Насос форсунка принцип работы: Устройство насос-форсунки со схемой

Содержание

Устройство насос-форсунки со схемой

Дизельный двигатель является основным силовым агрегатом грузовых автомобилей и другой тяжелой техники. Он обладает высокой топливной эффективностью, что немаловажно для машин, требующих много энергии. Небольшая удельная мощность (по отношению к размерам двигателя) в данном случае не является определяющим фактором, и производители техники с удовольствием используют преимущества дизеля: стабильно высокий крутящий момент на малых оборотах и весьма неплохое значение КПД.

Применение насос-форсунок

Следующим шагом на пути увеличения энергоэффективности стал отказ от накопительной магистрали. Таким образом удается избежать лишних потерь давления (и, соответственно, мощности), система становится менее уязвимой в случае разгерметизации, а впрыск топлива детально контролируется для каждого цилиндра. Система в целом становится проще, работа машины – тише, а расход горючего – меньше.

Усложняется конструкция только одной детали, которая объединяет в себе функции форсунки и топливного насоса высокого давления.

Конструкция и принцип работы насос-форсунки

По рабоче-крестьянски. Профессора и так в курсе.

Если не углубляться в хитрости и тонкости режимов подачи топлива, принцип действия данного агрегата при одном взгляде на схему, вероятно, стал вам понятен.

Разные схемы могут немного различаться конфигурацией и названием элементов, но с точки зрения физики и техники идея довольно проста. Как наилучшим образом воплотить ее в жизнь – это уже секретные разработки фирм-производителей.

Мы видим корпус 4 форсунки, внутри которого имеются цилиндрические полости и канальца – соответственно, в них поступает и по ним перемещается горючее. Куда ему суждено течь, а куда – нет, регулирует система клапанов. Одни из них открываются и закрываются от давления, другими управляет электроника. Так на данной схеме видно, что игла 8 перемещается в нужное положение под действием пружины 26 и

электромагнита (поз. 6…10 – его элементы), открывая либо закрывая проток. На штекер 5 надевается фишка, таким образом обеспечивается связь с электронным блоком управления (ЭБУ). На данной схеме изображена насос-форсунка с электромагнитным клапаном, также используются пьезоэлектрические.

Во внутренние полости форсунки топливо поступает от насоса низкого давления через отверстия-фильтры 13 (на схеме поток обозначен темно-серым). Излишки выводятся через канал обратного слива 11 (светло-серый).

Давление (или разрежение) внутри форсунки создается плунжером 3. Принцип такой же, как у любого поршневого насоса, простейшим из которых является шприц. Каким образом обеспечивается возвратно-поступательное движение плунжера, на схеме прекрасно видно без объяснений. Сферический упор 1 обеспечивает контакт поверхностей при различных углах взаимного расположения

плунжера 3 и коромысла 28. Можно обратить внимание на форму кулачкового привода 27: при вращении вала по часовой стрелке поршень резко идет вниз, затем медленно – вверх, обеспечивая плавное разрежение.

Игла 18 также возвратно-поступательно движется внутри распылителя 20 под действием разности давлений и упругих сил пружины 22. Прижавшись к седлу 15, она закрывает отверстие распылителя, и топливо в цилиндр не попадает. В нужный момент приподнимается, и топливо в камеру сгорания 17, соответственно, попадает. Как это происходит.

Мы можем наблюдать у иглы утолщение (ниже гидроупора 14). Сверху и снизу находятся полости с топливом, которое оказывает на иглу давление с обеих сторон. Если открыть сообщение между полостями, то – вспомним закон Паскаля – давление будет одинаковым, а сила – вспомним гидравлический пресс опять же из курса физики за 6 класс – будет прижимать

иглу 18 к седлу 15, т.к. площадь поверхности гидроупора 14 больше. Пружина 22 также будет этому содействовать. Еще выше расположена полость 25, давление в которой и создает плунжер. Уравнивающий поршень 23 потому так и называется, что он стабилизирует давление на гидроупор.

Так вот, как только сила гидростатического давления снизу иглы превзойдет силу гидростатического давления на упор 14 и упругую силу пружины 22 вместе взятые, то есть когда давление снизу значительно превзойдет давление сверху, игла поднимется, откроет отверстие, и произойдет впрыск. Аллилуйя. Для этого протоки и регулируются открытием и закрытием управляемого электроникой клапана. Вот и все.

В нашем каталоге вы можете приобрести комплектующие и составные части насос-форсунок CUMMINS, DETROIT, CATERPILLAR, BOSCH, DELPHI. 

Изучаем вместе, как работают насос-форсунки

С развитием и распространением дизельных двигателей, к ним начали выдвигать все большие и большие требования, выражающиеся в увеличении удельной мощности мотора, увеличении давления впрыска и улучшении процесса смесеобразования. Немаловажным фактором также являются компактные размеры самого устройства и соблюдение экологических норм. Все это, вместе с бурным развитием электроники, поспособствовало созданию индивидуальных насос-форсунок и отдельных насосных секций для каждого цилиндра дизельного двигателя, оборудованного электронным блоком, который и управляет его работой.

1. Как работает насос-форсунка?

Система впрыска топлива, снабженная насос-форсунками, устанавливается на дизельных двигателях внутреннего сгорания и была разработана еще в конце 30-х годов ХХ века. Впервые такую систему применили на морских, железнодорожных и грузовых дизельных моторах, характеризующихся сравнительно низкой скоростью.

Главной особенностью таких силовых агрегатов является наличие отдельного впрыскивающего топливного насоса, использующегося для каждого цилиндра мотора и обладающего очень короткими напорными линиями к форсунке. В движение такие насосы приводятся механическим путем, при помощи толкателя и буферов.

В корпусе насос-форсунки объединены насос высокого давления, сама форсунка, дозирующий клапанный узел и силовой привод, благодаря которым данный элемент имеет преимущества в сокращении продолжительности движения топливной жидкости, находящейся под высоким давлением, а также в увеличении гидравлической эффективности и уменьшении своей массы.

Представители последнего поколения насос-форсунок обладают большим рабочим давлением впрыска (до 2500 бар) и способны мгновенно реагировать на команды управляющего блока, в задачу которого входит сбор и анализ текущей информации, поступающей от внешних датчиков. Именно эти данные определяют требуемые количественные и временные характеристики впрыска топлива, что дает возможность получения оптимальных значений мощности при заданном режиме работы, существенно экономит топливную жидкость, обеспечивает минимальные выбросы в атмосферу и способствует снижению уровня шумности от работающего силового агрегата.

Кроме того, насос-форсунка достаточно компактна, за счет чего в головке двигателя образуется дополнительное свободное пространство, использующееся для установки других деталей двигателя.

Конструкция насос-форсунки позволяет обеспечить эффективное образование топливно-воздушной смеси, для чего в процессе впрыска предусмотрены фазы предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива. Предварительный впрыск помогает достичь плавности сгорания смеси в ходе основного впрыска, обеспечивающего качественное смесеобразование при разных рабочих режимах мотора, а дополнительный служит для очистки сажевого фильтра от накопленных отложений сажи (процесс регенерации).

Процесс работы насос-форсунки проходит следующим образом:

1) Кулачок распредвала посредством коромысла перемещает плунжер вниз, и топливо начинает перетекать по каналам форсунки. В момент закрытия клапана топливо как бы отсекается, и его давление начинает возрастать, а при достижении показателя в 13 мПа игла распылителя преодолевает усилие пружины, вследствие чего происходит предварительный впрыск топлива.

2) Как только клапан открывается, предварительный впрыск прекращается, а топливо переходит в питающую магистраль, и его давление снижается. В зависимости от рабочих режимов силового агрегата, может производиться один или два предварительных впрыска.

3) При продолжении движения плунжера вниз происходит основной впрыск. Клапан опять закрывается, и давление топлива снова возрастает. Достигнув значения в 30 мПа, игла распылителя преодолевает силу давления топлива, и усилие пружины поднимается вверх, вызывая основной впрыск. Чем выше будет давление, тем большее количество топлива сожмется, а значит, в итоге получится больший впрыск в камеру сгорания. Наибольшее количество топлива (что способствует максимальной мощности двигателя) впрыскивается при давлении в 220 мПа. Завершение этапа основного впрыска происходит с открытием клапана, причем давление топлива падает, а игла распылителя закрывается.

4) Дополнительный впрыск топлива происходит при дальнейшем движении плунжера вниз, а принцип действия устройства на этом этапе аналогичен основному впрыску и обычно производится в два захода.

2. Типичные неисправности насос-форсунок, их диагностика и устранение

Автовладельцам, на автомобилях которых установлена описанная система впрыска топлива, наверняка не раз приходилось иметь дело с проблемами, относящимися к следующим группам: проблемы с запуском мотора или полный рабочий отказ агрегата, перерасход топливной жидкости, нестабильная работа мотора, повышенный уровень «дымности» выхлопных газов и потеря мощности.

Все эти признаки указывают на нарушения работы в EUI или EUP-секциях – наиболее распространенных видах насос-форсунок в странах Европы и СНГ (в том числе и Украины).

Среди причин нарушения точной работы указанных элементов можно выделить несколько наиболее частых, а чтобы лучше понять их, надо сказать, что составляющие элементы механической части управления насос-форсункой – это отдельные «родственники» деталей газораспределительного механизма, который функционирует в головке блока двигателя внутреннего сгорания. Разница только в природе рабочего тела, в роли которого, в данном случае, выступает не воздушная смесь, а дизельное топливо, находящееся под высоким давлением и обладающее определенными физическими свойствами.

К наиболее типичным неисправностям электронной насос-форсунки относят

неисправности клапанного узла (встречаются примерно в 63% случаев), проблемы в работе распылителя (примерно 30% случаев), поломки электромагнитной части (5%) и выход из строя плунжера, пружины или корпуса (2%).

Другими словами, наиболее частой причиной неисправности насос-форсунок есть разрушение клапанного механизма и его механические повреждения. Этой причине следует уделять особое внимание, так как клапан при закрытии отсекает топливо, то есть на седло клапана и отсекающую кромку тарелки клапана создается достаточно большая нагрузка. Однако, надо сказать, что указанный механизм отличается достаточно высоким уровнем надежности, конечно, при условии применения качественного топлива. Точность изготовления элементов описанного механизма может достигать 0,25 мкм, с зазорами прецизионных узлов в 1,5-2 мкм, а чтобы лучше представить себе данную величину, достаточно отметить, что толщина волоса человека составляет около 50 мкм.

На следующем месте по частоте выхода из строя находится распылитель, нарушения в работе которого сказываются на «дымности» двигателя, существенном увеличении расхода топлива и общем ухудшении экологических показателей. Зачастую, проблемы с распылителем не влияют на мощностные характеристики силового агрегата, а замена этой составляющей не составит особой сложности.

Далее, в списке характерных причин поломки насос-форсунок находятся неполадки в электромагнитной части управления работой механизма. Поломка данного узла вызывает неточности в работе насос-форсунки на определенном рабочем режиме мотора, вплоть до полного прекращения его деятельности. Правда, благодаря надежности деталей этой части и при соблюдении водителем требований производителя относительно применяемого топлива, поломки такого рода встречаются достаточно редко.

На последнем месте по частоте проявления находятся неполадки в работе плунжера, связанные с механическими разрушениями, а также разрушение пружины и корпуса детали. В принципе, ничего сложного в восстановлении работоспособности форсунки нет, ведь так же, как и капитальный ремонт силового агрегата, капремонт указанной детали основывается на восстановлении рабочих поверхностей всех трущихся элементов и уплотняющих фасок, но вот только допуски и посадки всех деталей насос-форсунок измеряются в микронах.

Все виды ремонтных работ принято начинать с диагностики ремонтируемого устройства, и насос-форсунка в этом вопросе не исключение. После ее демонтажа проводится соответствующее тестирование детали на специальном стенде. Для осуществления процесса, на форсунку устанавливают новый распылитель, а затем стенд «гоняет» ее на разных рабочих режимах силового агрегата: на холостом ходу, номинальном режиме (условное передвижение транспортного средства с крейсерской скоростью) и при разгоне.

Если установка нового распылителя будет способствовать «недоливу» положенной порции топлива (до 10%), значит, клапан и плунжерная пара пока находятся в нормальном состоянии, и можно будет обойтись лишь заменой распылителя, что позволит автомобилю спокойно ездить еще 100 000 километров. Более 10% «недолива» свидетельствуют о критическом износе клапана, а при самом худшем варианте развития событий неисправной может оказаться еще и плунжерная пара (когда клапан не держит те самые 1500 кг/кв.см, в результате чего цилиндр недополучает топливо). В таком случае, избежать капитального ремонта форсунки уже не получится.

Восстановление работоспособности пары трения клапан-втулка выполняется следующим путем. Втулку расшлифовывают до следующего ремонтного размера (принятые стандарты подразумевают увеличение диаметра на 50 мкм, чего более чем достаточно для удаления всей выработки). Сам клапан покрывают хромом, после чего его шлифуют до нужного размера. Вместе с ним шлифовке поддаются и поверхности втулки и клапана. Аналогичным образом восстанавливается и плунжер, но только он покрывается не хромом, а нитратом титана, путем вакуумного напыления. Нитрат титана обладает вдвое меньшим коэффициентом трения по стали, нежели сама сталь и вдвое большей микротвердостью поверхности. Таким же составом покрывается и клапан.

3. Преимущества и недостатки насос-форсунок

Среди преимуществ использования насос-форсунок выделяют следующие:

1) Данные элементы позволяют впрыскивать топливо под давлением больше 2000 бар, благодаря чему распыление топливной жидкости выполняется более эффективно, а значит, и сгорает полнее. Поэтому моторы с установленными на них насос-форсунками отличаются высокими мощностными характеристиками и экономичностью.

2) Кроме того, учитывая, что давление в системе с насос-форсункой и давление впрыска регулируется при помощи кулачкового механизма распредвала, энергия привода должна применяться только по отношению к области впрыска. Такие системы являются более отказоустойчивыми, нежели их аналоги без насоса и без рампы, поэтому появление проблем в работе насос-форсунок совсем не означает остановку двигателя.

3) Наличие высокого давления гарантирует более тонкое распыление топливной жидкости, а небольшие капли означают меньший объем по отношению к площади поверхности, что само по себе может вызвать появление меньшего количества сажи.

4) Дизельный мотор, обустроенный насос-форсунками, обеспечивает наиболее «горизонтальную» полку крутящего момента.

5) Помимо этого, моторы с такой системой впрыска работают значительно тише аналогичных устройств с механическими форсунками и гораздо компактнее их.

Однако, в описанной системе есть и свои минусы. Основной из них – это необходимость использования качественного топлива, так как любые примеси в виде воды, грязи или использование суррогатного топлива для нее губительны. Вторым серьезным недостатком является высокая стоимость самой насос-форсунки, а ремонт данного узла практически невозможен в «домашних условиях», из-за чего автовладельцам приходится сразу покупать новые детали.

Также стоит учитывать тот факт, что кулачковая зависимость чаще всего вызывает впрыск лишь тогда, когда кулачок задействует насос, а значит, диапазон возможных моментов впрыска обусловлен определенным диапазоном вокруг ВМТ (верхней мертвой точки), что не может обеспечить плавность хода. Поскольку момент и количество впрыска не могут постепенно меняться, то такой процесс является ограниченным. Более того, для соблюдения стандартов EURO 4, температуру выхлопных газов также не получится быстро изменить.

Если резко выполнить восстановление давления в системе впрыска с насос-форсункой, то необходимая при этом движущая энергия будет применяться только лишь в области впрыска. Соответственно, высокие динамические нагрузки, возникающие в результате роста давления, требуют определенного размера распредвала и соответствующую конструкцию его привода. Привод должен быть оборудован широким зубчатым ремнем или цилиндрическим зубчатым колесом, так как высокая жесткость на растяжение и низкая демпфирующая способность цепных приводов в условиях предельных нагрузок часто приводят к их разрыву.

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.

Распылитель, Игла, Корпус и Пружина, Какая Система Впрыска Топлива, Диагностика и Симптомы Поломки

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

Назначение форсунок

К основным функциям, возложенным на форсунку относят:

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

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

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

Исторический экскурс

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

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

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

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

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

Работа механической форсунки

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

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

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

Механическая форсунка

При многодырчатой конструкции перекрытие топливоподачи возможно:

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

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

Форсунки с двумя пружинами

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

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

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

Работа форсунки с двумя пружинами

Электромеханическая система впрыска

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

Структура электромеханической форсунки

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

Насос-форсунка

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

Насос-форсунка

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

Симптомы неисправности

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

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

О чрезмерном износе форсунке говорят:

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

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

Диагностика поломки

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

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

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

Равномерность факела неисправной и контрольной форсунок

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

Промывка элементов системы впрыска

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

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

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

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

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

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Алгоритм работы насос-форсунки — АвтоМодерн Дизель Сервис

Алгоритм работы насос-форсунки дизельного двигателя

      Качество распыления дизельного топлива в цилиндре, во многом определяет процесс его горения, и образования токсичных веществ в отработавших газах. Более качественное распыление достигается при высоком давлении, порядка 1800 бар и выше. Однако устаревшие системы дизельных двигателей не могут обеспечить подачу топлива к форсункам под таким давлением, т.к. в таком случае потребовались бы делать топливопроводы высокого давления, с очень большим наружным диаметром из-за увеличения толщины стенок. Чтобы не применять громоздких топливопроводов при увеличении давления впрыска, многие ведущие автомобильные фирмы начали применять насос-форсунки с электронным управлением.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Обязательным условием эффективного сгорания дизельного топлива является хорошее смесеобразование. Для этого топливо должно подаваться в цилиндр в нужном количестве, в нужный момент и как можно более высоким давлением. Уже при незначительных отклонениях от требуемых параметров распыления топлива отмечается увеличение содержания вредных веществ в отработавших газах, повышение шумности процесса сгорания и увеличение расхода топлива. Важным моментом для процесса сгорания в дизельном двигателе является малая величина задержки самовоспламенения (Задержка самовоспламенения — промежуток времени между началом впрыска топлива и началом повышения давления в цилиндре). Если в этот временной промежуток подается большое количество топлива, то это ведет к резкому повышению давления  в цилиндре, повышению нагрузок на цилиндро- порщневую группу и к резкому увеличению уровня шума процесса сгорания.

Увеличение рабочих циклов

Для достижения большей плавности протекания процесса сгорания, снижения шума и выброса токсичных веществ в насос-форсунках перед основным впрыском осуществляется предварительный впрыск (впрыск под небольшим давлением небольшого количества топлива). Благодаря сгоранию этого малого количества топлива в камере сгорания повышаются давление и температура. Вследствие чего происходит ускоренное самовоспламенение топлива, поданного в ходе основного впрыска. Предварительный впрыск и наличие паузы между предварительным и основным впрыском способствует тому, что давление в камере сгорания повышается не скачкообразно, а относительно равномерно. Вследствие этого достигается снижение шумности процесса сгорания и уменьшение эмиссии окислов азота. В таких форсунках дополнительно устанавливается разгрузочный поршень. Примитивная схема каналов и элементов у такой насос-форсунки дана ниже.

Заполнение камеры высокого давления

В процессе заполнения камеры высокого давления плунжер под действием основной пружины движется кверху, что ведет к увеличению объема камеры высокого давления. Клапан управления насос-форсунки под действием пружины клапана в момент отсутствия магнитного поля от соленоида находится в открытом состоянии и соединяет питающую магистраль и камеру высокого давления. Топливо под давлением из питающей магистрали заполняет камеру высокого давления.

Начало предварительного впрыска

Кулачек кулачкового вала поджимает плунжер книзу. Плунжер, в свою очередь, отжимает топливо из камеры высокого давления в питающую магистраль. Протекание процесса впрыска топлива происходит под управлением блока управления двигателя через соленоид и клапан управления. По сигналу от блока управления двигателем на электромагните (соленоиде) форсунки возникает магнитное поле и клапан управления прижимается к седлу, перекрывая путь топливу из камеры высокого давления в питающую магистраль. Вследствие этого происходит повышение давления в камере высокого давления. Когда давление достигает 180 бар, оно становится выше, чем усилие пружины распылителя. Игла распылителя приподнимается, и начинается предварительный впрыск.

Демпфирование хода иглы распылителя

В процессе предварительного впрыска ход иглы распылителя демпфируется гидравлическим буфером, что дает возможность точно дозировать количество впрыскиваемого топлива.

Это происходит таким образом:
на первой трети хода ничто не мешает ходу иглы. При этом в камеру сгорания предварительно впрыскивается топливо (рис А)

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

Конец предварительного впрыска

Под действием увеличивающегося давления перепускной клапан движется книзу, тем самым увеличивая объем камеры высокого давления. Вследствие этого давление на короткое время падает, и игла распылителя закрывается. Предварительный впрыск закончился. Вследствие перемещения вниз перепускного клапана пружина распылителя сжимается сильнее. Поэтому для повторного открытия иглы распылителя при последующем – основном — впрыске необходимо давление топлива больше, чем при предварительном впрыске.

Начало основного впрыска

Вскоре после запирания иглы распылителя давление в камере высокого давления опять поднимается. Клапан управления под воздействием электромагнита закрыт, а плунжер насос-форсунки движется вниз. Когда давление достигает примерно 300 бар, оно становится больше, чем давление пружины распылителя. Игла распылителя снова поднимается, и в камеру сгорания впрыскивается основная порция топлива. Давление при этом поднимается до 2050 бар, поскольку в камере высокого давления сжимается больше топлива, чем может его выйти через распылитель. При достижении двигателем максимальной мощности, а также при наибольшем крутящем моменте и одновременно самом большом количестве впрыскиваемого топлива давление максимально.

Конец основного впрыска

Конец впрыска, когда с блока управления двигателя перестает поступать сигнал на электромагнитный клапан. При этом клапан управления под действием пружины отходит от седла, и сжимаемое плунжером топливо может поступает во внешнюю магистраль. Давление топлива падает. Игла распылителя закрывается, и перепускной клапан под действием пружины распылителя возвращается в исходное положение. Основной впрыск закончен.

Соленоидный клапан управления

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

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

Уплотнительная плоскость 10 корпуса клапана имеет конусообразную форму. Посадочная поверхность клапана 11 имеет точно такую форму, однако угол конуса клапана немного больше угла конуса его корпуса. Когда клапан закрыт и прижат к корпусу, корпус и клапан соприкасаются только по линии седла клапана, благодаря чему достигается очень хорошее уплотнение клапана. Клапан управления и его корпус составляют прецизионную пару и очень плотно подогнаны друг к другу. Магнит состоит из ярма магнитопровода и подвижного якоря 16. Ярмо в свою очередь состоит из магнитного сердечника 15, катушки 6 и штекеров выводных контактов 8. Якорь соединен с клапаном. Между магнитным ярмом и якорем в исходном положении имеется зазор.

Последние поколения насос-форсунок

Указанные выше схемы работы имеют свое развитие в насос- форсунках следующих поколений и других производителей. Так в насос- форсунках производства компаний Delphi, Cummins, CAT клапан управления представляет собой единый узел ни с корпусом насос- форсунки, о непосредственно пару «клапан – обойма клапана», которые при необходимости заменяются в процессе ремонта. Последние поколения насос- форсунок (например, Delphi серии «Е-3») имеют ни один клапан управления, а два, что обеспечивает возможность осуществления до 5 впрысков в пределах предварительного – основного – дожигого. Данные возможности вкупе с дополнительными мерами (например установкой систем EGR, SCR) делают возможным выполнение строжайших норм по экологии («Евро 5», перспективные «Евро 6»). В перспективе разработки по объединению систем Common Rail и насос- форсунок в единую систему.

Схема управления топливной системой «насос-форсунка»

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

Диагностика и ремонт ТНВД Common Rail Bosch тип CP3

Современные двигатели внутреннего сгорания состоят из большого количества деталей. Среди них можно встретить абсолютно разные элементы, имеющие совершенно разное, но очень полезное для движка назначение. Не исключением является и такая маленькая деталь, как насос – форсунка. В этой статье мы разберем устройство, принцип действия и ремонт насос — форсунки.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ НАСОС – ФОРСУНКИ

Форсунка представляет собой металлическую трубку со специальные сечением, предназначенным для распыления топливной смеси. Впервые и по сей день, такое устройство применяется на дизельных двигателях, где важны такие важные параметры, как экономичность мотора, низкий уровень его шума и малая токсичность выхлопных газов.

Насос форсунка устанавливается над каждым цилиндром и имеет одинаковое строение. В ее состав обычно входят: запорный поршень, специальный плунжер, игла распылительного устройство, обратный и управляющий клапана и пружина распылительного устройства. Плунжер представляет собой деталь, которая создает определенное давление внутри форсунки. Накачка происходит во время поступательного движения плунжера. Для этого на распределительном валу имеются специальные кулачки, которые в определенные моменты времени воздействуют на плунжер и приводят его в действие.

Управляющий клапан открывается наравне с движением плунжера и пропускает топливо в камеру сгорания. Конструкция клапана подбирается таким образом, чтобы дизельное топливо в обязательном порядке подалось в распыленном виде. Так оно сгорает эффективнее и экономнее. По принципу действия управляющие клапаны можно разделить на электромагнитные и пьезоэлектрические. Пьезоэлектрические клапана являются самыми эффективными, так как работают быстро и не допускают образование излишков топлива, а также его голодание в определенных участках системы впрыска. Основным элементом любого управляющего клапана является его игла, которая, как раз и отвечает за быстродействие системы.

  1. винт с шаровой головкой
  2. плунжер
  3. плунжерная пружина
  4. игла электромагнитного клапана
  5. электромагнитный клапан
  6. сливная топливная магистраль
  7. обратный клапан
  8. питающая топливная магистраль
  9. пружина распылителя
  10. запорный поршень
  11. игла распыления
  12. головка блока цилиндров
  13. термозащитная прокладка
  14. уплотнительные кольца
  15. камера высокого давления
  16. приводной кулачек
  17. коромысло
  • Предварительный впрыск. В этот момент специальный кулачок ГРМ воздействует на плунжер, заставляя его двигаться вниз. Смесь топлива с воздухом переходит в каналы форсунки и обратный клапан закрывается. Плунжер создает давление, составляющее 13 мПа, и в этот момент срабатывает управляющий клапан форсунки, который пропуска смесь под давлением в камеру сгорания. В последний момент открывается входной клапан, и новая порция топлива попадает в каналы форсунки. В это же время, внутри элемента снижается топливное давление.
  • Основной впрыск. На этом этапе плунжер снова опускается вниз, управляющий клапан закрывается, но в форсунке создается давление уже в 30 мПа. На этот раз топливо подается под большим давлением, что обеспечивает его эффективное сжатие и сгорания в рабочей камере. Каждый последующий процесс сжатия сопровождается увеличением давления внутри форсунки. Максимальное значение составляет 220 мПа. Окончание данного этапа происходит точно так же, как и при предварительном впрыске топлива.
  • Дополнительный впрыск. Он заключается в очистке всех элементов форсунки от следов сажи и копоти. Дополнительный впрыск осуществляется сразу же после основного. Все действия по впрыску осуществляются так же, как и при основном этапе. По-другому такое явление называют еще двойным впрыском топлива.

Наши услуги

СТО осуществляет ремонт топливных форсунок для легковых автомобилей. Опытные мастера используют в работе оборудование профессионального уровня, что позволяет им достигать гарантированных положительных результатов. Насос топливной форсунки – долговечный узел, но со временем и он выходит из строя, преждевременный износ может вызывать применение дизеля низкого уровня качества. Также ремонт насоса форсунок раньше времени требуется в том случае, если водитель применяет не дизель, а бензин с добавками.

На проблемы с узлом указывают следующие признаки:

  • шумы в двигателе;
  • падение мощности мотора;
  • повышение объемов выхлопных газов;
  • хлопки в глушителе;
  • повышенный расход топлива.

Если обнаружите один или сразу несколько, обращайтесь в сервисный центр – минимальный ремонт и диагностика дизельных форсунок стоят в разы дешевле капитальных работ. Мы предоставляем услуги «под ключ», выполняем комплексную диагностику. Всегда в наличии оригинальные детали и качественные аналоги.

Типы работ – текущее обслуживание, полное, среднее восстановление. Диагностика при последующем выполнении планового или капитального ремонта бесплатная. Предоставляем гарантию.

Насос-форсунка дизельного двигателя: устройство и принцип работы

Требования, которые предъявляются к современным дизельным моторам в отношении мощности, экономичности и экологичности, становятся все выше. Чтобы эти требования удовлетворить, следует обеспечить хорошее смесеобразование. Для этого моторы оснащаются современными и эффективными системами впрыска топлива. Они способны не только обеспечить мельчайший распыл за счет более высокого давления, но также с высокой точностью регулируют момент впрыска и количество подаваемого в цилиндры горючего. Такая система существует и полностью удовлетворяет всем тем высоким требованиям. Это насос-форсунка дизельного двигателя. Представляет собой отдельный элемент впрыска для каждого цилиндра в двигателе. Деталь управляется электронным блоком.

Идеи Дизеля

О создании узла, в котором бы объединялась форсунка и топливный насос, задумывался сам создатель этих двигателей – Рудольф Дизель.

Это позволило бы уйти от топливных магистралей и трубопроводов высокого давления, тем самым повысив впрысковое давление. Но во времена Дизеля еще не существовало таких возможностей, которые есть сегодня.

Описание системы

Насос-форсунка дизельного двигателя – это насос для подачи горючего и форсунка, которая объединена в одном узле. Как и в ТНВД с форсунками, впрыск на базе этих элементов может выполнять определенные задачи. Система создает достаточное давление, подает определенную порцию топливной смеси в нужный момент. Для каждой камеры сгорания предназначен отдельный насос. Именно поэтому сейчас можно встретить двигатели, где отсутствуют топливные магистрали высокого давления, что есть на силовых агрегатах с ТНВД.

Исторические факты

Эта система впрыска – не новая разработка. Насос-форсунка дизельного двигателя устанавливалась на автомобили в конце 30-х годов. Впервые конструкция была опробована на дизельных двигателях для железнодорожной, морской, а также грузовой техники. Всю эту технику объединяло одно – небольшая скорость. Особенности этих двигателей — в наличии отдельного насоса на каждый цилиндр и в коротких напорных линиях, которые идут к форсунке. Приводом для элементов служат толкатели и буферы.

Серийно стали применять такие системы на грузовиках с 1944 года. На легковых авто – с 1988 года. В 1938 году компанией «Детройт-Дизель», которая принадлежала тогда концерну «Дженерал Моторс», был создан первый такой агрегат, в котором и применялась система питания дизельного двигателя с насос-форсунками. Несмотря на то, что устройство было разработано в США, конструкции такого типа разрабатывались также и в СССР.

Первые моторы ЯАЗ-204 оснащались такими форсунками уже в 1947 году. Но производились эти узлы по лицензии «Детройт-Дизель». Этот силовой агрегат, а затем и модифицированный шестицилиндровый двигатель производился до 1992 года.

В 1994 году устройство и работа насос-форсунки дизельного двигателя были замечены инженерами «Вольво». Компания выпускает первое грузовое авто Fh22 с форсунками такого типа. Затем такими же узлами начнут оснащать свои грузовики «Скания» и «Ивеко».

Среди легковых автомобилей впервые эту систему начали использовать на «Фольксвагенах». Насос-форсунка дизельного двигателя «Фольксваген» появилась в 1998 году. В конце 90-х моторы с такой системой заняли 20 % автомобильного рынка.

Устройство

Итак, рассмотрим, что представляет собой насос-форсунка дизельных двигателей. Устройство ее чрезвычайно просто. В корпусе узла находится непосредственно форсунка, дозирующий узел, а также силовая часть. Благодаря этому силовому приводу насос-форсунка имеет определенные преимущества перед традиционными системами. Так, значительно сокращается время движения горючей жидкости под высоким давлением. Также увеличивается гидравлическая эффективность и уменьшается масса.

Форсунки последнего поколения оснащены насосами, способными выдавать достаточно высокое давление (до 2 500 бар). Они могут мгновенно реагировать на команды ЭБУ, который собирает и анализирует текущую информацию от внешних датчиков. По этим данным и определяется необходимое количество смеси и время впрыска. Это дает возможность получить оптимальные значения по мощности при заданных рабочих режимах. Кроме этого, узлы помогают экономить дизельное топливо, что позволяет снизить до минимума вредные выбросы в атмосферу и способствуют снижению шума от работающего мотора. Ну и наконец устройство очень компактно и может размещаться в ГБЦ. Туда же можно установить другие детали и узлы.

Форсунка создана таким образом, чтобы обеспечивать наиболее эффективное смесеобразование. Для этого инженеры предусмотрели фазы – это предварительный, основной и дополнительный впрыск. Предварительный дает плавное сгорание в момент основной фазы, когда обеспечивается качественное образование рабочей смеси в разных режимах работы двигателя. Дополнительный необходим для регенерационных процессов в сажевом фильтре.

Принцип действия механической форсунки

Насос-форсунка дизельного двигателя установлена непосредственно в ГБЦ. На распредвале имеется четыре специальных кулачка. Они служат для запуска привода форсунок. При помощи коромысел усилие передается на насос-форсунки посредством плунжеров.

Приводной кулачок имеет специальный профиль, который обеспечивает резкий подъем вверх, а затем медленное опускание коромысла. Когда последнее поднимется, плунжер быстро прижимается вниз. За счет этого создается нужное давление. При медленном опускании коромысла вниз, плунжер идет вверх. Благодаря этому горючее попадает в камеры с высоким давлением без пузырьков воздуха.

Сам процесс впрыска проходит тогда, когда будет подано управляющее напряжение от ЭБУ на электромагнитный клапан.

Фазы впрыска

Разберем подробней принцип работы насос-форсунки дизельного двигателя. Когда под воздействием коромысла плунжер двигается вниз, горючая смесь перетекает по каналам в форсунки. Когда клапан закрывается, поток дизеля отсекается. Давление начинает расти. Когда оно достигнет уровня в 13 мПа, распылительная игла преодолеет усилие пружины. После этого начнется предварительная фаза впрыска.

Как только клапан начнет открываться, предварительная фаза заканчивается, а топливная смесь направляется по питающей магистрали. Давление начинает падать. В зависимости от режима работы двигателя, может выполняться одна либо две предварительных фазы.

Когда плунжер движется вниз, начинается такт основного впрыска. Клапан вновь закрывается, давление горючего снова растет. При достижении уровня в 30 мПа, распылительная игла преодолеет силу давления и поднимается вверх, тем самым запуская процесс впрыска. Чем выше поднимается давление, тем больше горючего будет сжато. Количество дизеля и воздуха, которое сможет попасть в цилиндр, увеличивается.

Максимальная подача (а она осуществляется при работе мотора в режиме пиковой мощности), выполняется при давлении в 220 мПа. Завершает этап основного впрыска открытие клапана. Давление падает, игла закрывается.

Дополнительная фаза впрыска выполняется, когда плунжер далее двигается вниз. Принцип работы устройства на этом этапе такой же, как и основной впрыск. Чаще алгоритм выполняется в два этапа.

Если рассмотреть устройство насос-форсунки дизельного двигателя ТДИ, то она может оснащаться датчиком, следящим за подъемом иглы. Положение иглы нужно блоку управления, где топливные насосы также управляются электроникой.

Преимущества

Тогда как в системе «Коммон рейл» применяется аккумуляторный впрыск, насос-форсунка осуществляет подачу топливной смеси под более высоким давлением за счет отсутствия длинных магистралей.

Они часто могут разрушаться в процессе эксплуатации автомобиля. Это слабое звено в классических системах питания. Насос-форсунка позволяет подать в камеру сгорания больше топлива. При этом распыление будет эффективней. Моторы, оснащенные такими узлами, отличаются большей мощностью.

Кроме этого, двигатели с таким впрыском работают менее шумно, чем их аналоги. Но с «Коммон рейл» или ТНВД насос-форсунка все равно будет компактней.

Недостатки

Но существуют и недостатки. Самый серьезный минус – высокая требовательность к качеству горючего. Достаточно малейшего засора, чтобы система прекратила свою работу. Второй минус – это цена.

Ремонтировать этот точный узел вне заводских условий практически невозможно. Еще одни недостаток – при воздействии большого давления эти узлы частенько разбивают посадочные гнезда в блоке двигателя.

Как обслуживать насос-форсунки?

Как видно, эти узлы очень требовательны к качеству дизеля, а оно в нашей стране и в СНГ далекое от высокого. Чтобы не пришлось часто менять этот дорогостоящий элемент, рекомендуется регулярно менять топливные, воздушные и все прочие фильтры, приобретать оригинальные расходные материалы.

О промывках

Нередко автовладельцы интересуются, как промыть насос-форсунки на дизельном двигателе. Специалисты промывать не рекомендуют – это нехорошо для любой форсунки. Лучше заменить фильтры и заправляться на проверенных заправках.

Промывка на стенде подойдет, если есть некачественное распыление – неустойчивый холостой ход и похожие проблемы. Промывать в УЗ ванне допускается при полном залипании иглы. Если форсунка льет, то здесь уже ничего не поможет. Для промывки можно использовать популярные сейчас средства «ЛАВР» и «ВИНС».

В целом, если форсунка не работает, лучше провести ТО и выполнить замену деталей, которые вышли из строя. Промывка помогает лишь в случае, если узел хоть как-нибудь, но работает.

Заключение

Итак, мы выяснили, что собой представляет насос-форсунка дизельного двигателя и каково ее устройство. Как видите, это неотъемлемый элемент системы питания дизельных ДВС. Он имеет более технологичную конструкцию, однако очень требователен к качеству топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка, устройство, принцип работы

Пьезофорсунка – самое совершенное устройство впрыска топлива, устанавливаемое на дизельные двигатели с системой Common rail в настоящее время. 

Преимуществом пьезофорсунок является быстрота их срабатывания – до 4х раз быстрей обычных электромагнитных инжекторов, и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного такта, а также гораздо более точная дозировка впрыскиваемого топлива.

Устройство пьезофорсунки

Все эти преимущества стали возможны благодаря использованию обратного пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении размера пьезокристалла под действием напряжения.

Информация из Википедии: Пьезоэлектрический эффект — эффект возникновения поляризации диэлектрика под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект). Существует и обратный пьезоэлектрический эффект — возникновение механических деформаций под действием электрического поля. При прямом пьезоэффекте деформация пьезоэлектрического образца приводит к возникновению электрического напряжения между поверхностями деформируемого твердого тела, при обратном пьезоэффекте приложение напряжения к телу вызывает его деформацию.

Конструкция пьезоэлектрической форсунки схематично показана на рисунке:

1.            игла распылителя

2.            огнеупорная шайба

3.            пружина иглы распылителя

4.            блок дросселей

5.            переключающий клапан

6.            пружина клапана

7.            поршень клапана

8.            поршень толкателя

9.            пьезоэлемент

10.          канал обратки

11.          микрофильтр

12.          электрический разъем форсунки

13.          канал подачи топлива

 

 

 

 

 

 

Как и в обыкновенной CR форсунке, пьезоэлектрической форсунке используется гидравлический принцип: В закрытом состоянии инжектора – игла остается посаженой на седло, за счет высокого давления. При поступлении с ЭБУ (блока управления) электрического сигнала на пьезоэлемент – увеличивается его длинна, открывая переключающий клапан. Топливо начинает сливаться в обратку – давление выше иглы падает и игла, под давлением в нижней части поднимается, производя впрыск дизельного топлива.

Количество впрыскиваемого топлива определяется двумя факторами: длительностью управляющего сигнала на пьезоэлемент и давлением топлива в рампе создаваемого наосом и регулируемого дозирующим клапаном.

В самое ближайшее время в 2015 году, в BOSCH Дизель Сервисах «БЕЛАВТОДИЗЕЛЬ.РУ», будет доступна возможность диагностики и восстановления пьезофорсунок BOSCH.

Система впрыска топлива дизельного двигателя-21The Best Tutorial

Система впрыска топлива дизельного двигателя

ВВЕДЕНИЕ (Система впрыска топлива дизельного двигателя)

Этот пост объяснит важную систему впрыска топлива дизельного двигателя . После прочтения сообщения студенты получат полное представление об оборудовании для впрыска топлива, а также о процедурах технического обслуживания и эксплуатации.

21-22 Лучшее обновленное руководство по | Система впрыска топлива дизельного двигателя 16
Принципы и работа системы впрыска топлива дизельного двигателя

Процесс впрыска в камере сгорания происходит из-за высокого давления сжатия, создаваемого герметично установили поршни в гильзы цилиндров. Топливный насос высокого давления подает отмеренное количество топлива для надлежащего соотношения воздуха и топлива. Топливо подается внутрь цилиндров под очень высоким давлением и разбивается на очень мелкие брызги с каплями в несколько микрон с помощью топливных форсунок .

Топливо достигает этого процесса при очень высоком давлении, которое пропускается через небольшие отверстия. В современных дизельных двигателях тенденция к повышению нет. отверстий, делая их меньше и достигая давления. В некоторых дизельных двигателях давление впрыска составляет 375 бар.

Основы Философии Система впрыска топлива дизельного двигателя

Для полного сгорания необходимы следующие элементы:

Топливо

Тепло

Воздух

Топливо : — топливо для процесса сгорания поставляется Топливом Нагнетательные насосы при правильном требуемом давлении на форсунки. Форсунки дополнительно разбивают мощность на крошечные капельки, чтобы сформировать однородную смесь в камере сгорания.

Тепло : — Вырабатывается достаточно тепла для воспламенения топлива в камере сгорания во время такта сжатия рабочих циклов двигателя.

Воздух : — Воздух подается на такте всасывания за счет процесса впуска в естественном наддуве и под давлением через турбонагнетатель в случае двигателя с турбонаддувом для завершения сгорания топливовоздушной смеси.

Все три элемента жизненно важны для полного сгорания. Проблемы с любым из этих элементов снизят эффективность любого двигателя внутреннего или внешнего сгорания.

Этот пост объяснит оборудование для впрыска топлива —

Тип системы впрыска топлива дизельного двигателя

Топливно-масляная система -как работает впрыск топлива

Система топливного масла судового дизельного двигателя делится на следующие две категории.

  1. Система подачи топлива
  2. Система впрыска топлива

Система подачи топлива: —

Система подачи топлива предназначена для подачи подходящего топлива для системы впрыска топлива. Топливная система дополнительно состоит из перечисленных ниже систем

  • Система трубопроводов для бункеровки
  • Система хранения топлива
  • Система перекачки топлива
  • Система отгрузки топлива
  • Система очистки топлива

Система перекачки топлива: — в система перекачки топлива, топливо принимается и хранится в резервуарах для хранения.В резервуарах для хранения HFO предусмотрены нагреватели для поддержания правильной температуры застывания. Из резервуаров для хранения топливо непрерывно циркулирует. Из циркуляционной системы топливо через регулируемый клапан поступает в отстойники топлива. Этот клапан регулирует подачу топлива в отстойники в соответствии с требованиями. В отстойнике основная вода и твердые частицы оседают на дне.

Из отстойника топливо подается в установки подготовки топлива. Центрифугированное масло поступает в резервуары ежедневного обслуживания.Из суточного бака топливо через трехходовой клапан поступает в смесительный узел. Расход топлива измеряется через расходомер, установленный в системе. Насосы подачи топлива подают топливо в топливный насос с приводом от двигателя. От насоса с приводом от двигателя топливо подается в систему впрыска топлива через топливные фильтры.

Измеритель вязкости, установленный в системе, будет контролировать температуру топлива, чтобы поддерживать правильную вязкость топлива для эффективного сгорания. Клапан регулирования давления, установленный в системе, будет регулировать подачу топлива при постоянном давлении в насос с приводом от двигателя.

Дизельный бак встроен в систему и соединен с системой подачи топлива через трехходовой кран. Смесительный бак предназначен для сбора циркулирующего топлива и подачи топлива в случае, если дневной бак пуст.

В систему включены различные дистанционно управляемые предохранительные устройства для аварийной сигнализации низкого уровня и дистанционно управляемые клапаны резервуара для закрытия даже при т пожара.

Основное оборудование в системе впрыска топлива дизельного двигателя
  1. Топливный насос
  2. Форсунка топливного клапана.
Топливный насос системы впрыска топлива дизельного двигателя

FIP (топливный насос высокого давления) выполняет следующие функции.

  1. Подача и впрыск отмеренного топлива в цилиндры в соответствии с требованиями к загрузке.
  2. Подача топлива в правильное время в соответствии с порядком зажигания.
  3. Топливный насос высокого давления подает топливо в форсунки под давлением, превышающим давление впрыска с дозированным количеством.
Типы системы впрыска топлива дизельного двигателя
  1. Насос рывкового типа
  2. Система впрыска Common Rail
Насос рывкового типа
Принципы работы Системы впрыска топлива дизельного двигателя

A Насос рывкового типа используется для впрыска топлива для сгорания через топливный клапан в системе впрыска топлива дизельного двигателя. Насос состоит из плунжера, установленного в цилиндре, как показано на рисунке.Кулачок толкает плунжер вверх с помощью ролика. Движение вниз достигается за счет пружины. Виток пружины обеспечивает постоянный контакт между толкателем кулачка, профилем кулачка и плунжером.

Прямоугольник проходит по вертикали от вершины до другой спиральной канавки. Эта спиральная канавка регулирует количество впрыскиваемого топлива в соответствии с требованиями, контролируемыми системой управления через стержень управления топливом.

При движении плунжера вниз и всасывающее, и сливное отверстия открыты, заполняя ствол жидкостью. топливо в восходящем направлении; давление начинает расти, как только плунжер закрывает порты.Нагнетательный клапан поднимается со своего гнезда из-за давления топлива на пружину и позволяет топливу проходить к топливному клапану через топливопровод высокого давления. Впрыск топлива продолжается до тех пор, пока плунжер не откроет отверстие для отсечки разлива, направленное вниз. движение. Количество топлива регулируется радиальным направлением вращающегося плунжера. Радиальное перемещение плунжера относительно ствола осуществляется реечной передачей.

Расстояние между нагнетанием плунжера насоса и концом нагнетания называется эффективным ходом нагнетания.

Время впрыска можно изменить, добавляя и удаляя прокладки. Увеличение регулировочной прокладки приведет к опережению момента впрыска топлива, а уменьшение регулировочной прокладки замедлит опережение впрыска топлива.

Увеличение времени подачи топлива вызовет следующие благоприятные изменения в системе впрыска топлива дизельного двигателя.

  1. Повышение пикового давления
  2. Повышение теплового КПД
  3. Повышение общей топливной экономичности.

Негативное влияние опережающего момента

  1. Чрезмерная вибрация
  2. Ударная нагрузка двигателя.

Замедление времени подачи топлива вызовет только отрицательные эффекты, указанные ниже.

  1. Коррозия
  2. Высокая температура выхлопных газов
  3. После сжигания
  4. Низкая тепловая эффективность
Проверка деталей системы впрыска топлива дизельного двигателя

Ствол

Замените ствол при появлении признаков сильного истирания или Видны повреждения на внутреннем скользящем отверстии.

Толкатель в сборе системы впрыска топлива дизельного двигателя

Замените направляющий поршень, если

  • Вмятина на плунжере и пластине на опорной поверхности толкателя больше 0.Всего 25 мм.
  • Подшипник на наружном диаметре скольжения имеет признаки сильного истирания или повреждения.

Нагнетательный клапан и прочее

  • Замените нагнетательный клапан, если видны признаки сильного истирания.

Узел дефлектора

  • Замените отражатель, если глубина эрозии превышает 0,5 мм

Узел поршня

Замените узел поршня, если

  • Зазор между поршнем и цилиндром составляет более 15 мкм
  • Эрозия плунжера отмечена менее 0.8 мм от выемки
  • Глубина эрозии, наблюдаемая на порте ствола, превышает 1,0 мм.
  • Симптомы сильного истирания или повреждения

Поршень и ствол соответствуют друг другу и не могут быть заменены по отдельности.

Управляющая втулка и стойка управления

Замените втулку и стойку, если

  • Перемещение управляющей стойки превышает 0,2 мм, поскольку управляющая втулка зафиксирована.
  • Движение стойки управления больше 0.5 мм при условии, что плунжер затянут.

Пружина поршня

Замените пружину поршня, если

  • Трещины или зазубрины.
  • Коррозия.
  • Поверхностное покрытие повреждено.

Пружина нагнетательного клапана

Замените пружину нагнетательного клапана, если

  • Трещины или зазубрины
  • Коррозия.

Уплотнительные кольца

Заменяйте все уплотнительные кольца при каждой разборке в дополнение к указанным капитальным ремонтам

Регулировка максимального давления сгорания (Система впрыска топлива дизельного двигателя)

Если топливная форсунка, Впускной и выпускной клапаны, поршень, турбонагнетатель и охладитель наддувочного воздуха работают в идеальном состоянии.Давление сжатия Pcomp также находится в нормальных пределах, чем максимальное давление сгорания будет указывать время впрыска в соответствии со следующим.

  • Низкое Pmax будет указывать на задержку синхронизации
  • High Pmax указывает на опережающую синхронизацию

Время впрыска изменяется путем добавления или удаления регулировочных шайб в нижней части упора над роликовой направляющей. Измерение «X» будет изменено в соответствии с приведенной выше диаграммой.

Система впрыска Common Rail Система впрыска топлива дизельного двигателя

Система впрыска Common Rail представляет собой систему впрыска твердых частиц.Постоянное давление от 300 до 500 бар поддерживается перепускным клапаном на главном топливном коллекторе. Излишки топлива возвращаются в основной топливный бак.

Работа системы впрыска Common Rail -как работает впрыск топлива

Высокое давление подается в топливный коллектор от сутенера. Из коллектора топливо под высоким давлением подается к каждой форсунке, установленной в головках цилиндров. Топливо поступает в цилиндры в нужное время, управляемое механическим механизмом.

Расчет давления коллектора должен соответствовать требованиям двигателя, предназначенного для форсунки. Расчетное давление должно позволять каплям проникать глубоко в камеру сгорания против давления сжатия. Количество топлива, поступающего в цилиндр, регулируется электромагнитным клапаном, управляемым ЭБУ. ЭБУ передает сигнал форсунке на начало впрыска топлива после получения сигнала от датчика угла поворота коленчатого вала, температуры продувочного воздуха, частоты вращения двигателя, температуры воды в рубашке двигателя и нагрузки.Стандартная железнодорожная система помогает снизить выбросы, снизить расход топлива и снизить скорость движения. Помогает повысить эффективность сгорания.

Топливный клапан (топливная форсунка) Система впрыска топлива дизельного двигателя

Топливный клапан установлен в головке блока цилиндров. Трубка впрыска топлива высокого давления соединяет форсунку и топливный насос высокого давления в системе рывкового типа и с аккумулятором системы впрыска Common Rail. В клапане установлено сопло с множеством отверстий, которое работает против предварительно отрегулированного натяжения пружины для достижения правильного давления впрыска.Отверстия в форсунке закрываются игольчатым клапаном под давлением пружины. Игла соответствует правильному углу посадки на седле клапана, а хорошая опорная поверхность обеспечивает надлежащее закрытие отверстий.

Давление в камере форсунки возникает из-за подачи топлива под высоким давлением в форсунку во время такта нагнетания ТНВД. Повышение более высокого давления больше, чем давление пружины игольчатого клапана форсунки, поднимается, и топливо впрыскивается в камеру сгорания.После впрыска топлива давление в топливной камере снижается, и пружина закрывает иглу в исходном положении. Разлив вызывает внезапное падение в механизме отключения высокого давления топлива ТНВД.

Испытания топливных клапанов

Критерии отличной работы топливных клапанов перечислены ниже.

  • Хорошее распыление
  • Правильная форма распыления в соответствии с конструкцией камеры сгорания (за счет днища поршня)
  • Отсутствие подтекания
  • Отсутствие утечки на наконечнике.
  • Правильное давление открытия.
Распыление

Распыление топлива — это когда топливо превращается в капельную форму посредством впрыска под высоким давлением. Процесс разбивания высокого давления на мелкие капли и смешивание этих капель со сжатым воздухом для полного сгорания. Этот процесс увеличивает площадь поверхности капель топлива для лучшего смешивания воздуха и топлива за короткий промежуток времени.

Обслуживание топливного клапана в системе впрыска топлива дизельного двигателя
Демонтаж и очистка
  1. Снимите клапан впрыска топлива с головки блока цилиндров с помощью специального инструмента, входящего в комплект специальных инструментов для двигателя.
  2. Используйте зажимной кронштейн для крепления форсунки и ослабьте контргайку (B). Снимите напряжение пружины форсунки, повернув винт D
  3. Перед тем, как демонтировать гайку форсунки (H), очистите нижнюю часть форсунки (J) от нагара.
  4. Снимите пружину форсунки и шпиндель пружины, полностью отвернув регулировочный винт.
  5. Очистите все детали керосином или газойлем и жесткой щеткой (не стальной щеткой).
  6. Используйте специальную дрель с держателем для очистки отверстий сопла от кокса.
  7. Очистите охлаждающее пространство в корпусе форсунки и направляющей форсунки. После очистки продуйте их воздухом.
  8. Вставьте иглу сопла с газойлем в направляющую иглы. Игла сопла должна соскользнуть вниз под своим весом.
  9. Проверить овальные отверстия форсунок на износ. Этот осмотр проводится с помощью увеличительного стекла.

Все дефектные детали, обнаруженные при осмотре, подлежат замене. Если при визуальном осмотре деталей наблюдаются сильные признаки истирания или повреждения, то замените дефектные детали.

Повторная сборка

Соберите топливный клапан после тщательной очистки, осмотра и капитального ремонта и убедитесь, что он в хорошем состоянии, затем соберите клапан впрыска топлива. При сборке клапана впрыска действуйте в порядке, обратном разборке.

Обратите внимание на следующее: (Система впрыска топлива дизельного двигателя)

  1. Смажьте резьбу регулировочного винта (D) смазочным маслом, а резьбу держателя форсунки для гайки форсунки
  2. Смажьте буртик сопло, контактирующее с гайкой сопла с противозадирным средством.
  3. Протрите плоскую уплотнительную поверхность корпуса и сопло насухо бумагой.
  4. Заменить уплотнительные кольца (C) и (E).
  5. Затяните гайку форсунки с предписанным крутящим моментом.
Испытание клапана впрыска топлива под давлением — Система впрыска топлива дизельного двигателя

Эффективная проверка топливного клапана достигается путем испытания клапана давлением.

Испытание давлением проводится следующим образом с использованием прилагаемого прибора для испытания давлением.

  1. Установите клапан впрыска топлива в кронштейн, удерживая форсунку в нижнем положении.
  2. Установите испытательную трубку на стенд для испытания системы охлаждающего масла.

Увеличьте давление с помощью рычага. -как работает впрыск топлива

  1. Подайте давление в масляную систему охлаждения после удаления воздуха
  2. Проверьте герметичность уплотнительного кольца
  3. Установите контрольную трубу для проверки давления впрыска и распыления
  4. Отрегулируйте отверстие давление до 320 бар с помощью регулировочного винта (D), см. рис. 2, затем затяните контргайку (B).
  5. Еще раз проверьте давление открытия.

Не ожидайте дребезга, но убедитесь, что распыление форсунки из всех отверстий идет под одинаковым углом.

  1. Увеличьте давление до 300 бар и удерживайте давление, медленно перемещая ручку рычага вниз.

Не должно быть более одной капли из наконечника форсунки в течение 3-5 секунд при давлении 300 бар

Следующие испытания проводятся на топливных клапанах для обеспечения наилучшей производительности

Испытание формы распыления

Этот тест покажет равномерное и правильно распыленное распыление топлива через все отверстия.Впечатление распыления можно получить на промокательной бумаге, находящейся на заданном расстоянии в зависимости от высоты, на которой происходит впрыск в камере сгорания, и угла поворота коленчатого вала для времени впрыска .

Давление распыления

Распыление должно происходить от 320 бар до 350 бар; если давление ниже указанного предела давления, то форсунку следует отрегулировать / заменить. Давление регулируется уменьшением или увеличением натяжения пружины форсунки.

Топливо в виде тумана впрыскивается топливной форсункой. Во время начальной фазы горения начинается окисление мелких капель. Горение этих более мелких капель будет эффективным и очень быстрым.

В современных двигателях с высоким давлением впрыска наблюдается тенденция к использованию более мелких капель и более тонкой струи.

При эффективном сгорании капли полностью выгорают еще до того, как достигают гильзы цилиндра. Топливо распыляется в камере сгорания, образованной между днищем поршня и крышкой цилиндра.Во время движения вниз поршневой спрей проникает дальше в область камеры сгорания и выгорает, прежде чем любая капля достигнет стенок цилиндра.

Однако, если форма распыления, создаваемая топливной форсункой, не соответствует приведенному выше описанию, капли увеличиваются до большего размера и задерживаются в выгорании.

Последствия плохой формы распыления (Система впрыска топлива дизельного двигателя)

Следующее явление имеет место из-за плохой формы распыления.

Масляная пленка с рабочей поверхности гильз цилиндров разрушится, что приведет к сухому трению поршней и поршневых колец о стенки гильз цилиндров. Из-за отсутствия смазочного масла коэффициент трения увеличивается с выделением избыточного тепла. Из-за чрезмерного нагрева поршень будет заклинивать, что в конечном итоге приведет к его выходу из строя.

Дриблинг

Идеально работающая насадка будет иметь сухой наконечник. Утечки до и после инъекции недопустимы.Чтобы проверить подтекание, выполните несколько быстрых инъекций вручную и осмотрите наконечник форсунки на предмет утечки. Повышение давления в пределах от 10 до 15 бар и удерживание его в течение примерно 10 секунд также даст ясное представление.

В случае, если наконечник иглы не сидит должным образом в своем гнезде, топливо будет капать с наконечника форсунки, смачивая поверхность днища поршня. В такой ситуации возгорание будет происходить непосредственно на головке поршня, что приведет к расплавлению днища поршня .

Обгоревший поршень

Причина подтекания форсунки

  1. Неправильная установка давления
    1. Грязь застряла между иглой и седлом клапана.
    1. Несоответствующий контакт между иглой и седлом иглы.
    1. Игла застревает в теле.

Скорость утечки из форсунки

Между иглой и корпусом клапана проходит значительно меньшее количество топлива для смазки.Чрезмерный зазор между иглой и корпусом клапана вызовет утечку и уменьшит количество топлива, подаваемого для сгорания. Компания Pounder’s Marine Diesel Engines обслуживала морских инженеров, студентов, сдающих экзамены на получение сертификата компетентности, а также специалистов морской инженерной отрасли по всему миру.

В каждом новом издании отмечаются изменения в конструкции двигателя и влияние новых технологий и экономических потребностей на судовой дизельный двигатель.
Девятое издание модели Pounder’s сохраняет непосредственность подхода и внимание к основным деталям, характерные для его предшественников. Добавлены новые главы, посвященные мониторингу и двигателям HiMSEN, а также информация о разработках в области электронного управления впрыском топлива. Он полностью обновлен, чтобы охватить новое законодательство, в том числе по выбросам, и предоставляет подробную информацию о повышении общей эффективности и сокращении выбросов CO2.
Проработав морским инженером в British India Steam Navigation Company, Дуг Вудярд занимал редакционные должности в Институте инженеров-механиков и Институте инженеров морского судоходства.

Впоследствии он восемь лет редактировал журнал The Motor Ship, прежде чем стать внештатным редактором, специализирующимся на судоходстве, судостроении и морской инженерии. В настоящее время он является техническим редактором журнала «Морские двигательные установки и вспомогательное оборудование», редактором «Скорости в море», «Судоходный мир» и «Судостроитель» и консультантом по техническим вопросам прессы в компании Rolls-Royce Commercial Marine.

* Помогает инженерам понять последние изменения в судовых дизельных инженерах.
* Тщательная организация нового издания позволяет читателям получить доступ к необходимой им информации.
* Новые главы посвящены системам мониторинга и двигателям HiMSEN.
* Более 270 высококачественных, четко обозначенных иллюстраций и рисунков, которые помогают понять и помогают инженерам быстро определить то, что им нужно знать.

Заключение: — Надеюсь, сообщение о том, как работает впрыск топлива, и советы по обслуживанию системы впрыска топлива в судовом двигателе, были полезны.Пожалуйста, прокомментируйте свои мнения по электронной почте id [email protected]

Система впрыска топлива и схема в судовом дизельном двигателе

Система впрыска топлива — одна из важнейших частей судового дизельного двигателя. Система впрыска топлива выполняет работу по подаче нужного количества топлива в цилиндр двигателя в нужный момент. Также чрезвычайно важно, чтобы топливо, впрыскиваемое внутрь двигателя, поступало в цилиндр в правильной ситуации сгорания для максимальной эффективности сгорания.По этой причине существует потребность в системе подачи топлива с измерением, которая измеряет и контролирует подачу топлива и масла в камеру сгорания. Это временное устройство помогает добиться идеального распыления топлива. Устройство известно как топливный инжектор.

Впрыск топлива осуществляется при помощи кулачков и распредвала. Скорость кулачкового вала такая же, как скорость двигателя в двухтактном двигателе и половина скорости двигателя в четырехтактном двигателе. Приведенная рядом схема системы впрыска топлива дает читателю широкий обзор системы впрыска топлива.Блеклый эскиз показывает двигатель на заднем плане, а схематическое изображение темного цвета представляет топливную систему. Это помогает читателю понять концепцию в сочетании с данной теорией.

Типы впрыска:

Рывок впрыска: Наиболее распространенная система, используемая в современных дизельных двигателях. Давление топлива создается в топливном насосе за несколько градусов поворота кулачка, приводящего в действие плунжер. Топливо подается непосредственно к подпружиненным форсункам, которые открываются гидравлически, когда топливный насос создает достаточное давление.

BOSCH JERK PUMP

Резкий впрыск топлива
Насос состоит из плунжера одностороннего действия с кулачковым приводом и фиксированным ходом. Спиральные пружины предназначены для возврата плунжера при его ходе вниз и для поддержания контакта толкателя с кулачком.

Спираль или спираль обрабатывается на поршне, который плотно прилегает к цилиндру.
Когда плунжер движется вниз, всасывающее и сливное отверстия на стволе открываются, и топливо течет в ствол.Когда поршень движется вверх, давление создается сразу же, когда всасывающее и сливное отверстия закрываются. Это давление, при котором форсунка открывается.
Впрыск продолжается до тех пор, пока винтовая канавка на поршне не откроет сливное отверстие. Высокое давление в стволе сразу связано с низким давлением всасывания топлива. Форсунка закроется, когда давление упадет ниже давления открытия форсунки.

Регулировка количества топлива осуществляется канавкой на плунжере.Плунжер может свободно вращаться в стволе, и вращение достигается за счет конструкции зубчатой ​​рейки. К насосу прикреплена рейка для зацепления с шестерней, выточенной на внешней стороне втулки. Когда плунжер вращается, положение спирали по отношению к отверстию в стволе будет изменяться, таким образом контролируя количество подаваемого топлива.

В некоторых насосах установлен невозвратный подпружиненный нагнетательный клапан для обеспечения надежной посадки иглы топливной форсунки и уменьшения кавитации внутри насоса.

Синхронизация: Регулировка момента впрыска осуществляется путем изменения относительной высоты плунжера и всасывающих / сливных отверстий в цилиндре. Опускание поршня приводит к замедлению впрыска. Поднятие поршня продвигает впрыск.

Топливный насос Регулятор времени

Сроки можно регулировать, перемещая кулачок по отношению к валу. Вращение кулачка на распределительном валу в направлении его вперед вращения вызовет опережение, в то время как вращение, противоположное направлению вращения, вызовет замедление впрыска.
В качестве альтернативы сам корпус топливного насоса может быть опущен или поднят на его креплении для получения соответствующего эффекта.

Продвижение вперед вызовет ранний впрыск с результатом

  • повышения максимального давления.
  • улучшение удельного расхода топлива.
  • выхлопная температура будет меньше
  • улучшение мощности.
  • высокая тепловая эффективность.

Замедление кулачка приводит к позднему впрыску с низким пиковым давлением
  • .
  • высокая температура выхлопа
  • низкая тепловая эффективность
  • возможность дожига.

A -Насос закрывается (примерно -8o)
B -Топливная форсунка открывается (примерно -4o) Давление примерно 300-350 бар.
C -Раслив открывается (примерно 12o) Макс.давление примерно 600 бар
D -Топливная форсунка закрывается (примерно 16o)
G — Период впрыска (примерно 20o)


Автор marineGuru


Компоненты системы впрыска топлива — ExtruDesign

В предыдущей статье мы обсудили классификацию системы впрыска.Там мы перечислили компоненты системы впрыска топлива. В этой статье мы обсудим их подробно.

Список основных компонентов системы впрыска топлива

  • Топливный бак
  • Насос подачи топлива
  • Насос впрыска
  • Регуляторы
  • Форсунка топлива
  • Форсунка

Ниже приведено схематическое изображение системы впрыска топлива.

Принципиальная схема системы впрыска топлива в дизельном двигателе

Топливный бак

Топливный бак — это топливный резервуар для двигателя, в котором находится топливо, и он помогает поддерживать температуру топлива ниже точки вспышки.Он также устойчив к коррозии и герметичен при давлении не менее 30 кПа. Топливный бак будет снабжен предохранительным клапаном для сброса избыточного давления. Он сможет отводить тепло от топлива, идущего от двигателя.

Насос подачи топлива

Насос подачи топлива

Насос подачи топлива используется для подачи топлива из топливного бака в насос высокого давления. Он имеет подпружиненный плунжер, который приводится в действие толкателем от распределительного вала. Когда шток толкателя находится в минимальном положении, усилие пружины на поршне будет создавать всасывание в насосе для перетекания топлива из топливного бака в насос высокого давления.Когда кулачок повернут в положение максимального подъема, плунжер поднимается вверх. Впускной клапан закроется, и топливо будет вытеснено через выпускной клапан. См. Следующий схематический рисунок топливного насоса.

Топливный насос

Основная функция топливного насоса высокого давления — подавать необходимое количество топлива в форсунку под высоким давлением. (обычно диапазон составляет от 120 до 200 бар) в правильном случае для форсунки, установленной в каждой головке блока цилиндров.

Существует два различных типа инжекторных насосов

  1. Рывной насос
  2. Рулевой насос
1. Роторный насос

Ниже приведено схематическое изображение насоса толчкового типа. Это рабочий пример от ТНВД Bosch.

Насос рывкового типа

На приведенном выше схематическом изображении представлена ​​одноцилиндровая система впрыска рывкового типа. В насосе типа Jerk будет поршень возвратно-поступательного действия, управляемый распределительным валом.

2.Насос распределительного типа

Ниже приведено схематическое изображение насоса распределительного типа.

Насос распределительного типа

Этот насос имеет один насосный элемент, и топливо будет распределяться по каждому цилиндру с помощью ротора. Внутри ротора имеется длинное проходное отверстие, а также два радиальных отверстия, расположенные в разных отверстиях. Одно отверстие соединено с входом, а второе радиальное отверстие будет соединено с выходом, как показано на приведенной выше схематической диаграмме.

Регуляторы

В двигателях с воспламенением от сжатия топливо, подаваемое в цилиндры, не зависит от характеристик ТНВД и впускного воздуха.Обязанность регулятора — контролировать количество топлива в зависимости от нагрузки и ограничивать количество топлива, когда двигатель работает на очень высокой скорости с меньшей нагрузкой.

Обычно бывают двух типов регуляторов

  1. Механический регулятор
  2. Пневматический регулятор
1. Механический регулятор

Схематическое изображение механического регулятора показано ниже для иллюстрации принципа работы.

Механический регулятор

Когда двигатель стремится работать на высокой скорости и пересекает ограничение скорости, тогда центробежные грузы разлетаются и поднимают рычаг коленчатого рычага и перемещают конец рычага, перемещают вниз, чтобы привести в действие рейку управления на топливном насосе высокого давления и уменьшить количество расхода топлива.Это приводит к снижению скорости в пределах контрольного предела. В случае работы на малой скорости наконечник рычага перемещается вверх и увеличивает расход топлива. Этот цикл всегда будет повторяться, чтобы двигатель работал бесперебойно.

2. Пневматические регуляторы

Схематическое изображение пневматического регулятора показано ниже для иллюстрации принципа работы.

Пневматические регуляторы

Пневматические регуляторы работают с рабочими органами как с жидкостью. Диафрагма приводится в действие за счет вакуума.Этот вакуум будет регулироваться педалью акселератора. Диафрагма будет соединена с рейкой управления топливного насоса. Движение педали акселератора определяет количество топлива, поступающего в цилиндр.

Топливная форсунка

Быстрое сгорание будет зависеть от хорошо спроектированной топливной форсунки. Хорошая топливная форсунка распыляет топливо на мелкие капли, увеличивает площадь поверхности капель и способствует перемешиванию при последующем сгорании. Топливная форсунка состоит из следующих компонентов.

  • Игольчатый клапан
  • Пружина сжатия
  • Форсунка
  • Корпус форсунки

Ниже приводится схематическое изображение топливной форсунки BOSCH в разрезе.

Топливная форсунка

Топливо подается от впрыскивающего насоса к форсунке с помощью регулятора с силой, достаточной для подъема пружинного клапана в форсунке. Топливо будет распыляться в цилиндр в виде мелких капель.

Форсунка

Форсунка — это часть форсунки, через которую топливо впрыскивается в цилиндр.Ниже приведено схематическое изображение сопла с одним отверстием в поперечном сечении.

Форсунка

Любая форсунка должна удовлетворять нескольким требованиям, чтобы ее можно было использовать в двигателе с ХИ. они перечислены ниже.

  • Должна быть возможность правильно распылять топливо. (Смешивание топлива с воздухом в камере сгорания)
  • Распределение топлива в цилиндре против давления в цилиндре.
  • Предотвращение попадания топлива непосредственно на стенки камеры сгорания или поршень.
  • Правильное перемешивание топлива, даже в случае нетурбулентного типа камеры сгорания.

Это различные типы компонентов, доступных в системе впрыска.

Заключение

В этой статье мы обсудили основные компоненты системы впрыска топлива с аккуратным схематическим изображением с принципами их работы. Если у вас есть какие-либо дополнительные мысли по этой теме, дайте нам знать в разделе комментариев ниже.

Как работают форсунки Bosch и некоторые связанные с ними формы неисправностей

Давайте начнем здесь:

Как работают форсунки Bosch и некоторые связанные с ними формы неисправностей

Роль форсунки в системе Common Rail состоит в том, чтобы точно распылять топливо в камеру сгорания в нужное время, чтобы топливо полностью сгорело.

Каждый масляный канал форсунки Common Rail включает в себя часть низкого напряжения и часть высокого давления:

Форсунка состоит из пяти основных компонентов:

Корпус форсунки (1) скрепляет сопло с несколькими отверстиями (2) с узлом электромагнитной катушки (3) и содержит корпус клапана (4). Якорь соленоида (5) движется вместе с шариком. Шар открывает и закрывает так называемый А-дроссель. Корпус клапана имеет два отверстия (A- и Z-дроссели), регулирующие давление в управляющей камере (6), и соответствующий управляющий поршень (7).Управляющий поршень находится в непосредственном физическом соединении с иглой форсунки (8).

Когда форсунка не работает, игольчатый клапан форсунки блокирует отверстие, предотвращая впрыск топлива под высоким давлением в камеру сгорания. Когда катушка соленоида форсунки получает сигнал ЭБУ, якорь всасывается из-за электромагнитной энергии, генерируемой катушкой, в то же время шар клапана и держатель шара клапана поднимаются под давлением масла, так же как и игольчатый клапан форсунки. В этот момент отверстие открывается, топливо в хорошей форме распыляется и распыляет его в цилиндр.Количество распыляемого топлива также точно контролируется ЭБУ, и каждый полный процесс впрыска можно разделить на следующие пять этапов:

(1) выкл. (Без впрыска)

(2) открыто (начало впрыска)

(3) Полное открытие (непрерывный впрыск)

(4) Выкл. (Уменьшение объема впрыска)

(5) полностью закрыто (остановка впрыска)

Проанализировав отказ основных частей следующих форсунок Common Rail, мы можем узнать основную причину отказа форсунок, а затем разработать профилактические меры.

(1) Электромагнитный клапан

Ошибка плавления электромагнитной катушки: слишком большое напряжение питания или слишком долгое время работы, что вызвало плавление электромагнитной катушки.

Профилактический способ: Запрещается искусственно подавать внешнее напряжение на форсунки.

Форма отказа показана на следующем рисунке:

(2) Ослабление разъема высокого давления форсунки:

Разъем высокого давления форсунки не герметичен.

Причина неисправности: при снятии трубки высокого давления соединение поворачивается, а затем ослабляется.

Профилактический способ: При демонтаже маслопровода высокого давления зафиксировать соединение высокого давления гаечным ключом

(3) Коррозия внутри форсунки Common Rail высокого давления

Профилактические мероприятия: проверять качество мазута и периодически сливать воду в период грубой фильтрации.

Форма отказа показана на следующем рисунке:

(4) Форсунка Common Rail высокого давления: изношены внутренние детали (например, компоненты клапана и т. Д.))

Признаки: горит лампа неисправности автомобиля, при ускорении подачи газа идет черный дым, недостаточная мощность.

Причина неисправности: Топливо содержит большое количество примесей

Профилактические меры: убедиться в качестве фильтра, особенно в качестве фильтра тонкой очистки (использование нестандартных фильтров категорически запрещено). Установите воздушный фильтр на вентиляционное отверстие топливного бака, чтобы избежать загрязнения топлива песком и пылью из окружающей среды и обеспечить качество топлива.

Форма отказа показана на следующем рисунке:

(5) Стальная уплотнительная прокладка: в цилиндр подается воздух

Признак: Горючие газы проникают в возвратное масло и вызывают недостаточную мощность двигателя.

Причина неисправности: примеси вызывают образование ямок на поверхности медной прокладки, что снижает герметичность.

Меры предосторожности: повторное использование медных прокладок запрещено. Чтобы обеспечить чистоту медной прокладки, нижней части монтажного отверстия двигателя и крышки форсунки при установке форсунки, используйте только медную прокладку, чтобы не допустить, чтобы прокладка оставалась в монтажном отверстии двигателя.

Форма отказа показана на следующем рисунке:

(6) Форсунка Common Rail: внешнее повреждение

Признак: топливная форсунка не работает должным образом, из-за чего двигатель работает нестабильно.

Причина неисправности: неправильная установка и неправильная работа.

Меры предосторожности: Затяните крышки электромагнитных клапанов, клеммы и разъемы жгута проводов при установке форсунки

ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА: КОМПОНЕНТЫ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ СИМПТОМЫ

Функция топливной системы заключается в хранении и подаче топлива в камеру цилиндра, где оно может смешиваться с воздухом, испаряться и сжигаться для получения энергии.

Топливо, которым может быть бензин или дизельное топливо, хранится в топливном баке.


Прочтите: ЧЕМ БЕНЗИНОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ?

Чем бензиновые двигатели отличаются от дизельных двигателей?

Загрузить: УПРАВЛЕНИЕ БЕНЗИНОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ | PDF


Топливный насос всасывает топливо из бака по топливопроводам и подает его через топливный фильтр либо в карбюратор, либо в топливную форсунку, а затем доставляет в камеру цилиндра для сгорания.

1. Топливный бак

Топливный бак является основным хранилищем топлива, которым движется автомобиль.

Обычно бензобак находится в задней части транспортного средства или под ней.

Подробнее:

2. Топливные форсунки:

Распыляет мелкодисперсный туман топлива в камеру сгорания каждого цилиндра или корпуса дроссельной заслонки, в зависимости от конструкции.

Чтение: ВПРЫСК ТОПЛИВА КОРПУСА ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ

Топливные форсунки приводятся в действие топливным насосом, и их задача состоит в том, чтобы распылять смесь топлива и воздуха в камеру сгорания, готовую к воспламенению для выработки энергии для ведомых колес.

Топливные форсунки представляют собой форсунку с присоединенным клапаном, форсунка создает распыление топлива и капель воздуха (распыление).

Это можно рассматривать как распылитель духов или дезодорант, распыляющий тонкий туман.

Подробнее:

3. Шланг для заливки топлива

Шланг для заливки топлива — это главный соединитель, соединяющий крышку бензобака с топливным баком.

Это точка, в которой бензин (или другое топливо) заливается в автомобиль.

4. Газовая крышка

Газовая крышка закрывает заправочный шланг и используется для обеспечения того, чтобы

A) Газ не выливается из автомобиля, и
B) топливная система остается под правильным давлением (в транспортных средствах, в которых используются системы под давлением).

5. Топливный насос

Топливный насос используется для перекачивания топлива из топливного бака через топливопроводы в топливные форсунки, которые распыляют топливо в камеру сгорания, чтобы вызвать сгорание.

Есть два типа: механические топливные насосы (используются в карбюраторах) и электронные топливные насосы (используются в электронном впрыске топлива).

  • Механические топливные насосы: они обычно приводятся в действие вспомогательными ремнями или цепями от двигателя.
  • Электронные топливные насосы: управляемые электронной системой впрыска топлива, они обычно более надежны и имеют меньше проблем с надежностью, чем их механические аналоги.

Диагностика и замена механического топливного насоса

6.Топливный фильтр

Топливный фильтр — залог исправной работы системы подачи топлива.

Это больше верно для впрыска топлива, чем для автомобилей с карбюратором.

Топливные форсунки более подвержены повреждению из-за грязи из-за их жестких допусков, но также в автомобилях с впрыском топлива используются электрические топливные насосы.

Когда фильтр забивается, электрический топливный насос с такой силой проталкивает фильтр, что он сгорает. В большинстве автомобилей используются два фильтра.

Один внутри бензобака и один в линии к топливным форсункам или карбюратору.


Дикий экспериментальный двигатель, работающий на газе и дизельном топливе

Если только не возникнут какие-либо серьезные и необычные условия, вызывающие попадание большого количества грязи в бензобак, необходимо только заменить фильтр в трубопроводе.

7. Топливные магистрали

Топливные магистрали соединяют все различные компоненты топливной системы.

Стальные трубопроводы и гибкие шланги подают топливо от бака к двигателю.

При обслуживании или замене стальных трубопроводов запрещается использовать медь или алюминий.

Стальные линии необходимо заменить на стальные.

При замене гибких резиновых шлангов необходимо использовать соответствующий шланг.

Обычная резина, например, используемая в вакуумных или водяных шлангах, размягчается и портится.

Будьте осторожны, прокладывайте все шланги подальше от выхлопной системы.


Признаки утечки выхлопных газов

8. Указатель уровня топлива

Указатель уровня топлива существует как элемент дисплея на приборной панели автомобиля.

Он предназначен для отображения водителю фактического количества топлива в топливном баке. На старых автомобилях датчики уровня топлива (или связанная с ними часть, передающий блок) обычно неточны.

Когда вы впервые начинаете водить свой классический автомобиль, найдите время, чтобы узнать, насколько точна эта система.

Это избавит вас от долгой прогулки до заправки, если у вас закончится бензин!


Дополнительные сведения: КАК РАБОТАЕТ ДАВЛЕНИЕ МАСЛА

Как работает манометр масла

9.Узел отправки указателя уровня топлива.

Что касается топливной системы, это может быть вашей самой большой головной болью.

Отправляющие блоки, в лучшем случае, имеют дефектный дизайн.

Обычно отправитель дает наиболее точную информацию между 1/4 и 3/4 баллона с бензином.

Помимо этого, датчик становится все более неточным по мере достижения пределов резервуара (полного или пустого).

В зависимости от возраста автомобиля, типа карбюратора / впрыска топлива и действующих на тот момент стандартов выбросов.

10. Обратные топливопроводы.

Это, как правило, те же типы трубопроводов, что и основной топливопровод.

Эти конкретные строки используются для нескольких целей.

В первую очередь они используются для возврата излишков топлива в бензобак для рециркуляции.

Кроме того, они улавливают пары бензина, которые, когда они возвращаются в бензобак, охлаждаются и снова конденсируются в жидкость.

В частности, дизельные двигатели с впрыском топлива часто используют топливо в качестве охлаждающего механизма для топливного инжектора.

Они могут рециркулировать значительное количество топлива.

11. Контроль выбросов паров.

Часто используются в сочетании с линиями возврата топлива.

Прочтите: ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНСПЕКЦИЯ ВЫБРОСОВ

Целью этой части всей системы является обеспечение того, чтобы пары бензина не попадали в окружающий воздух.

Если это произойдет, может случиться много плохого:

  • 1) Огромная стрела воспламенения паров бензина.
  • 2) Неприятный запах бензина проникает в салон автомобиля,
  • 3) Он может нанести вред окружающей среде.

12. Регулятор давления топлива.

Регуляторы давления топлива в основном используются в автомобилях с системой впрыска топлива.

Впрыск топлива, в отличие от карбюратора, представляет собой систему высокого давления.

Регулятор давления топлива обеспечивает поддержание в системе надлежащего давления.


Как проверить давление топлива при тестировании топливного насоса

13.Демпфер пульсации:

Поскольку топливные форсунки быстро открываются и закрываются в соответствии с циклом OTTO двигателя, в топливной системе возникают колебания давления.

Работа демпфера пульсаций заключается в том, чтобы помочь бороться с уровнями давления, уменьшая непостоянство подачи топлива.

Цикл Отто и его процессы

Кое-что из этого может показаться немного глупым, поскольку многие компоненты довольно очевидны для всех нас.

По сути, как только вы заправляете бак бензином, система «готова».”

Когда вы заводите автомобиль, топливный насос начинает процесс забора топлива из топливного бака через топливопроводы и топливный фильтр в систему, которая контролирует подачу топлива / воздуха в двигатель (карбюратор или топливный инжектор).

Во время движения автомобиля таким образом осуществляется непрерывная подача топлива.

Топливная система современных автомобилей представляет собой сложную и замысловатую комбинацию компонентов и электроники.

Как правило, топливные системы работают следующим образом:

  1. • Топливо подается из топливного бака к топливным форсункам через топливный насос и топливопроводы.Насос обычно располагается рядом с топливным баком или внутри самого бака.
  2. • Топливо, покидающее топливный бак и топливный насос, проходит через топливный фильтр, который очищает и устраняет любые препятствия. Обычно это встроенная конструкция с высокой пропускной способностью для максимального увеличения расхода.
  3. • Топливо движется по топливопроводам и попадает к топливным форсункам. Давление в топливной форсунке регулируется с помощью регулятора давления.
  4. • Любое неиспользованное топливо, превышающее допустимое давление, возвращается по топливопроводам обратно в топливный бак.

Топливная система для этого типа двигателя обычно представляет собой систему низкого давления.

Если автомобиль оборудован механическим топливным насосом, количество оборотов двигателя (оборотов в минуту) определяет, насколько быстро будет подано топливо.

Чем быстрее автомобиль едет (или набирает обороты), тем значительнее работает топливный насос и общий объем перевозимого топлива.

Если транспортное средство оборудовано электрическим топливным насосом, весь процесс будет таким же, но необходим ограничитель некоторой формы, чтобы гарантировать подачу необходимого количества топлива.

Это может быть регулятор давления, система перелива с обратными линиями или механизм для конкретного автомобиля.

Чтение: ФУНКЦИИ ТЕРМОСТАТА АВТОМОБИЛЯ, СИМПТОМЫ НЕИСПРАВНОСТИ И СТОИМОСТЬ ЗАМЕНЫ

После запуска двигателя, при условии, что крышка бензобака была установлена ​​и герметично закрыта, в системе создается давление.

Ваш современный автомобиль, вероятно, впрыскивается.

Вы когда-нибудь замечали выброс воздуха, когда идете долить бензин?

Это автомобиль, сбрасывающий давление в системе.

Электрический топливный насос непрерывно перекачивает газ, обеспечивая необходимый уровень давления в системе.

Помимо обычной подачи топлива, он также проходит через регулятор давления, который обеспечивает правильное давление топлива в точке форсунки, так что количество топлива, впрыскиваемого в двигатель, является соответствующим.

В зависимости от года выпуска и рассматриваемого транспортного средства, уровень технологии, которая управляет системой, может быть простым управлением типом проводки или компьютером.

Основными симптомами любой топливной системы транспортного средства с признаками износа или износа являются:

  • Затрудненный запуск двигателя
  • Медленный запуск или неуверенность при ускорении
  • Глохота во время движения
  • Прерывистая потеря мощности
  • Проверьте световой сигнал двигателя или ремонт двигателя Скоро загорится световой сигнал
  • Двигатель холостой ход Неровный
  • Чрезмерный дым от двигателя
  • Заметные запахи топлива
  • Сниженная экономия топлива

Средства контроля выбросов являются дополнением к первичной топливной системе и различаются по сложности в зависимости от года выпуска, транспортного средства и правовых мер, действующих на момент производства.

По сути, они обеспечивают подачу необходимого количества топлива, возврат излишка топлива в бензобак и недопущение выхода опасных паров из системы.

Из-за изменчивости в этом конкретном сегменте системы вам необходимо ознакомиться с технической информацией, которая конкретно относится к вашему автомобилю.

Советы по контролю и обслуживанию систем впрыска дизельного топлива

Если вы работаете в управлении автопарком службы или в строительной отрасли, у вас, несомненно, есть машины, работающие на дизельном топливе.Помимо больших грузовиков, более 75% всей тяжелой строительной техники используют дизельное топливо. Он отличается топливной экономичностью, надежностью, мощностью, производительностью и меньшими выбросами углерода, чем бензин.

Когда дело доходит до поддержания этих машин в рабочем состоянии, вы можете сэкономить время и деньги, научившись правильно обслуживать системы впрыска дизельного топлива. Знание проблем, за которыми следует следить, и способов их решения может помочь вам избежать простоев машин и отказов дорогостоящего оборудования.

Как работают форсунки дизельного топлива?

Форсунки дизельного топлива создают давление в дизельном топливе и прокачивают его через фиксированное или управляемое электроникой отверстие (отверстие).Это подает топливо к двигателю в виде мелкого тумана или брызг, что облегчает воспламенение, чем тяжелый сплошной поток. Туман также горит более эффективно и равномерно.

Когда системы впрыска топлива не обслуживаются должным образом, процесс неэффективен и может даже привести к полной поломке двигателя. Наиболее распространенные проблемы, которые негативно влияют на системы впрыска дизельного топлива, включают засорение / грязь топливных форсунок и воду или воздух в системе впрыска топлива.

Прежде чем проверять или решать эти проблемы, следует принять меры предосторожности, чтобы избежать травм.

Читать далее: Является ли впрыск топлива самой чувствительной системой дизельного двигателя?

Сбросьте давление в системе впрыска дизельного топлива перед техническим обслуживанием

Осторожность при работе с дизельной системой имеет первостепенное значение. Поскольку во время работы дизельное топливо находится под высоким давлением, крайне важно дать двигателю полностью остыть и сбросить давление в системе впрыска топлива перед выполнением любого вида обслуживания. Это защитит вас от опасных брызг топлива при снятии топливного фильтра.

Чтобы сбросить давление в системе впрыска топлива:

  1. Выключите двигатель. Перед началом работы всегда выключайте двигатель и дайте ему полностью остыть.
  2. Ослабьте крышку топливного фильтра. Слегка ослабьте крышку топливного фильтра, не снимая ее полностью — при открытии крышки вы услышите шипение.
  3. Найдите и ослабьте фитинги на топливопроводах. Обратитесь к руководству пользователя, чтобы определить, где находятся ваши топливные магистрали.В некоторых автомобилях они устанавливаются на направляющей рамы ходовой части, а в других — в моторном отсеке. Как только вы найдете топливные магистрали и фитинги, поверните развальцовочный ключ против часовой стрелки, чтобы ослабить (но не снимать) фитинги.
  4. Подождите, пока не спадет давление. Подождите несколько минут, пока давление не спадет. Пока ждете, уберите все разливы.
  5. Снимите топливопроводы при замене фильтров. При замене топливных фильтров полностью снимите топливопроводы.Если вы выполняете другую работу, просто оставьте их ослабленными до завершения технического обслуживания.

Признаки засорения или загрязнения топливных форсунок

Поскольку дизельное топливо более вязкое, чем газ, оно легче удерживает грязь и мусор во взвешенном состоянии. Вот почему необходимо принимать все возможные меры для поддержания чистоты ваших инжекторных систем и самого топлива. Если топливные форсунки двигателя забиты или загрязнены, дизельное топливо может просто вытекать, а не распылять сильный мелкий туман.Это может привести к пропуску или полной остановке двигателей.

Признаки засорения или загрязнения топливной форсунки:

  • Неровная работа на холостом ходу
  • Жесткий запуск
  • Колебание дроссельной заслонки
  • Уменьшение расхода топлива
  • Низкая производительность двигателя / машины
  • Черный дым из выпускного коллектора
  • Звонок (официально именуемый преждевременным зажиганием)

Также важно отметить, что треснувшие или сломанные топливные форсунки или детали системы впрыска могут вызывать те же проблемы, что и засоренные или грязные.Регулярное обслуживание и ремонт имеют первостепенное значение для безопасной и эффективной работы вашего дизельного двигателя.

Советы по поддержанию чистоты систем впрыска топлива включают:

  • Регулярно меняйте масло
  • Заменяйте фильтры
  • Рассмотрите возможность использования высококачественных присадок, направленных на защиту деталей и поддержание их чистоты (обратитесь к руководству или изготовителю для получения рекомендуемых присадок для ваша машина).

Модели автомобилей и машин различаются.Перед выполнением работ вам следует проконсультироваться с руководством пользователя или изготовителем, но несколько основных шагов по замене фильтров дизельного топлива включают:

  • Сбросьте давление в системе, как описано выше.
  • Используйте руководство пользователя, чтобы найти топливный фильтр (обычно на задней стороне двигателя).
  • Найдите датчики, прикрепленные к нижней части топливного фильтра, и снимите заглушки проводов датчиков.
  • Слейте излишки дизельного топлива, поместив поддон под топливный фильтр и открыв сливной кран.
  • Откройте крышку топливного фильтра и с помощью инструмента для топливного фильтра открутите топливный фильтр — обязательно проверьте уплотнительное кольцо и поднимите емкость прямо, не наклоняя (при этом в поддон будет стекать больше топлива. шаг).
  • Смажьте новый фильтр дизельным топливом, а затем поместите в емкость топливного фильтра — смажьте уплотнительное кольцо перед установкой на новый фильтр.
  • Установите фильтр на место и закройте сливные клапаны — с помощью инструмента для топливного фильтра затяните винты.
  • Вставьте заглушки проводов обратно в датчики и выполните процедуры удаления воздуха, как описано в руководстве пользователя.
  • По окончании работы включите двигатель и проверьте, нет ли утечек.

Признаки наличия воды в системе впрыска топлива

Вода в топливной системе может вызвать отказ двигателя или его полную остановку. Многие современные топливные фильтры автоматически забиваются при попадании воды и немедленно прекращают подачу топлива. Любая вода, которая попадает в бак при заправке или образуется в результате конденсации, скорее всего, осядет на дно бака, и ее следует сливать каждый день в соответствии с руководством по эксплуатации машины.

Признаки того, что в вашей системе впрыска топлива может быть вода, могут включать:

  • Индикаторы давления, показывающие разную степень давления
  • Двигатель отсутствует или полностью останавливается
  • Топливо выглядит темным и липким — это связано с водой смешивание с дизельным топливом и вызывает образование микробов
  • Низкая производительность
  • Неустойчивая работа на холостом ходу

Рекомендации по предотвращению попадания воды в систему впрыска дизельного топлива:

  • Сливайте ее ежедневно (если это надземный бак)
  • Проверка на воду — слейте небольшое количество дизельного топлива с помощью ручного трюмного насоса в прозрачную стеклянную емкость.Проверьте, нет ли обесцвечивания. Вода тяжелее дизельного топлива и при ее наличии оседает на дно. Вы также можете найти тонкую темную линию между водой и топливом. Это указывает на то, что микроорганизмы развились, и необходимо добавить биоцид.
  • Дайте топливу отстояться — перед выполнением любого обслуживания дайте топливу отстояться в баке — желательно не менее чем на целый день.
  • Удалить или откачать воду из бака
  • По возможности наполнить бак в конце каждой смены

Читать далее: Вода в дизельном топливе может вызвать хаос в двигателях

Системы прямого впрыска высокого давления возвращают горячее топливо к танку.Хотя в большинстве систем есть охладители топлива для уменьшения нагрева, температура в баках по-прежнему выше температуры окружающей среды, и они будут удерживать больше влаги, чем окружающий воздух, создавая в топливном баке горячую и влажную среду.

Когда баки оставляют охлаждаться на ночь, влага конденсируется, попадая в топливо. Заправляя бак в конце каждой смены, вы вытесняете как можно больше влажного воздуха и ограничиваете возможность попадания воды в систему.

Если ваше топливо находится в контейнере для хранения, предназначенном для дизельного топлива, контейнер должен иметь водоотделители с топливными кранами на дне.Многие из них прозрачные, поэтому вы можете видеть, когда вода полностью слита.

Чтобы удалить воду из самого топливного бака, вы можете откачать воду снизу, используя удлинительный шланг, прикрепленный к трюмному насосу.

В соответствии с инструкциями по эксплуатации добавьте в топливо биоцид, чтобы избавиться от любых микроорганизмов.

Признаки наличия воздуха в системе впрыска топлива

Если вы когда-либо случайно допускали, что в вашей дизельной машине закончилось топливо, вы знаете, что это может вызвать затруднения при запуске.Это связано с тем, что слишком много воздуха в вашей системе будет препятствовать правильному течению топлива и не позволит топливным насосам подбирать и проталкивать дизельное топливо через систему трубопроводов. Вам следует ознакомиться с руководством по техническому обслуживанию, чтобы узнать, как правильно «стравить» воздух из вашей топливной системы.

Самый распространенный способ избежать этой проблемы — не допускать, чтобы в вашей машине кончалось топливо. Чтобы удалить воздух из системы впрыска топлива, выполните следующие действия:

  • Следуйте всем инструкциям выше и в руководстве пользователя, чтобы дать двигателю остыть и сбросить давление.
  • Залейте в бак достаточно дизельного топлива, чтобы уровень заправки превышал уровень топливного фильтра.
  • Ослабьте болт на верхней части канистры топливного фильтра, чтобы топливо могло выталкивать воздух вверх и наружу.
  • Когда весь воздух будет выпущен, снова затяните болт.
  • Выпустите воздух из топливного насоса высокого давления, проворачивая двигатель, не запуская нагнетания давления, и используйте гаечный ключ на гайке форсунки, чтобы повернуть и позволить воздуху выйти с шипением и закрыть. Это нужно делать на всех форсунках.

Советы по техническому обслуживанию системы впрыска дизельного топлива

Системы впрыска дизельного топлива следует чистить и обслуживать не реже одного раза в 36 месяцев или 45 000 миль — или чаще для тяжелых машин (таких как грузовики дальнего следования).Проконсультируйтесь с производителем двигателя относительно правильных сроков и периодичности технического обслуживания вашей машины, транспортного средства или парка.

В дополнение к перечисленным выше советам, несколько основных рекомендаций по регулярному техническому обслуживанию системы впрыска топлива включают:

  • Соблюдайте правила техники безопасности перед работой.
  • Заменяйте масло через рекомендуемые интервалы.
  • Меняйте топливные фильтры каждые 10 000–25 000 миль.
  • Используйте влажную губку или что-то подобное, чтобы протереть моторный отсек.
  • Используйте старую зубную щетку, чтобы очистить укромные уголки и щели систем форсунок дизельного топлива.
  • Используйте специальные обезжиривающие средства для безопасного растворения любых загрязнений на двигателе или компонентах системы (перед использованием любых продуктов обратитесь к руководству пользователя).

На рынке есть несколько чистящих средств для впрыска топлива, которые предназначены для пропуска через вашу систему, но вам следует поговорить со своим производителем, прежде чем что-либо вставлять в двигатель.

Машины с дизельным двигателем дороги и имеют решающее значение для бизнеса, поэтому важно обеспечить внимательное и квалифицированное обслуживание вашего двигателя.Лучше всего отнести его к проверенному опытному технику для регулярного обслуживания.

Качество дизельного топлива

Наконец, качество дизельного топлива, которое вы используете в своей машине, имеет первостепенное значение для ее производительности. Низкокачественное дизельное топливо может привести к более высоким выбросам, износу топливных систем и снижению производительности двигателя. Высококачественное дизельное топливо содержит меньше серы и обеспечивает оптимальную смазывающую способность. Проконсультируйтесь с вашим производителем, чтобы определить наиболее рекомендуемое дизельное топливо для вашего оборудования.

Многие новые технологии в двигателях требуют использования масел с более низкой вязкостью. Эти передовые масла с низкой вязкостью обеспечивают более высокую топливную экономичность, особенно в новых автомобилях. Например, Phillips 66 и Exxon Mobile недавно представили в своих моделях полностью синтетические масла CK-4 и FA-4.

CK-4 может использоваться для современных и старых двигателей и обратно совместим со многими более старыми типами масел. Он предлагает превосходную защиту от износа и окисления по сравнению с CJ-4, рассчитан на использование на шоссе и бездорожье и доступен с классами вязкости SAE 15W-40, 10W-40 и 10W-30.Выпускаются еще более легкие марки вязкости.

FA-4 предназначен для выдерживания более высоких температур и давлений масла в двигателях, выпущенных после 2016 года. Хотя он не имеет обратной совместимости из-за более низкой вязкости HTHS, он должен пройти те же испытания, что и жидкости CK-4.

Узел впрыска (автомобиль)

10.18.

Узел впрыска

Узел впрыска использует комбинированный впрыскивающий насос и форсунку для каждого цилиндра.Он устраняет длинные трубопроводы высокого давления от насоса к инжектору и, таким образом, сжимаемость и волновые эффекты, связанные с ними. Следовательно, можно достичь очень высокого давления впрыска, чтобы уменьшить количество дыма. Кроме того, за счет уменьшения необходимой степени завихрения воздуха высокое давление улучшает объемный КПД и снижает потери тепла в хладагент. Таким образом, блочный впрыск снижает расход топлива.
Для этого типа оборудования для впрыска может быть изготовлен единый блок, подходящий для широкого диапазона двигателей, имеющих разное количество цилиндров и выходную мощность.Также упрощается обслуживание. Воздуховоды высокого давления, используемые в этой системе, бывают короткими, одинаковой длины и просверлены в корпусе инжектора. В результате скорость подачи топлива от цилиндра к цилиндру одинакова, вероятность утечки практически исключается, любые волновые эффекты, если они возникают, имеют место на очень высоких частотах и ​​с малыми амплитудами, а синхронизация впрыска может быть более точной и согласованной.

Рис. 10.38. Насос-форсунка с приводом от распределительного вала для двигателя с двумя клапанами на цилиндр.
Кулачки на валу привода верхнего клапана могут приводить в действие насос; однако диаметр вала необходимо увеличить, чтобы выдерживать высокие нагрузки со стороны форсунок (рис. 10.38). В качестве альтернативы, им можно управлять с помощью коротких толкателей от распределительного вала, установленного высоко с одной стороны в отливке блока цилиндров (рис. 10.39). Благодаря срабатыванию толкателя и коромысла насос-форсунка может быть установлен вертикально для симметричного впрыска в центр камеры сгорания. Узел впрыска обычно лучше всего подходит для четырехклапанного двигателя (рис.10.40) так, чтобы ось сопла могла совпадать с осью цилиндра для обеспечения равномерного распределения струи. Кулачковые толкатели роликового типа обычно используются, чтобы выдерживать большие нагрузки.

Рис. 10.39. Насос-форсунка с толкателем и коромыслом.

Рис. 10.40. Простая компоновка насос-форсунки с кулачковым приводом.
Система блочного впрыска уже много лет устанавливается на большие, средние и тихоходные дизельные двигатели. Но внешние трубопроводы широко используются для подачи топлива под низким давлением к форсункам.Кроме того, в механическом регуляторе используется рычажный механизм, практически простирающийся по всей длине головки цилиндров, требующий больших усилий для приведения в действие. Форсунки громоздкие, что часто затрудняет механическое управление. На высокоскоростных двигателях необходимо опережать момент впрыска с увеличением скорости для поддержания полноты сгорания, а этого трудно достичь с помощью механически управляемого блочного впрыска. Поэтому электронное управление более совместимо с системой впрыска.
10.18.1.


Система впрыска электронного блока Lucas (EUI)

Чтобы соответствовать строгим нормам по выбросам, необходим точный контроль времени впрыска с очень высокой скоростью впрыска и резкой отсечкой. Для таких высоких скоростей нагнетания требуется давление до 147 МПа, что невозможно с впрыскивающими насосами линейного или распределительного типа. Это связано с тем, что нельзя избежать больших площадей отверстий для разлива для получения достаточно быстрого падения давления, и это вызывает кавитационную эрозию в длинных линиях высокого давления, ведущих к инжекторам.Учитывая эти факторы, Лукас в начале 1980-х разработал свою систему EUI. В системе Lucas и подающая, и разливная галереи встроены в отливку головки блока цилиндров (рис. 10.38 и 10.40), чтобы избежать утечки топлива.

Корпус форсунки Lucas (рис. 10.41) состоит из трех узлов. Насадка устанавливается к ней снизу вверх; насосный агрегат с кулачковым приводом устанавливается непосредственно над ним; перепускной клапан с электромагнитным приводом расположен на выступающем с одной стороны выступе.Фактически в этой системе используется коленоид (запатентованная форма соленоида со ступенчатым коническим сердечником). Фланец у

Рис. 10.41. Насос-форсунка с электронным управлением Lucas.
Верхний конец части корпуса несет насосный элемент. Два болта, проходящие через отверстия во фланце, крепят весь узел к головке блока цилиндров. Система спроектирована с защитой от утечек газа, масла, а также топлива в соответствующих местах.
Рисунок 10.41 иллюстрирует принцип работы.Плунжер насоса полностью втягивается расположенной над ним пружиной, за исключением случаев, когда он толкается вниз кулачком. Одновременно переливной клапан удерживается в открытом положении собственной пружиной. Насос низкого давления с приводом от двигателя подает топливо в питающий канал. Затем топливо непрерывно течет через канал подачи в камеру насоса и, следовательно, через переливной клапан обратно в бак. Это вызывает первоначальную заливку системы, а затем удаляет весь воздух, который мог попасть внутрь.
Нижний край плунжера закрывает канал подачи, так как он толкается вниз за счет вращения кулачка.Движение плунжера вниз продолжает выталкивать топливо через сливное отверстие до тех пор, пока оно не будет закрыто соленоидом. Следовательно, в этот момент давление в насосной камере быстро повышается, вызывая подъем иглы инжектора с ее гнезда, так что начинается впрыск. Прекращение впрыска сигнализируется обрушением электрического поля в соленоиде, в результате чего перепускной клапан открывается его пружиной.
Электронная система управления представлена ​​на рис. 10.42. Датчики положения и угла поворота педали акселератора сигнализируют о требованиях водителя к ЭБУ.Индуктивный преобразователь принимает сигналы от колеса с 60 зубьями, установленного на коленчатом валу или маховике,

Рис. 10.42. Электронная система управления для системы Lucas EUI.
, которые служат основой для оценки скорости, времени и заправки. Этот датчик также показывает угол поворота коленчатого вала, который используется для включения и выключения соленоида, чтобы вызвать начало впрыска и определить его продолжительность. Другое колесо, приводимое в действие распределительным валом и имеющее на один зубец больше, чем количество цилиндров двигателя, указывает на то, что форсунка должна быть активирована.gnd одной и начало следующей серии операций заправки цилиндров.
Сигналы датчика температуры двигателя запускают процедуру холодного пуска. Дополнительно эти температуры сравниваются с картой температурной компенсации заправки топливом. Двигатели с турбонаддувом оснащены датчиком давления наддува, чтобы постепенно увеличивать заправку топливом в расширенном рабочем диапазоне, но ограничение происходит во время разгона. Допуски по точности синхронизации и количества подаваемого топлива очень строгие, и требуется поддерживать постоянство порядка 5 мкс.Может использоваться аккумуляторная батарея на 12 или 24 вольт, а внутренние блоки питания обеспечивают подачу 90 вольт на цепи соленоида и микропроцессора.
Электронное управление предлагает исключительную гибкость в отношении синхронизации, формирования крутящего момента и стратегий управления. Более того, параметры для каждой инъекции вводятся и рассчитываются непосредственно перед событием. Следовательно, реакция на изменения спроса происходит очень быстро. Также можно реализовать очень точное адаптивное управление для компенсации циклических изменений.Следовательно, достигается плавное поступательное управление и хорошая управляемость.
Любая неточность в синхронизации может быть связана с неправильной настройкой зубчатого колеса и датчика относительно ВМТ поршня цилиндра № 1, а не из-за электроники. В течение 10 секунд впрыскивается 1 куб. Мм топлива, и для всех агрегатов указан допуск ± 4%. Большая часть этого допуска связана с изменениями потока через наконечник форсунки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *