ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

Форсунки

 

Форсунка (инжектор), является основным элементом системы впрыска.

Назначение форсунки

Дозированная подача топлива, распыление его в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси. Форсунки нашли свое применение в системах впрыска бензиновых и дизельных двигателей. На современных автомобилях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

Виды форсунок

Форсунки различаются в зависимости от способа осуществления впрыска топлива. Давайте рассмотрим основные виды форсунок:

  • Электромагнитные форсунки;
  • Электрогидравлические форсунки;
  • Пьезоэлектрические форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки

1 - сетчатый фильтр; 2 - электрический разъем; 3 – пружина; 4 - обмотка возбуждения; 5 - якорь электромагнита; 6 - корпус форсунки; 7 - игла форсунки; 8 – уплотнение; 9 - сопло форсунки.

Электромагнитная форсунка нашла свое применение на

бензиновых двигателях, в том числе оборудованных системой непосредственного впрыска. Электромагнитной форсунка имеет простую конструкцию, которая включает электромагнитный клапан с иглой и соплом.

Как работает электромагнитная форсунка

Работа электромагнитной форсунки осуществляется в соответствии с заложенным алгоритмом в электронный блок управления. Электронный блок в определенный момент подает напряжение на обмотку возбуждения клапана. Вследствие этого создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло форсунки, после чего производится впрыск топлива. Когда напряжение исчезает, пружина возвращает иглу форсунки обратно на седло.

Устройство электрогидравлической форсунки

1 - сопло форсунки; 2 – пружина; 3 - камера управления; 4 - сливной дроссель; 5 - якорь электромагнита; 6 - сливной канал; 7 - электрический разъем; 8 - обмотка возбуждения; 9 - штуцер подвода топлива; 10 - впускной дроссель; 11 – поршень; 12 - игла форсунки.

Электрогидравлическая форсунка применяется на дизельных двигателях. Электрогидравлическая форсунка включает электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Как работает электрогидравлическая форсунка

Работа электрогидравлической форсунки основана на использовании давления топлива при впрыске. В обычном положении электромагнитный клапан закрыт и игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Давление топлива на иглу меньше давления на поршень, благодаря этому впрыск топлива не происходит.

Когда электронный блок управления дает команду на электромагнитный клапан, открывается сливной дроссель. Топливо вытекает из камеры управления через сливной дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали, вследствие чего давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу форсунки не изменяется. Игла форсунки поднимается и происходит впрыск топлива.

Устройство пьезоэлектрической форсунки

1 - игла форсунки; 2 – уплотнение; 3 - пружина иглы; 4 - блок дросселей; 5 - переключающий клапан; 6 - пружина клапана; 7 - поршень клапана; 8 - поршень толкателя; 9 – пьезоэлектрический элемент; 10 - сливной канал; 11 - сетчатый фильтр; 12 - электрический разъем; 13 - нагнетательный канал.

Пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка) является самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива в современных автомобилях. Форсунка применяется на дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail. Основные преимущества пьезоэлектрической форсунки в точности дозировки и быстроте срабатывания. Благодаря этому пьезофорсунка обеспечивает многократный впрыск на протяжении одного рабочего цикла.

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Работа пьезофорсунки основана на изменении длины пьезокристалла при подачи напряжения. Пьезоэлектрическая форсунка состоит из: корпуса, пьезоэлемента, толкателя, переключающего клапана и иглы.

Пьезофорсунка работает по гидравлическому принципу. В обычном положении игла прижата к седлу силой высокого давления топлива. Электронный блок подает электрический сигнал на пьезоэлемент и его длина увеличивается, воздействуя на поршень толкателя, открывает переключающий клапан и топливо поступает в сливную магистраль. Давление над иглой падает, и за счет давления в нижней части игла поднимается, что приводит к впрыску топлива. Количество впрыскиваемого топлива зависит от длительности воздействия на пьезоэлемент и давления топлива в топливной рампе.

Устройство пьезоэлектрической форсунки

 

Форсунка (инжектор), является основным элементом системы впрыска.

Назначение форсунки

Дозированная подача топлива, распыление его в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси. Форсунки нашли свое применение в системах впрыска бензиновых и дизельных двигателей. На современных автомобилях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

Виды форсунок

Форсунки различаются в зависимости от способа осуществления впрыска топлива. Давайте рассмотрим основные виды форсунок:

  • Электромагнитные форсунки;
  • Электрогидравлические форсунки;
  • Пьезоэлектрические форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки

1 - сетчатый фильтр; 2 - электрический разъем; 3 – пружина; 4 - обмотка возбуждения; 5 - якорь электромагнита; 6 - корпус форсунки; 7 - игла форсунки; 8 – уплотнение; 9 - сопло форсунки.

Электромагнитная форсунка нашла свое применение на бензиновых двигателях, в том числе оборудованных системой непосредственного впрыска. Электромагнитной форсунка имеет простую конструкцию, которая включает электромагнитный клапан с иглой и соплом.

Как работает электромагнитная форсунка

Работа электромагнитной форсунки осуществляется в соответствии с заложенным алгоритмом в электронный блок управления. Электронный блок в определенный момент подает напряжение на обмотку возбуждения клапана. Вследствие этого создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло форсунки, после чего производится впрыск топлива. Когда напряжение исчезает, пружина возвращает иглу форсунки обратно на седло.

Устройство электрогидравлической форсунки

1 - сопло форсунки; 2 – пружина; 3 - камера управления; 4 - сливной дроссель; 5 - якорь электромагнита; 6 - сливной канал; 7 - электрический разъем; 8 - обмотка возбуждения; 9 - штуцер подвода топлива; 10 - впускной дроссель; 11 – поршень; 12 - игла форсунки.

Электрогидравлическая форсунка применяется на дизельных двигателях. Электрогидравлическая форсунка включает электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Как работает электрогидравлическая форсунка

Работа электрогидравлической форсунки основана на использовании давления топлива при впрыске. В обычном положении электромагнитный клапан закрыт и игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Давление топлива на иглу меньше давления на поршень, благодаря этому впрыск топлива не происходит.

Когда электронный блок управления дает команду на электромагнитный клапан, открывается сливной дроссель. Топливо вытекает из камеры управления через сливной дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали, вследствие чего давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу форсунки не изменяется. Игла форсунки поднимается и происходит впрыск топлива.

Устройство пьезоэлектрической форсунки

1 - игла форсунки; 2 – уплотнение; 3 - пружина иглы; 4 - блок дросселей; 5 - переключающий клапан; 6 - пружина клапана; 7 - поршень клапана; 8 - поршень толкателя; 9 – пьезоэлектрический элемент; 10 - сливной канал; 11 - сетчатый фильтр; 12 - электрический разъем; 13 - нагнетательный канал.

Пьезофорсунка(пьезоэлектрическая форсунка) является самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива в современных автомобилях. Форсунка применяется на дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail. Основные преимущества пьезоэлектрической форсунки в точности дозировки и быстроте срабатывания. Благодаря этому пьезофорсунка обеспечивает многократный впрыск на протяжении одного рабочего цикла.

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Работа пьезофорсунки основана на изменении длины пьезокристалла при подачи напряжения. Пьезоэлектрическая форсунка состоит из: корпуса, пьезоэлемента, толкателя, переключающего клапана и иглы.

Пьезофорсунка работает по гидравлическому принципу. В обычном положении игла прижата к седлу силой высокого давления топлива. Электронный блок подает электрический сигнал на пьезоэлемент и его длина увеличивается, воздействуя на поршень толкателя, открывает переключающий клапан и топливо поступает в сливную магистраль. Давление над иглой падает, и за счет давления в нижней части игла поднимается, что приводит к впрыску топлива. Количество впрыскиваемого топлива зависит от длительности воздействия на пьезоэлемент и давления топлива в топливной рампе.

Инструкция как проверить топливною форсунку инжектора в домашних условиях

Электрогидравлическая топливная форсунка

Электрогидравлический тип форсунки чаще всего применяют в дизельных двигателях. Конструктивно состоит из камеры управления, клапана электромагнитного типа и двух дросселей: для впуска и слива. Работа базируется на принципе применения давления топлива при впрыскивании и его прекращении. В начале впрыска не происходит, потому что электромагнитный клапан в закрытом состоянии и обесточенный, а за счет того, что осуществляется топливное давление на поршень, находящийся в управляющей камере, игла форсунки для топлива оказывается прижата к седлу.

Разница площадей контакта соответствует тому, что давление на поршень больше, чем давление на иглу. Клапан активизируется с помощью сигнала электронного блока. Этот клапан, в свою очередь, открывает дроссель слива. Через него топливо попадает в соответствующую магистраль из камеры управления. Притом впускной дроссель не дает резко выравниваться давлениям в магистрали впускного типа и управляющей камере. В результате понижается давление, оказываемое на поршень, притом давление на иглу остается неизменным, та начинает подниматься и осуществляется впрыскивание топлива.

Здесь вы видите устройство электрогидравлических форсунок. Фото: carnovato.ru

Точность дозировки топлива проверяется с помощью времени срабатывания. Во время впрыска клапан будет открыт всего на 1-2 миллисекунды.

Электромагнитная форсунка

Данный вид форсунки обычно применяется на бензиновых моторах.

Конструкция имеет сопло и клапан электромагнитного типа с иглой. Фото: Childhood-empire.ru

За счет заранее заданного алгоритма управляющий блок в необходимый момент осуществляет передачу напряжения на возбуждающую обмотку электромагнитного клапана. В результате возникает поле электромагнитного вида, которое способно преодолеть усилие пружины. Также оно втягивает в свободное сопло якорь с иглой и производится впрыскивание топлива. После завершения подачи напряжения игла топливной форсунки переходит с участием пружины назад в седло.

Пьезоэлектрическая форсунка

Наиболее совершенным на сегодняшний день видом таких устройств является пьезоэлектрический вид форсунки, какой ставят на дизельных моторах. Конструктивно форсунка состоит из толкательного элемента, пьезоэлемента, иглы и клапана, осуществляющего переключение. Работа такой форсунки основывается на принципе гидравлики. Изначальное положение: игла находится на седле за счет большого давления топлива. При подаче электросигнала на пьезоэлемент тот вырастает по длине и отдает необходимое усилие на поршень толкателя. При открытии клапана переключения начинается попадание топлива в магистраль слива. Давление начинает уменьшаться выше иглы. При этом давление внизу производит поднятие иглы, за счет чего происходит впрыскивание топлива.

Принцип работы механической форсунки

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

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

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

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

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

  • распылитель с возможностью перекрытия каналов;
  • распылитель с перекрываемым объемом;

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

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

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

Зачем нужны топливные форсунки

На фото: Электромагнитные форсунки дизельного мотора

 Электрогидравлические форсунки

 Данный тип форсунок объединил две предыдущие технологии, и полностью приспособлен к использованию на «дизелях». Большое давление в топливной системе, уравнивается тем, что давление на иглу происходит сверху и снизу. Тем самым, в верхней камере и в нижней образуется одинаковое давление. Но в нижнюю камеру, топливо попадает через узкий канал, увеличивая время на уравновешивание давления в двух камерах.

На фото: Электрогидравлические форсунки дизельного мотора

 При срабатывании электромагнитного клапана, из-за равного давления — большая мощность не требуется, игла открывает доступ к соплу и позволяет топливу из нижней камеры поступить в цилиндр. Но верхняя камера напрямую соединена с топливной магистралью и быстро заполняется, увеличивая давление на иглу. После закрытия, нижняя камера наполняется топливом через узкий канал, и давление уравнивается.

 Форсунки показали себя надежным механизмом, эффективным при использовании на любых двигателях, но применяется на современных дизельных двигателях. Так как, на бензиновых системах достаточно и электромагнитных форсунок. Кроме этого, электрогидравлические форсунки применяются в двигателях с системой непосредственного впрыска топлива в цилиндры.

 Пьезоэлектрические форсунки

 Пьезоэлектрические форсунки — это самое современное изобретение, применяющееся на массовом производстве современных дизельных моторах, оснащенных системой непосредственного впрыска в цилиндры. По принципу работы. Они полностью повторяют электрогидравлические форсунки, за единственным исключением — в качестве привода клапана используется не электромагнит, а пьезоэлектрический кристалл.

На фото: Пьезоэлектрические форсунки дизельного мотора

 Уже давно известен эффект, при котором, некоторые кристаллы способны менять свою форму под воздействием электрического разряда. Этот же эффект наблюдается и в обратную сторону. Если воздействовать на такой кристалл механическим способом — то вырабатывается электрический разряд. При конструировании, были использованы кристаллы, способные увеличивать свою длину под воздействием электричества, приводя в действие механизмы клапана в форсунке.

 Основным преимуществом новой технологии, стала быстрота срабатывания клапана, что позволило производить многократный впрыск за один такт. Современные системы способны срабатывать до девяти раз за один такт. Это значительно улучшило качество топливной смеси, и позволяет еще больше улучшить характеристики дизельных агрегатов.

 Но к сожалению, даже современные технологии не застрахованы от поломок, а новые форсунки данного типа обходятся потребителю в круглую сумму. Поэтому, ремонт пьезоэлектрических форсунок — это целесообразное решение, а для ознакомления с ремонтными мастерскими, можно посетить данный сайт www.spbparts.ru.

Чистка топливной форсунки

Данная процедура ничто иное, как имитация работы форсунки на двигателе с той лишь разницей, что в место топлива на форсунку под давлением подается промывочная жидкость.

После нажатия на пуливизатор баллончика промывочная жидкость под давлением подается к форсунке и не проходит через нее до тех пор пока мы не откроем форсунку. Подаем ток на форсунку, нажимая на кнопку, чтобы она открылась. Форсунка откроется и жидкость за счет давления начнет распылятся с обратной стороны форсунки.

Обратите внимание на распыл форсунки. Он должен быть равномерным

Если из форсунки льется струя прогоняем промывочную жидкость до тех пор пока струйка не превратится в равномерный распыл. Если распыл изначально был правильной геометрии, это говорит о том, что форсунки были чистыми. На удивление мои форсунки оказались чистыми, хотя их изначальный внешний вид позволял усомнится в этом.

Промываем так каждую форсунку в течение 2-3 минут с небольшими перерывами. После того как все форсунки подверглись чистке повторяем процедуру для каждой форсунки еще раз. За время пока остальные форсунки чистятся остаточная жидкость в первой очищенной форсунке разъедает несмытые отложения и при следующем промывании все остатки вымываются.

Равномерный факел

Пожалуй, это все, что можно сказать по данной теме. После промывки форсунок собираем все в обратном порядке. Если резиновые уплотнители форсунки в хорошем состоянии ставим их обратно, предварительно смазав моторным маслом. В противном случае, запаситесь комплектом новых резиновых уплотнителей, желательно заранее. Деформированные резинки могут стать причиной течи топлива или подсоса воздуха во впускной коллектор.

Закончив сборку разобранного, не запуская двигатель, включаем зажигание с целью активации на пару секунд топливного насоса и подъема давления в системе питания. Повторяем включение выключение зажигания несколько раз для нагнетания большего давления. Затем проверяем топливную линию и форсунки на предмет утечки топлива. Не лишним будет заменить огнеупорные шайбы форсунки (актуально для дизельных моторов) и резиновые уплотнители, если таковые имеются. Если течи не обнаружили можете смело запускать двигатель. Обычно работы по промывке топливных форсунок совмещают с чисткой дроссельной заслонки. В следующей статье именно это и обсудим.

Воздушная и топливная системы автомобиля. ТеорияЧистка дроссельной заслонки. Засучите рукаваECU: управление впрыском топлива, топливные карты

Форсунки с дросселирующей вибрирующей иглой

Стандартная форсунка в сборе с держателем для двигателей с предкамерой и вихревой камерой состоит из форсунки (тип DN…SD) вместе с держателем (тип КСА с резьбой). Обычная версия этого держателя имеет резьбу размером М24х2 и размер под ключ 27 мм. Обычно используются форсунки DN О SD, которые имеют диаметр иглы распылителя 6 мм и угол струи 0° ( прямая струя). Намного реже используются распылители с определенным углом распыления (например, 12° для форсунки DN 12 SD). Для ограниченного пространства головки цилиндров используются более компактные держатели форсунок (например, КСЕ).

Одной из характерных особенностей форсунки с дросселирующей иглой является управление ее поперечным сечением, другими словами, количеством протекающего через нее топлива в зависимости от подъема иглы. Тогда как в случае форсунки с дырчатым распылителем (т.е. форсунки с отверстиями) поперечное сечение резко возрастает, как только игла открывается, форсунка с дросселирующей иглой характеризуется очень пологой характеристикой поперечного сечения в области малых ходов иглы. В этой области дросселирующая игла с выступом в форме стержня остается внутри отверстия распылителя и только малая поверхность кольцевой формы между отверстием распылителя и иглой играет роль поперечного сечения для потока топлива. При больших ходах иглы она поднимается из отверстия распылителя полностью и поперечное сечение резко возрастает.

В определенной степени это изменение поперечного сечения в зависимости от хода иглы, управляет кривой скорости сброса, другими словами, количеством впрыскиваемого топлива в единицу времени. В начале впрыска лишь небольшое количество топлива может выйти из форсунки, тогда как большое количество выходит в конце процесса впрыска. Прежде всего такая характеристика имеет положительный эффект на шум двигателя от процесса сгорания.

Следует отметить, что если величины поперечного сечения слишком малы и подъем иглы недостаточен, то ТНВД передвигает иглу в направлении открытия более быстро, чем могло бы быть и игла выходит из отверстия распылителя раньше, т.е. прекращение дросселирующего действия произойдет быстрее. Количество впрыскиваемого за единицу времени топлива в результате быстро возрастает и шум от сгорания также усиливается. Чрезмерно малые поперечные сечения в конце впрыска имеют похожее отрицательное воздействие из-за того, что когда игла закрывается снова, то выход топлива затруднен через ограниченное поперечное сечение с одновременной задержкой конца впрыска

Очень важно, следовательно, подбирать характеристику поперечного сечения к кривой скорости спада и конкретному процессу сгорания

Для отверстий распылителя должны применяться соответствующие технологические процессы, чтобы удовлетворить малым допускам по размерам.

При работе дроссельное отверстие закоксовывается довольно жестко и очень неравномерно. Степень коксования определяется качеством топлива и режимом работы двигателя. Лишь около 30% оригинального сечения для потока топлива остается свободным от коксования.

Так называемая форсунка (распылитель) с плоской иглой является специальной версией форсунки с дросселирующей иглой. Кольцевой зазор между отверстием распылителя и его дросселирующей иглой практически нулевой и кроме того, что коксование в этом случае меньше, чем у форсунок с дросселирующей иглой, коксование распределителя более равномерно. Игла такого распылителя снабжена плоской поверхностью, которая открывает сечение для потока топлива, когда игла поднимается. Затем образуется канал, общая поверхность которого относительно сечения для потока топлива будет меньше, причем эффект самоочистки будет больше. Плоская поверхность иглы часто параллельна оси иглы. Если угол наклона поверхности увеличивается, то плоская часть кривой поперечного сечения поднимается быстрее и это приводит к более плавному переходу к полностью открытому состоянию. Это имеет положительное влияние на шумы автомобиля в области частичной нагрузки и на его приемистость. Так как температура на форсунках превышает 220°С и это приводит к явно выраженному коксованию, то нужны защитные пластинки и колпачки, которые рассеивают тепло камеры сгорания от форсунок и в головку цилиндров.

Основные виды форсунок производства Siemens

Форсунки от Сименс имеют большее разнообразие по сравнению с Bosch. Основным критерием, определяющим возможность установки той или иной модели, является количество клапанов у двигателя. В зависимости от этого меняется конструкция. Форсунка может быть:

  • однофакельная, предназначенная для точного дозирования и впрыска топлива в одной точке;
  • двухфакельная, распыляющая топливо в каждый впускной канал по отдельности.

Обобщенная таблица устанавливаемых форсунок на различные модели двигателей автомобилей ВАЗ

Высокая точность изготовления проявляется в хорошем качестве изделий Siemens. Различные цвета для каждой модели повышает удобство при подборе форсунок. Несмотря на высокую надежность, система впрыска чувствительна к качеству топлива. Достаточно единожды заправиться плохим бензином, и замена элементов топливной системы не заставит себя долго ждать.

Достоинства и недостатки топливных форсунок

Системы подачи топлива на форсунках имеют перед карбюраторами определенные преимущества, а именно:

  • расход топлива благодаря точной дозировке меньше;
  • снижается показатель токсичности выхлопа;
  • мощность силового агрегата увеличивается до 10 процентов;
  • машина легко запускается в любую погоду;
  • улучшается динами автомобиля;
  • замена и чистка производятся гораздо реже.

Но есть у таких систем и недостатки, заключающиеся в высоком качестве применяемого топлива. Потому что при нарушении химического состава топлива за счет попадания воды, грязи и других частиц, которые нередко встречаются в дизельном топливе, это очень негативно скажется на механизме форсунки.

Еще один минус системы с распределенным впрыском заключается в высокой стоимости замены и ремонта.

Для того чтобы произвести очистку форсунок, применяют два способа — ультразвук и химчистку. Каждый из данных способов можно применять при различных ситуациях.Например, загрязнение топливных форсунок сопровождается образованием мягких и твердых отложений. В первую очередь появляются мягкие отложения, смываемые химической чисткой. При уплотнении мягких отложений они становятся твердыми. В таком случае помочь может только химчистка

Оптимально производить химическую чистку после каждых пройденных 20 тысяч километров. Ультразвуковая же проводится не больше чем 2 раза за весь период использования форсунок, так как есть серьезный риск для изоляции обмоток.

При пробеге более чем в 100 тысяч километров химчистка форсунок не только не имеет целесоообразности, но и приведет к неблагополучным итогам. Причина заключается в том, что твердые отложения со временем откалываются и забивают иглу форсунки. Особенно это является актуальным для форсунок, где имеется непосредственное впрыскивание топлива.

Чистка форсунок

Ультразвуковая чистка требует знаний на тему того, какое действительное рабочее напряжение для форсунки. Ибо обычное  напряжение со значением 12 вольт не может обеспечить значительной скорости и закрывания форсунки. Вследствие этого ряд современных производителей стремится использовать пониженное напряжение. К примеру, Тойота использует форсунки с рабочим напряжением на 5 вольт, а Ситроен имеет форсунки с рабочим напряжением 3 вольта. Это исключает применение рабочего напряжения в 12 вольт из-за того, что они просто перегорят.

Напряжение на форсунках является предметом отдельной статьи, о котором можно почитать на соответствующих сайтах. Фото: drom.ru

Наилучшая очистка состоит в последовательном использовании методов химической очистки и ультразвуком. То есть, сначала с помощью ультразвука размягчают твердые отложения, а на следующем этапе производится их удаление с применением химических препаратов.

Кроме того, имеются особые присадки, необходимые для добавки в бак с топливом. Их функция состоит в омывании форсунок, когда через них транспортируется топливо, в составе которого имеется средство для очистки.

Срок между периодами использования подобных присадок различается, и находится в зависимости от определенной марки автомобиля и применяемого топлива. Однако необходимо понимать, что данный метод не настолько эффективный, чем расписанные ранее методики. Его следует использовать при смене фильтров очистки топлива  или периодически спустя несколько тысяч километров пробега.

Как сделать промывку форсунок своими руками — узнайте в этом видео:

Электромеханическая дизельная форсунка

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

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

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

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

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

Основные неисправности

Неисправность форсунок – это основная причина остановок и поломок двигателя автомобиля. При включённом двигателе такие неисправности очень просто заметить.

Признаки неисправности форсунок:

На неполных нагрузках появился дымный выхлоп (увеличилась токсичность).

Мощность двигателя снизилась.

Высокая температура и стуки отработанных газов.

При увеличенных нагрузках появились рывки и провалы в работе двигателя.

На небольших оборотах работа двигателя стала неустойчивой.

Неисправность форсунок может привести к потере её качеств: нарушиться герметичность, появятся подтёки, изменится угол распыления топлива, прекратится любая подача топлива в камеру возгорания, топливо будет неравномерно распределяться в камере.

Эксплуатационные неисправности разделяются на две категории:

Неисправности, вызваны использованием некачественного топлива, что нарушает распыление и становится причиной перегрева (износ элементов форсунки, заедания иглы, оплавление металла и др.).

Неисправности, вызваны неверной сборкой аппаратуры или её неправильным монтажом (перекосы деталей, закупорка топливных каналов, отсутствие плотности соединительных деталей, защемление иглы и др. )

Рассмотрим основные варианты неисправности форсунок.

Сама распространённая неисправность форсунок – это их загрязнение. Так как они находятся при воздействии высокой температуры, то при использовании некачественного топлива, на них образовываются твёрдые отложения, перекрывающие отверстия и нарушающие герметичность. Общее загрязнение топливной системы ведёт за собой засорение фильтра и каналов форсунок. Чтобы восстановить нормальную работу форсунок, их следует промыть.

Нарушение герметичности иглы – также довольно частая причина выхода форсунок из строя. Она обусловливается износом иглы. Решить эту проблему можно заменив иглу и распылитель.

Нарушение регулировки давления – происходит из-за износа пружины и её ослабления или износа иглы и штанги. Устранить такую проблему можно изменив натяжение пружины при помощи винта регулировки.

Заедание иглы – это следствие перегрева или работы с иглой, которая неплотно закрывается. Поэтому в пространство распылителя попадают газы из цилиндра. Для решения такой проблемы либо очищают детали, либо производят замену иглы.

Заменять форсунки рекомендуется после каждых 100-150 тыс. км пробега. Но, как правило, они ещё могут поработать 30-50 тыс. км после истечения официальной гарантии.

Чтобы форсунки не засорялись и работали исправно, их необходимо периодически обслуживать. Периодичность обслуживания дизельных форсунок для различных двигателей разная и находится в пределах от 500 до 5000 часов.

Инжектор с двумя пружинами

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

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

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

Итог

Таким образом, форсунка является одним из самых совершенных механизмов для впрыскивания топлива. При должном уходе и ремонте она способна прослужить достаточно долгое время. Наиболее целесообразно брать машины с дизельными двигателями, поскольку используемые там пьезоэлектрические форсунки имеют более совершенную конструкцию по сравнению с другими видами форсунок. При этом после 100 тысяч километров форсунка нуждается в замене, так как к этому моменту становится вредной ее очистка и прочие ремонтные работы.

  • Далее Выбор жидкости для чистки карбюратора и правильное ее использование
  • Назад Автомобиль дергается при движении: в чем может быть причина

Популярные кроссоверы

Кроссоверы Acura Кроссоверы Audi Кроссоверы BMW Кроссоверы Cadillac Кроссоверы Chevrolet Кроссоверы Chery Кроссоверы Citroen Кроссоверы Dodge Кроссоверы Ford Кроссоверы Honda Кроссоверы Infiniti Кроссоверы Jeep Кроссоверы Hyundai Кроссоверы Kia Кроссоверы Lexus Кроссоверы Lada Кроссоверы Land Rover Кроссоверы Mazda Кроссоверы Mercedes Кроссоверы Mini Кроссоверы Mitsubishi Кроссоверы Nissan Кроссоверы Porshe Кроссоверы Peugeot Кроссоверы Opel Кроссоверы Renault Кроссоверы Ssang Yong Кроссоверы Skoda Кроссоверы Subaru Кроссоверы Suzuki Кроссоверы Toyota Кроссоверы Volkswagen Кроссоверы Volvo

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка.

(Элементарные вещи, которые нужно знать и, желательно, не забывать.)

 

1. Пролог.

Приведенная ниже картинка, безусловно, далека от идеала. Но за первые 10 минут поиска в Яндексе лучше не нашлось. Тратить большее время я счёл нецелесообразным, поэтому будем пользоваться тем, что есть. Автор картинки часть позиций расставил на малозначащих деталях и, наоборот, на нужные вещи внимания не обратил. Поэтому в тексте я буду ссылать либо на существующую цифру, либо, за неимением, на «вон ту синенькую детальку, между красненькой и серенькой».

Писать буду стараться «по-простому», с минимумом формул (а если получится, то и вовсе без них), ибо теория – это вещь полезная и нужная, но специалисту-практику важнее ассоциативное представление о механизме, с которым он работает. Аминь.

2. Что есть форсунка?

В системах впрыска топлива с электронным управлением электромагнитная форсунка (ЭМФ) является важнейшим исполнительным механизмом (ИМ). Она выдает точное количество топлива в зависимости от команды блока управления (ЭБУ).

Что есть ЭМФ по сути? Электромагнит, соединенный механически с клапаном. При срабатывании электромагнита открывается клапан. Топливо, подаваемое к клапану под давлением, начинает поступать в заклапанное пространство (впускной коллектор, в цилиндр). И поступает до выключения электромагнита. Возвратная пружина закрывает клапан, подача топлива прекращается.

Пока всё просто. На первый взгляд. Прежде чем перейти к взгляду второму, предлагаю рассмотреть конструкцию форсунки подетально, чтобы называть вещи своими именами. В качестве примера возьмём ЭМФ фирмы Bosch EV 1.3 (Э-Фау, кстати, поскольку они немцы).

Начнем с самого интересного: клапанной пары. Интересна она тем, что, благодаря прецизионным технологиям, немцы умудряются делать её герметичной. Игла (серая деталь с цифрами 5 и 7) является одновременно запорным элементом (конусная часть ниже цифры 7) и направляющей (две цилиндрических части с прорезями). Хитрость в том, что сделать 2 цилиндра и конус соосно с микронными допусками не так-то просто. Ответная часть, назовём её корпусом клапана, (зелёненькая, поз. 6) состоит из седла клапана (внутренний конус внизу) и направляющей (цилиндрическое отверстие). Выполнить соосно конус в конце длинной цилиндрической трубы ещё сложнее. Плюс ещё «цилиндричность», «конусность», «овальность», «шероховатость» каждого геометрического элемента. Другие изготовители форсунок пытаются себе облегчить задачу, делая эти части составными (ПЕКАР, например). Соосность обеспечивают при дальнейшей сборке, что проще, но удорожает сборку.

Игла перемещается в корпусе клапана в вертикальном направлении с минимальными боковыми зазорами. Перемещение (ход клапана) строго нормируется и ограничивается упором (на рисунке выглядит серым прямоугольником слева от иглы). На самом деле упор похож на небольшую подковку со шлифованными боковинками. В данном конструктиве клапанная пара изготовлена по схеме «конус-конус». Весьма распространены также варианты «конус-шар», «плоскость-плоскость». Направляющие, запорный элемент и седло клапана выполнены из легированных износостойких сталей или твердых сплавов. Запорный элемент прижимается к седлу пружиной (два ряда чёрненьких точечек).

Переходим к магнитной части. На корпус катушки (серенькая деталь в центре) намотана обмотка 3 (латунь или медь). Катушка «мокрого типа», т.е. в процессе работы омывается проходящим топливом, отводящим тепло. Концы обмотки выведены на внешний разъем (вообще-то поз. 2, но она уехала за край картинки). Катушка вставлена в корпус форсунки (поз.4), являющийся одновременно частью магнитопровода. Сверху магнитопровод замыкается контрполюсом (сиреневая деталь). На иглу напрессован якорь (желтенькая деталь посередине). Все детали магнитопровода выполнены из магнитомягкой электротехнической стали.

Гидравлическая часть. Топливо подается через штуцер, выполненный с контрполюсом, как единая деталь. В штуцер запрессован технологический фильтр (поз. 1). Некоторые чудаки называют его фильтром тонкой очистки, но на самом деле это не так, об этом поговорим ниже. Топливо, проходя по полостям и каналам в корпусе и игле доходит до седла клапана и ищет возможность продвинуться дальше. Но мы ему такой возможности пока не дадим, а прейдем к следующему вопросу.

3. Как это всё работает? Электромагнит.

Электрический ток, протекающий через обмотку, создаёт вокруг витков магнитное поле. (Смотрим рисунок или учебник физики.) Однако нас не устраивает, что силовые линии предоставлены сами себе и болтаются в пространстве, как им захочется. Поэтому мы организуем для них удобное вместилище – магнитопровод из магнитомягкой электротехнической стали. В нашем случае, как мы упоминали, в качестве магнитопровода выступают корпус (4), контрполюс (сиреневенький) и якорь (желтенький). Сталь очень нравится силовым линиям, поэтому большая их часть будет, пихаясь и толкаясь проходить именно по ней. Что нам и надо. Кроме того, магнитное поле очень любит, чтобы магнитопровод был замкнутым, но тут мы его разочаруем. Не считая тех зазоров, от которых мы сами бы не прочь избавиться (вальцовка корпуса и контрполюса, подвижное соединение якорь-корпус), ещё и специально организуем пустоту между якорем и контрполюсом. Магнитное поле не хочет мириться с таким произволом и старается это дело поправить. И пытается этот зазор уничтожить, двигая якорь в направлении контрполюса. А мы получаем, что и хотели. Прицепляем к якорю запорный элемент на палочке и можем управлять клапаном.

Есть один важный нюанс. Якорь начинает двигаться только по достижении током определённой величины. А ток в катушке появляется не мгновенно с подачей на её клеммы напряжения, а нарастает от нуля по экспоненте до максимального (про максимальный см. з-н Ома). Кстати, и обратное движение якоря (под действием пружины) тоже начинается не одновременно с окончанием импульса, а с задержкой. Для того, чтобы эта задержка была поменьше, якорю не дают долетать до самого контрполюса, а останавливают чуть раньше упором (той самой подковкой).

4. Как это всё работает? Гидравлика.

Ну, хорошо, клапан мы открыли, что дальше?

Первой важной характеристикой является статическая производительность (она же - статическая точка, она же - статическая проливка, она же – статика). Форсунку открывают полностью и долго льют в мерную банку, засекая время. Делят объем на время, получают производительность в см3/мин (при рабочем давлении). Вообще-то, по-хорошему, больше интересует не объемная, а массовая доля, т.к. двигатель «понимает» именно массовую подачу (т.е. количество молекул). Именно так и поступают на фирмах-производителях, меряют в г/мин. Но форсунка – объемный дозатор, по определению. Возникают проблемы температуры, плотности топлива, методов измерения. Поэтому «в простонародье» используют всё-таки объемные доли.

Статическая производительность зависит от перепада давлений на входе/выходе форсунки, сечения и формы жиклёра, вязкости топлива и т.д. Кстати, о форме жиклёра. Производители используют разные формы жиклёров: кольцевой, с различным количеством отверстий. Исходящее из форсунки топливо может распыляться или формироваться в плотную струю (струи). Изготавливая пылящую форсунку, производители проводят множество испытаний в поисках оптимизации формы факела и качества распыла. Поэтому высказываемые в частных дискуссиях мнения на тему «6-дырочный распылитель лучше кольцевого (или наоборот)» являются не более, чем частными.

Следующий параметр, определяющий вместе со статической производительностью проливочную характеристику ЭМФ, - это производительность динамическая (она же – динамическая точка, она же – динамика, она же – контрольная точка). На форсунку подают серию импульсов с заданным периодом Т (обычно 10 мс, т.е. частота импульсов 100 Гц) и заданной (контрольной) длительностью τ. Контрольную длительность обычно выбирают где-то похожей на импульс холостого хода того мотора, для которого наша ЭМФ предназначена. Топливо собирают в ту же мерную емкость, делят объем (или массу, см. выше) на количество поданных импульсов и получают динамическую производительность в мм3/цикл (мг/цикл). Если исследования более углубленные, то проверяют производительность во многих точках, получая проливочную характеристику ЭМФ. Как мы видим из рисунка, на большей части своей характеристики зависимость цикловой подачи от длительности импульса линейная, но в начале и конце графика причудливо изгибается.

Почему так происходит, рассмотрим в следующей главе. Для форсунки известной конструкции достаточно 2-х точек: статики и динамики. Наносим на график статику, точку В (очевидно, что при периоде 10 мс длительность 10 мс – это и есть полностью открытая форсунка), соединяем её с началом координат, получая тем самым наклон графика. Наносим расход в контрольной точке А и сдвигаем прямую эквидистантно, чтобы она проходила через точку А. Помним про участки нелинейности.

5. Как это всё работает? Механика.

5.1. Срабатывание.

Как мы видели, при подаче напряжения на клеммы катушки якорь первое время стоит на месте (клапан закрыт). Мало того, что ток не достиг нужной величины, так еще и якорь имеет массу, и пружина мешает, и топливо давит, и трение никто не отменял. Т.е. импульс мы давно подали, а топлива-то нет! А если мы в ближайшее время импульс снимем, то и не будет. Через энное количество микросекунд якорь таки стронется с места и, разгоняясь, полетит в сторону контрполюса. Попробуем снять импульс до того, как якорь долетит до верхнего упора. Удар об упор либо не состоится вовсе, либо время долёта (по инерции) сильно затянется. Т.е. полностью проходное сечение клапана в лучшем случае откроется достаточно поздно, а то и никогда. Итог: в начале своей работы форсунка топлива явно не додает. Вот вам и причина нелинейности на малых длительностях импульса.

А почему при бỏльших длительностях, когда якорь честно долетает до упора и там и остаётся, зависимость «импульс-расход» становится линейной? Ведь там тоже сечение клапана не мгновенно становится максимальным. Всё верно, там тоже топливо не додаётся, но не додаётся для всех длительностей одинаково.

Время от начала импульса до полного открытия ЭМФ называют временем срабатывания. Это ещё один важный параметр форсунки.

5.2. Отпускание.

Форсунку мы открыли, порцайку топлива получили, пора и закрывать. Здесь, однако, тоже не всё так просто. И ток после снятия импульса не мгновенно спадает, и инерция, всё то же самое, что и при открывании. Только пружина и поток топлива на этот раз не мешают, а помогают движению клапана. Время от конца импульса до полного закрытия ЭМФ называют временем отпускания. И если во время срабатывания форсунка топлива не додавала, то при отпускании даёт лишнее. Эту разницу между «недостачей» и «передачей» используют для настройки форсунки (см. ниже).

Для того чтобы понять причину второго участка нелинейности, вспомним термин «скважность». Скважность – это отношение длительности импульса (τ) к периоду следования импульсов (Т), выраженное в процентах. Т.е. при τ = 5 мс и Т = 10 мс скважность равна 50%. Так вот, нелинейный участок начинается не при больших длительностях импульса, а при больших скважностях, т.е. когда между окончанием предыдущего импульса и началом следующего остаётся слишком мало времени. Клапан просто не успевает нормально закрываться и происходит подача «лишнего» топлива. ЭМФ остаётся полностью открытой не только при скважностях, равных 100%, но и меньших, близких к ним, и изменение τ в этих пределах не приводит к изменению цикловой подачи. Т.е. форсунка становится неуправляемой.

6. Как форсунку настраивают?

6.1. Герметичность.

Ну, здесь разговор, конечно, пойдёт не о настройке, а о тщательной проверке. Клапанную пару в сборе после изготовления моют, сушат и ставят на стенд. Проверяют сжатым воздухом. Норма для выбраковки: перетечка 2 см3/мин при давлении 3 атм. сухого воздуха. (Во всяком случае такие нормы были, когда я последний раз занимался проверкой клапанных пар. Не верю, что с тех пор они ухудшились.) Очевидно, что бензин через такой клапан не просочится ни в виде плёнки, ни, тем более, в виде капель. Если вы видите на выходе закрытой форсунки следы бензина, не сомневайтесь, она не пригодна к эксплуатации.

6.2. Статическая производительность.

Не смотря на суперточность изготовления, клапан с жиклёром не бывает абсолютно одинаковым. Если проливка бензином (точнее, его заменителем) показывает недопустимое отклонение от нормы, то статику можно подстроить корректировкой хода клапана. Вообще говоря, линейная величина хода клапана есть величина предварительная, окончательной является проливка.

6.3. Динамическая производительность.

Это, конечно, неприятно, что времена срабатывания и отпускания не бывают нулевыми. Получился бы идеально управляемый механизм. Но вместо того, чтобы впустую переживать по этому поводу, производители обернули этот недостаток себе на пользу. Они научились управлять динамической производительностью при неизменной статической.

Если увеличить усилие возвратной пружины, то время срабатывания увеличится, а время отпускания уменьшится. Если уменьшить, то наоборот. Т.е. увеличивая и уменьшая преднатяг, мы можем изменять баланс «недостачи» при срабатывании и «передачи» при отпускании. Тем самым цикловая подача при данной длительности импульса будет увеличиваться или уменьшаться на некоторую величину. А т.к. срабатывание и отпускание одинаковы при любой длительности (в пределах линейного участка), то и добавка-убавка цикловой на всех длительностях будет одинакова. Прямой участок на графике будет смещаться эквидистантно вверх или вниз. Так и поступают. Посмотрите ещё раз на разрез форсунки. Пружина упирается на подвижный упор (коричневая трубочка в середине). На проливочном стенде, двигая упор, вгоняют контрольную точку в желаемую величину. После чего упор стопорят намертво. (Видели, наверное, 2 отверстия в пластмассе рядом с разъемом, а в них кернение?)

Теперь мы имеем герметичную форсунку, с настроенной характеристикой. Можно нести в магазин.

7. Как выбирать форсунку.

Подробно останавливаться я на этом вопросе не буду. Очевидно, что ЭМФ должна «накормить» двигатель на режиме максимальной цикловой подачи и нормально работать на режиме минимальной. Обращу внимание только на некоторые нюансы. Для этого введём такое понятие как «кратность». Кратность – это отношение максимальной цикловой подачи к минимальной при том же периоде импульсов на линейном участке.

Почему на линейном? Потому что на верхнем нелинейном участке форсунка становится неуправляемой (см. 5.2). А на нижнем, мало того, что она «недодаёт» топлива (см. 5.1), это можно было бы учесть в калибровках, но «недодаёт» нестабильно от цикла к циклу. Если режим холостого хода попадёт на нелинейность, то есть все шансы получить раскачку оборотов. Т.е. форсунку надо выбирать таким образом, чтобы её кратности хватило для обеспечения всего диапазона цикловых подач.

Понятно дело, найти при выборе ЭМФ всю подробную информацию о ней не так просто. Приходится самим проводить определённые исследования. В этом нам здорово поможет осциллограф. Достаточно вывести на него в реальном масштабе времени ток и напряжение на форсунке.

Вот токовая картинка. По оси Х – время, по оси Y – ток. На ней мы видим характерную точку t2 (время срабатывания). Это момент удара якоря о контрполюс (точнее, об упор). Очевидно, что если минимальная длительность импульса в нашей системе будет несколько больше этого t2, то есть все шансы, что мы не промахнемся мимо линейности.

Вот осциллограмма напряжения в конце импульса. (Извините, рисовал в «Пайнте», лёжа на койке, имеет мало общего с действительностью.) Важно, что на осциллограмме видна характерная точка удара клапана о седло. Время t между окончанием импульса и этой точкой и есть время отпускания. Очевидно, что если следующий импульс подавать после закрытия клапана, то и здесь из линейного участка не выскочим.

8. Как увеличивают кратность форсунки.

Разница между минимальным и максимальным потреблением воздуха современным двигателем все увеличивается. Связано это, том числе, с желанием уменьшить частоту вращения на холостых, увеличением оборотов максимальной мощности, принудительной подачей воздуха нагнетателями, и т.д. Производители форсунок просто вынуждены работать над увеличением их кратности. Для этого необходимо бороться над сокращением времен срабатывания/отпускания. Массу возможностей дает уменьшение сопротивления катушки R. Мы не только увеличиваем ток в обмотке, но и меняем в лучшую сторону скорость его нарастания. Т.е. время «тормознутости» якоря с клапаном существенно уменьшается. Поэтому «низкоомные» ЭМФ получают всё большее распространение.

Есть, правда один неприятный нюанс. Протекающий через такую катушку повышенный ток (закон Ома помним?) увеличивает выделение тепла (кто не верит, смотрит закон Джоуля-Ленца). Если это дело оставить как есть, то может плохо закончиться. Поэтому после того, как «низкоомная» форсунка откроется, ток нужно снижать до пожаробезопасного уровня. Получается импульс сложной формы, что добавляет головной боли схемотехникам. Сначала на обмотку подают все, что найдется в бортсети (форсировка), потом снижают напряжение, обычно ШИМом (удержание). Есть, правда, вариант для ленивых, когда ток ограничивают балластными резисторами. Получается нечто среднее между «высокоомной» форсункой и «низкоомной» с импульсом «форсировка+удержание». Но это компромисс, а «мы не привыкли отступать» (с).

Вот как выглядит токовая диаграмма низкоомной форсунки:

После удара якоря о контрполюс (t2 - время срабатывания) переходим на ток удержания. Здесь, кстати, замечание на тему минимальной длительности на холостом ходу. Она должна заканчиваться не сразу после срабатывания, а быть такой, чтобы ЭМФ успевала выйти с форсировки на ток удержания. В противном случае время отпускания будет затянуто и нестабильно, линейность нам не светит.

На этом, пожалуй, закончим технические рассуждения и скажем пару слов на отвлеченные темы.

9. Мыть или не мыть? Вот, черт возьми, вопрос ядрёный!..

Мойка (в разных видах) форсунок имеет технический и коммерческий аспекты. Ну, коммерческого я касаться не буду, сами разбирайтесь со своими клиентами. Говорить будем по делу.

Само понятие «мойка» подразумевает наличие грязи. «Грязь – это вещество не на своем месте», - говаривал великий Клод Луи Бертолле, отмывая руки от открытой им бертолетовой соли.

Есть два вида грязи: та, что появляется в форсунке естественным путем, и та, что ни при каких обстоятельствах там оказаться не должна.

Начнем со второй.

Система подачи топлива спроектирована так, что ничего, кроме бензина на вход ЭМФ подаваться не должно. Что чаще всего входит в понятие этого «ничего»? Посторонние крупные предметы, посторонние мелкие предметы, вода, ржавчина, посторонние хим. соединения и т.д. Источником грязи являются нефтебазы, автозаправочные станции, емкости хранения топлива, сами автовладельцы.

От крупных палок, камней и гвоздей спасает сетка на электробензонасосе (ЭБН). Собственно, для него она и предназначена, т.к. является слишком грубой. Насос, конечно, тоже хорошо бы защитить понадёжней, но ЭБН такого типа плохо работают на всасывание, и дополнительное сопротивление на входе для них недопустимо. Некоторую часть химических «соплей» сетка тоже умудряется отсекать, но настоящей преграды для них, конечно, не представляет. Вода, ржавчина и мелкий песок сквозь неё проходят свободно. Далее по ходу топлива установлен фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ). Его фильтроэлемент имеет тонкость отсева 5 мкм (микрон). Т.е. твёрдые частицы больше 5-ти микрон через него не проскочат. Он не пропустит даже воду. Дальше серьёзных препятствий для грязи нет. Сеточка, запрессованная в штуцер ЭМФ, о которой мы упоминали в начале пьесы (поз.1 на разрезе форсунки), есть фильтр технологический, весьма грубый, предназначенный для защиты внутренностей в процессе производства, транспортировки и хранения. Но и источников грязи на пути от ФТОТ до ЭМФ тоже больше нет. Сентенцию насчет ржавления изнутри стальных трубок во внимание не принимаем, т.к. воды после фильтра быть не должно, а в контакте с бензином сталь не ржавеет.

Переходим от картины идиллической к картине реальной. Грязь в форсунки все-таки попасть может. Каким образом? Фильтр тонкой очистки имеет вполне определённую, зачастую весьма небольшую, грязеёмкость. Частицы грязи, застревая в порах фильтроэлемента, улучшают тонкость отсева, но ухудшают пропускную способность. Через определённое время фильтр настолько плохо начинает пропускать топливо, что давление перед ним начинает угрожающе расти. Наступает момент, когда бумажная шторка рвётся, и вся дрянь, что скопилась в «стакане», радостно повизгивая летит в форсунку. Сеточка сдаётся практически без боя. Занавес, оркестр играет «Реквием».

Вот с этого момента и возникает непреодолимое желание грязь из форсунки вернуть на её законное место – на помойку. Очень сильно этому процессу мешает то обстоятельство, что конструкция выполнена неразборной. И разбирать её не надо. Если вы внимательно читали написанное выше, то сами придете к выводу, что разобранная форсунка – это уже не форсунка. Остаются 2 естественных канала: жиклер и подающий штуцер. (Если уж совсем честно, то штуцер – тоже не очень-то естественный. Производитель не предусмотрел возможность извлечения технологического фильтра. Остальное – самодеятельность.)

Посмотрим на картинку. Увидим такое количество закоулков, «карманов» и лабиринтов, что становится почти очевидно: до конца грязь не удалить ни прямым, ни обратным током жидкости, ни тряской, ни переворотом. Те, кто постарше, помнят чернильницы-«непроливайки». Т.е. удалить грязь полностью весьма… ну скажем так: маловероятно. А главное, это не возможно проконтролировать. После установки «помытой» ЭМФ на ее рабочее место эти притаившееся частички могут сыграть злую шутку в самый неподходящий момент. Забившийся жиклер – это ещё малое зло. Гораздо хуже, когда малая соринка попадет, например, в направляющие клапана, и форсунку заклинит в открытом состоянии.

Ещё худший вариант, когда беда происходит из-за наличия в бензобаке воды. Вообще-то, она там присутствует всегда: конденсацию влаги из атмосферы никто не отменял. Вопрос количества. Образовавшаяся естественным образом вода скапливается постепенно в топливном фильтре и вместе с ним удаляется при своевременной замене. Но операторы АЗС всегда готовы показать нам, что живем не в сказке, и плеснуть в бак такое количество дигидромонооксида, что возможностей ФТОТ хватит минут на 10, не больше. Далее по знакомому сценарию: вода обволакивает фильтроэлемент, ЭБН повысившимся до предела давлением его рвет, вода и грязь попадают в форсунку. Основная беда в том, что большинство сталей, составляющих ЭМФ великолепны в электротехническом отношении, но совершенно не терпят Н2О. Ржавеют не хуже химически чистого железа. Это все. Неистребимый источник грязи внутри самой форсунки. Я лично видел только одну нержавеющую конструкцию: разработки В.Э. Коганера (ЦНИТА, ЛенКАрз). Но он-то понимал, в какой стране живёт.

Что мы имеем в итоге? Первое: грязь извне может попасть только в случае разрыва фильтроэлемента. Второе: никакая промывка не вымоет грязь полностью. Так может быть проще соблюдать элементарные правила эксплуатации форсунки (не помещать в бензобак ничего, кроме бензина, менять вовремя ФТОТ, а в случае сомнений и почаще)? А уж если случилось страшное, то форсунку логичнее поменять на новую? Вполне согласен с доводом: «Некоторые типы ЭМФ настолько дороги и (или) дефицитны, что попытка промыть может спасти ситуацию». Но это уже коммерческий аспект, а его я обещал не затрагивать.

Теперь несколько слов о естественных процессах выделения некоторых веществ из потока углеводородов, именуемого «бензин». Действительно, в течение долгого процесса протекания бензина через «трубу» в узких местах имеют место быть твердые отложения. За счет них сужается проходное сечение жиклера, что приводит к уменьшению производительности ЭМФ. Вот, казалось бы, великолепный повод форсунку помыть! Химии всякой, растворяющей такие вещества, - пруд пруди, только покупай. Но. Оказывается, одновременно с уменьшением диаметра жиклера идет обратный процесс. Твердые частички, размером менее 5 мкм, прошедшие через ФТОТ, бомбардируют отверстия. Такая «пескоструйка» стремится увеличить диаметр отверстий. Оба процесса в первом приближении компенсируют друг друга. Под конец срока службы производительность обычно не выходит за пределы заводских допусков. Тоже как-то надобность мойки становится неочевидной. А вот «отмыть» какой-нибудь пласт отложений в месте, где он никому не мешает, чтобы он прилетел и застрял где-нибудь под клапаном, вероятность всегда имеется.

Так мыть или нет? Просматриваем все вышесказанное, вспоминаем коммерческий аспект, советуемся с клиентом и своей совестью и решаем сами. А вы думали, я вам тут универсальный рецепт предложу?

10. Немного о газовых дозаторах (форсунках).

С развитием в последнее время систем газо-балонного оборудования (ГБО) обострился давно назревший вопрос точного поцилиндрового дозирования газа. Вполне естественным оказалось использование форсунок. Перед разработчиками, однако, встала весьма серьезная проблема: через дозирующее устройство нужно пропихнуть гораздо больший объем, чем в случае жидкого бензина (напомню, форсунка – объемный дозатор). Для этого нужно существенно увеличивать проходное сечение клапанной пары: и диаметр, и подъем клапана. Нужны гораздо большие усилия, развиваемые электромагнитом.

Пошли поначалу количественным путем, благо по наружным габаритам некоторый простор для творчества был. В итоге, якорь по размеру стал похожим на охотничий патрон (некоторые по ошибке называют его «поршнем», и я их понимаю), возвратную пружину можно смело вставлять в автомат Калашникова.

Так бы и ничего страшного, но сразу напомнила о себе диалектика: количество быстренько перетекло в качество. Времена срабатывания/отпускания выросли настолько, что о нормальной кратности можно только мечтать, обеспечить весь диапазон расходов воздуха стало весьма проблематично. Недаром многие производители предлагают возможность добавлять на тяжелых режимах к газу бензин, а то и вовсе на него переходить полностью. «Экономные», правда, просят этого не делать, вот и ходят легенды, как «плох» газ для двигателя.

Внутренние мехпотери тоже не отстают. Мало того, что они огромные, так еще и нестабильные. Причем не только от дозатора к дозатору, но и в одном дозаторе от цикла к циклу. Понятно, что долго такая конструкция не проживет. В варианте с якорем в виде штампованного (!) лепестка, с инерционной массой более-менее справились, но со стабильностью срабатывания стало еще хуже. Для удешевления изделия материалы запорного элемента и седла выбрали не самыми износостойкими. В итоге, ресурс такого устройства сильно напоминает время активной жизни бабочки-подёнки.

С этим надо было что-то делать. Решили выполнить конструкцию разборной и продавать «ремкомплекты». «Мне не нужна «вечная» игла для примуса, я не собираюсь жить вечно» (с). Разбирать и настраивать форсунку в условиях автомастерской, всё равно, что удалять аппендикс в общественном туалете поднятым с пола скальпелем. И зашивать не косметическим хирургическим швом, а сапожной дратвой. Человек, может быть, и выживет, но работник будет уже не тот.

Вполне понятно, что стремясь сэкономить люди идут на такой вариант тем более, что до недавнего времени лучшего никто не предлагал. Но в настоящий момент есть хоть и более дорогие, но технически гораздо более совершенные «необслуживаемые» конструкции. Считая «экономию» весьма полезно учитывать не только сиюминутные единовременные траты, но прикинуть более долгосрочные перспективы, межсервисные интервалы, трудоёмкость технического обслуживания. В конце концов поговорку «Время – деньги» придумали не сегодня.

Если вы обратили внимание, то в описании данных исполнительных механизмов я специально не употребляю слово «форсунка». Во-первых, название «форсунка» (т.е. прецизионный дозатор топлива) надо ещё заслужить. Во-вторых, с установкой ГБО система питания становится битопливной, и удобнее, даже при одинаково высоком уровне конструктива, развести понятия о двух разных исполнительных механизмах: «бензиновая форсунка» и «газовый дозатор». Что касается технической стороны, то из всех, прошедших через мои руки газовых дозаторов только изделия одной японской, одной корейской, одной итальянской и одной российской фирмы можно без натяжки назвать газовыми форсунками.

11. Эпилог.

Спасибо всем, у кого хватило терпения дочитать сей опус до конца. Надеюсь, что писал понятно для начинающих и не очень скучно для опытных. Как и обещал, удержался от использования формул и таких ужасных терминов, как «индуктивность», «постоянная времени», «основание натурального логарифма». Если кто-то не догадался, что такое «дигидромонооксид», рекомендую выполнить самостоятельную работу и обратиться к Википедии.

Вполне возможно, что некоторые, высказанные мной сентенции не являются бесспорными, некоторые несколько устарели, но тут уж сами дальше разбирайтесь. Я ставил перед собой задачу не научить, а дать образное представление. Ибо по моему глубокому убеждению, хорошо в механизме разбирается не тот, кто только знает, а тот, кто знает и представляет, как это работает.

Электромагнитный инжектор по лучшей цене - Отличные предложения на электромагнитный инжектор от глобальных продавцов электромагнитных инжекторов

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для электромагнитного инжектора. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший электромагнитный инжектор скоро станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили свой электромагнитный инжектор на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в электромагнитном инжекторе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести электромагнитный инжектор по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Лучший тестер электромагнитных форсунок Common Rail - Отличные предложения на тестер электромагнитных форсунок Common Rail от глобальных продавцов тестеров электромагнитных форсунок Common Rail

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для тестера электромагнитных форсунок Common Rail.К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший тестер электромагнитных форсунок Common Rail скоро станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели тестер электромагнитных форсунок Common Rail на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в тестере электромагнитных форсунок Common Rail и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести common rail electromagnetic injector tester по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Поддержка Электромагнитные и пьезо-форсунки DCRI288 Тестер форсунок Common Rail высокого давления и измерение импеданса форсунок | Тестеры зажигания |

Краткое введение

DCRI288 Тестер форсунок Common Rail высокого давления используется для управления форсунками Common Rail, обеспечивая при этом управляющий сигнал форсунок Common Rail для Bosch, forDenso, forDelphi и других систем Common Rail для приведения в действие форсунки Common Rail высокого давления, параметры сигнала привода могут пользователь в соответствии с их фактической ситуацией и может быть сгруппирован для облегчения обслуживания персонала инжектором Common Rail высокого давления в рабочем состоянии, чтобы судить о различных условиях и обслуживании. Проверка сопротивления форсунки

Технические характеристики:

1. модель продукта: DCRI288 тестер форсунок Common Rail

2. Диапазон тестирования: распыление, пилот, выбросы и состояние полной нагрузки.

3.Тестовые форсунки: для BOSCH, для DENSO, для DELPHI, для PIZEO, для DENSO2

4. условия инжектора: CL, VL, VE, LL, TL, U1, U2

5. ширина импульса: 100 ~ 3000 мкс;

6.Частота впрыска: 1 ~ 30 Гц

7. время подсчета инжектора: 0-2000 раз

8.Рабочее напряжение: AC220V / AC110V

9.Рабочая температура: -30 ° С ——70 ° С

1. Выберите тип инжектора:

forBOSCH forDENSO forDELPHI PIZEO forDENSO2

2. Текущее состояние форсунки:

CL, VL, VE, LL, TL, U1, U2

3. метод подсчета инжектора:

Т: по количеству отсчетов;

4. время подсчета инжектора:

Т: 0-2000 раз

5. знаков впрыска:

Иконка дисплея указывает на начало впрыска топлива в форсунку;

6. ширина импульса:

100 ~ 3000 мкс;

7. частота впрыска:

1 ~ 30 Гц

8. счетчик флага:

Значок на дисплее указывает на начало отсчета инжектора;

Электромагнетизм | Физика для идиотов

Для электромагнетизма все, что вам нужно знать, это что происходит, когда у вас есть + или - заряды, что происходит, когда они приближаются, и что происходит, когда они двигаются.Это оно! Для всех неквантовых ЭМ вам нужно всего 5 формул. Четыре уравнения Максвелла и уравнение Лоренца описывают все электричество, магнетизм, свет, звук, излучение, фактически большую часть физики:

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

Насколько плохой может быть тема, если вы можете описать все это с помощью всего 5 уравнений, вы, вероятно, сможете уместить их все на обратной стороне пивного коврика. Теперь, когда вы ознакомились с выводом, мы можем перейти к началу и подробно прочитать всю историю. Если вы не изучаете университетский курс, вы можете обойтись без того, чтобы точно знать, что это уравнение означает или делает, но этот сайт объяснит их позже, сначала давайте вернемся к основам.

Заряд бывает 2 типов, положительный и отрицательный, и измеряется в кулонах (C). Если у вас есть заряд, он излучает поле во всех направлениях. Поле заряда обозначается буквой E, как в E-lectricity. Если вы поместите в поле еще один заряд, он почувствует силу. Подобные обвинения отталкивают, а непохожие - притягивают.Чем больше заряд, тем сильнее сила и чем дальше заряды, тем слабее сила, чего вы и ожидали. Эти отношения могут быть представлены законом Кулона;

и

‘s - это два заряда, и это квадрат расстояния между ними. Другой бит - это просто константа, которая примерно равна

00000. (Точный вывод этого закона можно найти здесь). Из них вы можете видеть, что сила - это просто поле, умноженное на любой вложенный вами заряд.Используя это, вы можете определить поле или силу между частицами, атомами или чем-либо, имеющим заряд, при условии, что они не движутся. Как только вы начинаете заряжаться, происходят другие вещи.

Как только заряд начинает двигаться, он создает другое поле. Новое поле - это магнетизм и обозначается буквой B, как в B-магматизме?

Причина, по которой это буква B, заключается просто в том, что это было второе место в алфавитном списке:

  • Электромагнитный векторный потенциал: A
  • Магнитная индукция: B
  • Общий электрический ток:
  • C
  • Рабочий объем: D
  • Электродвижущая сила: E
  • Механическая сила: F
  • Скорость в точке: G
  • Сила магнитного поля: H

(Это также объясняет, откуда взялось H для заинтересованных).

Итак, теперь ваша частица или атом, или что-то еще, имеет 2 выходящих поля. Полное уравнение, описывающее, как оба поля действуют на частицу, -

.

, которая известна как сила Лоренца. Символ не означает умножение, в данном контексте он означает перекрестное произведение. По сути, это короткий способ записать «умножить на синус угла между». Это потому, что поле сдвигается под углом 90 ° в любом направлении, в котором оно указывает, И в каком направлении вы движетесь.Теперь, если вы не делаете EM после A-level, вы можете забыть о направлениях и углах и просто написать

Если мы расширим приведенное выше выражение, мы получим

Но мы уже можем описать один из этих моментов, это просто закон Кулона. Кроме того, на уровне A или ниже ситуация, вероятно, будет упрощена, поэтому вам нужно только рассмотреть поля и отдельно. Таким образом, вам, вероятно, придется использовать только одну из следующих двух формул:

Очевидно, это сила и заряд, и это два поля, описанные ранее, и скорость движущегося заряда.Электрическое поле измеряется в единицах СИ: ньютон на кулон () или, что эквивалентно, в вольтах на метр (). Магнитное поле измеряется в единицах СИ Тесла (Тл), что эквивалентно Веберам на квадратный метр () или вольт-секундам на квадратный метр ()

.

Теперь я не большой поклонник схем, никогда не был, теперь, надеюсь, я буду достаточно профессионален, чтобы моя неприязнь к ним не отражалась в этом разделе, но если это произойдет, я заранее извиняюсь. Если я действительно начну бороться со своей ненавистью, мне, возможно, придется вызвать второго писателя

Цепи в основном представляют собой серию движущихся зарядов со случайным объектом или устройством, влияющими на поток.Когда я говорю, что электроны движутся, большинство людей подумают, что их скорость приближается к скорости света, но это неверно. Настоящие электроны движутся ОЧЕНЬ медленно, это волна, которая распространяется быстро. Как сказано выше, подобные заряды отталкиваются, поэтому поместите один электрон рядом с другим, и они разойдутся. С током в проводе у вас есть трубка электронов, и вы добавляете один к одному из концов, это заставляет следующий электрон двигаться вниз, который, в свою очередь, толкает следующий и так далее.Итак, у вас есть эффект мексиканской волны, который движется быстро, но сами электроны движутся медленно.

Цепи

обычно содержат всевозможные объекты и устройства в зависимости от того, для чего они предназначены, и в зависимости от того, как вы их все настраиваете в схеме, зависит, как вы выполняете все свои вычисления.

Что есть что?

Если вы настроили все свои компоненты в замкнутом цикле, например,

, то мы говорим, что все компоненты относятся к серии .Если вы настроите их с ветвящимися путями, например,

, то мы говорим, что компоненты находятся в Parallel . Вы также можете создавать схемы, которые представляют собой смесь последовательного и параллельного участков, например,

Амперы, Вольт и Ом (Боже мой!)

Мы называем движущиеся заряды током, и он измеряется в единицах СИ - амперах (А). Ампер эквивалентен количеству заряда, прошедшего за определенное время, поэтому 2 кулона за 6 секунд будут эквивалентны 0.3А. Это, как и большинство других вещей в физике, можно выразить в красивой формуле, которую вы можете усвоить.

Еще одна важная идея в схемах - это напряжение или разность потенциалов. Вольт - это в основном разница электрического потенциала в двух разных точках. Электрический потенциал между двумя точками равен

.

где - расстояние между и. Это в основном поле, умноженное на расстояние.

Еще одна важная идея, когда дело касается цепей, - сопротивление.Сопротивление - это в основном мера того, какое сопротивление противостоит электрическому току. Почти все объекты или устройства в цепи вызывают сопротивление, и для расчета общего сопротивления в цепи вы используете одно или несколько из этих правил

Одним из самых важных и фундаментальных уравнений в схемах является закон Ома, который связывает ток, напряжение и сопротивление.

Вот и все. Классическая EM не идет дальше этого.Эти 4 являются фундаментальным уравнением для ВСЕХ полей в EM. Им может потребоваться немного времени, чтобы разобраться, но как только вы это сделаете, все должно иметь смысл.

Если вы не знаете об интеграции и дифференциации, я предлагаю вам перейти к разделу «Интеграция» или «Дифференциация». Я попытаюсь объяснить это здесь, но в основном сосредоточусь на физике.

Закон Гаусса

Хорошо, тогда сначала у нас есть закон Гаусса.

Это говорит о том, что интеграл электрического поля через замкнутую область равен полному заряду внутри этой области, деленному на. - это константа, называемая проницаемостью свободного пространства, и она проявляется во всей физике вместе с проницаемостью свободного пространства. Это уравнение означает, что вы можете взять ЛЮБУЮ замкнутую поверхность, которая вам нравится, и найти проходящее через нее поле, при условии, что вы умеете производить вычисления. Обычно ты не можешь. Однако есть ряд случаев, когда это приятно и просто.Случаи, когда поле равномерно выходит прямо через поверхность. Корпуса

  • Сферическая поверхность вокруг точки или сферы
  • A Цилиндрическая поверхность вокруг бесконечного провода
  • A Правильная поверхность над сечением бесконечной плоскости

Я допускаю, что это звучит расплывчато и абстрактно, поэтому я продемонстрирую их с помощью диаграммы.

Это гауссовы поверхности. По сути, с этими поверхностями все, что вы пытаетесь сделать, - это облегчить жизнь.Просто убедитесь, что поверхность всегда находится на одинаковом расстоянии от источника заряда и что поле всегда проходит под углом 90 градусов. Затем вы можете проработать интеграл с закрытыми глазами. Это очень просто. Левая часть закона Гаусса становится в Е раз больше поверхности выбранной вами формы.

Таким образом, закон Гаусса для сферы становится

Который ранее был введен как Закон Кулона, теперь вы знаете, откуда он взялся.Закон Гаусса для бесконечной линии заряда составляет всего

.

Теперь в этом было введено кое-что новое,. Если у вас есть бесконечная линия заряда, то общий заряд на ней бесконечен, и невозможно узнать, сколько этого бесконечного заряда у вас будет внутри вашей гауссовой поверхности. Вот где приходит значение заряда на единицу длины, так что если = 4 см, а у вас 5 метров, то заряд составляет всего 20 градусов. Вот и все, всего лишь стоимость заряда.

Для бесконечной поверхности закон Гаусса становится

Снова добавлен новый символ, но такой же, как и раньше. это просто заряд на единицу площади, поэтому, если = 5 см и у вас есть площадь 100 м, общий заряд составляет 500 С.

Заряженное кольцо

Допустим, у вас есть заряженное кольцо, и вам нужно знать поле, создаваемое им. И снова мы будем использовать один из самых важных инструментов в физике, чтобы упростить работу. Сначала мы будем смотреть только на поле вдоль оси кольца, иначе все будет слишком сложно, и это не стоит усилий.Теперь давайте возьмем очень маленькую часть кольца и скажем, что это сфера. Это неправда, но чем меньше мы делаем секцию, тем больше мы можем сделать ее похожей на точечный заряд. Так у вас что-то вроде этого

Вы хотите найти поле в точке вдоль оси кольца полного заряда и радиуса. Небольшая квадратная секция вверху - это кусочек, который вы считаете заряженным шаром. Теперь мы не знаем, сколько заряда стоит в этом маленьком разделе, так как вы можете сделать его любого размера, который захотите, поэтому мы просто называем начисление, небольшое количество.Итак, теперь у нас

Теперь, если вы думаете об этом, каждый бит кольца выше оси, толкающей вниз, будет иметь равный бит ниже оси, толкающей вверх. То же самое будет и с левой, и с правой, и со всеми остальными частями кольца. Таким образом, вся сила от кольца будет действовать только вдоль оси. Чтобы проработать только этот бит, нам нужно использовать какой-то триггер. Нам нужно умножить поле, чтобы получить осевую составляющую.

Как вы можете знать или не знать, также можно описать (с использованием SOH CAH TOA) следующие отношения для нашей ситуации

As - смежная сторона и гипотенуза.Итак, теперь у нас

Однако мы можем не знать, что это такое. Мы знаем радиус диска, и расстояние, на котором мы находимся от диска,. Используя немного старого Пифагора, мы можем переписать его в терминах и

Итак, теперь наше уравнение выглядит так

Теперь мы хотим избавиться от этого, поэтому интегрируем

Теперь мы знаем из диаграммы в начале, что общий заряд на диске равен, поэтому, если мы сложим все маленькие биты общей суммы, должно получиться интеграл.

Вот оно, поле с заряженного диска. Все, что вам нужно, это поле с точки и некоторые триггерные знания, и вы можете это решить. Я мог бы просто дать вам окончательное решение, но таким образом вы сможете увидеть, откуда оно взялось, а затем, если вы его забудете, вы сможете решить его, исходя из первых принципов, как указано выше.

Закон Гаусса для магнетизма

Это красиво и легко, но имеет большое значение. Закон Гаусса для магнетизма -

.

Это похоже на обычный закон Гаусса в том, что он описывает поле, на этот раз магнитное поле.Он говорит, что интеграл от B по замкнутой поверхности равен нулю. Ничего. Каждая линия поля, выходящая из поверхности, имеет входящий эквивалент. Полного поля нет. Это означает, что получить источники Магнитного поля невозможно. В то время как электроны и протоны являются источниками поля, от которого силовые линии расходятся или сходятся к ним, магнитного аналога нет. Силовые линии магнитного поля - это всегда замкнутые контуры, без начала и без конца. Это, конечно, не остановило людей от подготовки на случай, если мы обнаружим магнитный монополь.

Это уравнение может показаться красивым, и это так, но само по себе оно совершенно бесполезно. Обычно нулевой результат в физике очень важен, это означает, что может происходить что-то особенное, здесь он показывает, что магнитных монополей не существует.

Закон Фарадея

Теперь все становится сложнее, вот и закон Фарадея,

Я подробно расскажу вам, что это на самом деле означает. Сначала у нас есть левая часть, что очень просто. Это подобно закону Гаусса, только интеграл над другим.Вместо нахождения полного поля через поверхность, мы теперь находим полное поле вокруг замкнутого контура. Это все, что отличается от левой стороны, никаких поверхностей, только замкнутые контуры. Теперь о правой стороне. Во-первых, у нас есть минус, замечать это сложно. Почему это там, будет объяснено позже. Далее у нас есть еще один интеграл, и этот выглядит ужасно. Символ в основном означает небольшое изменение. Так происходит изменение, и это изменение в том, где время. Целое - это скорость изменения, насколько сильно изменяется () в данный момент ().И это интегрируется по области. - это область внутри замкнутого цикла, если вы нарисуете какую-то случайную волнистую фигуру, убедившись, что линия не пересекает саму себя и соединяется сама с собой, тогда длина вокруг линии - ваша, а область внутри линии - ваша. Да просто? Таким образом, сумма в цикле просто равна минусу изменения в цикле.

Что будет, если нет? Ну нет, так это ноль, что делает интеграл 0, значит, нет. Что будет, если у вас будет константа? Ну опять 0.Итак, равен нулю, что делает интеграл равным 0, поэтому снова нет. Вы можете вызвать поле только из изменяющегося поля .

Важность знака минус проистекает из того факта, что поля создают поля, а поля создают поля (как показано в законах Фарадея и Ампера). Если бы не было минуса, поля просто продолжали бы строить и строить, в конечном итоге давая бесконечную энергию, а это недопустимо!

Закон Ампера-Максвелла

Последнее из уравнений Максвелла - это закон Ампера-Максвелла. Как первые два закона были похожи, так и последние два, в них есть шаблон в таком порядке, который может облегчить их запоминание. над областью, над областью, вокруг петли и, наконец, вокруг петли. Уравнение

Левая сторона, легкая, интегральная с B вокруг замкнутого контура. Правая сторона, не все так просто. Сначала давайте проигнорируем этот бит, я вернусь к этому. В остальном он очень похож на закон Фарадея. У вас есть другое изменяющееся поле, интегрированное в область, но на этот раз его.Однако на этот раз вместо умножения на минус 1 вы умножаете на. Еще раз, это две очень важные ценности в физике, по отдельности и вместе. Они лежат в основе EM. Итак, ваше магнитное поле вокруг петли просто равно изменяющемуся полю E, проходящему через него раз, но тогда вам нужно добавить немного. Это бит. Это просто ток, который проходит через цикл раз, потому что, как сказано в Stuff Moving, если у вас есть движущийся заряд, то есть ток, тогда вы получите магнитное поле.Итак, вам нужно сложить две части вместе. Красный.

Помимо написания приведенных выше уравнений Максвелла в так называемой интегральной форме, вы также можете записать их в дифференциальной форме, например, так

Запись уравнений Максвелла в одной из двух вышеперечисленных форм на самом деле является упрощением. И интегральная форма, и дифференциальная форма являются векторными уравнениями, и они избавляют вас от необходимости писать полные 8 уравнений Максвелла для полей и во всех трех измерениях.

[su_spoiler title = ”8« Оригинальные »уравнения Максвелла» style = «fancy»]

[/ su_spoiler]

Оказывается, вы также можете компактифицировать четыре векторных уравнения Максвелла в два тензорных уравнения, например, так

Вот вектор с четырьмя компонентами, иногда называемый 4-током, и представляет собой матрицу 4 × 4, называемую электромагнитным тензором. Они определены как

(6)

(7)

где - скорость света. Символы and просто сообщают вам, где в векторе или матрице искать, но для некоторых сбивает с толку начало с 0, поэтому и (не путать с кубом). То же с, так и

Simple English Wikipedia, бесплатная энциклопедия

Электромагнетизм - это исследование электромагнитной силы, одной из четырех фундаментальных сил природы. Электромагнитная сила толкает или притягивает все, что имеет электрический заряд, например электроны и протоны.Он включает электрическую силу, которая толкает все заряженные частицы, и магнитную силу, которая толкает только движущиеся заряды.

Электромагнитная сила возникает из так называемого электромагнитного поля. В физике поле - это то, как мы отслеживаем вещи, которые могут меняться в пространстве и времени. Это похоже на набор ярлыков для каждой точки пространства. Например, температуру воздуха в комнате можно описать полем, где метки представляют собой просто числа, указывающие, насколько жарко в этой точке в комнате. У нас могут быть и более сложные ярлыки. На карте скорости ветра метка может быть числом, показывающим, насколько сильный ветер, а также стрелкой, указывающей, в какую сторону он дует. Мы называем это векторным полем, потому что каждая метка является вектором - у нее есть направление (стрелка) и величина (сила).

Электрические и магнитные поля также являются полями. Вместо того, чтобы отслеживать температуру или скорость ветра, они говорят нам, насколько сильно заряженная частица будет чувствовать себя в этой точке пространства, и в каком направлении она будет толкаться.Как и скорость ветра, электрические поля также являются векторными полями, поэтому их можно рисовать в виде стрелок. Стрелки указывают, в какую сторону толкнет положительная частица, например протон, если она находится в поле. Отрицательные частицы, такие как электроны, будут двигаться в направлении, противоположном стрелкам. В электрическом поле стрелки будут указывать от положительных частиц к отрицательным. Таким образом, протон в электрическом поле будет двигаться от другого протона или к электрону. Подобные заряды отталкиваются (отталкиваются друг от друга), в то время как противоположные заряды притягиваются (стягиваются).

Магнитные поля немного отличаются. Они толкают только движущиеся заряды, а больше они толкают заряды, которые движутся быстрее. Но они совсем не продвигаются по бездействующим обвинениям. Однако изменяющееся магнитное поле может создавать электрическое поле, а электрическое поле может толкать любые заряды. Эта идея, называемая электромагнитной индукцией, используется для работы электрических генераторов, асинхронных двигателей и трансформаторов. Вместе электрическое и магнитное поля составляют электромагнитное поле.

До 1800 года люди думали, что электричество и магнетизм - две разные вещи. Однако это изменилось в 19 веке, когда такие ученые, как Ганс Кристиан Эрстед и Майкл Фарадей, доказали, что электричество и магнетизм действительно связаны. В 1820 году Эрстед обнаружил, что, когда он включал и выключал электрический ток от батареи, он перемещал стрелку на ближайшем компасе. Когда он более внимательно изучил этот эффект, он обнаружил, что электрический ток создает магнитное поле.То есть, когда электрические заряды движутся, они могут создавать силу, которая давит на магниты. Эрстед обнаружил одну из первых связей между электричеством и магнетизмом.

Фарадей продолжил изучение этой связи, проводя тесты с петлями из проволоки и магнитами. Он обнаружил, что если он установит две проволочные петли и пропустит электричество только через одну из них, он сможет (на короткое время) произвести электрический ток и в другой петле. Фарадей также обнаружил, что он может производить ток, перемещая магнит через проволочную петлю или перемещая провод над магнитом.Фарадей показал, что магниты могут отталкивать движущиеся электрические заряды, а движущиеся магниты могут толкать неподвижные заряды. Это было похоже на то, что обнаружил Орстед, но наоборот.

в 1873 г. Джеймс Клерк Максвелл суммировал эти связи в своей теории «классического электромагнетизма», электричества и магнетизма вместе. Эта теория была основана на системе из четырех уравнений, называемых уравнениями Максвелла, и силе Лоренца. Уравнения Максвелла рассказали нам, как связать электричество и магнетизм.Они сказали, что неподвижные заряды могут давить на другие заряды, но движущиеся заряды могут создавать магнитные поля, которые толкают магниты. С другой стороны, неподвижные магниты могут толкать только движущиеся заряды, а движущиеся магниты могут толкать любые электрические заряды.

Более того, исследования Максвелла показали, что свет можно описать как рябь в электромагнитном поле. То есть свет движется как волна. Однако работа Максвелла не соответствовала классической механике, описанию сил и движения, первоначально разработанному Ньютоном.Уравнения Максвелла предсказывают, что свет всегда движется через пустое пространство с одинаковой скоростью. Это было проблемой, потому что в классической механике скорости являются «аддитивными» - если человек A в поезде, движущемся со скоростью X, бросает мяч со скоростью Y, то человек B на земле видит мяч, движущийся со скоростью X + Y . Согласно Максвеллу, если человек А включит фонарик, он увидит, как свет удаляется от него со скоростью c . Но человек B на земле должен также видеть свет, движущийся со скоростью c , а не c + X.Это привело к разработке Эйнштейном специальной теории относительности, которая объяснила, как скорость света может быть одинаковой для всех, и почему классическая механика не работает для вещей, движущихся очень быстро.

Проблемы классического электромагнетизма [изменить | изменить источник]

Работа Альберта Эйнштейна с фотоэлектрическим эффектом и работа Макса Планка с излучением черного тела не работали с традиционным взглядом на свет как непрерывную волну. Эта проблема будет решена после развития квантовой механики в 1925 году.Это развитие привело к развитию квантовой электродинамики, которую разработали Ричард Фейнман и Джулиан Швингер. Квантовая электродинамика смогла подробно описать взаимодействия частиц.

Электромагнитное излучение - это и частица, и волна. Это потому, что иногда он действует как частица, а иногда как волна. Чтобы упростить задачу, мы можем представить электромагнитную волну как поток фотонов (символ γ).

Фотоны [изменить | изменить источник]

Фотон - это элементарная частица, а это означает, что он не может быть разбит на более мелкие частицы.Это частица, из которой состоит свет. Фотоны также составляют все другие типы электромагнитного излучения, такие как гамма-лучи, рентгеновские лучи и УФ-лучи. Идея фотонов была придумана Эйнштейном. Используя свою теорию фотоэлектрического эффекта, Эйнштейн сказал, что свет существует в небольших «пакетах» или пакетиках, которые он назвал фотонами.

Фотоны обладают энергией и импульсом. Когда два заряженных объекта толкают или притягивают друг друга, они посылают фотоны вперед и назад. Таким образом, фотоны переносят электромагнитную силу между заряженными объектами.Фотоны также известны в физике как частицы-посланники, потому что эти частицы часто передают сообщения между объектами. Фотоны посылают сообщения «подойди ближе» или «уйди» в зависимости от заряда объектов, на которые смотрят. Если сила существует в течение времени, то в это время происходит обмен фотонами.

Фундаментальные электромагнитные взаимодействия происходят между любыми двумя частицами, имеющими электрический заряд. Эти взаимодействия включают обмен или производство фотонов.Таким образом, фотоны являются частицами-носителями электромагнитных взаимодействий.

Электромагнитные процессы распада часто можно определить по тому факту, что они производят один или несколько фотонов (также известных как гамма-лучи). Они протекают медленнее, чем процессы сильного распада с сопоставимой разницей масс, но быстрее, чем сопоставимые слабые распады.

Электромагнитная сила - Energy Education

Электромагнитная сила , также называемая силой Лоренца , объясняет, как взаимодействуют движущиеся и неподвижные заряженные частицы.Это называется электромагнитной силой, потому что она включает ранее отличавшиеся друг от друга электрическую силу и магнитную силу; магнитные силы и электрические силы - это действительно одна и та же фундаментальная сила. [1] Электромагнитная сила - одна из четырех основных сил.

Электрическая сила действует между всеми заряженными частицами, независимо от того, движутся они или нет. [1] Магнитная сила действует между движущимися заряженными частицами. Это означает, что каждая заряженная частица излучает электрическое поле, независимо от того, движется она или нет.Движущиеся заряженные частицы (например, частицы электрического тока) излучают магнитные поля. Эйнштейн развил свою теорию относительности, исходя из того, что если наблюдатель движется вместе с заряженными частицами, магнитные поля трансформируются в электрические и наоборот! Одним из частных случаев электромагнитной силы, когда все заряды являются точечными (или могут быть разбиты на точечные заряды), является закон Кулона.

Поскольку вычисление силы каждого отдельного заряда на каждый другой отдельный заряд смехотворно сложно, физики разработали инструменты для упрощения этих расчетов.Эти упрощенные вычисления превращаются в макроскопические повседневные явления, перечисленные ниже:

  • повседневных сил нравится
  • большая часть химии
    • удерживая атомы вместе
    • химические связи между атомами с образованием молекул, как при горении
    • сохранение твердой формы определенной формы
  • Липкие предметы, такие как клейкая лента или смола, прилипающие к поверхности
  • Магниты для наклеивания картин на холодильник
  • Сила, которую испытывают электроны в проволочной петле, когда они находятся рядом с изменяющимся магнитным полем. Электромагнитная сила очень тесно связана с электродвижущей силой, которая заставляет электрический ток течь.

Современная физика объединила электромагнитные и слабые взаимодействия в электрослабую силу. Полное понимание электромагнитной силы и всех последствий электромагнетизма требует многих лет изучения. Некоторые хорошие места для получения дополнительной информации об электромагнетизме включают гиперфизику.

Ниже представлены серии Scishow по фундаментальным силам, часть 4a (электричество) и 4b (магнетизм):

А вот и часть 2.

В других видео рассматривается сильное ядерное взаимодействие, слабое ядерное взаимодействие и гравитация. Посетите их канал на YouTube, чтобы увидеть больше подобных видео! (прекрасный ресурс для любознательных).

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *