Форсунки что это: Что такое форсунка и какие они бывают?

Что такое форсунка и какие они бывают?

В последнее время автомобилисты стали много внимания уделять достаточно интересному и в то же время важному вопросу, который касается непосредственной чистки инжектора автомобиля. Одни автолюбители утверждают, что такого рода чистка является бесполезной и не дает никакого положительного результата. В то же время множество утверждает, что данная процедура должна проводится регулярно, объясняя это улучшенной работой двигателя внутреннего сгорания. Именно поэтому следует разъяснить все интересующие аспекты одного, казалось бы, незначительного вопроса. Важно учитывать, что основным элементом инжектора являются форсунки, посредством которых топливо дозировано впрыскивается напрямую в камеры сгорания двигателя.

1. Причины засорения форсунок.

Бытует мнение о том, что засорение форсунок инжектора возникает из-за некачественного топливо, которым пользуется автомобилист. Утверждающие говорят, что в таком топливе содержится песок и иные инородные частицы, которые и забивают инжектор. Тем не менее, такая вероятность совсем невысока, так как в топливной системе транспортного средства в обязательном порядке располагаются фильтры, посредством которых и происходит очистка поступающего топлива от разного рода инородных частиц.

Устройство инжектора засоряется в постепенном режиме в процессе эксплуатации автомобиля. Основным ключевым базисным элементом засорения является то, что возникают осадок от тяжелых фракций бензина. Это происходит в большинстве случаев уже после того, как глушится двигатель внутреннего сгорания. Именно в этот момент температура корпуса форсунок на порядок возрастает, вследствие работы двигателя, охлаждение которого прекращается.

При всем этом нет никакого охладительного действия топлива в тот период, когда мотор не работает. Под сильным воздействием температуры возникают лишь легкие фракции топлива, которые остаются в самых незначительных количествах в системе. Тяжелые фракции не способны растворяться в дизельном топливе или бензине, вследствие чего они остаются на каналах форсунок. Данные осадки имеют толщину в несколько микрон, из-за чего и происходит уменьшение сечения клапана форсунки, при этом нарушается весь ее рабочий процесс и снижается производительность.

Не будет считаться нормальным, если же в топливе будет находится большое количество тяжелых маслянистых фракций. В своем подавляющем большинстве такое будет характерным для низкокачественного бензина, который получается в результате прямой перегонки. Данный вид топлива получается путем добавление присадок, которые являются высокооктановыми. Помимо этого, к возникновению тяжелых фракций приводит и неправильная транспортировка или нарушения при условиях хранения топлива.

Важно заметить, что не всегда на свое ощущение можно определить, что инжектор засорился. Как правило, все загрязненные форсунки не будут проявлять себя явно и сразу. Транспортное средство может постепенно терять свои динамические характеристики, расход топлива будет увеличиваться.

Помимо этого могут возникать и провалы оборотов двигателя внутреннего сгорания, снижение общей мощности и дерганье машины при разгоне. Именно это и может быть результатом загрязнения топливной системы. Если конкретизировать, то форсунки инжектора попросту засорились инородными частицами. Тем не менее, такого рода проблемы могут быть вызваны и различными перебоями, которые встречаются в множестве иных устройств и систем. Именно поэтому нельзя утверждать, что в таком случае все будет сводиться именно к форсункам инжектора.

2. Как происходит чистка форсунок.

Одним из самых простых и распространенных способов является способ добавления в топливо очищающей присадки через бензобак, которая позволит растворить все отложения при непосредственной работе системы. Множество специалистов рекомендуют для провождения данную очистку, но лишь в качестве профилактики, а не в случае тотального загрязнения, так как она не будет способна удалить самые тяжелые фракции. Тем более, если при долгой эксплуатации система очень сильно засорилась, то данная процедура может лишь привнести вред транспортному средству. Вследствие этого форсунки могут забиться еще на порядок сильнее. Связано это непосредственно с тем, что все отложения из топливного бака напрямую направятся в топливный насос, вследствие чего данное устройство просто выйдет из строя.

Иной способ потребует особого оборудования специального назначения и некоторых навыков работы. Посредством специальных штуцеров-переходников к инжектору будет подключен прибор, который необходим для промывания. Именно за счет штуцера из оборота выйдет устройство топливного бака, фильтра и бензонасоса. Вместо топлива непосредственно в инжектор будет поступать специальная промывочная жидкость из подготовленного баллона, который присоединяется посредством трубок. На данном очистителе двигатель будет работать около получаса. Все загрязнения за этот период раскиснут и пройдут через форсунки, после чего попросту сгорят в цилиндрах двигателя. Тем не менее, даже данный способ не может гарантировать стопроцентную панацею от загрязненных форсунок.

Даже после такого рода чистки в самой масляной системе и инжекторе останутся некоторые частицы промывающей жидкости. После этого нужно будет проехать несколько десятков километров в форсированном режиме работы мотора, после чего произвести замену масла и масляного фильтра. Вполне выходит очевидным, что данный метод будет требовать особых временных и финансовых затрат. Важно заметить, что данные два способа будут наиболее актуальными для тех случаев, когда транспортное средством имеет небольшой пробег, а демонтировка форсунок является довольно сложной, так как конструктивные особенности их расположения не являются лучшими и самыми удобными.

3. Чистка форсунок ультразвуком.

Если же случай уже крайний или особо тяжелый, то следует прибегать к самому сложному методу, при котором

производится полное снятие форсунок с двигателя и тотальная чистка на специальном стенде посредством ультразвука. Данный метод позволит изучить форму факелов форсунки и при этом сравнить результаты, которые были до и возникли после, чистки.

На стенде будет имитироваться работа инжекторов. Тем не менее, вместо топлива будет пускаться по ним специальная промывочная жидкость. В это время будет происходить процесс кавитации – образование воздушных пузырьков. Данный процесс возникает из-за электрических колебаний клапана, которые происходят в канале подачи топлива. Результат: эти мыльные пузырьки и будут разрушать загрязнения клапанов форсунки и промывать ее сетчатый фильтр. Важно заметить, что на одном таком стенде можно определить электрические и механические, технические параметры форсунок и принять решение о потенциальной целесообразности их замены.

Тем не менее, основным недостатком данного способа является высокая себестоимость. Помимо этого, данный метод потребует вовлечения опытных и проверенных специалистов, так как неправильно проведенная чистка форсунок инжектора ультразвуком может привести к очень плачевным последствиям, как для самих форсунок, так и для кошелька автолюбителя.

Нельзя утверждать с уверенностью, конечно же, насколько эффективной является процедура чистки инжектора. Множество автомобилистов склонны к мнению, что чистка форсунок является пустой тратой времени, так как их нужно просто заменить на новые. Иная, более оптимистическая часть, довольствуются тем, возможно, виртуальным улучшением, которое они получили после чистки форсунок инжектора различными смесями или ультразвуком.

В любом случае, и те, и другие сходятся в одном мнении, что не стоит начинать поиск причин ухудшения работы двигателя внутреннего сгорания с загрязненных форсунок инжектора. Связано это с тем, что в большинстве случаев сама проблема будет крыться в другом, а автомобилист попросту потратит большие средства и большое количество времени на процедуру очистки, которая на самом деле вообще не была нужна.

Следовательно, чтобы автомобилист не попал в такого рода ситуацию, он должен быть вооружен и знать, что множество ухудшений в работе двигателя внутреннего сгорания могут быть вызваны элементарными механическими повреждениями системы, повреждениями, которые затрагивают прилегающие системы. Проблемы с форсунками, по большей части, будут возникать тогда, когда автолюбитель игнорирует на протяжении длительного периода проверку форсунок инжектора, которые в процессе длительной эксплуатации могут загрязниться. Лучше не полениться и сделать этот осмотр и диагностику форсунок заранее, когда все можно исправить, а не тогда, когда новые форсунки обойдутся в очень кругленькую сумму, что не слабо ударит по семейному бюджету автомобилиста.

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

Форсунка — это… Что такое Форсунка?

        устройство для распыливания жидкостей. Подача жидкости осуществляется под давлением или при помощи сжатых газа, пара. Вещество из Ф. поступает непрерывно (в топках, газотурбинных и реактивных двигателях, паяльных лампах и др.) или периодически в короткие промежутки времени (в дизелях и др.). На рис. схематически показаны различные типы Ф. и их распылителей (иногда называемых насадками), применяемых для подачи жидкости. В центробежных (рис., а) и вихревых (рис., б) Ф., а также в Ф. с вращающимся распылителем (рис., в) жидкость приобретает вращательное движение и вытекает из распылителя тонкой плёнкой. Вращение жидкости достигается у центробежных Ф. путём подвода её по каналу 1 по касательной к поверхности камеры 2, у вихревых – в результате движения по винтовым канавкам 3, у Ф. с вращающимся распылителем – вращением корпуса 4. Струйная и штифтовая Ф. (рис., г и д) подают жидкость через цилиндрические сопла 5, кольцевые 6 и плоские щели. В распылителях поток приобретает скорости, обеспечивающие дробление жидкости на мелкие капли (механическое распыливание) и их распространение в виде факела в камере сгорания. В некоторых Ф. для распыливания используется пар или газ, выходящий из распылителя вместе с жидкостью (рис., е). Наибольший угол конуса (до 180°) при вершине имеет факел при истечении вращающейся жидкости, наименьший (10–20°) – у струйных Ф., когда жидкость вытекает из цилиндрического сопла. Ф. может иметь Клапан, например игольчатый 7 (рис., г), с помощью которого осуществляются изменение количества подаваемого вещества, начало и конец подачи. Управление работой клапана производится вручную, давлением подаваемой жидкости или автоматическими устройствами. С помощью Ф. распыливают воду для регулирования процесса горения, увлажнения воздуха и почвы, а также яды, растворы удобрений и др. Устройства, аналогичные Ф., но применяемые для распыливания газового и пылевидного топлива, называются горелками.

         Лит.: Распыливание жидкостей, М., 1977; Подача и распыливание топлива в дизелях, М., 1972.

         В. И. Трусов.

        Форсунки: а — центробежная; б — вихревая; в — с вращающимся распылителем; г — струйная; д — штифтовая; е — для газового распыливания.

Форсунка — это… Что такое Форсунка?

Типичная топливная электромеханическая форсунка в виде электромагнитного клапана с тянущим приводом

Форсунка, инжектор — механический распылитель жидкости или газа.

Используется для распыления топлива (мазута, дизельного топлива, бензина), например в инжекторных системах подачи топлива, осуществляют распыление за счёт высокого давления топлива (несколько атмосфер для бензина и сотни — тысячи атмосфер для дизельного).

В форсунках для мойки автомобилей используется давление 100—200 бар.

Была изобретена Владимиром Григорьевичем Шуховым.

Конструкция

Наиболее важным элементом форсунки является сопло.

Как правило, форсунка состоит из одного, реже двух каналов. По первому на выход подается распыляемая жидкость, по второму жидкость, пар, газ, который служит для распыления первой жидкости. Чистая, качественная форсунка даёт конусообразный распыл, а факел получается ровный и непрерывистый.

Основные характеристики

• динамический диапазон работы и минимальная цикловая подача топлива
• время открытия и закрытия (лаг) форсунки
• угол конуса распыливания и дальнобойность факела топлива
• мелкость распыливания и распределения топлива в факел

Виды форсунок

• электромагнитные
• пьезоэлектрические
• гидравлические

Форсунка дизельного двигателя

Устройство форсунки автомобиля КрАЗ — 255:

• Корпус.
• Гайка распылителя.
• Распылитель.
• Игла.
• Уплотнительные шайбы.
• Штифт.
• Шток.
• Тарелка.
• Пружина.
• Регулировочный винт.
• Гайка.
• Контргайка.
• Колпачок.
• Штуцер.
• Втулка.
• Фильтр.
• Уплотнитель штуцера.

Принцип действия форсунки автомобиля КрАЗ — 255:

Топливо поступает под давлением в кольцевую камеру, образованную между корпусом распылителя и иглой. За счёт давления топлива игла поднимается и сжимает пружину, при этом открываются сопла распылителя, и через них топливо впрыскивается в цилиндр. При снижении давления игла опускается за счёт пружины и собственной массы, закрывает сопла, прекращая впрыск топлива (его давление зависит от сжатия пружины регулировочным винтом).

Ссылки

См. также

Число Воббе

Что такое форсунка — Статья

Форсунка-инжектор — устройство, предназначенные для подачи (впрыскивания) жидкостей и газов в двигателях различных механических устройств легкой и тяжелой промышленности. В более узком представлении форсунки – электромагнитные клапаны, обеспечивающие дозированную подачу топлива в цилиндры дизельного двигателя с системой непосредственного впрыска. Подача топлива осуществляется периодически через равные промежутки времени, и подобная система имеет

неоспоримые преимущества перед карбюраторной системой. Первое из них – точная дозировка топлива, которую осуществляют форсунки, и это важно, когда экономичный расход топлива играет одну из первостепенных ролей. Инжекторные двигатели позволяют использовать все топливо, в то время как карбюраторные «теряют» примерно 10 процентов его потенциала.

Второе преимущество – экологичность, поскольку инжекторные двигатели (работающие на системе непосредственного впрыска топлива при помощи форсунок) снабжены системой нейтрализации токсичных выхлопов. Дизельные двигатели современных автомобилей работают на принципе распределенного впрыска, когда каждый цилиндр двигателя получает топливо из отдельной форсунки. Впрочем, и владельцы автомобилей с карбюраторными двигателями не стоит отчаиваться, поскольку всегда есть возможность перейти на инжектор и, в зависимости от конструктивных особенностей автомобиля, установить инжекторную систему любого типа.

В последние годы отечественные автомобилисты все чаще стремятся оснастить свои устаревшие двигатели системой непосредственного впрыска и, соответственно, одна из главных ее деталей – форсунка – является одновременнои одной из наиболее востребованных деталей на рынке автозапчастей. Учитывая, что работают форсунки в достаточно жестких условиях, их обслуживание должно осуществляться максимально аккуратно и ответственно. То же самое следует сказать и о выборе форсунок для двигателя с инжекторной системой подачи топлива. Непременно основное внимание следует уделить качеству деталей (и готовых комплектов), которое наиболее часто подкреплено репутацией фирмы-производителя. Поэтому лучше всего не скупиться и приобретать у официальных дилеров новые автозапчасти проверенных торговых марок с гарантийным сроком службы.

Гидромеханические форсунки

Гидромеханические форсунки (ГМ-форсунки) бывают открытого и закрытого типов. Первый тип ГМ-форсунок представляет собой жиклерные форсунки и в современных системах впрыска бензина не используется. ГМ-форсунки закрытого типа предназначены для применения в механических системах непрерывного распределенного по цилиндрам впрыска топлива на бензиновых ДВС. Такие форсунки не имеют электрического управления. Они открываются под напором бензина, а закрываются возвратной пружиной. Давление напора бензина, при котором закрытая форсунка открывается, называется начальным рабочим давлением (НРД) форсунки и обозначается как Рфн. ГМ-форсунки закрытого типа устанавливаются в предклапанных зонах впускного коллектора для каждого цилиндра в отдельности.

По конструкции закрытые форсунки могут различаться устройством запорного клапана и способом крепления в литом корпусе впускного коллектора. По типу запорного устройства закрытые форсунки подразделяют на форсунки со сферическим, дисковым и штифтовым клапаном; по способу крепления — на вставные и резьбовые.

Закрытые ГМ-форсунки в дозировании топлива участия не принимают. Их главная функция — распылять бензин на горячие впускные клапаны двигателя. При этом распыленные частицы бензина переходят в парообразное состояние, а впускной клапан охлаждается. Чтобы не было соприкосновения струи бензина со стенками предклапанной зоны впускного коллектора, бензин распыляется с раскрывом на угол не более 35е, а форсунка по отношению к клапану устанавливается по строго заданной геометрии.

Дозирование топлива в механической системе впрыска производится изменением напора бензина у постоянно открытого распылительного сопла форсунки. При этом давление напора формируется давлением вне форсунки — в дифференциальном клапане дозатора-распределителя механической системы впрыска.

Для того чтобы клапан форсунки закрытого типа находился в состоянии «открыто», давление бензина в клапанной полости 6 должно быть все время несколько выше усилия Рп возвратной пружины 10 (Рфн > Р„).

Это достигается заданием достаточно высокого (не менее 6 бар) рабочего давления Ps (РДС) в системе (в топливоподающей магистрали до дозатора-распределителя) и поддержанием РДС на постоянном уровне.

Основными параметрами закрытой форсунки являются пять показателей.

1. Начальное рабочее давление Рфн (НРД) форсунки сразу после ее сборки на заводе-изготовителе (давление открывания новой форсунки). НРД для закрытых форсунок разных модификаций лежит в пределах 2,7…5,2 кг/см2. Для новых форсунок из одного типоразмерного ряда НРД может отличаться не более чем на ±20%. При подборе комплекта форсунок на двигатель различие НРД не должно превышать ±4%. В продажу (как запчасти) форсунки поступают с одинаковым НРД в упаковке. Замена форсунок неполным комплектом может стать причиной нарушения нормальной работы двигателя.

2. Минимальное рабочее давление Рф т|„ (МРД) форсунки после ее приработки на двигателе (после 5000 км пробега). Это давление становится меньше НРД новой форсунки на 15…20% и стабилизируется (за 5 лет нормальной эксплуатации изменяется не более чем на 5%).

3. Рабочее давление Рф форсунки после ее приработки. Это изменяющееся во время работы двигателя давление во внутренней полости форсунки от минимального рабочего давления Рф min (МРД) до максимального значения рабочего давления Ps max(РДС)в механической системе впрыска.

4. Давление отсечки форсунки Р0 (ДОТ). Это давление, ниже которого форсунка надежно закрытаиногда называется давлением слива). Давление отсечки всегда меньше Рф min на 1,0…1,5 кг/см2, но несколько больше остаточного давления Рост в системе впрыска сразу после выключения двигателя.

5. Производительность Пф форсунки. Это количество бензина, которое распыляется через постоянно открытую форсунку за единицу времени при определенном рабочем давлении Рф в полости форсунки. Обычно Пф закрытой форсунки задается для двух крайних значений рабочего давления: Рф min и Ps max. Этим двум значениям соответствуют два режима работы двигателя: Рф m,n — холостому ходу, Ps m8K — полной нагрузке. Производительность Пф задается в см3/мин или в гр/с. Например, для закрытых форсунок 5-ти цилиндрового ДВС автомобиля AUDI-1O0 (2,2 л, 140 л/с) показатели производительности соответственно равны 30 и 90 см3/мин (при работе в системе «K-Jetronic»).

Вышедшие из строя форсунки закрытого типа ремонту не подлежат, но, как и любые другие, могут быть «промыты» в составе системы впрыска на работающем двигателе.

Электромагнитные форсунки

Электромагнитные форсунки применяются в современных системах впрыска бензина в качестве клапанных рабочих и пусковых форсунок (для систем распределенного по цилиндрам впрыска с электронным управлением), а также в качестве центральных форсунок впрыска (в системах питания с моновпрыском). Центральная форсунка наиболее распространенной конструкции для систем впрыска бензина группы «Mono».

Современные ЭМ-форсунки способны надежно срабатывать со скважностью* S = 0,5 и при этом устойчиво (управляемо) удерживать открытое состояние в течение 2…2,5 мс. Разброс этого параметра в конкретном типоразмерном ряде форсунок не более ±5%. Такой быстроте срабатывания ЭМ-форсунки отвечает частота возвратно-поступательного движения подвижного стержня электромагнита форсунки в 200…250 с-1. Это является пределом возможного для данного типа электроуправляемых форсунок.

При применении ЭМ-форсунок в качестве клапанных рабочее давление Ps в системе впрыска может быть понижено с 6,5 бар (в механических системах) до 4,8…5 бар, что повышает надежность работы электробензонасоса и понижает вероятность протечек топлива в уплотнительных соединениях бензома-гистралей.

При электронном управлении форсунками точность дозирования впрыснутого бензина значительно повышается. Это становится возможным потому, что давление внутри ЭМ-форсунки поддерживается постоянным, и количество впрыснутого топлива определяется только временем открытого состояния форсунки.

Основными параметрами ЭМ-форсунки являются:

1. Постоянное рабочее давление в полости форсунки (РДФ), равное рабочему давлению Ps системы, выраженное в бар.

2. Производительность форсунки (пропускная СПОСОбнОСТЬ В ОТКРЫТОМ СОСТОЯНИИ — В СМ3/МИН или в г/с при заданном Ps РДС).

3. Минимальное напряжение надежного срабатывания форсунки (постоянное напряжение в вольтах).

4. Минимальное время цикловой подачи топлива (минимальное надежно управляемое время продолжительности открытого состояния форсунки — в мс).

5. Внутреннее омическое сопротивление Нф форсунки (сопротивление катушки соленоида — в омах).

На корпусе форсунки набивается цифровой код, по которому в справочном каталоге можно определить все вышеперечисленные параметры. На корпусе выбивается также торговый знак или название фирмы-изготовителя.

О внутреннем омическом сопротивлении Нф форсунки следует сказать отдельно. Если катушка соленоида намотана медным проводом, то получить величину Нф более 2…3 Ом невозможно (накладывается требование минимизации индуктивности Ls катушки). В таком случае для ограничения величины рабочего тока 1ф форсунки последовательно с катушкой соленоида включают дополнительный резистор. Применяют также обмоточный провод с высоким удельным сопротивлением (для катушки соленоида), что исключает необходимость установки дополнительных резисторов. Но в любом случае общий средний ток управления сразу всеми форсунками (или группой форсунок) впрыска на двигателе не должен превышать значения 3…5 А. В некоторых случаях на многоцилиндровых двигателях применяют «групповое» управление форсунками. Это когда форсунки объединены в группы, а каждая группа управляется от отдельного электронного блока. Но наиболее эффективной является система впрыска бензина, в которой каждая рабочая клапанная ЭМ-форсунка управляется независимо от других (последовательный синхронизированный распределенный по цилиндрам импульсный впрыск бензина с управлением от многоканального ЭБУ впрыском).

По типу запирающего клапана ЭМ-форсунки, как и гидромеханические, подразделяют на три вида:

— форсунки со сферическим профилем запорного элемента:

— форсунки с штифтовым клапаном (с конусным или игольчатым запорным стержнем):

— форсунки с дисковым клапаном (с плоским или тарельчатым запорным элементом).

Выпускаются форсунки с внутренним электрическим сопротивлением 2,4 Ом: 12,5 Ом; 16 Ом. Малое сопротивление связано с применением обмоточного провода из меди и с необходимостью иметь малую величину индуктивности L соленоида, которая прямо зависит от числа витков Wc обмотки соленоида.

Низкое сопротивление форсунки увеличивают дополнительным сопротивлением в 6…8 Ом, что уменьшает потрябляемый ток. Обмотки высокоомной форсунки выполнены из провода с большим удельным сопротивлением (например, из латуни), что позволяет иметь малое L и большое R.

По производительности П впрыска форсунки подбирают по типам и мощности тех двигателей, на которые эти форсунки устанавливаются. Производительность форсунки определяется под рабочим давлением системы, как количество Кв бензина, прошедшего через форсунку за единицу времени t, если она постоянно открыта.

Пусковые электромагнитные форсунки

К электромагнитным форсункам относятся и пусковые гидроклапаны с электромагнитным управлением, которые по принципу действия мало чем отличаются от ЭМ-форсунок. Именно поэтому пусковые гидроклапаны чаще называют пусковыми форсунками.

Основное назначение пусковой форсунки (ПС-форсунки) — это работа в механической системе непрерывного распределенного впрыска во время запуска холодного двигателя. Иногда ПС-форсунка используется как форсажное устройство, наподобие ускоритвльного насоса в карбюраторе, или как устройство для запуска перегретого двигателя с турбонаддувом. Пусковая форсунка применяется и в некоторых системах впрыска группы «L». В любом случае ПС-форсунка работает непосредственно от бортсети автомобиля, а в систему электронного управления двигателем включается опосредовано через специальное электронное реле управления.

К ПС-форсункам требования высокой скорости срабатывания не предъявляются, что значительно упрощает конструктивное исполнение ее составных компонентов. Так, масса якоря электромагнита, который (якорь) одновременно является и запирающим элементом клапана форсунки, число витков катушки электромагнита, сечение распылительного сопла, упругость возвратной пружины — все это заметно увеличено по сравнению с рабочей клапанной ЭМ-форсункой.

Форсунка закрытого типа с плунжерным насосом

Ведутся исследования в направлении поиска принципиально новых способов впрыска бензина с помощью форсунок. Испытаны так называемые магнитоэлектрические форсунки, которые отличаются высоким быстродействием (0,5 мс), так как работают с принудительным высокочастотным (до 1000 с»1) переключением полярности магнитного поля в катушке соленоида.

Перспективными считаются также форсунки закрытого типа с дополнительным электромагнитным управлением (электрогидравлические).

В системах впрыска бензина группы «Д» (впрыск в камеру сгорания) используется насос-форсунка закрытого типа с плунжерным насосом высокого давления, который приводится в действие от кулачка распредвала.

Насос-форсунка оснащен сливным каналом с быстродействующим электрогидравлическим клапаном. Комбинация — плунжерный насос, закрытая гидромеханическая форсунка, электроуправляемый от электронной автоматики сливной канал — дает возможность реализовать так называемый «послойный впрыск бензина» непосредственно в камеру сгорания ДВС. Это обеспечивает значительную экономию топлива за счет работы двигателя на очень бедных ТВ-смесях (а = 2,0), а также повышает ряд его эксплуатационных показателей.

При послойном впрыске цикловая подача бензина непрерывно дифференцируется по времени посредством управления давлением в рабочей полости насос-форсунки (под плунжером). Давление регулируется электроуправляемым гидроклапаном в сливном канале. Суть послойного впрыска топлива состоит в его подаче отдельными, строго дозированными порциями. Получается так: за один цикл впрыска бензин подается прямо в цилиндр не сплошной однородной струей, а несколькими частями, каждая из которых образует «свой» коэффициент избытка воздуха а. В объеме цилиндра образуется «послойный пирог» из ТВ-смеси разной концентрации. Преимущество послойного впрыска бензина состоит в том, что в первый момент воспламенения в зону центрального электрода свечи зажигания подается нормальная (стехиометрическая) ТВ-смесь с а = 1, которая легко возгорается. Далее процесс горения топлива в очень бедной ТВ-смеси (а = 2.0) поддерживается за счет «открытого огня», образовавшегося в первый момент воспламенения. Однако система впрыска бензина с насос-форсунками обладает двумя существенными недостатками: она содержит дорогостоящие и очень сложные механические устройства, а также способствует появлению значительных количеств оксидов азота (N0X) в выхлопных отработавших газах двигателя, бороться с которыми крайне сложно. Тем не менее система выпускается фирмой TOYOTA для двигателей TD4 легковых автомобилей.

Обслуживание форсунок (инжектора) бензиновых двигателей

Многие современные автомобили оснащаются системами впрыска топлива. Состояние форсунок — неотъемлемой части системы впрыска — во многом определяет эффективность работы двигателя. Впрыск топлива имеет неоспоримые преимущества по сравнению с карбюраторным принципом смесеобразования. В первую очередь, это более точное дозирование топлива, а следовательно, большая экономичность и приемистость автомобиля и меньшая токсичность отработавших газов. Однако основная исполнительная деталь системы впрыска — форсунка — работает в тяжелых условиях и поэтому весьма требовательна к обслуживанию.

Общие понятия

Форсунка (инжектор) — управляемый электромагнитный клапан, обеспечивающий дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя. Существуют форсунки для центрального (одноточечного, моно) и для распределённого (многоточечного) впрыска. Блок управления — электронный блок, управляющий системой впрыска, в частности работой форсунок.

Устройство и принцип работы

Топливо подаётся к форсунке под определённым (зависящим от режима работы двигателя) давлением. Электрические импульсы, поступающие на электромагнит форсунки от блока управления, приводят в действие игольчатый клапан, открывающий и закрывающий канал форсунки. Количество распыляемого топлива пропорционально длительности импульса, задаваемой блоком управления. Форма и направление распыляемого факела играют существенную роль в процессе смесеобразования и определяются количеством и расположением распылительных отверстий.

Расположение, классификация и маркировка форсунок

Центральный впрыск — В общий впускной трубопровод топливо впрыскивается одной форсункой (или двумя как на Хонде), которая устанавливается перед дроссельной заслонкой, в месте, где «должен стоять карбюратор», и характеризуется низким сопротивлением обмотки электромагнита (до 4-5 Ом).Распределённый впрыск — Отдельные форсунки осуществляют впрыск топлива во впускные трубопроводы каждого цилиндра. Они располагаются у основания впускных трубопроводов (у корпуса головки блока цилиндров) и отличаются относительно высоким сопротивлением обмоток электромагнитов (до 12-16 Ом). Или меньшим, но с дополнительным блоком сопротивлений. На некоторых автомобилях последнего поколения топливо подаётся непосредственно в камеру сгорания (непосредственный впрыск). Форсунки таких двигателей отличаются высоким рабочим напряжением электромагнита (до 100 В).В маркировке форсунок может отражаться фабричная (торговая) марка или название; каталожный номер или наименование; номер серии.

Основные признаки и причины неисправности форсунок

Состояние форсунок существенно влияет на работу двигателя. Основными признаками их неисправности бывают: недостаточная мощность, развиваемая двигателем; рывки и провалы при увеличении нагрузки на двигатель; неустойчивая работа на малых оборотах; повышенная токсичность отработавших газов. Наиболее распространенной неисправностью форсунок является их загрязнение. Они расположены в зоне воздействия высоких температур. Следствие этого — закоксовывание содержащимися в топливе (особенно низкокачественном) смолами, образование на форсунке твердых отложений, перекрывающих (частично или полностью) распылительные отверстия и нарушающих герметичность игольчатого клапана. Кроме того, общее загрязнение элементов топливной системы (бака, трубопроводов, фильтра и т.д.) приводит к засорению частичками шлама каналов и фильтра форсунки. Основным способом восстановления нормальной работоспособности форсунок является их промывка.

Промывка форсунок

Эта операция подразумевает удаление (вымывание) накопившихся загрязнений из системы. К основным способам промывки форсунок относятся: промывка специальными присадками к топливу; промывка без демонтажа форсунок с двигателя с помощью специальной установки; промывка на ультразвуковом стенде с демонтажом форсунок с двигателя. Промывка с помощью присадок к топливу отличается простотой и заключается в периодическом (каждые 2-3 тыс.км) добавлении в топливо специальных препаратов. Это позволяет промывать не только сами форсунки, но и всю топливную систему. Данный способ эффективен при регулярном удалении небольших загрязнений и носит, скорее, профилактический характер. Внимание! Удаление застарелых отложений подобным методом может привести к прямо противоположному результату: большое количество шлама, смытого моющей присадкой со стенок топливной системы, засоряет трубопровод, топливный фильтр, а иногда и сами форсунки, окончательно выводя их из строя. Промывка форсунок с помощью специальной установки без их демонтажа заключается в работе двигателя на специальном промывающем топливе (сольвенте). Для этого отключается штатный топливный насос автомобиля и магистраль слива топлива в бак (обратка), а топливопровод системы впрыска соединяется с установкой, имеющей резервуар с сольвентом, который под давлением подаётся на форсунки. Процесс делится на несколько этапов. Сначала двигатель работает в течении 15 минут в режиме холостого хода. Затем его останавливают на 15 минут для размягчения особо стойких отложений. Потом двигатель снова запускается и работает 15 минут в режиме периодического увеличения оборотов до их максимального числа. Заключительным этапом промывки является восстановление соединений штатных топливопроводов и работа двигателя на бензине в течении 30 минут. Подобную промывку рекомендуется проводить через каждые 15-20 тыс. км пробега. Промывка на ультразвуковом стенде с демонтажом форсунок применяется в качестве крайней меры для удаления больших затвердевших отложений, когда первые два способа не приводят к желаемым результатам. Принцип действия таких стендов основан на разрушении отложений погруженной в специальный моющий состав форсунки с помощью ультразвука. Кроме того, стенды, как правило, позволяют точно оценить производительность и качество распыла форсунки.

виды, принцип работы и обслуживание

Что такое форсунки? Как многим известно — это важный элемент двигателя любого типа, который предназначен для подачи топлива и стабильного функционирования системы впрыска. Попросту говоря, форсунки (или инжектор, как еще их называют) являются своего рода мини-насосом, при помощи слаженной работы которого топливо доходит до конечной точки, преобразуясь впоследствии в энергию. Поломка форсунок может стать серьезной причиной поломки спецтехники. Именно поэтому необходимо уделять должное внимание уходу за форсунками, так как их ремонт может встать в довольно приличную сумму.

Какова же основная цель работы форсунок? Все довольно просто — они распыляют топливо в камере сгорания двигателя, как бензинового, так и дизельного. Это топливо впоследствии протекает через сопло — специальное отверстие, преобразуясь в так называемый факел, который меняет его агрегатное состояние из жидкого в газообразное и смешивает с воздухом.

Таким образом, можно выделить несколько основных задач форсунок:

• обеспечение правильной дозировки топлива, которое подается в моторный отсек;
• обеспечение подготовки топливной смеси, а также ее правильное направление;
• обеспечение стабильной работы системы впрыска и камеры сгорания;
• обеспечение правильной скорости вброса топлива.

Виды форсунок

Выделяют несколько видов форсунок:

1. Механические — самая популярная разновидность форсунок катерпиллер, которая используется десятки лет. Это клапан, который, при каждом своем открытии, образует необходимое для работы двигателя давление. Также в конструкции механической форсунки важное значение имеют корпус и игла, которая подвергается воздействию пружины и, тем самым, закрывает сопло, о котором говорилось выше. Надежность использования такого вида форсунок обеспечивает компрессор, который предотвращает возможное перегревание двигателя.
2. Электромагнитные форсунки  работают по аналогии с механическими, различие лишь в том, что поднятие иглы обеспечивается не пружиной, а магнитом. Как правило, электромагнитные форсунки используются в инжекторных моторах, функционирующих на бензиновом топливе.
3. Электрогидравлические форсунки нашли свое применение в дизельных двигателях. Это комбинация механических и электромагнитных форсунок: сверху конструкции расположена камера, которая работает в паре с клапаном на электромагните, а снизу, где впрыскивается топливо, функционирует впускной дроссель.
4. Пьезоэлектрические форсунки работают по схеме электрогидравлических. Но здесь главный элемент, который отвечает за работу всей запчасти, — специальный кристалл. Под его давлением приводится в действие сливная магистраль, расположенная сверху, а основная нагрузка здесь ложится на клапан.

Обслуживание топливных форсунок

Очень важно соблюдать правила ухода за форсунками и проводить регулярную чистку. Так Вы можете избежать непредвиденных поломок.

Специалисты выделяют несколько методов чистки:

• ультразвуковая (самостоятельно такую чистку выполнить невозможно, она происходит с использованием специального оборудования). Плюсы такой чистки – в быстрых сроках;
• используйте стенд для чистки, чтобы очистить форсунки, через них будет циркулировать специальная жидкость;
• можно приобрести очищающие присадки, жидкость заливается в бак, благодаря хорошему составу средства, загрязнения с деталей быстро удалятся;
• форсунки можно промыть вручную (подготовьте жидкость для промывания, небольшую силиконовую трубку, аккумулятор, два провода, нужные инструменты).

 

Как увеличить срок службы форсунок:

• приобретайте топливо хорошего качества;
• используйте присадки для топлива, они хорошо подходят как средство для профилактики;
• стоит помнить, что профилактическая очистка должна проходить как минимум 1 раз в 2 года.

Регулировка работы форсунок катерпиллер производится исключительно на специальном оборудовании при помощи максиметра, который с высокой точностью поможет определить уровень эффективности данной запчасти. Иногда прибегают к использованию эталонной форсунки для сравнения уровня работы с вышедшей из строя. Основной параметр проверки — герметичность. При отклонении от нормы необходим ремонт форсунок caterpillar c15. Но, как всем известно, новое всегда лучше старого. Не стоит рисковать работой всего двигателя из-за поломки форсунки, стоит попросту заменить ее на новую. В ООО «ИНЖЭКС» Вы всегда сможете подобрать нужные запчасти ко всей спецтехнике  по подходящей цене. Качество наших запчастей вы уже оцените на следующий день.

Система HEUI

На дизельных моторах нередко можно встретить насос-форсунки. Яркий пример — шестилитровый мотор 3116 В компании Caterpillar. Данная система дает более высокую мощность мотора при минимальных топливных затратах для его работы, сравнительно невысокому уровню токсичности и шума. Конструкция насос-форсунок включает в себя, помимо клапана и иглы, еще поршень и плунжер.

Встретить такую разновидность форсунок катерпиллер можно, как правило, на дизельных моторах американского производства. Основное их преимущество — простота в обслуживании.

Самыми надежными в мире неизменно считаются форсунки caterpillar С9. Прогрессивные технологии с течением времени привели концерн к разработке мер по повышению их экологичности, когда европейские производители запчастей старались придумать что-то  новое, американцы совершенствовали уже существующие элементы, причем довольно успешно. Так была создана система HEUI.

Основа данной системы — это насос-форсунки, о которых говорилось ранее. Сменилось их управление — стал использоваться электромагнит, также HEUI получили гидропривод, а впрыск топлива в систему стал производиться двумя этапами. Повысилась эффективность сгорания топлива, в связи с тем, что сначала производится впрыск небольшого его количества, а потом — сжигания основной части.

Система HEUI хорошо подходит для двигателей, установленных на крупногабаритной технике, — тракторах, погрузчиках, самосвалах.

Ну а выбрать форсунки вы уже сейчас можете в ООО «ИНЖЭКС». Товар всегда в наличии, доставку производим от 1 дня удобной вам транспортной компанией в любой город. А также следите за нашими акциями и приобретайте запчасти со скидкой!

Форсунка двигателя внутреннего сгорания: виды форсунок и принцип работы

Форсунка или инжектор – важный механизм топливной системы, предназначенный для своевременной и дозированной подачи и впрыска топливной смеси в камеру сгорания ДВС. Топливными форсунками оснащаются современные инжекторные системы в большинстве дизельных и бензиновых двигателей.

Фото: clauretano (flickr.com/photos/clauretano/)

Виды форсунок

По методу впрыска современные топливные форсунки делятся на три вида – электромагнитные, электрогидравлические и пьезоэлектрические.

Электромагнитные форсунки

Такой вид форсунок зачастую устанавливают в бензиновые двигатели. Подобные форсунки имеют простое и понятное устройство, состоящее, собственного говоря, из клапана электромагнитного типа, распылительной иглы и сопла.

Принцип работы электромагнитных форсунок также довольно прост. Подача напряжения на обмотку возбуждения клапана происходит строго в установленное время, в соответствии с заложенной программой.

Напряжение создает определенное магнитное поле, которое затягивает грузик с иглой из клапана, тем самым высвобождая сопло. Результатом всех действий является впрыск нужного количества топлива. По мере снижения напряжения, игла принимает исходное положение.

Электрогидравлические форсунки

Следующий вид форсунок применяется в дизелях, а также в двигателях с топливной системой Common Rail. Электрогидравлические форсунки в отличие от предыдущего вида имеют более сложное устройство, основными элементами которого являются дроссели (впускной и сливной), электромагнитный клапан и камера управления.

В основе работы такого типа форсунок лежит использование высокого давления топливной смеси как в момент впрыска, так и при его остановке. На начальном этапе электромагнитный клапан закрыт, а игла форсунки максимально прижата к своему седлу в камере управления. Прижимной силой является сила давления топлива, которая направлена на поршень, расположенный в камере управления.

Одновременно с этим с другой стороны топливо давит и на иглу, но поскольку площадь поршня заметно больше, чем площадь иглы, то в виду этой разницы сила давления на поршень больше, чем сила давления на иглу, которая плотно прижимается к седлу, перекрывая доступ топливу. В это время подача топлива не осуществляется.

Полученный сигнал от блока управления запускает клапан с одновременным открытием сливного дросселя. Происходит вытекание топлива из камеры управления в сливную магистраль. Дроссель впуска в это время препятствует тому, чтобы давление в камере сгорания и во впускной магистрали быстро выровнялось.

При этом, по мере снижения давления на поршень ослабевает его прижимное усилие, а поскольку давление на иглу не изменяется, то она поднимается, и в этот момент происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрические форсунки

Последний вид форсунок принято считать наиболее совершенным и перспективным среди всех описанных видов. Пьезофорсунки используются на дизельных ДВС с системой подачи топлива Common Rail. Конструктивно такие форсунки состоят из пьезоэлемента, толкателя, переключающего клапана, а также иглы.

Пьезофорсунки работают по принципу гидравлического механизма. Изначально игла размещается в седле при воздействии на нее высокого давления ТС. При поступлении электрического сигнала на пьезоэлемент, происходит его изменение в размере (его длина увеличивается), за счет чего пьезоэлемент буквально толкает поршень толкателя, который в свою очередь давит на поршень переключающего клапана.

Это приводит к открытию переключающего клапана, через него топливо устремляется в сливную магистраль, давление в верхней части иглы снижается и за счет не изменившегося давления снизу, игла поднимается. При подъеме иглы происходит впрыск топлива.

Основным преимуществом такого вида форсунок является их скорость срабатывания (до 4 раз быстрее, чем в клапанной системе), что позволяет обеспечить многократный впрыск за один рабочий цикл двигателя. При этом объем подаваемого топлива зависит от двух параметров – от продолжительности воздействия на пьезоэлемент, и от давления топлива в рампе.

Преимущества и недостатки форсунок

И в завершении хотелось бы сказать несколько слов о том, какие же преимущества и недостатки имеются у топливных форсунок, если сравнивать их с карбюраторами.

Преимущества топливных форсунок:

• Экономия при расходе топлива благодаря точной системе дозирования;
• Минимальный уровень токсичности двигателей, оснащенных топливными форсунками;
• Возможность увеличения мощности силового механизма до 10%;
• Простота и легкость при запуске в любую погоду;
• Возможность улучшения динамических показателей любого автомобиля;
• Отсутствие необходимости в частой замене и чистке

Недостатки форсунок:

• Возможные сбои в работе или серьезные поломки в результате использования топлива низкого качества, которое губительно сказывается на чувствительном механизме форсунок.
• Высокая стоимость ремонта и замены форсунки в целом и отдельных ее элементов.

Схемы подготовлены по материалам Volkswagenag.com

Устройство и принцип работы пьезофорсунок

 

Устройство пьезоэлектрической форсунки

В основе устройства форсунки этого типа лежит принцип обратного пьезоэффекта. Суть его заключается в том, что под действием поступающего напряжения происходит изменение геометрических параметров, в частности длины, кристалла, обладающего пьезоэлектрическими свойствами. На этом же принципе, кстати, основаны проверка, диагностика и ремонт пьезофорсунок.

Основными узлами пьезофорсунки являются:

1. пьезоэлемент, соединенный с поршнем-толкателем;

2. толкатель;

3. переключающий клапан;

4. игла впрыска.

 

Принцип действия

Работа пьезофорсунки основана на принципе гидравлического сопротивления. В исходом состоянии игла устройства плотно посажена в седло. Этому способствует высокое давление над верхней ее частью, создаваемое топливным насосом. При поступлении сигнала из ЭБУ пьезоэлемент увеличивается в длине, что передает усилие на поршень толкателя. Последний открывает переключающий клапан. Благодаря этому топливо, находящееся над иглой, поступает в сливную магистраль за счет высокого давления. В результате этого давление топлива над иглой становится меньше, чем в нижней ее части. По закону гидравлики игла приподнимается и осуществляется впрыск топлива.

 

Достоинства пьезофорсунок

1. Максимальное быстродействие и совершенное управление фазами впрыска. По сравнению с электромагнитным клапаном пьезоэлектрический срабатывает в 4 раза быстрее. Это способствует меньшему времени отклика и лучшему и более точному разделению фаз впрыска.

2. Переменное значение давления впрыска. Пьезофорсунки лучше отвечают требованиям необходимости применения разного давления впрыска при различных фазах работы двигателя (запальной, рабочей).

3. Минимальный уровень шума при работе двигателя, что обусловлено быстродействием пьезоклапана и минимальным диаметром плунжера форсунки.

4. Высокий КПД форсунки благодаря тому, что для функционирования клапана требуется подавать электрический сигнал минимальной мощности. Уменьшение объема топлива поспособствовало сужению диаметра плунжера пьезофорсунки.

 

Особенности применения, диагностика и ремонт пьезофорсунок

Пьезоэлектрические форсунки существенно улучшают качество работы двигателя, уменьшают расход топлива и практически сводят к нулю вредные выбросы из-за неполного сжигания топливной смеси. Однако такая совершенная система впрыска требует и максимально качественно топлива. Малейшие загрязнения быстро выведут ее из строя и приведут к поломке. Только последующая проверка пьезофорсунок на стенде компании-производителя может дать точное определение истинной причины их поломок. В любом случае ремонт пьезофорсунок почти вдвое выгоднее покупки и установки новых.

 

 

 

Инжектор

— обзор | Темы ScienceDirect

2.5 Двигатель внутреннего сгорания

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

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

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

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

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

•

Форсунки: закачайте топливо и газ в CC.

•

Топливные фильтры: разделение выхлопных газов и выхлопных газов.

•

Топливопроводы: они должны быть нестабильными и устойчивыми к нагрузкам.

•

Турбокомпрессор: увеличивает воздух, поступающий в цилиндр.

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

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

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

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

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

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

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

Идеальный тепловой КПД цикла Отто может быть получен следующим образом [19]: где k — показатель изоэнтропы (для воздуха k = 1.4), а ε = v1 / v2 — степень сжатия. Дизельный цикл очень похож на большинство циклов, используемых в двигателях. Основное отличие этого цикла от других циклов заключается в следующем: в начале процесса конденсации в цилиндре нет топлива, поэтому автоматический процесс сгорания не происходит в условиях скопления [19].

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

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

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

•

теплообменник выхлопных газов двигателя

•

теплообменник охлаждающей воды

•

теплообменник смазочного масла

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

Рисунок 2.9. ТЭЦ с газодизельным двигателем в качестве основного двигателя.

Как работает система впрыска топлива

Для двигатель для бесперебойной и эффективной работы он должен быть обеспечен нужным количеством топливо / воздушная смесь в соответствии с ее широким спектром требований.

Система впрыска топлива

В автомобилях с бензиновым двигателем используется непрямой впрыск топлива. Топливный насос отправляет бензин в моторный отсек, а затем он впрыскивается во впускной коллектор с помощью инжектора.Имеется либо отдельный инжектор для каждого цилиндра, либо одна или две форсунки во впускной коллектор.

Традиционно топливно-воздушная смесь регулируется карбюратор , инструмент, который ни в коем случае не идеален.

Его основным недостатком является то, что один карбюратор питает четыре цилиндр двигатель не может подавать в каждый цилиндр точно такую ​​же топливно-воздушную смесь, потому что некоторые цилиндры находятся дальше от карбюратора, чем другие.

Одно из решений — соответствовать сдвоенные карбюраторы, но их трудно правильно настроить.Вместо этого многие автомобили теперь оснащаются двигателями с впрыском топлива, в которых топливо подается точными порциями. Двигатели, оборудованные таким образом, обычно более эффективны и мощнее карбюраторных, а также могут быть более экономичными и менее ядовитыми. выбросы .

Впрыск дизельного топлива

В впрыск топлива система в автомобилях с бензиновым двигателем всегда косвенная, бензин впрыскивается во впускной патрубок многообразие или впускной порт, а не непосредственно в камеры сгорания .Это обеспечивает хорошее смешивание топлива с воздухом перед тем, как попасть в камеру.

Многие дизельные двигатели однако используется прямой впрыск, при котором дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, заполненный сжатым воздухом. В других используется непрямой впрыск, при котором дизельное топливо впрыскивается в камеру предварительного сгорания специальной формы, которая имеет узкий канал, соединяющий ее с камерой сгорания. крышка цилиндра .

В цилиндр втягивается только воздух. Он так сильно нагревается сжатие распыленное топливо, впрыскиваемое в конце ход сжатия самовоспламеняется.

Базовая инъекция

Все современные системы впрыска бензина используют непрямой впрыск. Специальный насос отправляет топливо под давление от топливный бак в моторный отсек, где, все еще находясь под давлением, он распределяется индивидуально по каждому цилиндру.

В зависимости от конкретной системы топливо подается во впускной коллектор или впускной канал через инжектор . Это работает так же, как спрей сопло из шланг , чтобы топливо выходило в виде мелкого тумана.Топливо смешивается с воздухом, проходящим через впускной коллектор или канал, и топливно-воздушная смесь поступает в горение камера.

Некоторые автомобили имеют многоточечный впрыск топлива, при котором каждый цилиндр получает питание от собственной форсунки. Это сложно и может быть дорого. Чаще используется одноточечный впрыск, когда один инжектор питает все цилиндры, или один инжектор на каждые два цилиндра.

Форсунки

Форсунки, через которые распыляется топливо, ввинчиваются форсункой вперед либо во впускной коллектор, либо в головку блока цилиндров и расположены под углом, так что струя топлива направляется к впускному отверстию. клапан .

Форсунки бывают одного из двух типов, в зависимости от системы впрыска. Первая система использует непрерывный впрыск где топливо впрыскивается во впускное отверстие все время работы двигателя. Форсунка просто действует как распылительная форсунка, разбивая топливо на мелкие брызги — на самом деле он не контролирует поток топлива. Количество распыляемого топлива увеличивается или уменьшается с помощью механического или электрического блока управления — другими словами, это похоже на включение и выключение крана.

Другая популярная система — это впрыск по времени (импульсный впрыск) где топливо доставляется партиями, чтобы совпасть с индукция Инсульт цилиндра. Как и в случае непрерывного впрыска, впрыском по времени также можно управлять механически или электронно.

Самые ранние системы управлялись механически. Их часто называют впрыском бензина (сокращенно PI), и поток топлива регулируется механическим регулятором. Эти системы страдают от недостатков механической сложности и плохой реакции на нажатие педали газа.

Механические системы в настоящее время в значительной степени вытеснены электронный впрыск топлива (сокращенно EFi). Это происходит благодаря повышению надежности и снижению затрат на электронные системы управления.

Типы топливных форсунок

Форсунка механическая

Могут быть установлены два основных типа инжектора, в зависимости от того, управляется ли система впрыска механически или электронно.В механической системе инжектор подпружиненный в закрытое положение и открывается давлением топлива.

Электронный инжектор

Форсунка в электронной системе также удерживается закрытой пружиной, но открывается с помощью электромагнит встроен в корпус инжектора. В электронный блок управления определяет, как долго инжектор остается открытым.

Механический впрыск топлива

Lucas с механической системой впрыска топлива

В системе Lucas топливо из бака под высоким давлением перекачивается в топливный аккумулятор.Оттуда он попадает в распределитель топлива, который отправляет порцию топлива в каждую форсунку, откуда оно попадает во впускное отверстие. Воздушный поток регулируется заслонкой, которая открывается при нажатии на педаль акселератора. По мере увеличения потока воздуха распределитель топлива автоматически увеличивает поток топлива к форсункам, чтобы поддерживать правильную сбалансированность топливно-воздушной смеси. Для холодного запуска используется воздушная заслонка на приборной панели или, на более поздних моделях, микропроцессорный блок управления приводит в действие специальный инжектор холодного запуска, который впрыскивает дополнительное топливо для создания более богатой смеси.Как только двигатель прогреется до определенной температуры, термовыключатель автоматически отключает форсунку холодного пуска.

Механический впрыск топлива использовался в 1960-х и 1970-х годах многими производителями на своих высокопроизводительных спортивных автомобилях и спортивных седанах. Одним типом, установленным на многих британских автомобилях, включая Triumph TR6 PI и 2500 PI, была система Lucas PI, которая представляет собой систему с таймером.

А высокого давления электрический топливный насос установлен рядом с топливным баком, нагнетает топливо под давлением 100 фунтов на квадратный дюйм до уровня топлива аккумулятор .Это в основном краткосрочный резервуар который поддерживает постоянное давление подачи топлива, а также сглаживает импульсы топлива, поступающего из насоса.

От аккумулятор , топливо проходит через бумагу элемент фильтр а затем подается в блок управления дозатором топлива, также известный как распределитель топлива . Этот агрегат приводится в движение распредвал и его задача, как следует из названия, состоит в том, чтобы распределять топливо по каждому цилиндру в нужное время и в нужных количествах.

Количество впрыскиваемого топлива регулируется заслонкой, расположенной в воздухозаборнике двигателя.Заслонка находится под блоком управления и поднимается и опускается в ответ на воздушный поток — когда вы открываете дроссельную заслонку, «всасывание» из цилиндров увеличивает воздушный поток, и заслонка поднимается. Это изменяет положение челночного клапана в блоке управления дозированием, чтобы позволить большему количеству топлива впрыскиваться в цилиндры.

От дозатора топливо по очереди подается к каждой из форсунок. Затем топливо впрыскивается во впускное отверстие в головке блока цилиндров. Каждый инжектор содержит подпружиненный клапан, который удерживается закрытым за счет давления пружины.Клапан открывается только при впрыскивании топлива.

При холодном запуске вы не можете просто перекрыть часть воздушного потока, чтобы обогатить топливно-воздушную смесь, как в случае с карбюратором. Вместо этого ручное управление на приборной панели (напоминающее ручку воздушной заслонки) или, на более поздних моделях, data-term-id = «1915»> микропроцессор

Как работают системы впрыска топлива

Алгоритмы, управляющие двигателем, довольно сложны. Программное обеспечение должно позволять автомобилю соответствовать требованиям по выбросам на 100 000 миль, соответствовать требованиям EPA по экономии топлива и защищать двигатели от неправильного использования.И есть еще десятки других требований.

Блок управления двигателем использует формулу и большое количество справочных таблиц для определения ширины импульса для заданных условий эксплуатации. Уравнение будет представлять собой серию множества множителей, умноженных друг на друга. Многие из этих факторов будут взяты из справочных таблиц. Мы рассмотрим упрощенный расчет ширины импульса топливной форсунки . В этом примере в нашем уравнении будет только три фактора, тогда как в реальной системе управления их может быть сто или больше.

Ширина импульса = (Базовая ширина импульса) x (Фактор A) x (Фактор B)

Для вычисления ширины импульса ЭБУ сначала ищет базовую ширину импульса в справочной таблице. Базовая ширина импульса является функцией частоты вращения двигателя (об / мин) и нагрузки (которая может быть рассчитана по абсолютному давлению в коллекторе). Допустим, частота вращения двигателя составляет 2000 об / мин, а нагрузка равна 4. Мы находим число на пересечении 2000 и 4, что составляет 8 миллисекунд.

2 1

об / мин	Нагрузка
	1	2	3	4	5 98	5 98	2	3	4	5
2,000	2	4	6	8	10
3,000	3	6	9	12	15
4,000	4	8	12	16	20

В следующих примерах A и B — это параметры, поступающие от датчиков.Допустим, A — это температура охлаждающей жидкости, а B — уровень кислорода. Если температура охлаждающей жидкости равна 100, а уровень кислорода равен 3, справочные таблицы говорят нам, что коэффициент A = 0,8 и коэффициент B = 1,0.

A	Фактор A		B	Фактор B
0	1,2		0	1.0
25	1,1		1	1,0
50	1,0		2	1,0
75	0,9		3	1,0
100	0,8		4	0.75

Итак, поскольку мы знаем, что ширина основного импульса является функцией нагрузки и числа оборотов в минуту, и что ширина импульса = (ширина основного импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B) , общая ширина импульса в нашем примере равна:

8 x 0,8 x 1,0 = 6,4 миллисекунды

Из этого примера вы можете увидеть, как система управления выполняет настройки. Если параметр B представляет собой уровень кислорода в выхлопе, справочная таблица для B — это точка, в которой (по мнению разработчиков двигателей) слишком много кислорода в выхлопе; и, соответственно, ЭБУ сокращает расход топлива.

Реальные системы управления могут иметь более 100 параметров, каждый со своей таблицей поиска. Некоторые параметры даже меняются со временем, чтобы компенсировать изменения в характеристиках компонентов двигателя, таких как каталитический нейтрализатор. И, в зависимости от частоты вращения двигателя, ЭБУ, возможно, придется выполнять эти вычисления более ста раз в секунду.

Чипы производительности
Это подводит нас к обсуждению чипов производительности. Теперь, когда мы немного понимаем, как работают алгоритмы управления в ЭБУ, мы можем понять, что делают производители микросхем производительности, чтобы получить больше мощности от двигателя.

Чипы Performance производятся компаниями вторичного рынка и используются для увеличения мощности двигателя. В ЭБУ есть микросхема, которая содержит все таблицы поиска; чип производительности заменяет этот чип. Таблицы в микросхеме производительности будут содержать значения, которые приводят к увеличению расхода топлива в определенных условиях движения. Например, они могут подавать больше топлива при полностью открытой дроссельной заслонке на каждой скорости двигателя. Они также могут изменить время зажигания (для этого тоже есть справочные таблицы). Поскольку производители чипов производительности не так озабочены такими проблемами, как надежность, пробег и контроль выбросов, как производители автомобилей, они используют более агрессивные настройки в топливных картах своих чипов производительности.

Для получения дополнительной информации о системах впрыска топлива и других автомобильных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Как ухаживать за автомобилем: топливные форсунки

Что такое топливные форсунки ?

Топливная форсунка — это часть системы подачи топлива двигателя, которая принимает и распыляет бензин (или дизельное топливо) в двигатель в виде тумана под высоким давлением. Топливные форсунки управляются компьютером двигателя, чтобы оптимизировать количество топлива, а также время впрыска топлива.На каждый цилиндр приходится по одной форсунке, которая подает топливо в двигатель.

---

Связанное содержание:

Как ухаживать за автомобилем: Кондиционер

Все, что вам нужно знать о шинах

Разрядился автомобильный аккумулятор? Вот что делать

У вас пропуски зажигания в двигателе? Вот 6 возможных причин

Автомобиль не заводится? Вот 8 возможных причин

---

У разных автомобилей разные типы?

В традиционной установке топливной форсунки форсунка распыляет топливо во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом перед попаданием в камеру сгорания, где смесь может воспламениться.В последние годы все больше производителей перешли на прямой впрыск, систему, в которой топливная форсунка распыляет газ непосредственно в цилиндр, а не во впускной канал. Эта система обеспечивает более высокую топливную эффективность и лучший контроль выбросов, а также более высокую выходную мощность двигателей меньшего размера.

Почему они терпят неудачу?

Топливные форсунки не изнашиваются и могут служить даже автомобилю в течение всего срока службы. Однако, как и в случае с любой другой механической частью, есть проблемы, которые могут возникнуть и действительно возникают.Топливные форсунки могут выйти из строя из-за загрязнений (таких как грязь, скопление углерода или некачественное топливо), забивающих форсунку. Иногда их можно почистить, но часто требуется замена. Топливная форсунка может протекать из-за старения ее резиновых уплотнений или может течь из-за трещин в самой форсунке. Если виноваты уплотнения, их обычно можно заменить самостоятельно. Однако единственное средство от треснувшей форсунки — полная замена. Электрические компоненты инжектора также могут выйти из строя из-за возраста, тепла и влаги.

Как я узнаю, что у меня проблема с топливными форсунками?

Неисправная или забитая топливная форсунка приведет к пропуску зажигания в двигателе, потому что один или несколько цилиндров не получают топливо, необходимое для правильной работы. Эти пропуски зажигания обычно ощущаются как грубый холостой ход или недостаток мощности и могут идти рука об руку с сигналом проверки двигателя. Если топливная форсунка по-прежнему распыляется и работает должным образом, но протекает, вероятно, будет ощущаться запах топлива во время движения автомобиля.

Что делать, если я их не исправлю?

Протекающая топливная форсунка представляет собой определенную проблему безопасности, так как вытекшее топливо и пары могут воспламениться под капотом и вызвать быстро распространяющийся пожар. Засорение или прекращение работы форсунки не представляет опасности возгорания, но приведет к ухудшению работы автомобиля. Кроме того, это может привести к внутреннему повреждению двигателя из-за нехватки топлива и повышения температуры. Решая проблемы с топливными форсунками, когда они возникают, можно избежать опасностей и дорогостоящих счетов за ремонт.

Сколько они стоят и почему?

Замена одной топливной форсунки на более простой двигатель может стоить всего 200 долларов. Однако многие новые автомобили имеют более сложные или высокотехнологичные системы подачи топлива и, следовательно, более высокую стоимость деталей и рабочей силы. В других автомобилях могут быть труднодоступные топливные рейки (удерживающие форсунки). В некоторых случаях замена одного инжектора может стоить несколько сотен долларов или больше.

Что я должен заменить одновременно?

Если обнаруживается, что топливная форсунка неисправна, обычно рекомендуется заменить все форсунки в зависимости от возраста, состояния и / или наличия загрязняющих веществ в топливе, поскольку нет большой разницы в количестве необходимого времени.При замене форсунок также необходимо заменить небольшие резиновые уплотнительные кольца, которые герметизируют форсунку и предотвращают выход паров топлива. Если уплотнения не заменять, утечки топлива могут появиться вскоре после завершения ремонта.

Что я могу сделать, чтобы снизить стоимость ремонта?

Одной из наиболее важных вещей, которые могут помочь предотвратить преждевременный отказ топливной форсунки, является надлежащее обслуживание топливной системы. Производители часто указывают время или интервал пробега для замены топливного фильтра, поэтому обязательно проверьте и следуйте рекомендациям для вашего автомобиля, чтобы уменьшить количество загрязняющих веществ, попадающих в топливные форсунки.Другие профилактические меры включают использование высококачественного топлива и добавление чистящей присадки для топливных форсунок в бензобак примерно каждые 5000 миль или в соответствии с указаниями производителя. При необходимости ремонта могут быть доступны неоригинальные или восстановленные детали, но срок службы или качество этих деталей могут быть сокращены по сравнению с оригинальным оборудованием.

Ремонт RepairSmith — это самый простой способ отремонтировать ваш автомобиль.Впервые автовладельцы могут отремонтировать свой автомобиль на подъездной дорожке или в одном из наших сертифицированных магазинов.

Как работает служба впрыска топлива?

Ответ: Обслуживание топливных форсунок необходимо для сохранения работоспособности вашего автомобиля. Топливные форсунки расположены во впускном коллекторе и распыляют топливо через крошечное сопло. В топливной форсунке используется специальная форсунка для распыления топлива в виде тумана вместо сильной струи. Подумайте о насадке на шланге, который вы используете во дворе.Вы можете изменить способ выхода воды из форсунки. Там могут быть струйный поток, душ, туман и многие другие настройки. Топливная форсунка должна распылять топливо в виде тумана, потому что ваш двигатель легче сгорит. Когда вы нажимаете педаль газа, дроссельная заслонка вашего автомобиля (которая открывается и пропускает воздух в двигатель) работает вместе с топливными форсунками. Когда дроссельная заслонка открывается, топливная форсунка распыляет топливо для смешивания с воздухом, а затем попадает в цилиндры сгорания двигателя.Топливные форсунки со временем могут загрязняться и забиваться, что приведет к снижению производительности, плохому расходу топлива и даже загрязнению выхлопных газов. Топливная форсунка может засориться вокруг клапана и форсунки. Отверстие на форсунке топливной форсунки очень маленькое; Поскольку форсунка топливной форсунки должна распылять мелкий туман, любое небольшое скопление топлива может повлиять на работу топливной форсунки. Наращивание может состоять из воска, грязи и других отложений углерода. Большая часть накоплений происходит в результате коротких поездок, что означает, что автомобиль обычно едет всего пятнадцать минут; некачественный бензин, не содержащий моющих средств, также вызывает наросты.Моющие средства действительно могут очистить топливную форсунку во время вождения, но многие нефтеперерабатывающие заводы удаляют моющие средства из своего топлива, чтобы продавать газ по более низкой цене. Если топливная форсунка загрязнена или забита, ваш двигатель не будет получать необходимый поток топлива смешиваться с воздухом, что приведет к ухудшению разгона, производительности двигателя и уменьшению расхода топлива. Обслуживание впрыска топлива можно выполнить, оставив топливную форсунку в автомобиле или вынув ее. Практически всегда обслуживание впрыска топлива можно производить, если топливная форсунка все еще находится в автомобиле, если только ее не нужно заменять.Во время полного впрыска топлива выполняется несколько вещей: проверяется давление и объем вашего топливного насоса; ваш регулятор давления проверен; топливная рампа, которая представляет собой трубу, по которой топливо подается от насоса к топливной форсунке, и экран топливной форсунки промывается; ваши топливные форсунки промываются и очищаются; промывается дроссельная заслонка и воздушные каналы; компьютер вашего двигателя проверяется, чтобы убедиться, что смесь воздух / топливо правильная и все датчики работают.

Когда заменять топливную форсунку

В процессе эволюции топливная форсунка переместилась из впускного коллектора в камеру сгорания.Это сделало их более точными в дозировании топлива. Если эта точность нарушается из-за ограничений, электрических проблем или проблем с топливом, это может вызвать проблемы с управляемостью. Вот 10 признаков, на которые следует обратить внимание, когда вам нужно заменить топливную форсунку или ее нужно обслужить.

1. Ограничения

Ограничение только от 8% до 10% в одной топливной форсунке может обеднить топливную смесь и вызвать пропуски зажигания. Когда это происходит, несгоревший кислород попадает в выхлопные газы и делает показания датчика O2 обедненным.В более старых многопортовых системах, которые запускают форсунки одновременно, компьютер выполняет компенсацию, увеличивая время включения всех форсунок, что может привести к чрезмерно богатому топливу в других цилиндрах.

Форсунки прямого впрыска более чувствительны к ограничениям из-за точного количества топлива, которое они впрыскивают в камеру сгорания.

2. Проблемы с турбонаддувом

В двигателях с турбонаддувом грязные форсунки могут иметь опасный эффект наклона, который может привести к детонации, приводящей к повреждению двигателя.Когда двигатель находится в режиме наддува и на более высоких оборотах, ему нужно все топливо, которое могут подавать форсунки. Если форсунки загрязнены и не могут удовлетворить потребности двигателя, топливная смесь будет обедненной, что приведет к взрыву. Отклонение от нормы может привести к более высокой температуре выхлопных газов и отказу турбины.

3. Тепловая выдержка

При выключении двигателя форсунки подвергаются нагреву. Остаток топлива испаряется в форсунках форсунок, оставляя парафиновые олефины.Поскольку двигатель выключен, поток охлаждающего воздуха не проходит через отверстия, а топливо не проходит через форсунки, чтобы смыть его, поэтому тепло превращает олефины в твердые отложения лака. Со временем эти отложения могут накапливаться и забивать форсунки. Даже если у автомобиля небольшой пробег, короткие ездовые циклы и повышенное тепловыделение могут засорить инжектор.

Поскольку образование этих отложений является нормальным следствием работы двигателя, в бензин добавляют моющие средства для поддержания чистоты форсунок.Но если автомобиль используется в основном для коротких поездок, отложения могут накапливаться быстрее, чем моющие средства могут их смыть. В четырехцилиндровых двигателях форсунки № 2 и № 3 находятся в наиболее горячих местах и ​​имеют тенденцию к засорению быстрее, чем концевые форсунки на цилиндрах № 1 и № 4. То же самое относится к форсункам в средних цилиндрах. в шести- и восьмицилиндровых двигателях. Чем горячее место, тем более уязвим инжектор к засорению из-за нагревания. Форсунки корпуса дроссельной заслонки менее уязвимы для теплового воздействия из-за их расположения высоко над камерой впускного коллектора.

Поглощение тепла может повлиять на форсунки прямого впрыска из-за их расположения в головке. Даже при более высоком давлении отверстия могут со временем забиваться.

4. Увеличение или уменьшение долгосрочных и краткосрочных сокращений топлива

Кривые калибровки топлива в модуле управления трансмиссией (PCM) основаны на динамометрических испытаниях OEM с использованием нового двигателя. Давление топлива находится в пределах указанного диапазона для этого двигателя, а все форсунки чистые и новые. Встроенные в PCM стратегии адаптивного управления подачей топлива позволяют ему регулировать как краткосрочную, так и долгосрочную корректировку подачи топлива, чтобы компенсировать отклонения в давлении топлива и подаче топлива, чтобы поддерживать правильное соотношение воздух / топливо — но только в определенных пределах.

PCM не может увеличить продолжительность работы форсунки настолько, чтобы компенсировать разницу, если:

• Форсунка забивается отложениями топливного лака и не может подать нормальную дозу топлива, когда она находится под напряжением, или
• Давление топлива в форсунке падает ниже указанного в спецификации из-за слабого топливного насоса, забитого топливного фильтра или негерметичного регулятора давления топлива.

Это может привести к слишком обедненной топливно-воздушной смеси, что приведет к пропуску зажигания в цилиндре.

5. Недостаточное сопротивление

Соленоид в верхней части форсунки создает магнитное поле, которое подтягивает стержень форсунки вверх, когда форсунка находится под напряжением. Магнитное поле должно быть достаточно сильным, чтобы преодолевать давление пружины и давление топлива над цапфой, иначе форсунка может не открыться полностью. Короткое замыкание, обрыв или чрезмерное сопротивление в соленоиде форсунки также могут вызвать проблемы.

Обычно соленоиды часто закорачивают внутри при выходе из строя форсунок, что вызывает падение сопротивления.Если в спецификации указано, например, 3 Ом, а у инжектора всего 1 Ом, он будет потреблять больше тока, чем другие инжекторы. Слишком большой ток, протекающий к форсунке, может привести к отключению схемы драйвера форсунки PCM, убивая любые другие форсунки, которые также используют эту же схему драйвера. Один из способов проверить форсунки — омметром.

6. Увеличенное время проворачивания

Утечка из форсунки приведет к потере давления в рампе, когда автомобиль находится в сидячем положении, что приведет к более длинному, чем обычно, кривошипу, поскольку для создания давления в рампе потребуется дополнительное время.

Нормальное время запуска в дизельной системе впрыска Common Rail обычно составляет от трех до пяти секунд. Именно столько времени потребуется насосу Common Rail, чтобы довести давление топлива до «порога». Пороговое значение давления в топливной рампе для запуска составляет около 5000 фунтов на квадратный дюйм. Обычные системы Common Rail будут работать при давлении 5000 фунтов на квадратный дюйм на холостом ходу и могут достигать 30 000 фунтов на квадратный дюйм при полностью открытой дроссельной заслонке.

7. Неудачные тесты баланса

Если вы подозреваете, что форсунка засорена или неисправна, проверка баланса форсунок может выявить неисправную форсунку.Инструменты сканирования, которые могут отключить форсунки, могут изолировать форсунку для диагностики. Падение оборотов двигателя может быть неэффективным методом диагностики при выполнении теста балансировки цилиндров, когда форсунка отключена.

Более эффективный метод — это анализ изменений напряжения датчика O2. Протекающие форсунки и некоторые неисправные форсунки могут быть пропущены, даже если форсунка отключена. Другие проблемы с системой зажигания и механическими компонентами также могут не показывать потерю оборотов при выключении форсунки.Если форсунка исправна, напряжение датчика O2 упадет до или ниже 100 мВ. Если проблема заключается в закрытой или мертвой форсунке, возможно, долговременная регулировка подачи топлива достаточно скомпенсирована, чтобы напряжение не изменилось.

Еще один эффективный тест — измерение потери давления в топливной рампе, когда каждая форсунка работает и пульсирует в течение заданного периода времени. Для этого используйте электронный импульсный тестер форсунок. Когда каждая форсунка находится под напряжением, манометр топлива контролирует падение давления топлива.Электрические разъемы к другим форсункам удаляются, изолируя проверяемую форсунку. Разница между максимальным и минимальным показаниями — это падение давления.

В идеале, при открытии каждой форсунки должно падать одинаковое количество жидкости. Вариация от 1,5 до 2 фунтов на квадратный дюйм или более вызывает беспокойство. Отсутствие падения давления или очень низкий перепад давления являются признаком того, что отверстие или наконечник ограничены. Падение давления выше нормы указывает на богатое состояние, которое может быть вызвано застреванием поршня или изношенной иглой.

8. Коды пропусков зажигания

Пропуски воспламенения обедненной смеси могут вызвать код пропуска зажигания и включить контрольную лампу двигателя. Код часто представляет собой случайный код пропуска зажигания P0300, или вы можете найти один или несколько кодов пропусков зажигания для отдельных цилиндров, в зависимости от того, какие форсунки подвержены наибольшему воздействию.

9. Автомобиль не заводится с полным баком

Основные симптомы загрязненного топлива могут включать отсутствие запуска двигателя, резкий запуск, остановку двигателя, потерю мощности и низкую экономию топлива.Поскольку симптомы загрязнения топлива обычно проявляются сразу после заправки, полностью зафиксированная стрелка указателя уровня топлива всегда должна указывать на диагностический красный флаг. Не забудьте спросить, заправлялся ли автомобиль недавно, потому что некоторые водители просто добавляют топливо, а не доливают свои баки.

10. Отсутствие обслуживания

Если владелец пренебрегал услугами по техническому обслуживанию, такими как замена масла и замены фильтров, скорее всего, пострадают топливные форсунки. Для топливных портов не заменять масло может привести к прорыву и нарушению работы системы PCV, в результате чего на кончике форсунки накапливаются загрязнения.Если не заменить масло в двигателе с прямым впрыском топлива, это может привести к износу выступа распределительного вала топливного насоса.

Как работает топливная форсунка? Бензин и Дизель

Назначение топливной форсунки:

В основном, топливная форсунка предназначена для распыления топлива в распыленной или туманной форме, чтобы оно сгорело полностью и равномерно. Топливный насос высокого давления (FIP) подает дизельное топливо под давлением через линии высокого давления к впускному отверстию каждого инжектора. Однако обычные форсунки или форсунки первого поколения открываются под действием гидромеханического давления.Внутри обычного инжектора пружина удерживает игольчатый клапан в «закрытом» положении до тех пор, пока давление в линиях высокого давления не достигнет определенного значения. В дизельных двигателях DI и IDI более ранних поколений использовались обычные форсунки, как показано на диаграмме ниже.

Диаграмма поперечного сечения обычной дизельной форсунки

Принцип работы обычной топливной форсунки:

Игольчатый клапан точно управляется чувствительной к давлению пружиной. Он поднимается со своего седла, впрыскивая дизельное топливо в цилиндр в сильно распыленной форме или в виде тумана.В момент падения давления игольчатый клапан возвращается на свое место, что приводит к прекращению впрыска. Форсунка впрыска имеет чрезвычайно критические допуски. Зазор между его движущимися частями составляет всего 0,002 мм или 2 микрона.

Современный инжекторный блок нагнетает дизельное топливо через небольшое отверстие в форсунке размером всего 0,25 мм². Количество впрыскиваемого топлива может варьироваться от 1 мм³ до 350 мм³. Обычные форсунки открываются и закрываются гидромеханически. Они имеют среднее давление открытия сопла от 140 до 210 кг / см2.Современный агрегат Bosch распыляет дизельное топливо на скорости до 2000 км / ч. Bosch и Lucas — ведущие мировые производители дизельных форсунок.

Принцип работы бензинового инжектора:

Бензиновые форсунки нового поколения существенно отличаются по конструкции и размерам от обычных дизельных форсунок. Двигатель с непосредственным впрыском бензина (GDI) создает топливно-воздушную смесь внутри камеры сгорания. Открытие впускного клапана позволяет поступать только свежему воздуху.В то время как форсунки высокого давления впрыскивают бензин в камеру сгорания, это улучшает охлаждение камеры сгорания. Это обеспечивает более высокий КПД двигателя за счет более высокой степени сжатия, что, в свою очередь, увеличивает топливную экономичность и крутящий момент.

Бензиновый тип GDI (Фото любезно предоставлено Bosch)

Насос высокого давления подает топливо в топливную рампу высокого давления (также известную как Common Rail). Кроме того, электромагнитный инжектор высокого давления Bosch HDEV5 имеет номинальное давление в системе до 20 МПа и размер капли / SMD (средний диаметр по Заутеру) всего 15 мкм.Форсунки установлены на топливной рампе / общей топливной рампе. Кроме того, форсунки дозируют и распыляют топливо под высоким давлением и очень быстро. Кроме того, форсунки обеспечивают оптимальную смесь и впрыскивают бензин в камеру сгорания.

Для получения дополнительной информации прочтите о GDI.

Что такое блочный инжектор?

Кроме того, в системах впрыска топлива на дизельных двигателях CRDi используется «насос-форсунка» или «насос / форсунка». Она объединяет функции форсунки-форсунки и впрыскивающего насоса в единый блок.Эта конструкция состоит из отдельного насоса, назначенного для каждого цилиндра, а не из общего насоса, используемого для всех цилиндров в моделях предыдущего поколения.

Блочный инжектор (Изображение предоставлено Bosch)

В этой системе насос и форсунка объединены в единый компактный узел, который устанавливается непосредственно на головку блока цилиндров. Такая конструкция устраняет необходимость в топливопроводах высокого давления. Встроенные каналы, встроенные непосредственно в головку блока цилиндров, подают дизельное топливо. Таким образом, это помогает исключить потенциальные отказы утечек топливопровода.

Функционирование насос-форсунки:

При работе верхний распредвал приводит в действие топливный насос низкого давления. Затем он подает дизельное топливо в топливные каналы в головке блока цилиндров и во впускное отверстие всех форсунок. Для привода плунжерного насоса внутри форсунки используется общий распределительный вал. Эта конструкция может обеспечить более высокое давление впрыска до 2200 бар и точное время впрыска. Кроме того, он точно контролирует количество впрыскиваемого топлива. Кроме того, электромагнитный клапан работает как двухпозиционный переключатель для подачи топлива в форсунку.

Помпа двойного типа (Фото: VW)

Пьезоэлектрический инжектор:

Самым совершенным типом инжектора, несомненно, является «пьезоэлектрический инжектор». Он не только обеспечивает повышенную точность для двигателей последнего поколения CRDi, но и создает давление топлива до 3 000 бар или 44 000 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, эти современные топливные форсунки работают по принципу «пьезо». Слово «пьезо» происходит от греческого слова «пьезеин», что означает сдавливание или надавливание.

Пьезо-тип (Фото любезно предоставлено Denso)

Пьезо-привод состоит из сотен керамических пластин, уложенных одна над другой в инжекторе.Будучи электрически заряженными, пьезокристаллы могут изменить свою структуру всего за несколько тысячных долей секунды, слегка расширившись. Это расширение штабеля приводит к его линейному перемещению. Затем он передается непосредственно на иглу инжектора без какой-либо механической связи между ними. В результате форсунки открываются / закрываются за несколько миллисекунд (тысячную долю секунды). Следовательно, он может впрыскивать крошечное количество топлива, весящее менее одной тысячной грамма, а также тонко его распределять.