Устройство и работа форсунок дизельных двигателей

Содержание:

Почему форсунки на дизельном двигателе выходят из строя?

Форсунки на дизельном моторе выходят быстрее, чем на бензиновом моторе. Это обусловлено тем, что у этих моторов разный принцип работы. Но в обоих случаях виной всему является некачественное топливо или несвоевременная замена фильтра очистки топлива. Если обслуживать машину вовремя, то форсунки должны отработать без замены и ремонта не менее 150 000 км. Если же использовать еще и качественное топливо, то заводские форсунки должны ездить 200-300 тыс. км.

Но, как правило, топливо используется не самое качественное, а фильтра меняются редко. Поэтому форсунки в современных дизелях едва ли выхаживают 150 тыс. км. После чего загрязняются и начинают дозировать топливо неправильно. Чтобы это исправить, придется как минимум произвести их механическую очистку от отложений и грязи. Данную процедуру лучше не откладывать в долгий ящик, а работу доверить людям, разбирающимся в этом.

Поэтому заливайте качественное топливо и делайте вовремя ТО. Качественное своевременное обслуживание автомобиля поможет избежать неприятных поломок в будущем.

Что такое форсунка

Форсункой называют регулируемый распылитель жидкого или газообразного вещества. Область применения форсунки достаточно широкая: разбрызгивание воды, нанесение декоративных покрытий, очищение и охлаждение различных предметов и устройств, например, машин, удаление пыли.


Устройство форсунки

Наибольшее распространение устройство получило благодаря массовому применению в современных автомобилях бензиновых и дизельных двигателей с системой подачи топлива инжекторного типа. Форсунка является конечным звеном системы и непосредственно подает распыленное топливо дозированными порциями от топливного насоса в двигатель.

Форсунка характеризуется:

  • Временем срабатывания на открытие и закрытие.
  • Дальностью распыления и углом распыляющего конуса (факела).
  • Мелкостью распыления вещества в факеле.
  • Динамикой и цикличностью подачи.

Конструкция форсунки состоит из сопла, электромагнитного клапана с иглой для регулировки и двух каналов. По одному каналу подается распыляемое вещество (топливо, газ или вода), а по второму «носитель» – воздух, за счет которого вещество распыляется ровным факелом. Соединение компонентов двух каналов образует воздушно-топливную смесь.

Рабочие параметры и неисправности инжекторов

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

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

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

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

Сколько можно проехать без антифриза?

Без антифриза можно проехать некоторое расстояние до наступления критических для двигателя повреждений. Это расстояние (или время работы) индивидуально для каждого отдельно взятого мотора и условий, при которых этот мотор вынужден ездить без антифриза.

Рассмотрим несколько факторов, которые влияют на то, насколько долго может при отсутствии антифриза пройти мотор до отказа.

  1. Конструкция двигателя. Имеет значение массивность деталей, материал изготовления ГБЦ и блока цилиндров, тип питания и степень форсированности. Старые атмосферные двигатели большой массы, с толстыми стенками и чугунным исполнением блока и цилиндров будут более стойкими к воздействию повышенных температур. Сложно сказать, насколько выносливыми окажутся такие двигатели в случае утечки охлаждающей жидкости. Однако маловероятно, что счёт пойдёт на десятки минут. Тонкостенные алюминиевые моторы современных авто вряд ли продержатся при отсутствии антифриза дольше 1-2 минут без серьёзных последствий.
  2. Температура окружающей среды. Зимой мотор сможет дольше проработать без антифриза, так как холодный воздух будет интенсивнее уносить тепло от разогретого мотора.

  1. Режим работы мотора. На холостых оборотах или при езде без нагрузки мотор проработает дольше. Топлива на этих режимах сгорает меньше, поэтому и тепловая нагрузка будет ниже.
  2. Состояние двигателя. Мотор с небольшим пробегом, с одной стороны, может проехать больше, так как все его узлы находятся в относительно исправном состоянии. В то же время двигателю с выработкой проще перенести перегрев и тепловое расширение деталей без заклинивания.

Сложно сказать, сколько можно проехать без антифриза. В этом вопросе слишком много переменных, которые свести в одно уравнение на сегодняшний день не смог никто. Можно сказать с уверенностью только одно: если запустить мотор без антифриза с полностью холодного состояния, то гарантированно без последствий на нём получится проехать не более 500-1500 метров. Дальше – дело случая.

Разновидности аккумуляторных систем Common Rail

Первые серийные авто с этой системой впрыска появились в 1996 году, а сегодня топливное оборудование Коммон Рейл устанавливается на подавляющем большинстве автомобилей. Такое широкое распространение обусловлено тем, что только с использованием систем Common Rail обеспечивается соответствие выхлопов жестким нормам стандарта ЕВРО 5.

В современных авто с дизельными двигателями используются два типа систем впрыска – электромагнитные и пьезоэлектрические. Их выпускают всемирно известные производители автомобильного оборудования – Bosch, Denso, Delphi, Continental (Siemens) и другие. С точки зрения ремонтопригодности лидируют электромагнитные форсунки немецкой компании Bosch. Они имеют надежную конструкцию, легко разбираются и ремонтируются.

Для подачи топлива системы Common Rail любого производителя используют топливную рампу – аккумулятор высокого давления, поддерживающий требуемый уровень давления независимо от каких-либо внешних параметров. Форсунки управляются компьютерным контроллером, за счет разделения процессов создания давления и впрыскивания топлива обеспечивается точность управления процессом сгорания.

ТНВД – один из центральных узлов топливного оборудования Коммон Рейл. В зависимости от модификации имеет от одного до трех плунжеров и механический привод. Он подает топливо под давлением 250-2000 атмосфер в топливную рампу, откуда оно и распределяется по форсункам. Величину давления задает регулятор, который управляется компьютерным блоком.

Признаки неисправности дизельных форсунок

Неисправности форсунок в дизельном двигателе имеют следующие характерные признаки:

1. При неравномерном распылении (форсунка «льет»):

  • Потеря мощности мотора и наличие сизого дыма из выхлопной трубы;
  • Сильный стук, напоминающий стук шатуна;
  • Неравномерная работа силового агрегата, вызванная нарушением работы отдельных цилиндров.

2. При падении рабочего давления впрыска (по причине усталости пружин или износа дистанционных регулировочных шайб):

  • Наличие сизого или черного дыма из выхлопной;
  • Жесткая работа двигателя.

3. Отсутствие герметичности корпуса форсунки, что проявляется в течи топлива из соединений корпуса.

Принцип работы дизельных форсунок и частые неисправности

Начнем с того, что большинство форсунок для дизеля (за исключением насос-форсунок и систем Cоmmon Rail) устроены и работают по схожему принципу. Это значит, что их ремонт также предполагает похожие действия. Для лучшего понимания начнем с принципов работы.

Подача топлива на форсунки в дизелях реализована посредством его нагнетания под высоким давлением. Такое давление на каждую форсунку создает:

  • топливный насос высокого давления ТНВД;
  • насос-форсунки сами сжимают и впрыскивают топливо;
  • в системах Cоmmon Rail давление топлива поддерживается постоянно в специальном «аккумуляторе» высокого давления;

Теперь давайте рассмотрим работу наиболее распространенной системы питания с обычным ТНВД. Если просто, такой насос имеет механический привод и вращается от двигателя. Вращение шкива ТНВД позволяет плунжерным парам в устройстве насоса сильно сжимать дизельное топливо и выдавать давление около 300 кг/см². Затем происходит распределение дизтоплива на форсунки, что соответствует тактам работы двигателя.

Топливо поступает от насоса по магистралям высокого давления к форсунке, установленной на каждом цилиндре, после чего проходит через отдельный канал и оказывается внутри дизельной форсунки (в полости распылителя). Внутри распылителя конструктивным элементом является специальная конусная игла. Такая игла форсунки снизу притирается к седлу с очень большой точностью. Сверху иглу прижимает пружина. Указанная пружина давит на иглу через отдельную шайбу.

Шайба может иметь разную толщину, что определяет степень давления пружины на иглу. По этой причине шайбу называют регулировочной, так как от давления пружины будет зависеть и давление топлива, от которого сработает игла форсунки.

Срабатывание иглы происходит в результате того, что внутри форсунки накапливается нагнетаемое ТНВД топливо. Если иначе, когда горючее доходит до конуса иглы, дальнейший проход солярки становится невозможным, так как канал перекрыт иглой, плотно прижимаемой к седлу усилием пружины.

Однако ТНВД продолжает работать и нагнетать топливо, происходит рост давления, которое в определенный момент становится сильнее давления пружины. В результате игла приподнимается, горючее проходит в пространство между седлом и конусом иглы, попадает под высоким давлением в отверстия распылителя и далее происходит впрыск распыленного топливного заряда.

Время впрыска зависит от того, когда давление топлива внутри форсунки понизится до такой степени, чтобы пружина снова прижала иглу к седлу. Получается, канал для выхода топлива перекрывается, давление снова начнет расти и процесс повторяется.

Синхронная работа всего механизма предполагает точный впрыск топлива в цилиндре, в котором поршень приближается к ВМТ. Следующий впрыск в этом цилиндре в заданный момент будет возможен только при условии того, что игла закроется своевременно, то есть сразу после того, как давление топлива упадет.

Неисправности, которые могут привести к проблемам закрытия иглы после впрыска, не позволяют растущему давлению топлива снова открыть иглу строго в момент приближения поршня в ВМТ. В результате момент впрыска нарушается, дизельный двигатель начинает троить, функционировать с перебоями и т.д.

Например, если впрыск произойдет раньше, процесс сгорания топлива в цилиндре нарушается, дизель громко и жестко работает. Более того, значительно усиливается износ не только ДВС, но и проблемной форсунки.

Дело в том, что через неплотно закрытое седло происходит прорыв газов, механизм разрушается, подвергается сильному загрязнению от скопления нагара. На начальном этапе нагар удаляют путем промывки форсунок дизельного двигателя, то есть без ремонта.

При этом важно понимать, что нагарообразование является не причиной, а только результатом неполадок внутри самой форсунки. Другими словами, необходимо решать проблему точного срабатывания иглы, усилия пружины и эффективного перекрытия седла

Источник

Документы, предъявляемые ИДПС

Инспектор ДПС не вправе отказать водителю в предоставлении служебного удостоверения, однако не все знают, что имеют право записать или сфотографировать содержащиеся в нём сведения (номер, ФИО, должность, срок окончания действия документа), а также номер жетона полицейского.

Если у вас после объяснения причины остановки требуют документы, поинтересуйтесь, зачем они нужны и что ИДПС намерен с ними делать.

Помните, что на законном основании инспектор ГИБДД имеет право проверить следующие документы:

  • ВУ;
  • регистрационное свидетельство ТС;
  • техталон.

Все эти документы следует предъявлять по отдельности, желательно наличие видеофиксации выемки документов с комментариями водителя. Если вас попросят предъявить страховой полис – можете проигнорировать такой запрос, поскольку данный документ требуется только при составлении протокола.

Остановка автомобиля сотрудником ГИБДД с точки зрения ПДД

Пункт 2.4 ПДД дает регулировщикам право остановки транспортных средств:

Т.е. останавливать автомобили могут только регулировщики.

Понятие регулировщик регламентировано пунктом 1.2 правил:

Т.е. останавливать автомобили могут не только сотрудники ГИБДД (полицейские), но и дорожные работники, работники железнодорожных переездов и паромных переправ.

Устройство и принцип работы

Главная функция системы топливной подачи — впрыск горючего в определённых дозах под давлением.

Различают две основные разновидности форсунок:

В стандартной дизельной форсунке распылитель является главной деталью. Он может иметь несколько отверстий, по-разному регулироваться и подавать солярку. Например, простые дизельные силовые агрегаты оснащаются элементами с однодырочным распылителем и иглой. А вот двигатели типа GDI оснащены распылителями со множеством отверстий, как правило, от 2 до 6.

Электроуправляемые форсунки созданы в результате прогресса топливных систем дизеля. Здесь солярка подаётся в цилиндры по тому же принципу, только распылители открываются не под действием давления. Управляет всем этим процессом электромагнитный клапан. Он не сам по себе, а контролируется непосредственно ЭБУ автомобиля. Без соответствующего сигнала оттуда топливо в распылитель не попадает.

Электромеханическое управление имеет массу преимуществ. Так, в форсунках дизеля Common Rail, за один цикл может происходить до 7 впрысков, что априори повышает мощность двигателя. Благодаря высокоточному распределению в таких системах, горючая смесь равномерно дозируется, эффективнее распыляется и сгорает.

Виды дизельных форсунок.

Форсунка топливная дизель — это классическая версия элементов подачи топлива. Состоят они из корпусной части, штуцеров, соединяющихся с напорным и обратным трубопроводом, пружинного механизма с клапаном, плунжерной пары и распылительной части.
Технологический процесс.
Дизельная топливная жидкость подается насосом высокого давления к детали впрыска. Усилие пружинного устройства отвечает определенному показателю сжатия горючего вещества. При достижении этого показателя плунжерная игла перемещается и выполняется распыление топлива в рабочую камеру цилиндра мотора.

электрогидравлические инжекторы с управляющим магнитным клапаном;

Конструкция состоит с подвода высокой степени сжатия топливной жидкости и обратного канала, корпуса, пружинных частей, толкателя, клапанного элемента с магнитным управлением, подвода электрического питания, игольчатого устройства и распылителя.
Алгоритм функционирования.
Выполняется нагнетание дизельного вещества к форсунке дизельного двигателя. В этот момент игла прижата к посадочному месту давлением горючего. Электронный блок подает напряжение к магнитному клапану. Далее происходит его открытие и слив вещества в камеру подготовки впрыска. Показатель сжатия при этом снижается, и плунжерная игла поднимается и в этот момент проводится подача смеси в цилиндр моторного комплекса;

пьезоэлектрические механизмы питания;

Конструктивной особенностью является наличие в составе пьезового элемента, управляющего впрыском. При подаче электрического питания эта деталь имеет свойство изменять свою длину, в результате при увеличении стержня происходит воздействие на толкатель с клапаном. Далее топливный материал проходит к распылителю, и за счет разницы показателей сжатия происходит подъем игольчатой части. В итоге выполняется подача вещества в цилиндры моторной установки;

насос – форсунка дизельная;

Находят применение на специальной технике. По конструкционному исполнению дизельные насос форсунки бывают разнесенного и не разнесенного типа. Приводной момент они получают непосредственно от распределительного вала двигателя. Разнесенные детали состоят из двух частей, соединенных между собой трубопроводом. Первый механизм осуществляет подачу топлива в рабочую камеру, второе устройство получает привод и производит сжатие дизельного вещества.

Электрогидравлический и пьезоэлектрический виды инжекторных элементов применяются в современной топливной системе CommonRail, являющейся дополнительным агрегатом, размещенным между топливным насосом и форсуночными деталями. Представляет собой топливную рампу, аккумулирует и поддерживает постоянно высокий показатель давления.

Причины и способы устранения неисправностей

Главной проблемой при эксплуатации форсунок выступает низкое качество дизельного топлива. Оно может быть вызвано с продажей некачественного горючего на автозаправочных станциях, использованием различных красителей и присадок для дизтоплива, слишком большим количеством тяжелых фракций углеводородов или элементарным загрязнением топлива мелкими частицами различных веществ.

В любом из перечисленных случаев возникают крайне неприятные последствия в виде повышенного уровня износа и быстрой эрозии поверхности деталей и узлов дизельной форсунки. Следствием этого становятся очевидные проблемы в работе двигателя в целом, которые обычно выражаются в следующем:

· ослабление или перепады мощности в процессе эксплуатации автомобиля;

· трудности при запуске двигателя;

· порывистое движение при увеличении оборотов;

· заметный рост расхода дизельного топлива;

· увеличение количества выбросов или их качества (черный или сизый дым из выхлопной трубы) и т.д.

Современное диагностическое оборудование позволяет заблаговременно выявить возможные проблемы с форсунками двигателя. Поэтому для длительной и бесперебойной работы агрегата целесообразно регулярно проходить техническое обслуживание, причем в солидной специализированной организации.

Для устранения выявленных проблем применяются различные современные и весьма эффективные методы, требующие наличия соответствующего оборудования и навыков и обслуживающих его специалистов:

· промывка при помощи специальных присадок, добавляемых в дизельное топливо;

· промывка специальными техническими жидкостями на стенде;

· ручная промывка форсунок дизельного двигателя.

Своевременно проведенная диагностика и ремонт форсунок обеспечат длительную и беспроблемную эксплуатацию. В свою очередь, это гарантирует владельцу транспортного средства эффективную и экономную работу всего дизельного двигателя, установленного на автомобиле.

Источник

Способы временного решения проблемы с охладителем

Порядок работы устройства

Начинается рабочий цикл с заполнения топливом подплунжерного пространства. Возвратная пружина отводит поршень вверх, полость под ним заполняется топливом от внешнего насоса через канал головки и боковую перфорацию корпуса форсунки. Питание на клапан не поступает, давление выравнивается.

Рабочий ход начинается, когда кулачок через коромысло начинает давить на плунжер, сжимая пружину, и перемещать его вниз. Но до тех пор, пока клапан открыт, ничего не происходит, зоны низкого и высокого давления сообщаются, топливо просто вытесняется в сторону слива. Там при помощи общего редукционного клапана постоянно поддерживается небольшое давление, выравнивающее работу аппаратуры и снижающее пульсации.

Впрыск начнётся, когда на обмотку или кристалл управляющего клапана поступит питающее напряжение от электронного блока управления. Этот момент подбирается таким образом, чтобы и синхронизировать начало впрыска, и дозировать количество топлива за цикловую подачу. Чем позже произойдёт закрытие, тем меньше топлива в конечном счёте уйдёт в цилиндр. Иногда даже импульс вообще не подаётся, например, на некоторых двигателях так на режимах малых нагрузок достигается экономия топлива. Блок управления может отслеживать точный момент начала закрытия клапана по изменению тока его потребления.

Первая фаза впрыска состоит в подаче небольшой пилотной порции топлива. Для этого используется разгрузочный поршень в системе привода иглы основного клапана. Когда он срабатывает, давление передаётся в разгрузочную полость и игла снова закрывается, успев подать небольшое фиксированное количество топлива.

Плунжер продолжает двигаться вниз, клапан закрыт и давление нарастает. Открытие иглы происходит по достижении в полости очень большого давления, порядка 2000 атмосфер. Топливо впрыскивается и распыляется с высокой эффективностью. Второй этап дозирования состоит в установке контроллером времени открытия управляющего клапана. После чего давление выравнивается, игла закрывается и подача прекращается.

Иногда используется дополнительный впрыск, например, для регенерации сажевого фильтра. Происходит он аналогично основному, хотя и при меньшем давлении, что не принципиально.

Насколько часто необходимо проходить ТО?

Как проверить дизельные форсунки

Лада Калина

Разновидности и принцип работы

Механическая форсунка

Традиционный вариант устройства, постепенно уступающий по популярности современным инженерным решениям. Именно его принцип действия был приведен выше при описании рабочего цикла дизельной форсунки. Он базируется на срабатывании клапана при достижении определенного уровня давления.

Механическая форсунка применяется в автомобилестроении в течение нескольких десятков лет. Однако, введение новых экологических стандартов и всеобщее стремление к повышению уровня экономичности дизельных двигателей привело к неуклонному вытеснению этого классического устройства более эффективным разработкам последних лет.

Главное направление совершенствования форсунки в частности и дизельного двигателя в целом – это передача контроля и управления большинством рабочих процессов электронным приборам и датчикам. Кроме того, отдельного упоминания заслуживает форсунка с двумя пружинами, разделяющая подъем иглы на две стадии. В результате обеспечивается гибкость в подаче горючего, более полное сгорание топлива и уменьшение шума при работе агрегата.

Электромеханическая форсунка

Главное отличие от механического варианта состоит в использовании для перемещения иглы форсунки вместо пружины электромагнитного клапана. Он управляется автоматикой, благодаря чему достигается точное определение количества необходимого топлива и оптимальная периодичность его впрыска.

Электромеханическая форсунка напоминает часто используемую в инжекторных бензиновых двигателях электромагнитную версию устройства. Она не используется в дизель-моторах, так как не способна выдерживать высокое давление.

Насос-форсунка

Еще одна вариация традиционного дизельного двигателя. Устройство агрегата не предполагает наличие обычного ТНВД. Вместо него для нагнетания необходимого уровня давления используются специальные насос-форсунки. Фактически, вместо одного топливного насоса высокого давления устанавливаются несколько более простых, каждый из которых обслуживает только одну форсунку.

Такое устройство двигателя позволяет подавать топливо в камеру сгорания под очень высоким давлением. Как следствие – обеспечивается уверенное самовоспламенение и более полное сжигание горючего. Отсутствие ТНВД позволяет сделать двигатель более компактным, что также выступает немаловажным достоинством.

Однако, использование системы насос-форсунка имеет и определенные недостатки. Главные из них – высокая требовательность к качеству применяемого дизельного топлива, а также более значительные расходы на изготовление двигателя в целом. Именно поэтому стремительно растет популярность еще одной разновидности дизельных форсунок и системы, предусматривающей их применение.

Пьезоэлектрическая форсунка

Устройство пьезофорсунки напоминает электромеханические или электромагнитные аналоги. Главное отличие заключается в использовании вместо электромагнитного клапана специального пьезоэлемента, часто называемого пьезоэлектрическим кристаллом. Его наличие обеспечивает крайне высокое быстродействие устройства. Благодаря этому клапан срабатывает в 4 раза чаще, чем в обычных электромагнитных форсунках.

Нет ничего удивительного, что пьезоэлектрические форсунки стали важным элементом системы впрыска Common Rail, которая используется сегодня практически повсеместно. Ее использование позволяет увеличить эффективность работы дизельного двигателя и повысить КПД при одновременном уменьшении расхода топлива и количества вредных выбросов.

Неисправности форсунки

Сопротивление обмотки форсунки должно соответствовать справочным данным. Обычно форсунки на входе имеют мелкую сетку, которая может забиться мелкими частичками примесей или ржавчины из бака и топливных магистралей.

Если впускная сетка не задержала примеси, то проходя через запирающий элемент и седло форсунки, эти части получают дополнительный износ из-за абразивных свойств посторонних частиц. Постепенно форма факела меняется или вообще пропадает и форсунка льёт топливо обычной струйкой, что не способствует правильной работе двигателя.

На распылителе форсунки постепенно скапливаются смоляные отложения. Иногда отложения образовываются в результате использования на двигателе газовой установки.

Renault Megane

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector