной вибрации в районе двигателя,
  • возникновение своеобразных цокающих звуков;
  • появление дыма (черного или сизого) из выхлопной трубы,
  • медленное достижение высоких оборотов двигателя;
  • превышение допустимого уровня моторного масла в поддоне двигателя;
  • загорается значок «check engine» на панели приборов.

При появлении подобных симптомов необходимо незамедлительно сделать техническую диагностику в специализированной автомастерской для того, чтобы разобраться и выявить точные причины, которые привели к отказу в работе двигателя.

Неисправности форсунок дизельного двигателя

К основным неисправностям, возникающим при работе форсунок дизельного двигателя можно отнести:

  • деформация со временем уплотнительных колец;
  • наличие остатков продуктов сгорания на деталях распылителя;
  • существенный износ распылителя;
  • оплавление кончика распылителя;
  • наличие механических царапин на поверхности сопла;
  • значительное сужение диаметра сопла инжектора;
  • различные механические повреждения деталей форсунки;
  • односторонний механический износ иголки распылителя;
  • износ поверхности поршня по периферии клапана;
  • уменьшение хода поршня клапана или стержня распылителя;
  • наличие ржавчины в фильтре тонкой очистки;
  • наличие гранул ржавчины на игле и стержне распылителя;
  • эрозия уплотнителя высокого давления;
  • синее пятно на штифте распылителя из-за перегрева;
  • перегорание электрической катушки магнита.

Наличие одной или нескольких неисправностей в работе инжектора вовсе не обязательно потребует его дорогостоящей полной замены, так как даже устранение самой серьезной поломки будет стоить не более трети от цены новой форсунки.

Технология ремонта форсунок дизельных двигателей

Стоит знать, что если автомобилист самостоятельно не ремонтировал форсунки, то лучше обратиться в специализированный автосервис, а вот переоценка собственных сил, как правило, приводит в лучшем случае к потере времени и покупке новой форсунки. В худшем случае — это может стать следствием более серьезного повреждения двигателя.

В зависимости от рода и степени неисправности дизельного двигателя технология ремонта современных топливных систем осуществляется в следующей последовательности:

  1. Вначале работу двигателя проверяют на общем стенде диагностики автомобиля, что позволяет локализовать существующую неисправность и отбросить все ложные симптомы срабатывания на отказ, к примеру, из-за сбоев в работе бортовой электроники.
  2. При подтверждении того, что неисправность в работе возникла в контуре топливоподачи дизельного двигателя, автомобиль подключают к специализированному диагностическому стенду для топливных систем, где и происходит определение основных причин и выявление дефектов в работе инжектора.
  3. Если причины отказа в работе форсунки возникли из-за их несильного засорения, то тогда просто производят химическую промывку топливной системы двигателя без демонтажа и прямо на автомобиле при помощи специальных фирменных растворов. Хотя эта методика не даёт 100% результата при более сложном засорении, но она рекомендуется при проведении планового технического обслуживания автомобиля через каждые 30 000 км пробега в целях профилактики. При этом химическая промывка является самым недорогим способом обслуживания топливных систем дизельных двигателей.
  4. Наличие серьезных неисправностей требуют более основательного ремонта форсунок, чтобы устранить все причины, связанные с плохим впрыском дизельных двигателей. Для этого их полностью демонтируют с агрегата и при необходимости очищают от мазута и налетов грязи.
  5. Далее, форсунки полностью разбирают и при этом тщательно осматривают все детали, выявляя возможные механические повреждения и различные дефекты, которые могли стать причиной отказа.
  6. Для очистки от несмываемых налетов или различного вида нагаров детали инжектора помещают в специальную ванну, где производят полную очистку с помощью ультразвука. Время пребывания деталей и узлов в ультразвуковой ванне напрямую зависит от степени загрязнения и должно быть достаточно, чтобы полностью убрать налет смолистых отложений с узлов и корпуса форсунки.
  7. Перед сборкой производят замену всех деталей и узлов инжектора, у которых при осмотре были выявлены механические повреждения или другие дефекты.
  8. После проведения всех ремонтных работ, соблюдая технологическую последовательность, топливные форсунки аккуратно собирают, при этом обязательно комплектуют новыми резинотехническими уплотнителями.
  9. Перед установкой на двигатель, форсунки проверяют на работоспособность с помощью испытательных стендов, при необходимости производят регулировку и записывают выходные параметры для пьезоэлектрических типов форсунок.
  10. Отремонтированные форсунки устанавливают непосредственно на двигатель, при этом рекомендуется обязательно произвести замену на новые, уплотнительных медных шайб и болтов крепления. В заключение производят при необходимости наладку блоков управления двигателя.

Как правило, ремонт комплекта топливных форсунок дизельных двигателей на специализированом авторемонтном центре занимает не более двух дней, а общая стоимость ремонтных работ составит в районе 30% от цены нового комплекта инжектора.

Оборудование для ремонта форсунок дизельных двигателей

Существующее сегодня на рынке оборудование для ремонта форсунок дизельных двигателей можно разделить по технологической сложности и функциональным возможностям на несколько категорий, а именно:

  • профессиональные станции для проверки и диагностики всех видов неисправностей топливных систем, как правило, его могут позволить себе крупные сервисные центры;
  • специализированные стенды для испытания форсунок, которые вполне доступны по цене даже для небольших автосервисов;
  • индивидуальные тестеры для диагностики форсунок как минимум должны присутствовать в каждой автомастерской, специализирующейся на ремонте дизельных двигателей;
  • электронные приборы и измерительные инструменты для выполнения регулировок форсунок;
  • инструменты для разборки и сервиса форсунок
  • ультразвуковые ванны для очистки форсунок.

Только наличие в автосервисе оборудования для диагностики и специализированного инструмента будет, является необходимым условием для проведения качественных работ по ремонту форсунок дизельных двигателей.

Источник

Игорь созерцатель
  • Активность: 63k
  • Пол: Мужчина
Игорь созерцатель

Устройство автомобилей



Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

  • оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
  • обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
  • распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
  • резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые. Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.

В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой. Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

***

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин. В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания — Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями». В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

***

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В. Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа. Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.



На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами. Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.

Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

***

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания. Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло. Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса. Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.

***

Трубопроводы высокого давления дизеля


Главная страница
Специальности
Учебные дисциплины
Олимпиады и тесты

Какие бывают топливные дизельные форсунки

06 июля 2018 Категория: Полезная информация.

Топливные форсунки — один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. С течением времени, конструкция и принцип работы форсунок неоднократно менялись, у каждого нового поколения появлялись свои особенности. Рассмотрим основные типы форсунок, которые встречаются в топливной системе дизельных ДВС.

Зачем вообще нужны форсунки

Форсунки обеспечивают прямую подачу топлива в камеры сгорания и его равномерное распределение по стенкам. Распыление топлива происходит через специальные сопла (распылитель форсунки). Сопла формируют строго заданный топливный факел, в результате чего топливо и воздух смешиваются эффективнее, а смесь сгорает лучше.

Основное отличие форсунок для бензиновых и дизельных систем заключается в рабочем давлении топливной магистрали. Так, если бензонасос создает давление в 1-2 атмосферы в бензиновых двигателях, то топливный насос высокого давления (ТНВД) нагнетает дизтопливо до отметки в несколько сотен атмосфер.

Выделяют несколько типов дизельных форсунок, в зависимости от принципа их работы и особенностей конструкции:

  • механические
  • электромагнитные
  • пьезоэлектрические
  • насос-форсунки
Механические форсунки

Имеют самую простую и надежную конструкцию и длительный стаж применения в автомобилестроении (несколько десятилетий). Принцип работы механической форсунки: клапан ее открывается, как только достигнуто необходимое давление.

Корпус форсунки оканчивается соплом и подпружинной иглой. В опущенном состоянии игла закрывает доступ топлива к соплу. Как только давление поднимается благодаря работе ТНВД, игла приподнимается, топливо поступает на распылитель для последующего впрыска. С падением давления, игла снова опускается, перекрывая доступ топлива к распылителю форсунки.

Такое простое конструктивное решение: корпус, распылитель, игла плюс пружина —  позволяет применять механические форсунки на самых простых моделях дизельных ДВС.

Но вследствие ужесточающихся с каждым годом требований к экономичности и экологичности дизелей, производители были вынуждены искать новые решения, ведь механические форсунки не обеспечивают достаточно контроля над смешиванием топливной смеси.

Электромагнитные форсунки

Речь идет о форсунке, в которой солярка подается в цилиндры посредством опускания и поднимания иглы, но управляется она не пружиной, а с помощью специального элекромагнитного клапана, который регулируется электронным блоком управления двигателя. Следовательно, без соответствующего сигнала топливо не попадет в распылитель.

То есть дозирование топлива, начало его впрыска и длительность подачи определяется ЭБУ двигателя. Необходимые параметры определяются частотой вращения коленвала, режимом работы мотора, температурой ДВС и другими важными параметрами.

При этом в системе Common Rail за один цикл электромеханическая форсунка способна подавать топливо посредством нескольких впрысков (до 7 раз). Такая дозированная и точная подача горючего в цилиндр способствует его лучшему распределению по стенкам камеры сгорания и более полноценной переработке.

Таким образом, за счет управления процессом впрыска под контролем ЭБУ, конструкторам удалось существенно увеличить мощность дизельного двигателя, сделать его более экономичным и экологичным. С появлением электромагнитных форсунок связана и более культурная (не такая шумная, как раньше) работа дизеля, и даже повышение его общего ресурса. 

Пьезоэлектрические форсунки

Самое современное изобретение в категории современных дизельных моторов с системой прямого впрыска топлива в цилиндры. Принцип работы пьезоэлектрических форсунок фактически дублирует электромагнитные форсунки, но вместо электрического магнита клапан, регулирующий впрыск горючего, приводит пьезоэлектрический кристалл.

Дело в том, что отдельные кристаллы способны менять свою форму под действием электрического заряда. При конструировании пьезоэлектрических форсунок был учтен этот принцип. В результате появилось устройство, где кристалл удлинялся под действием электричества, что и приводит в действие запорные механизмы форсунки.

Основное преимущества пьезоэлектрических форсунок — скорость срабатывания клапана. Это позволило совершать многократный впрыск за один цикл подачи горючего в цилиндр (до девяти раз!). В результате качество смеси дизтоплива и воздуха улучшается, мощность и эффективность работы дизельного ДВС увеличиваются.

К основному недостатку относят высокую стоимость пьезоэлектрических форсунок. Они крайне чувствительны к качеству топлива, не поддаются ремонту и восстановлению, а их замена обходится владельцу в круглую сумму.

Насос — форсунки

Насос-форсунка это не отдельный вид форсунки, а целая отдельная система подачи топлива в дизельном ДВС. Особенность такой системы — отсутствие ТНВД. Высокое давление впрыска обеспечивают сами дизельные насос-форсунки.

Принцип их работы заключается в следующем: насос низкого давления подает горючее на форсунку, а затем собственная плунжерная пара форсунки от прямого воздействия кулачков распредвала нагнетает необходимое для впрыска давление. В итоге качество распыления топлива в камере улучшается.

Электрический клапан в устройстве насос-форсунки обеспечивает возможность дозированного впрыска, топливо можно подавать в цилиндр за два впрыска.

К другим преимуществам насос-форсунок можно отнести исключение из системы питания дизеля такого узла, как ТНВД, что облегчает конструкцию и уменьшает габариты самого двигателя. Мотор с насос-форсунками работает мягче и экономичнее, а содержание выхлопа максимально экологично.

Главным недостаткам системы насос-форсунок считается прямая зависимость давления впрыска от частоты вращения коленвала. Кроме того, насос-форсунки очень требовательны к качеству топлива и моторного масла. Ремонтировать и заменять их обходится очень дорого, поэтому на сегодняшний день многие автопроизводители отказываются от насос-форсунок в пользу классической схемы «ТНВД + форсунки».

  • Особенности и виды форсунок Bosch, Delphie, Denso мы рассматривали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ



ремонт распылителей и седел на СТО в СПб

Несмотря на то, что форсунки современных дизельных моторов представляют собой достаточно сложные электронно-механические агрегаты, восстановление форсунок дизеля возможно при их любых поломках. Исключая, разумеется, случаев их полного разрушения. Но подобное случается настолько редко, что вероятность этого можно свести к нулю. Другое дело, что ремонт форсунок не всегда целесообразен с экономической точки зрения. Например, если общая стоимость необходимых для ремонта запчастей превышает цену нового агрегата. К тому же, новая форсунка заведомо будет обладать большим ресурсом, нежели восстановленная.

Заметки на полях. Далеко не все автосервисы берутся за ремонт рассматриваемых нами агрегатов, ведь работа эта непростая. Например, на дилерских СТО ремонту обычно предпочитается замена. Это и проще, и времени отнимает меньше, и результат гарантированно будет отличным. Мы же дорожим нашими клиентами и стараемся дать им возможность сэкономить на ремонте двигателей своих машин, поэтому, когда есть смысл, всегда ремонтируем форсунки. Тем более, что для этого у нас есть все необходимое: современное ремонтно-диагностическое оборудование, высококвалифицированные специалисты и запчасти, как оригинального происхождения, так и их лицензионные аналоги.

Диагностика двигателя и его топливной системы

Чтобы удостовериться в том, что ремонт требует именно форсунка, а не какой-либо иной компонент топливной системы двигателя, мастер проводит общую диагностику силового агрегата автомобиля. С этой целью он считывает хранящуюся в памяти ЭБУ информацию, из которой он узнает о том, как работал мотор за период, прошедший с момента предыдущего ТО машины. Если выяснится, что причина возникшей проблемы действительно кроется в форсунках, он приступает к детальной диагностике уже этих агрегатов. В этом вопросе все уже зависит от типа топливной системы ремонтируемого автомобиля и, соответственно, от конструкции используемых ею форсунок. А они могут быть двух основных типов:

  1. традиционные, которые осуществляют дозирование топлива и осуществляют впрыск. Такие форсунки работают в наиболее распространенных на сегодняшний день дизельных моторах с топливной системой Common Rail;
  2. насос форсунки, совмещающие в себе функции топливного насоса высокого давления. Эти агрегаты имеют значительно более сложную конструкцию, что существенно осложняет их ремонт. Но зато проводить их диагностику проще. Дело в том, что каждая насос форсунка управляется непосредственно ЭБУ автомобиля и уже на стадии компьютерной диагностики можно выяснить, какой конкретно из этих агрегатов неисправен. А вот для того, чтобы найти вышедшую из строя форсунку традиционного типа, мастеру придется каждую из них поочередно устанавливать на диагностический стенд и уже на нем тестировать ее во всех возможных режимах.

Ремонт распылителей дизельных форсунок

Наиболее распространенная неисправность форсунок всех конструкций – это износ, поломка или загрязнение их распылителей. Это и неудивительно, ведь малейшее отклонение формы сопла распылителя приводит к резкому ухудшению работы агрегата в целом. Не будем забывать, что форсунка должна в строго определенный момент не просто впрыснуть требуемое количество топлива в цилиндр, но и в считанные доли секунды равномерно распылить его по всему объему цилиндра. Для этого сам впрыск должен производиться под столь же строго рассчитанным углом. Величина этого угла может меняться из-за износа распылителя или его загрязнения нагаром, накипью, а то и просто посторонними твердыми примесями, содержащимися в топливе.

В первом случае распылитель, скорее всего, придется заменить, во втором ремонт распылителей дизельных форсунок будет заключаться в их тщательной промывке в специальном химически активном растворе.

Распылитель состоит из трех основных компонентов:

  1. сопла, через которое топливо впрыскивается в цилиндр;
  2. запорной иглы, которая под воздействием давления топлива в форсунке поднимается, тем самым обеспечивая впрыск;
  3. возвратной пружины – она, после того как давление в форсунке упадет, возвращает иглу в исходное положение, тем самым завершая впрыск.

Заметки на полях. В рамках этой статьи мы описываем лишь принципиальную схему действия топливной форсунки дизельного ДВС, не вдаваясь в конкретные подробности. Тем более, что у форсунок разных производителей они могут существенно различаться. Поэтому на самом деле даже только одни распылители состоят из значительно большего количества деталей, чем три означенные выше. Если какая-либо из них окажется изношенной сверх меры, деформированной или, тем более, сломанной, восстановление их будет невозможным. Поэтому ремонт распылителей дизельных форсунок, равно как и ремонт других их составляющих почти всегда подразумевает замену тех или иных деталей.

То же относится и к элементам, с помощью которых форсунки крепятся на двигателе – седлам. Так как в процессе работы форсунки испытывают вибрацию, седла постепенно расшатываются, разбиваются, в результате чего утрачивают точную геометрию и, соответственно, способность надежно удерживать форсунки на своих штатных местах. Дабы облегчить жизнь тем, кто будет ремонтировать двигатель, большинство их производителей предусмотрели специальные уплотнительные кольца седел. Их наличие существенно упрощает ремонт седел дизельных форсунок – мастеру нужно лишь заменить изношенное седло на новое. Просто и недорого. Но, если проблема изрядно запущена, придется менять седло целиком.

Когда нужна замена распылителей форсунок дизель: признаки неисправности

Как мы уже говорили, причину неисправности форсунки можно установить только по результатам ее диагностики. Поводом же для самой диагностики топливной системы автомобиля могут послужить один или сразу несколько из следующих тревожных симптомов:

  • трудности при запуске двигателя. Чаще всего мотор не удается завести с первой попытки из-за проблем с подачей топлива в цилиндры. Также это может быть спровоцировано разрегулировкой механизма газораспределения, а то и просто низким качеством дизельного топлива;
  • мотор работает с перебоями. Стрелка тахометра скачем, звук двигателя неровный, при движении автомобиля ощущаются явные рывки и толчки. Но и в этом случае быть уверенным в том, что проблема кроется в форсунках, нельзя;
  • мотор периодически глохнет. Чаще всего это происходит на пониженных оборотах и в моменты их резкого набора или сброса;
  • существенное снижение мощности двигателя, что сказывается на его тяге и общем ухудшении динамических характеристик машины. В частности, ухудшается скорость ее разгона;
  • увеличивается количество расходуемого двигателем топлива. Дело в том, что из-за некачественных впрысков оно и воспламеняется хуже, и сгорает медленнее и неполно, то есть с меньшей эффективностью;
  • увеличивается количество выхлопных газов и, главное, меняется их цвет – из прозрачных они превращаются в густо-белые или столь же густо черные;

Восстановление форсунок дизеля в нашем автосервисе

Мы занимаемся диагностикой и ремонтом дизельных моторов не один год. Множество благодарственных отзывов наших клиентов – доказательство того, что делаем мы это хорошо, а результат ремонта у нас всегда долговременный. Цены же на наши услуги существенно ниже, чем во многих петербургских автосервисах.

Форсунки двигателей трактора

Категория:

   Тракторы-2

Публикация:

   Форсунки двигателей трактора

Читать далее:



Форсунки двигателей трактора

Форсунка предназначена для впрыскивания топлива в камеру сгорания дизеля в тонкораспыленном виде. Она состоит из корпуса (рис. 1), к которому снизу при помощи гайки прикрепляется корпус распылителя. Внутри корпуса форсунки размещаются штанга, регулировочный винт, детали крепления пружины и фиксации положения регулировочного винта. Сверху форсунка закрывается колпаком.

Топливо под давлением поступает в форсунку от насосной секции через топливопровод высокого давления. В форсунке топливо проходит по каналам в полость кольцевой камеры распылителя. Давлением топлива на конусную поверхность игла приподнимается, преодолевая сопротивление пружины. При этом игла открывает распыливающие отверстия и топливо выходит из форсунки, тонко распыливаясь. Как только ослабевает давление топлива, поступающего в форсунку, пружина, действуя через штангу на иглу распылителя, перемещает ее вниз и закрывает распиливающие отверстия. Впрыск прекращается. Таким образом, впрыск топлива форсункой происходит только тогда, когда сила давления топлива на конусную поверхность иглы превышает силу воздействия на иглу пружины.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Форсунка ФД-22: 1 — игла распылителя; 2 и 6 — прокладки; 3 — кольцевая камера; 4 и 5 — каналы подвода топлива к распылителю; 7 — фильтр; 8 — штуцер; 9 — регулировочный винт; 10 — колпак; 11 — контргайка; 12 — пружина; 13- штанга; 14 — корпус форсунки; 15 -штифт; 1в — корпус распылителя; 17 — гайка распылителя; 18 — распиливающее отверстие

Давление впрыска топлива форсункой зависит от силы воздействия пружины на иглу. Чем больше затянута пружина регулировочным винтом, тем сильнее ее воздействие на иглу и, следовательно, требуется большее давление топлива для подъема иглы и начала впрыска.

Форсунки (распылители) классифицируются по принципу действия — открытые и закрытые, по конструкции запорной части иглы — штифтовые и бесштифтовые, по числу распыливающих отверстий — однодырчатые и многодырчатые.

Форсунка называется открытой, если ее топливный канал высокого давления свободно сообщается с камерой сгорания.

Закрытой называется такая форсунка, у которой канал ввода топлива в камеру сгорания закрыт, например, запорной иглой и открывается только под определенным давлением топлива в моменты впрыска топлива. На современных дизельных двигателях применяют преимущественно форсунки закрытого типа.

Штифтовая форсунка может иметь прямой (рис. 2, а) или обратный конус (рис. 2, б), определяющий форму струи впрыскиваемого топлива.

Штифт с прямым конусом обеспечивает лучшее распы-ливание топлива (вершина конуса распыли в выходном отверстии распылителя). Факел струи охватывает больший объем камеры сгорания. Топливо лучше перемешивается с воздухом. Штифты с прямым конусом весьма сложны в изготовлении и требуют высокой точности обработки.

Рис. 2. Конструкции распылителей форсунок: а — с прямым конусом; б — с обратным конусом; в — с плоской запорной частью; г — с конусной запорной частью

Штифт с обратным конусом дает струйное распылива-ние. Остро направленная струя обладает большой дальнобойностью. Однако струя впрыскиваемого топлива не охватывает большого объема камеры сгорания, и вследствие этого не достигается хорошее перемешивание топлива с воздухом. Закрытые штифтовые форсунки работают при сравнительно низких давлениях впрыска (12,5… 13,5 МПа) и применяются на тракторных дизелях с разделенными камерами сгорания.

Бесштифтовые форсунки более чувствительны к изменениям подачи топлива насосом. Запорная часть иглы бесштифтового распылителя может быть плоской (рис. 2, в) и конической (рис. 2, г).

У бесштифтовых форсунок может быть одно или несколько распыливающих отверстий. Форсунки с многодырчатым распылителем (рис. 2, г) имеют коническую форму запорной части. Бесштифтовые форсунки с многодырчатым распылителем работают при давлении 15…21 МПа. Их устанавливают на быстроходных тракторных дизелях с непосредственным впрыском топлива.

Рекламные предложения:


Читать далее: Техническое обслуживание форсунок и топливных насосов

Категория: — Тракторы-2

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Особенности работы топливной аппаратуры дизеля с двухступенчатой системой подачи топлива в цилиндр Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЯ С ДВУХСТУПЕНЧАТОЙ СИСТЕМОЙ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В ЦИЛИНДР

А.А. Савастенко, М.Е. Степанова

Кафедра теплотехники и тепловых двигателей Инженерный факультет Российский университет дружбы народов Подольское шоссе, 8/5, Москва, Россия, 113093

Работа посвящена исследованию ступенчатого впрыскивания топлива и изучению конструкции двухпружинных форсунок в дизельном двигателе. Известно, что предварительное одноразовое впрыскивание топлива в дизелях способствует снижению шума, но при этом отмечается увеличение выбросов сажи. В статье рассмотрена конструкция форсунок с двумя иглами, применение которых является обоснованно перспективным и эффективным на дизелях отечественного производства.

Ключевые слова: автомобиль, впрыскивание, датчик, дизель, отработавшие газы, топливо, топливоподача, форсунка.

Критериями совершенства топливоподачи являются показатели экономичности, эффективности, шумности работы, динамичности транспортного средства, а также надежности пуска, выбросов токсических компонентов с отработавшими газами и дымности и соблюдение ограничений по давлению в цилиндре, тепловым нагрузкам, температуре газов перед турбиной.

Обобщенно функции топливоподающей аппаратуры (ТПА) изложены в учебнике для вузов [1. С. 456]. Некоторыми особенностями современных систем топ-ливоподачи как с электронным, так и с механическим управлением имеющих достоинства по сравнению с ТПА традиционного типа, являются:

— обеспечение гибкого регулирования цикловой подачи;

— обеспечение минимальной неравномерности подачи по цилиндрам или, напротив, оптимальной неравномерности подачи и угла опережения впрыскивания (УОВ) топлива для каждого цилиндра в соответствии с его особенностями конструкции, изготовления и текущего технического состояния;

— оптимальное регулирование УОВ в соответствии с режимом работы дизеля;

— автоматизация пуска, необходимое обогащение при пуске, выключение подачи на принудительном холостом ходу, регулирование на переходных режимах;

— отключение цилиндров и циклов на холостых ходах и частичных режимах;

— оптимальное регулирование давления и характеристики впрыскивания;

— осуществление двухстадийного или многостадийного впрыскивания, в том числе, с минимальной устойчивой запальной порцией, с регулируемым интервалом между впрысками;

— обеспечение дополнительных впрыскиваний (после основных) для разогрева нейтрализатора DENOX на частичных режимах работы дизелей.

Некоторые из перечисленных требований могут обеспечить двухпружинные форсунки, применяемые в некоторых современных дизелях автотракторного назначения.

Двухпружинные форсунки начали выпускаться фирмой Bosch для автомобильных дизелей как с открытыми, так и с разделенными камерами сгорания (КС) и частотой вращения от 3000 об/мин до 4500 об/мин (БМВ, «Фольксваген», «Мерседес» и др.). Схемы двухпружинных форсунок Bosch для дизелей с неразделенными КС представлены на рис. 1. В дальнейшем к производству форсунок с двухстадийной подачей топлива перешли также японские фирмы Toyota, Isuzu, Nissan и Mitsubishi. Конструктивные схемы этих двухпружинных форсунок несколько отличаются от западно-европейских Bosch.

Двухпружинные форсунки (см. рис. 1) призваны обеспечить ступенчатость переднего фронта характеристики впрыскивания за счет более быстрого открытия иглы 12 по первой пружине 3, запирающей ее через тарель 4 и шток 7.кул = 500

1*;

/ \

. I . j і і і

6 8 10 12 14 16 Фкул град

Рис. 2. Давления впрыскивания при подаче ТНВД VE через двухпружинную форсунку: дц = 10 мг при пкул = 500 и 2100 1/мин

Для ТПА с электронным управлением выпускаются двухпружинные форсунки с датчиком 14 подъема иглы (см. рис. 1 б, в). В этом случае удлиненная штанга 4 является подвижным сердечником 16 индукционного датчика. Успокоитель 15 радиальных биений препятствует образованию шумов сигнала. Форсунка остается малогабаритной: диаметр иглы — 4 мм, носика распылителя — 7 мм, накидной гайки — 17 мм, канала в корпусе 1—1,2 мм.

К негативным свойствам двухпружинных форсунок относят потери напора в запорном конусе и усиление зависимости режимов работы дизеля на давление впрыскивания.R).

Подача двух раздельных управляющих импульсов на пьезо- или электромагнитную форсунки позволяет снизить шумность и выбросы оксидов азота NOx. Общеизвестно, что сгорание запальной порции топлива увеличивает давление и температуру воздуха в цилиндре, уменьшая задержку воспламенения и жесткость сгорания основной подачи топлива (см. рис. 3, 4).

Этот эффект особенно ощутим на частичных нагрузках и низких частотах вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС), так как тепловое состояние заряда здесь ниже [2]. Это имеет особое значение для двигателей с изношенной цилиндро-поршневой группой.

-30 -20 -10 0 10 УПКВ, град ЮОО 2000 3000 п, об/мин

Рис. 3. Давление в цилиндре и скорость Рис. 4. Зона рационального использования

тепловыделения в дизеле JTD Alfa Romeo 156 двухфазной подачи и достигаемое

при однофазной и двухфазной подаче снижение шума (-3—8 дБ) в дизеле

JTD Alfa Romeo 156

Для режимов холостого хода и частичных нагрузок запальная порция топлива должна быть весьма малой, чтобы избежать ухудшения экономичности и увеличения выбросов сажистых частиц (рис. 5) [2].

Дымность, уд. Bosch

0,8 0,6 0,4 0,2

3 4 5 6 NOx, г/кВт-ч

Рис. 5. Дымность отработавших газов дизеля с МЦил = 30—50 кВт, n = 2000 1/мин, Ракк = 80 МПА:

1) однофазный впрыск; 2) двухфазный впрыск, продолжительность запального впрыска 1,8 град УПКВ; 3) то же с продолжительностью 2,8 град.

Двухстадийный впрыск улучшает протекание рабочих процессов на режимах холодного пуска, на холостом ходу; сокращается выброс углеводородов как на установившихся, так и на переходных режимах работы (рис. 6) [2. С. 176].

Системы впрыскивания дизельного топлива с электронным управлением приобретает наибольшую популярность в настоящее время. Они устанавливаются как на легковой, так и на грузовой автомобильный транспорт, эксплуатирующийся в условиях мегаполиса, и отвечают требованиям Евро 3 — Евро 5.

Для автомобильного транспорта и тракторных дизелей, находящихся в эксплуатации в труднодоступных по обеспечению качественным горючим районах, эти системы не подходят. Они очень требовательны к степени очистки дизельного топлива и качеству моторных масел.

О 5 Время, с

Рис. 6. Время запуска дизеля JTD при температуре воздуха -15 °С при различных законах впрыска топлива

Альтернативой аккумуляторным системам CR с электронным управлением здесь могут послужить некоторые типы традиционных механических систем ТПА с двухстадийным процессом подачи топлива. В частности, фирма «Nippon Denso» устанавливает на топливный насос высокого давления (ТНВД) типа VE специальное устройство, обеспечивающее создание предварительной дозы топлива, подаваемой в цилиндр. Описание данной системы подробно описано в работе [3]. Исследование процессов в топливной аппаратуре проводилось на безмоторном топливном стенде КИ-15711 в лаборатории кафедры теплотехники и тепловых двигателей РУДН. Испытания носили сравнительный характер. Исследовался ТНВД распределительного типа VE 4/10 F 2100 RND 498 с узлом предварительного впрыскивания и без него. Форсунка оснащалась датчиком скорости подъема иглы распылителя. Расход топлива через форсунку измерили объемным способом с помощью мерных мензурок с делением 1 мм , установленных на стенде. В качестве датчиков давления использовался пьезодатчик Т-6000. Пьезодатчик давления работал в комплекте с измерительно-вычислительным комплексом ИВК «ДВС». В качестве контролирующей аппаратуры использовался светолучевой осциллограф, с помощью которого визуально наблюдались давления у штуцера форсунки и скорости иглы.

Результаты эксперимента на измерительно-вычислительное устройство выводились в виде массивов данных и сохранялись в ПЭВМ. При обработке массива скорости иглы распылителя определялось перемещение иглы путем интегрирования по углу поворота вала насоса (рис. 7, 8).

Л — без узла о — с узлом

X.—

Ч N *ч ■

> > >

Рис. 7. Законы подачи топлива без узла и с узлом предварительной подачи топлива

О 500 1000 1500 2000 п, 1/мин

Рис. 8. Динамичность процесса топливоподачи с узлом подачи предварительной дозы и без него

В результате экспериментов с углом предварительного впрыскивания снижается динамика процесса топливоподачи вначале впрыскивания; с увеличением частоты вращения динамичность впрыскивания снижается более интенсивно.

Проведенные исследования показывают целесообразность применения устройств для подачи предварительных доз топлива в системах с ТНВД распределительного типа.

Японская фирма Zexel, производящая топливную аппаратуру по лицензии фирмы Bosch, выпускает кулачковую шайбу с двойным выпуклым профилем для ТНВД типа VE. Двойной профиль позволяет организовать двухстадийный впрыск для обычных, однопружинных форсунок. Фирма гарантирует бесшумную работу дизеля на режимах холостого хода и частичных нагрузках, а также более устойчивую работу дизеля 4М40Т (Mitsubishi Pajero) на холостом ходу.

Данные устройства не изменяют в целом конструкцию ТНВД существующих дизелей, но требуют больших технологических затрат на выполнение профильных элементов.

С этой точки зрения, наиболее выгодным является применение двухпружинных форсунок для организации двухстадийной подачи топлива в цилиндр дизеля. Данные форсунки можно перерегулировать на любые давления как по первому впрыскиванию предварительной дозы топлива, так и по второму — основному — впрыскиванию. В этом состоит универсальность применяемых форсунок для различных дизелей. Примером служат форсунки автомобиля Toyota Land Cruiser с дизелем 1HD-FT и 1HD-FTE.

Таким образом, проведенные исследования ступенчатого впрыскивания топлива и существующих конструкций двухпружинных форсунок автомобильных дизелей говорят об эффективности данных систем в эксплуатации и перспективах применения их на дизелях отечественного производства.

ЛИТЕРАТУРА

[1] Ефимов С.И., Иващенко Н.А., Ивина В.И. и др. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей». 3-е изд. перераб. и доп. / Под общ. ред. А.С. Орлина. — М.: Машиностроение, 1985.

[2] Грехов Л.В. Топливная аппаратура с электронным управлением дизелей и двигателей с непосредственным впрыском бензина: Учебно-практическое пособие. — М.: Легион-Автодата, 2001.

[3] Савастенко А.А., Кузяков В.В., Девянин С.Н. Исследования ступенчатой подачи топлива ТНВД фирмы «Nippon Denso» // Вестник РУДН. Серия «Инженерные исследования». — 2003. — № 1. — С. 74—78.

OPERATION FEATURES OF TWO-STAGE INJECTION PROCES IN DIESIEL FUEL SYSTEM

A.A. Savastenko, M.E. Stepanova

Department of heating engineers and heat engines Faculty of Engineering Peoples’ Friendship University of Russia

Podolskoe shosse, 8/5, Moscow, Russia, 113093

This work is dedicated to phase fuel injection research and double-spring injectors of diesel engines design analysis. It is known that preliminary fuel injection in diesel engines leads to noise reduction but at the same time soot emission increase noted. Article contains design analysis of injectors with two needles, application of which is perspective and effective in domestic diesel engines.

Key words: car, injection, sensor, diesel, exhaust gases, fuel, fuel supply, injector.

Можно ли отремонтировать форсунку дизельного двигателя самому?

Для подачи солярки в цилиндры дизельного двигателя существуют различного типа форсунки. В процессе развития автомобилей конструкции форсунок менялись. Сегодня есть такие типы форсунок: насос-форсунки, гидромеханическая, электромагнитная, пьезоэлектрическая и электрогидравлическая.

Устройство и принцип работы дизельных форсунок

Форсунка дизельного двигателя – это основной элемент системы питания двигателя. Она гарантирует дозированную подачу топлива прямо в камеру сгорания. Рассмотрим устройство форсунки, её основные составляющие. В зависимости от строения они могут иметь различные конструктивные особенности, а также отличаться по принципам управления и дозирования солярки, поступающей в цилиндры.

Общие конструктивные элементы форсунок – это:

• Корпус.

• Распылитель с иглой.

• Стержень.

• Пружина запирания иглы.

• Подводной штуцер.

• Щелевой или сетчатый фильтр.

• Штуцер отвода излишков топлива (обратка).

Если у вас форсунки нового поколения, то дополнительно они имеют в своей конструкции элементы электромеханического управления и, соответственно, разъемы для их подключения. Принцип работы форсунки: топливный насос высокого давления (ТНВД) закачивает солярку под иглу распылителя. И когда возникает нужное давление в форсунке на такте сжатия, топливо по команде от электромагнитного блока управления (ЭБУ) или в зависимости от силы регулировки пружины запирания иглы доставляется в камеру сгорания. Топливо под давлением подается в цилиндр в виде тумана через отверстия в распылителе. При понижении давления, под иглой, пружина запирания опускает иглу на свое исходное место, и при этом форсунка готовится к новому циклу.

Насос-форсунки работают без ТНВД. Привод на них осуществляется непосредственно от валов газораспределительного механизма или же через коромысло. Объем топлива в цилиндрах двигателя регулируется положением нагнетающего плунжера, увеличением его хода. При эксплуатации насос-форсунок у этой схемы есть свои плюсы и слабые стороны, конкретно: отсутствие дорогостоящего ТНВД, и, как следствие, нет необходимости в магистралях высокого давления, снижение времени на проведение ремонта при износе одного из элементов подачи топлива. К минусам относят более сложную регулировку при эксплуатации многоцилиндровых двигателей (необходимо добиться синхронной работы отдельных элементов подачи топлива в цилиндры по объемам).

Гидромеханические форсунки – самые простые форсунки в конструктивном ряду форсунок. Топливо от ТНВД закачивается под иглу распылителя. Когда создается давление на иглу распылителя, которое превышает усилие пружины запирания иглы, она поднимается и пропускает необходимое количество солярки в камеру сгорания.

Следующим этапом развития стали форсунки, управляемые электронным блоком управления (ЭБУ). Самыми простыми в этом ряду являются форсунки с электромагнитным управлением. Иглой распылителя управляет электромагнитный клапан.

Алгоритм работы электромагнитной форсунки: ЭБУ согласно программе, заложенной в него, подает питание на обмотку возбуждения клапана. Синхронно возникает электромагнитное поле, преодолевающее усилие пружины запирания иглы сопел распылителя. Следует впрыск топлива в цилиндры. После снятия питания с обмотки катушки пружина воздействует через стержень на иглу. Таким образом, игла садится на седло распылителя и прекращает подачу топлива в цилиндр.

К недостаткам этой системы относится её инерционность и довольно большое время срабатывания. Следующим поколением развития форсунок дизельных двигателей стали электрогидравлические форсунки. В их конструкцию, кроме основных деталей и электромагнитного клапана, включены впускные и сливные дроссели, камера управления. Принцип функционирования зиждется на том, что в работе форсунки используется давление топлива, как при впрыске, так и после подачи топлива в камеру сгорания. Электромагнитный клапан в состоянии покоя обесточен и под воздействием пружины закрывает сливной дроссель. Игла распылителя за счет давления в камере управления прижата к седлу распылителя, и подача топлива не осуществляется. Когда поступает команда ЭБУ, срабатывает электромагнитный клапан, происходит открытие сливного дросселя. В камере управления давление падает.

Назначение впускного дросселя – служить препятствием для быстрого выравнивания давления во впускной магистрали и камере управления. Когда клапан открыт, происходит постепенное снижение давления на поршень, а давление на иглу распылителя остается неизменным. Это приводит к её поднятию и, как результат, впрыску топлива. При выравнивании значений давления в камере управления и под иглой, под действием пружин игла возвращается на место. Конечно же, потенциал в это время с катушки снят и сливной дроссель перекрыт. Такая система отличается более высоким быстродействием из-за меньших инерционных масс и, соответственно, необходимо меньшее усилие на приведение всей системы в действие.

Дальнейшим этапом развития форсунок дизельных двигателей стали более совершенные устройства, при помощи которых обеспечивается подача топлива. Это пьезоэлектрическое оборудование ― оно называется «пьезофорсунка». Такие устройства устанавливаются на двигателях, которые оборудуются системой впрыска топлива Common Rail ― это аккумуляторная система подачи топлива.

К достоинствам «пьезофорсункок» относится скорость срабатывания (примерно в четыре раза быстрее, чем электромагнитный клапан). Это увеличивает частоту впрыскивания топлива на протяжении одного рабочего такта. К тому же, преимуществом пьезофорсунок является сверхточная дозировка впрыскиваемого топлива. Пьезофорсунка работает по принципу смены длины пьезокристалла в результате подачи на него напряжения. Конструкция такой форсунки состоит из пьезоэлемента и толкателя (отвечают за переключение клапана), иглы, подающей топливо. Все составляющие находятся в корпусе устройства.

В работе пьезофорсунок используют гидравлический принцип. Игла в начальном положении сидит на седле из-за высокого давления топлива. В начале подачи топлива на пьезоэлементе электрического сигнала меняется его длина (удлиняется), и на поршень толкателя передается усилие. Теперь открывается переключающий клапан, и топливо идет в сливную магистраль. Понижается давление выше иглы. Под давлением в нижней части игла поднимается и, соответственно, впрыскивается топливо.

Объем топлива, которое впрыскивается, зависит от:

• продолжительности воздействия на пьезоэлемент;

• давления топлива в топливной рампе.

Причины неисправностей

Современные топливные системы впрыска солярки у дизельных двигателей сверхточны и довольно уязвимы. Так что же может являться причиной ее поломки? Форсунки не выдерживают условий эксплуатации.

Основные признаки неисправности форсунок дизельного двигателя:

• низкая мощность двигателя;

• рывки или провалы при нарастании нагрузки на мотор;

• нестабильность работы мотора на малых оборотах;

• высокая токсичность отработавших газов.

Распространенная неисправность форсунок – их загрязнение. Форсунки стоят в зоне влияния высоких температур. В результате происходит закоксовывание топливными смолами (особенно при низкокачественном топливе), накапливание на форсунке твердых отложений, частично или полностью перекрывающих сопла распылителя, а также нарушающих непроницаемость игольчатого клапана. Кроме этого, любое загрязнение бака, фильтра и т.д. провоцирует засорение микрочастичками шлака каналов и фильтра форсунки. Чтобы форсунка вновь нормально работала, требуется ее промывка или замена изношенных деталей.

Что придется поменять, а что можно починить

Топливная форсунка конструктивно состоит из многих деталей. Большая часть из них изготовлена сверхточно, поэтому ремонт провести своими силами невозможно – необходима замена. Но и при проведении ремонта самостоятельно нужно иметь специальные приспособления, оборудование и определенные навыки. Начиная ремонт, внимательно осмотрите корпус. Целостность корпуса и отсутствие на нем механических повреждений даст вам возможность избежать его замены и после промывки повторно использовать в процессе ремонта.

Основным узлом форсунки является распылитель с иглой. Иногда дизельная форсунка льет. Происходит это потому, что эта деталь работает при высоких температурах, резко меняющемся давлении. Деталь изготовлена с высокой точностью. Самостоятельный ремонт нецелесообразен. Лучше провести замену распылителей дизельных форсунок.

Деталь, которая передает усилие пружины на иглу распылителя в некоторых видах форсунок, – это стержень. При проведении ремонта его нужно внимательно осмотреть: он должен быть ровный, не иметь потертостей. При отсутствии внешних дефектов он сможет безотказно передавать необходимое усилие на иглу и надежно запирать распылитель во избежание протекания.

В зависимости от вида форсунки, пружина запирания иглы может быть различных размеров и выполнять функции, которые принципиально различаются. Так, на самых простых форсунках они создают рабочее давление в распылителе. На более новых типах они перемещают приводной механизм для закрытия распылителя и создания рабочего давления топливом, они более компактны и не требуют специальных регулировок (как первые).

Подводной штуцер и штуцер отвода излишков топлива (обратка) должны быть без механических повреждений (во избежание подтекания топлива). Если повреждения есть, штуцеры необходимо заменить. Фильтры (щелевой или сетчатый) можно промыть, и только в случае их механических повреждений провести замену.

Диагностируем форсунку

Форсунки отвечают за точную дозу и своевременную подачу топлива. Управляет подачей топлива через форсунки компьютер (в зависимости от поколения топливной системы), который регулирует подачу объема топлива для форсунки. Любая система хорошо работает, пока исправна. Проблемы появляются тогда, когда система теряет заданные заводом характеристики. Частая причина отказа форсунок – низкокачественное топливо.

При несоблюдении терминов проведения ТО, регулярности замены топливного фильтра, при заливании в бак низкокачественного топлива можно ожидать «сюрпризов». Форсунки достаточно сильно чувствительны к качеству поступающего дизельного топлива. При эксплуатации они начинают засоряться, пока полностью не утратят своих первоначальных характеристик.

Удаление нагара, отложений от низкокачественного топлива невозможно без проведения механической очистки. Большая часть неисправностей форсунок возникает при больших пробегах и чаще всего, когда очень жестко эксплуатируется автомобиль.

Бывает, многие автомобили преодолевают по несколько межремонтных интервалов с оригинальными форсунками при условии, когда своевременно проводится обслуживание и заправка качественным топливом. Водитель должен слышать, что двигатель работает нестабильно, и форсунки начинают барахлить. Чтобы вовремя увидеть неисправность форсунок дизеля, нужно знать симптомы начинающихся проблем.

Один из первых признаков неисправности форсунки — езда становится некомфортной. Неисправные форсунки могут сильно переливать топливо (электроника неправильно определяет дозировку). Если форсунки на дизеле льют, то сильно увеличивается выброс копоти автомобиля. Это хорошо заметно при резком нажатии на педаль газа. Может заметно увеличиться уровень моторного масла, ведь в него начинает попадать топливо. Холостой ход мотора становится неравномерным. По утрам автомобиль хуже заводится и коптит при прогреве.

Технология ремонта

Для ремонта современных форсунок необходима специализация на ремонте форсунок common rail, форсунок CDI (common rail), форсунок дизеля, ТНВД common rail. После проведения работ по диагностике специалист ремонтирует и программирует дизельные системы автомобиля.

Ремонт предполагает восстановление работоспособности форсунки на различных режимах работы дизельного мотора и приведение параметров форсунки в соответствие с заданными параметрами заводом-изготовителем после ремонта в гарантийный и постгарантийный период. После проведения ремонта форсунок на стенде Hartridge CRi-PC программируют электронный код (паспорт) форсунки Common Rail – C2i, C3i программой IRIS в автоматическом режиме.

Как проверить форсунку дизеля, не снимая с двигателя

Ремонт форсунок дизельных двигателей уместен, если обнаружены неисправности форсунок:

1. В холодную погоду тормозится работа пусковых элементов двигателя.

2. Возникают провалы и некие рывки авто при смене переходных режимов и в момент ускорения.

3. Мощность мотора снижена.

4. Увеличивается расход топлива.

5. На холостом ходу мотор работает неравномерно.

Проверяем уровень сопротивления обмотки на форсунках:

1. Выключите зажигание и снимите с аккумуляторной батареи клемму «минус».

2. Тонкой отверткой (можно шилом) отщелкните на колодке пружинный зажим.

3. Отсоедините разъем от форсунки.

4. С обеих сторон форсунки прикрепите омметр и определите сопротивление обмотки.

5. В исправной форсунке сопротивление между боковым и центральным штырем разъема должно быть 11–15 Ом. Если у прибора иные показатели (больше или меньше) – форсунку придется менять.

Проверка работоспособности всех форсунок:

1. Снимаем топливную рампу вкупе с форсунками.

2. Подсоединяем колодку проводов к жгуту на рампе. Минусовая клемма должна быть на аккумуляторе.

3. Соедините топливные трубы и гаечным ключом хорошо затяните держащие их штуцеры.

4. Под каждую форсунку подставьте любую мерную емкость.

5. Стартером проверните двигатель. Из каждой форсунки должна вытекать топливная жидкость.

6. Выключите зажигание. Проверьте объем топлива в мерных емкостях (он должен быть одинаковым). Если количество топлива в емкостях разное – замените или прочистите засорившуюся форсунку.

7. Убедитесь, что на форсунках нет сколов и дефектов. На распылителе не должно быть подтеков топлива. Если подтеки видны, то деталь разгерметизирована – меняйте ее.

Проверка поступления питания к форсункам:

1. Если при включенном зажигании хоть одна форсунка отказывается работать, то надлежит произвести проверку поступления питания на форсунки.

2. Выключите двигатель и отключите колодку с проводами.

3. Присоедините к батарее аккумулятора два конца проводов, а другой их край прикрепите к контактам на форсунке.

4. Включите зажигание и проследите, не просачивается ли топливо из форсунки. Если протекает, то в электрической цепи есть неисправность. Ищите ее.

Снятие форсунки

Последствием попадания влаги становится закисание форсунки с головкой блока. Также это может произойти на двигателях, где прогорают медные шайбы, и происходит своеобразное приваривание распылителей к головке блока цилиндров. В дальнейшем тело форсунки прикипит к ГБЦ.

Самостоятельно снять дизельные форсунки, не повредив резьбу и саму форсунку, если приваривание/прикипание уже произошло, невозможно. Лучше обратиться в специализированные организации. Самостоятельное извлечение форсунки может привести к приобретению новой головки блока. Это дополнительные траты, которых можно избежать. При самостоятельной попытке достать прикипевшую форсунку дизеля можно:

• повредить или сорвать резьбу на форсунке;

• сделать трещину в корпусе форсунки;

• корпус распылителя останется в головке блока цилиндров и т.д.

Как же снять дизельную форсунку? Только специальным инструментом, который позволит достать даже прикипевшую форсунку.

Разборка и ремонт

Чтобы избежать ремонта автомобиля, требуется регулярная проверка форсунок. Современное оборудование и квалификация мастеров позволяют осуществлять полную проверку, наладку и ремонт любой форсунки. После тестирования вы получите предварительный расчет примерных материальных затрат по ремонту форсунок. Цена ремонта – это стоимость запчастей и стоимость работ.

Чаще всего из строя выходит распылитель. Для машин с объемом двигателя больше 3-х литров рекомендуется замена распылителя при пробеге более 100000 км. Мастера обращают внимание на пьезоэлемент. Есть оборудование, которое определяет ресурс пьезоэлемента, а заводской тест-план определяет гидроплотность и механическую часть инжектора. К сожалению, пока гарантированную технологию ремонта на данные инжекторы изготовитель не предоставляет.

Установка дизельной форсунки

Установка форсунки на двигатель производится в зеркальной последовательности ее снятию. При сборке обратите внимание на качество производимых работ и герметичность соединений во избежание подсоса воздуха или подтекания топлива, а также во избежание пожара на автомобиле.

Знаете ли Вы? Для дизельного двигателя очень важно цетановое число топлива. Оно характеризует воспламеняемость дизельного топлива в промежуток времени от впрыска топлива в цилиндр до начала его горения. Чем выше цетановое число, тем спокойнее горит топливная смесь. Хорошую работу дизельных двигателей обеспечивает дизельное топливо с цетановым числом от 45 до 55.  

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Что нужно знать о дизельных форсунках

Дизельные двигатели работают от дизельных топливных форсунок. Лучшие дизельные топливные форсунки эффективно подают топливо в двигатель, позволяя автомобилю работать наилучшим образом. Вот что вам следует знать об этом сложном процессе.

ЧТО ТАКОЕ ДИЗЕЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

Основное различие между дизельным двигателем и обычным двигателем заключается в механической подаче топлива. В дизельном двигателе топливо поступает в камеры сгорания автомобиля через ряд форсунок.Это очень горячая система под давлением.

ЧТО ТАКОЕ ИНЖЕКТОР ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА

Топливные форсунки являются основными игроками в этой системе. Эти детали гарантируют, что двигатель получает идеальное количество топлива в этот момент. Форсунки подают топливо в цилиндры в виде мелкодисперсного тумана. Сложность и вариации этой детали различаются в зависимости от модели двигателя.

КАК РАБОТАЮТ ИНЖЕКТОРЫ?

Когда давление впрыска достигает 30 000 фунтов на квадратный дюйм, обнаруживаемое иглами впрыска, система превращает топливо в мелкий туман.Точнее говоря, это давление приводит к открытию клапанов впрыска и запуску потока топлива. Этот поток начинается в нижней камере, и топливо проходит через небольшие отверстия, которые разбивают жидкость на более мелкие частицы или мелкий туман, упомянутый выше. Топливо, разложенное в такой форме, сжечь намного легче. Как только весь этот процесс будет завершен, распределительный клапан отключит давление и закроет клапан. Как только давление снова поднимется, клапаны снова откроются, выпуская больше топлива.

КАКОВЫ РАЗНЫЕ ТИПЫ ТОПЛИВНЫХ ИНЖЕКТОРОВ?

Системы впрыска топлива доступны во множестве типов в зависимости от конкретной марки и модели автомобиля. Чтобы убедиться, что ваш автомобиль работает наилучшим образом, жизненно важно приобрести соответствующий инжектор. При установке инжектора, не подходящего для вашего автомобиля, ваш двигатель может не получать необходимое количество топлива или вся система может выйти из строя.

Чтобы убедиться, что вы выбираете лучшие дизельные топливные форсунки для вашего автомобиля, обязательно поговорите со специалистом Diesel Logic.Как лидеры отрасли в области дизельных транспортных средств, мы здесь, чтобы обеспечить ваше удовлетворение.

Как работают форсунки дизельного топлива

Рынок дизельных двигателей продолжает расти из года в год, так как потребность в надежных автомобилях малой и большой грузоподъемности возрастает в основном во второстепенных странах и странах третьего мира. По мере совершенствования инфраструктуры во всем мире растет и потребность в надежных рабочих тележках. J.D. Power and Associates прогнозирует, что продажи дизельных двигателей увеличатся более чем в три раза в следующие 10 лет, что составит более 10% от всех продаж автомобилей по сравнению с 3.6% всего 10 лет назад, в 2005 году. С 2000 по 2005 год количество зарегистрированных дизельных двигателей увеличилось более чем на 80% и превысило 550 000 автомобилей. С 2005 по 2015 год это число увеличилось еще на 67%.

Как работают топливные форсунки

Топливные форсунки — это небольшие электрические компоненты, которые используются для подачи топлива через распылитель непосредственно во впускной коллектор перед впускным клапаном в дизельном двигателе. Форсунки дизельного топлива довольно сложны; инжектор имеет фильтр с высокими микронами на верхней стороне впуска, который соответствует маленьким отверстиям для подкожных инъекций внизу для распыления дизельного топлива.Дизельное топливо действует как источник смазки для внутренних частей форсунки. Основной источник выхода из строя форсунок — вода в топливе. Когда вода в топливе вытесняет смазочные свойства, внутренние детали быстро изнашиваются, и форсунка в целом может довольно быстро выйти из строя.

Форсунки — чрезвычайно важный компонент двигателя. Клапан форсунки открывается и закрывается с той же частотой вращения, что и дизельный двигатель. Типичная частота вращения дизельных двигателей в Северной Америке составляет около 1800. Это примерно 140 000 оборотов в час! Помимо воды в топливе, форсунки подвергаются воздействию частиц углерода и грязи, попадающих в агрегат через плохой элемент воздухоочистителя.Тип топлива, марка и используемые присадки также оказывают значительное влияние на ожидаемый срок службы топливной форсунки. ECM (модуль управления двигателем) управляет топливными форсунками в большинстве электрических дизельных двигателей. Дизельные форсунки постоянно находятся под напряжением при включении ключа независимо от того, включен ли двигатель. Контроллер ЭСУД заземляет форсунку, замыкая цепь и вызывая открытие форсунки. Контроллер ЭСУД после получения информации от различных управляющих датчиков определяет продолжительность времени, в течение которого форсунки должны быть заземлены, чтобы впрыснуть точное количество топлива, учитывая требуемую мощность двигателя в лошадиных силах.

Процесс открытия, закрытия дизельных форсунок и выдачи нужного количества топлива происходит за миллисекунды. Запуск цикла форсунки в среднем занимает от 1,5 до 5 миллисекунд. Форсунки дизельного топлива бывают разных форм и размеров в зависимости от марки и модели двигателя, а также потребляемой мощности. Автомобильные форсунки немного меньше, чем дизельные двигатели для тяжелых условий эксплуатации, и измеряются в кубических дюймах. Существует два типа форсунок дизельного топлива: первый называется впрыском в корпус дроссельной заслонки, где 1-2 форсунки расположены в самом корпусе дроссельной заслонки в дизельном двигателе и подают отмеренное количество распыляемого тумана топлива во впускной коллектор.Эта система подачи по существу заряжает впускной канал, а впускной клапан втягивает топливо в цилиндр двигателя. Вторая система подачи, известная как топливная форсунка с отдельным портом, является более новой и более экономичной. Портовый впрыск более эффективен, чем карбюратор, поскольку он подстраивается под плотность воздуха и высоту и не зависит от вакуума в коллекторе.

При впрыске через дроссельную заслонку неэффективность достигается тогда, когда в цилиндрах, ближайших к форсункам, смесь лучше, чем в наиболее удаленных.При впрыске с портом этот недостаток устраняется путем впрыска одинакового количества топлива в каждый цилиндр двигателя.

Детали инжектора

Каждая топливная форсунка немного отличается, но все они состоят из 15 основных частей, включая фильтр, направляющее кольцо, пружину сердечника, пружину седла, седло, полюсный наконечник, упор, катушку соленоида, корпус соленоида, кольцо сердечника, сердечник, корпус распылительного наконечника, директор и распылительный наконечник. Контроллер ЭСУД регулирует подачу топлива, поднимая шар с седла.Это позволяет топливу течь через отверстие седла, а затем выходить через неподвижную направляющую пластину с несколькими отверстиями. Направляющая пластина служит для направления факела распыления топлива. Этот тип инжектора имеет форму распыления от 10 до 15 градусов. Распыление топлива этого типа форсунки аналогично форсунке дискового типа. Форсунки дискового и шарикового типа по своей конструкции менее подвержены засорению.

Форсунки для дизельного топлива бывают разных форм и размеров, а также условий работы.В статье, размещенной здесь, объясняется разница между OEM, восстановленными, восстановленными и бывшими в употреблении форсунками. Capital Reman Exchange может помочь вам определить, какой тип топливной форсунки подходит для вашего дизельного двигателя.

Категории товаров
Без категории,

Как работают дизельные форсунки?

В дизельных двигателях

используется топливная форсунка для подачи топлива в цилиндры.Процесс впрыска отличается от газовых двигателей, в которых используется карбюратор или система впрыска через порт. В то время как карбюратор смешивает воздух и топливо до того, как первый попадает в цилиндр, система впрыска через порт смешивает топливо перед тактом впуска.

Дизельные двигатели используют систему прямого впрыска, которая подает топливо непосредственно в цилиндры двигателя. Форсунка дизельного двигателя является наиболее сложной деталью и может быть в разных областях.

Процесс внутреннего инжектора

Хорошая форсунка может выдерживать давление и температуру в цилиндре, обеспечивая при этом эффективную подачу топлива.Дизель образует мелкий туман, который циркулирует в цилиндрах двигателя для равномерного распределения. В некоторых двигателях используется камера предварительного сгорания, специальные впускные клапаны и другие устройства для улучшения процесса зажигания и сгорания.

Процесс сжатия нарушается, когда дизельный двигатель становится холодным, поскольку воздух не может достичь достаточно высокой температуры для воспламенения топлива. Некоторые дизельные двигатели решают эту проблему с помощью свечи накаливания — проволоки с электронным обогревом, которая нагревает камеру сгорания.

Свечи накаливания

отлично справляются с повышением температуры при слишком холодном двигателе, что позволяет быстро достичь идеальной температуры для зажигания.

Альтернативная технология форсунок

В современных форсунках дизельного топлива также используются компьютерные микросхемы, в частности, связь с ECM. Эти чипы регулируют распыление топлива, воздухозаборник, охлаждающую жидкость двигателя, частоту вращения и другие функции процесса. Эти типы двигателей не имеют свечи накаливания.

Компьютерные микросхемы работают со сложным количеством датчиков для измерения температуры окружающего воздуха и задержки синхронизации двигателя в холодную погоду.Этот процесс позволяет инжектору подавать топливо в более теплую погоду для более эффективного сжатия.

Стоит отметить, что в двигателях меньшего размера не используются современные компьютерные микросхемы для решения проблемы запуска, вызванной холодной погодой. Цилиндры двигателя также имеют уникальные питающие магистрали от топливного бака для подачи дизельного топлива в форсунку. Каждый цилиндр оснащен фильтром, который удаляет любые загрязнения до начала процесса впрыска.

Процесс ширины импульса

Неотъемлемой частью форсунок дизельного топлива является соленоид, который открывается для пропуска испаренного топлива.Процесс называется шириной импульса , и каждый цилиндр получает разное количество топлива, рассчитанное ЭБУ. ЭБУ также обеспечивает достижение в процессе сгорания подходящего стехиометрического соотношения, которое представляет собой соотношение между воздухом и топливом, при котором начинается горение.

Частью этой экосистемы является небольшой насос, который нагнетает воздух в инжектор. Воздух смешивается с дизельным топливом, поэтому насос должен выдерживать повышенное давление и высокие температуры.

Небольшое сопло используется для впрыскивания дизельного топлива в камеру сгорания. Форсунка имеет ряд отверстий для равномерного распределения в цилиндре.

Второй клапан всасывает воздух из камеры сгорания и смешивает его с испарившимся дизельным топливом для дальнейшей интенсификации процесса сгорания. Выпускной клапан отводит выбросы из камеры сгорания.

Оставшееся топливо течет по обратной топливной магистрали в бак.

У вас есть вопросы по форсункам дизельного топлива или другие вопросы, связанные с дизельным двигателем? Свяжитесь с дружелюбными профессионалами ближайшего к вам Taylor Diesel сегодня же.

5 ОБЩИЕ СИМПТОМЫ НЕИСПРАВНОСТИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВНЫХ ИНЖЕКТОРОВ

Система впрыска топлива является важным компонентом любого дизельного двигателя. Эта система нагнетает давление и впрыскивает топливо в воздух, сжатый в камере сгорания. Функции системы впрыска топлива включают подачу топлива в форсунки, регулировку количества топлива, регулировку момента впрыска и распыление топлива.

Нужное количество топлива должно быть подано в нужный момент в подходящих условиях для процесса сгорания.

Топливные форсунки помогают повысить топливную экономичность, снизить выбросы и снизить потребность в работах по техническому обслуживанию топливной системы. Средний срок службы инжектора дизельного топлива составляет около 100 000 миль. Типичная топливная форсунка состоит из двух основных частей: форсунки и корпуса форсунки. Если какой-либо из этих компонентов забьется или повредится, это поставит под угрозу всю производительность автомобиля.

Вот 5 наиболее распространенных симптомов неисправности форсунок дизельного топлива.

  • Проблема с запуском двигателя или неравномерная работа на холостом ходу. Двигатель заводится, но не запускается, если вы не проворачиваете его в течение длительного времени. Двигатель работает на холостом ходу с разной частотой вращения.
  • Осечка. Если в автомобиле возникают перебои в зажигании, полная диагностика включает поиск недостающего элемента процесса сгорания. В дизельном двигателе это либо отсутствие впрыска топлива, либо недостаток тепла в камере сгорания. Топливный заряд в одном из цилиндров не воспламеняется или в систему зажигания закачивается низкий уровень топлива.
  • Запах топлива. Запах дизельного топлива в салоне означает, что где-то есть утечка дизельного топлива. Это может быть из-за неисправной форсунки, из-за которой топливо вытекает из форсунки, когда она не активна.
  • Грязные выбросы. Засоренные фильтры и отложения в форсунках вызывают неравномерное или неполное сгорание топлива, в результате чего зона автомобиля вокруг выхлопной трубы становится грязной и из выхлопной трубы выходит белый дым.
  • Повышенный расход топлива и плохие мили на галлон. Неисправные форсунки сжигают больше топлива и напрямую влияют на производительность и эффективность вашего автомобиля.

Чистые топливные форсунки необходимы для максимальной производительности вашего дизельного двигателя. Любой из вышеперечисленных симптомов может указывать на проблемы с топливными форсунками, которые нельзя игнорировать. К ним относятся загрязненные, забитые или негерметичные форсунки. Если вы на своем автомобиле проехали более 100 000 миль без замены топливных форсунок, пришло время проверить их у профессионала.

Если вы находитесь в районе Меридиана, штат ID, обратитесь за помощью к специалистам по дизельным двигателям Gem State Diesel. Мы можем вручную проверить ваши форсунки, чтобы диагностировать проблему. Любые проблемы с форсунками можно легко устранить путем очистки, ремонта или замены. Вы можете позвонить нам по телефону 208-288-5555 или заполнить эту онлайн-форму, и один из наших экспертов ответит вам в течение 24 часов.

Инжектор — обзор | Темы ScienceDirect

2.5 Двигатель внутреннего сгорания

Дизельный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания, в котором для создания движения используется дизельный цикл.Основное отличие от других двигателей — использование сгорания из-за перегрузки. В этом типе сгорания нет взрыва, но комбинация топлива и воздуха сжимается из-за высокого сжатия без искрового зажигания, и основная причина этих двигательных двигателей в отличие от бензиновых двигателей 100 об / мин [17]. Они могут воспламенить горение без использования электрической искры. Эти двигатели используются для воспламенения топлива при высоких температурах. В первом случае температура КС очень высока, и после повышения температуры горючая смесь смешивается с воздухом [17].

Для сжигания топлива необходимы два типа тепла и кислорода. Кислород подается в камеру цилиндра через входы двигателя и затем сжимается поршнем. Это сжатие настолько велико, что вызывает очень сильный нагрев. Затем третий фактор, горение, добавляется к теплу и кислороду, что вызывает горение топлива [17].

Например, дизельные двигатели можно разделить на категории по количеству циклов сгорания в каждом цикле картера на двухтактные дизельные двигатели или четырехтактные дизельные двигатели, или с точки зрения выработки мощности в лошадиных силах.Либо по количеству цилиндров, либо по форме цилиндров, которые соответственно делятся на два типа линейных двигателей или V-двигателей.

Строение конструкции дизельного двигателя отличается только системой подачи и регулирования топлива с двигателями с искровым зажиганием. Следовательно, эти двигатели имеют очень похожие конструкции, и единственное различие заключается в следующих деталях, которые существуют в дизельных двигателях и отсутствуют в других двигателях внутреннего сгорания.

Инжекторный насос: Задача регулировки количества топлива и подачи необходимого давления для распыления топлива [17].

Форсунки: закачайте топливо и газ в CC.

Топливные фильтры: разделение выхлопных газов и выхлопных газов.

Топливопроводы: они должны быть нестабильными и устойчивыми к нагрузкам.

Турбокомпрессор: увеличивает воздух, поступающий в цилиндр.

Как указано, дизельные двигатели делятся на две категории: четырехтактные и двухтактные в зависимости от того, как они работают.Однако в обоих этих двигателях выполняются четыре основных операции: всасывание или дыхание-сжатие, или работа под давлением, или взрыв, и выпуск, или дым, но в зависимости от типа двигателей эти шаги могут выполняться по отдельности или в комбинации [17] .

Все дизельные генераторы, газогенераторы и двигатели для варки вырабатывают определенную степень тепла во время производства, которое можно использовать в процессе, называемом «ТЭЦ». ТЭЦ, или рекуперация отходящего тепла, может использоваться как для отопления и охлаждения больших зданий, так и для промышленных целей.В среднем паровые машины теряют 50% тепловой энергии. Благодаря ТЭЦ КПД электростанций может достигать 80%. В этой главе рассматриваются инженерные аспекты ТЭЦ и их текущее применение в мире [17].

Наиболее распространенными типами систем утилизации отходящего тепла являются паровые системы и системы горячего водоснабжения. Большинство двигателей имеют максимальную температуру воды 210 ° F. Другие двигатели могут работать при температуре до 260 ° F. Двигатели должны быть рассчитаны на работу при высоких температурах. Однако температура 210 ° F достаточно высока, чтобы удовлетворить все потребности устройств.Водяной пар низкого давления может быть получен из водяной рубашки при температуре от 250 ° F до 260 ° F. Эта температура (в правильно сконфигурированном двигателе) может быть получена с помощью охлаждающего устройства, в котором пар генерируется в водяной рубашке, а затем он увеличивается из-за разницы в плотности между водой и паром. Прежде чем подумать об устройстве вольера, лучше всего поговорить с профессиональным подрядчиком по электрике, чтобы определить, какие настройки водяной рубашки необходимы [18].

Этот метод аналогичен методу распределенной генерации на газовых установках, за исключением использования поршневых двигателей внутреннего сгорания вместо ГТ.На электростанциях, использующих поршневые двигатели, тепло может быть получено из моторного масла, охлаждающей воды двигателя или выхлопных газов [18].

Электрический КПД двигателей возврата и возврата составляет от 35% до 42%. Поскольку современные двигатели из-за повышенного КПД выхлопных газов более холодные, рекуперация тепла может осуществляться только в виде пара и горячей воды. Например, дизельный двигатель мощностью 4,2 МВт может производить 1,5 МВт пара и 3,1 МВт горячей воды. Учитывая, что общий расход топлива для этого двигателя составляет около 10 МВт, общая мощность составляет около 88% [18].

Двигатели внутреннего сгорания следовали двум термодинамическим циклам — циклу Отто и дизельному циклу. Цикл Отто — это совокупность идеальных процессов, лежащих в основе двигателей внутреннего сгорания. Большинство велосипедов используются в большинстве общественных транспортных средств. Следует отметить, что газ используется в качестве жидкости в цикле Отто. Конечно, как и в цикле Ренкина или холодильном цикле, жидкость не проходит через реальный цикл в реальной жизни, и легче моделировать процессы, которые считаются циклом [19].

В цикле Отто смесь воздуха и топлива в форме постоянного давления впрыскивается в цилиндр (также называемый всасыванием). После этого газ сжимается в изоэнтропическом виде и его температура повышается. На следующем этапе, когда поршень достигает наивысшей точки, происходит сгорание, которое приводит к опусканию поршня и, таким образом, к производству работы. На заключительном этапе температура и давление газа снижаются изоэнтропически. После этого смесь топлива и воздуха снова всасывается и повторяются те же шаги [19].

Идеальный тепловой КПД цикла Отто может быть получен следующим образом [19]: где k — показатель изоэнтропы (для воздуха k = 1,4) и ε = v1 / v2 — степень сжатия. Дизельный цикл очень похож на большинство циклов, используемых в двигателях. Основное отличие этого цикла от других циклов заключается в следующем: в начале процесса конденсации в цилиндре нет топлива, поэтому автоматический процесс сгорания не будет происходить в условиях скопления [19].

В дизельном цикле используется сжигание на основе сжатия, а не искровое зажигание.Поскольку процесс адиабатической плотности приводит к очень высокой температуре, процесс сгорания будет происходить за счет распыления топлива после конденсации (подробнее об этом процессе будет сказано ниже). В результате дизельные и дизельные двигатели не требуют свечей зажигания. В этом цикле цикл Отто позволяет достичь более высокого перепада давления.

Этот цикл состоит из процесса постоянного давления, процесса постоянного объема и двух изоэнтропических процессов. На рис. 2.8 показан график зависимости давления от объема дизельного цикла.Полная система рекуперации тепла в ТЭЦ газ / дизель включает три теплообменника [7]:

Рисунок 2.8. Энергетический цикл на основе газового или дизельного двигателя.

теплообменник выхлопных газов двигателя

теплообменник охлаждающей воды

теплообменник смазочного масла

Среднее эффективное давление (MEP) показывает эффективное давление (MEP) оптимальный расход топлива и экономичность.MEP получается как [7]: где Wnet — чистая выходная мощность двигателя в кДж, а Vdis — смещение поршня двигателя в м 3 . Когенерационная установка с газодизельным двигателем показана на рис. 2.9.

Рисунок 2.9. Когенерационная установка с газодизельным двигателем в качестве основного двигателя.

Отказ дизельной форсунки в Детройте — что нужно знать

Одной из наиболее важных частей дизельного двигателя является система впрыска топлива. Эта система нагнетает давление и впрыскивает топливо в воздух, сжатый камерой сгорания.Система впрыска топлива заставляет регулировать количество топлива, распылять топливо, изменять время впрыска и подавать топливо в форсунки.

В целом топливные форсунки обеспечивают оптимальное поступление топлива в двигатель. Они также гарантируют, что топливо находится в правильной форме для процесса сгорания двигателя.

Топливные форсунки регулярно используются в двигателях для сохранения чистоты выхлопных газов, уменьшения потребности в обслуживании топливной системы и повышения топливной эффективности. Большинство топливных форсунок состоят из корпуса форсунки и форсунки.Топливные форсунки обычно служат долго и не требуют обслуживания или замены, но иногда две основные части могут выйти из строя, что в результате ухудшит работу вашего двигателя.

Чтобы защитить свой двигатель, вы должны знать о симптомах неисправности топливной форсунки и о действиях по устранению неполадок, которые вы можете предпринять, чтобы выяснить, что пошло не так. Кроме того, вы захотите узнать, как программное обеспечение Detroit Diesel Diagnostic Link (DDDL) может помочь в процессе устранения неполадок.

Может ли неисправная топливная форсунка повредить двигатель?

Крайне важно знать признаки неисправности топливной форсунки и способы проверки на наличие проблем, поскольку топливная форсунка может нанести вред работе вашего двигателя.Даже если неисправная топливная форсунка не повредит ваш двигатель напрямую, она может создать условия, которые приведут к повреждению двигателя. Например, топливная форсунка с треснувшим корпусом может выпускать топливо во внешний корпус, который может загореться при воздействии тепла от двигателя.

Признаки неисправности топливной форсунки в дизельном двигателе в Детройте

Избегайте проблем, которые неисправные топливные форсунки приносят вашему двигателю, узнав больше о симптомах неисправной топливной форсунки.Выявив эти признаки на ранней стадии, вы можете уменьшить негативное влияние неисправной топливной форсунки на работу вашего двигателя. Некоторые общие симптомы включают повышенный расход топлива, неравномерную работу на холостом ходу и грязные выбросы.

Ниже вы можете узнать больше об основных признаках неисправности топливной форсунки:

Пропуски зажигания в двигателе: Пропуски зажигания в двигателе во время зажигания могут быть признаком повреждения топливной форсунки. Пропуски зажигания в двигателе — это либо признак того, что в вашем двигателе недостаточно тепла в камере сгорания, либо отсутствует надлежащий впрыск топлива.Возможно, вам не хватает топлива, подаваемого в систему зажигания, или топливо в цилиндре не воспламеняется.

Неравномерная работа на холостом ходу или проблемы с запуском двигателя: Один из признаков того, что с вашим двигателем что-то не так, — это когда он запускается, но не запускается, если вы не проворачиваете его в течение длительного времени. Также может возникнуть проблема, если вы заметите, что когда двигатель работает на холостом ходу, он вращается с разными скоростями.

Повышенный расход топлива: Если вы видите, что расход топлива вашего двигателя увеличивается, возможно, у вас проблема с топливными форсунками.Неисправные форсунки обычно приводят к тому, что двигатель потребляет больше топлива, что снижает его эффективность и производительность.

Грязные выбросы: Засоренные отложения в форсунках или фильтры часто вызывают неполное или неравномерное сжигание топлива. Вы можете определить эту проблему по более грязным и заметным выбросам двигателя.

Сильный запах топлива: Основным признаком повреждения дизельной форсунки является более выраженный запах топлива. Если вы заметили усиление запаха топлива из двигателя, неисправная форсунка может вызывать вытекание топлива из неактивной форсунки.

Поиск и устранение неисправностей топливных форсунок Detroit Diesel

Одна из наиболее распространенных проблем с неисправной топливной форсункой — это когда форсунка в цилиндре не срабатывает должным образом. Чтобы проверить эту потенциальную проблему, вы можете выполнить быстрый процесс устранения неполадок, чтобы определить, работает ли топливная форсунка неправильно. Вот шаги, которые вы можете предпринять для устранения неисправностей топливной форсунки Detroit Diesel:

1. Отверните болты

.

Для начала используйте гаечный ключ с храповым механизмом и головку для снятия болтов, удерживающих крышку клапана над блоком двигателя.После того, как вы удалите эти болты, вам следует отложить крышку клапана в сторону.

2. Снимите выпускной коллектор

.

Снимите выпускной коллектор с двигателя, открутив шесть болтов с шестигранной головкой. Вы можете найти эти болты спереди, посередине и сзади выпускного коллектора.

3. Запустите двигатель и ищите дым

Наконец, сняв клапанную крышку и выпускной коллектор, запустите двигатель. После запуска двигателя посмотрите, сколько дыма он производит. Если вы видите небольшое количество белого дыма, ваша топливная форсунка, вероятно, работает нормально.Однако, если отверстие коллектора двигателя не производит дыма, форсунка цилиндра, скорее всего, не работает и ее необходимо отремонтировать или заменить.

Совет

Pro: устранение неполадок с помощью программного обеспечения Detroit Diesel Diagnostic Link

Программное обеспечение

DDDL — один из самых полезных инструментов, которые вы можете использовать для устранения симптомов неисправности или блокировки дизельной форсунки. С помощью программного обеспечения DDDL вы можете быстро подключить компьютер к движку, чтобы узнать, что работает не так, как должно.

Что такое программное обеспечение DDDL?

Программное обеспечение

DDDL — это тип диагностического инструмента, используемого для поиска и устранения неисправностей двигателей большой мощности. Он специально разработан для использования с линейкой двигателей Detroit Diesel.

Поиск и устранение неисправностей с помощью программного обеспечения DDDL

Устраните неполадки вашего двигателя с помощью программного обеспечения DDDL, выполнив следующие действия:

1. Запустите двигатель: Для начала просто запустите двигатель и дайте ему достичь стандартной рабочей температуры.

2.Подключите ноутбук к розетке: Как только двигатель достигнет стандартной температуры, подключите ноутбук к розетке Deutsch. После того, как вы подключили его, запустите программу DDDL.

3. Проверьте коды неисправностей и выполните тесты: Перед поиском неисправностей в форсунках проверьте все коды неисправностей, перечисленные в диагностической таблице DDDL. После их просмотра удалите или восстановите все активные и неактивные коды. После удаления или ремонта кодов вы можете использовать программу для выключения цилиндров, чтобы выполнить тесты отключения двух и трех цилиндров.Изучите данные этих тестов, сравнив эту новую информацию с историческими данными двигателя. Если вы заметили, что в цилиндре низкая мощность или он не сработал, скорее всего, в вашем двигателе неисправен инжектор.

Выберите Diesel Pro Power для своего дизельного двигателя Detroit Детали

В

Diesel Pro Power есть все необходимое, чтобы упростить покупку запчастей для двигателей Detroit Diesel. У нас есть обширный перечень запчастей, поэтому мы предлагаем вам разнообразный выбор, который поможет вам найти идеальные продукты для вашего двигателя.Более 24 000 наших довольных клиентов говорят о высококачественных запчастях и сервисном обслуживании, которое вы получите, выбрав Diesel Pro Power в качестве поставщика запчастей для двигателя.

Хотите улучшить свой двигатель? Просмотрите нашу подборку запчастей для дизельных двигателей Detroit Diesel. Если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь с нами, чтобы поговорить с одним из наших полезных представителей.

Что такое электронные насос-форсунки и как они работают? — Sealand Turbo-Diesel Asia

18 янв. Что такое электронные насос-форсунки и как они работают?

Отправлено в 10:31 в Insights компании Sealand Marketing

Требования к повышенной мощности, повышенной экономии топлива, более тихой работе и более чистым выбросам наших двигателей привели к разработке электронного насос-форсунки.Электронный насос-форсунка — это насос-форсунка с электронным управлением. Подача топлива под давлением с приводом от распределительного вала в сочетании с управлением синхронизацией внутренних операций с помощью блока управления двигателем позволяет электронным насос-форсункам достигать определенных преимуществ по сравнению с обычными насос-форсунками.

Электронный насос-форсунка находится под давлением с помощью электронного управления функциями дозирования, синхронизации и управления. Он состоит из ряда основных элементов, таких как подпружиненный плунжер и цилиндр (для повышения давления топлива в форсунке), тарельчатый клапан (для регулирования повышения давления), электрический соленоид (для приведения в действие движения форсунки). впуск топлива с игольчатым или тарельчатым клапаном), обратные каналы (для обеспечения эффективного потока топлива) и форсунка (для улучшения распыления).

В системе блочного впрыска форсунка и впрыскивающий насос объединены в один модуль. Таким образом, повышение давления топлива, распыление, распределение топлива и синхронизация впрыска выполняются всего одним компонентом. Электронная система насос-форсунок устанавливается непосредственно в головку блока цилиндров над каждой камерой сгорания. Распределительный вал двигателя приводит в действие инжектор, как правило, через коромысло, что приводит к эффективной механической и гидравлической топливной системе, которая может минимизировать паразитные потери.Размер капель топлива меньше для увеличения выбросов, и это более тонкое распыление позволяет допускать поток рециркуляции отработавших газов в смеси сгорания.

При использовании насос-форсунок с электронным управлением вы можете рассчитывать на снижение выбросов и расхода топлива, если форсунки встроены в двигатель с другими совместимыми компонентами, которые вместе могут выявить эти преимущества. Высококачественные насос-форсунки с электроникой предназначены для высокопроизводительных тяжелых условий эксплуатации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *