Работающая корректно форсунка повышает эффективность расхода топлива, делает выбросы более чистыми и обеспечивает производительность машины. Неисправность форсунки может потребовать чистки или замены её элементов.
Разберёмся с видами топливных форсунок, их отличиями и частыми неисправностями.
Что такое форсунки
Топливные форсунки, или инжекторы, составляют часть системы впрыска автомобилей с бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания.
Их предназначение — равномерная подача горючей смеси и обеспечение эффективного её сгорания. Рабочие характеристики форсунок схожи, но различаются в зависимости от типа мотора.
Изобрел механизм распыления под давлением жидкости или порошка – форсунку – русский инженер Владимир Шухов. [1]Внедрение дизельных двигателей в автомобильную промышленность тесно связано с именами Рудольфа Дизеля и Роберта Боша, предложившего несколько типов впрыскивающих устройств.
В настоящее время выпускается различные типы форсунок, рассчитанные на разные системы впрыска и двигатели.
- дозировку топлива;
- распыление горючей смеси;
- экономичный расход топлива;
- снижение вредных выбросов.
Как работает форсунка
В самом простом варианте форсунка похожа на насос. Топливо, поступающее в нее под высоким давлением, подается в камеру сгорания мелкими каплями.
- Топливный насос закачивает бензин или дизель в канал форсунки.
- Датчики, интегрированные в электронный блок управления (ЭБУ), позволяют определить оптимальное время запуска и количество топлива для впрыскивания.
- Открытие запорного клапана при активации ЭБУ приводит к впрыску топлива.
Устройство форсунки
Современные форсунки отличаются конструкцией и местом установки. В старых моносистемах их помещали рядом с дроссельной заслонкой. При распределенном впрыске форсунки крепят к впускному коллектору. При непосредственном впрыске топлива в цилиндры по одной форсунке устанавливают в головке блока на каждый цилиндр.
Топливная форсунка в упрощённом виде включает в себя:
- герметичного корпуса;
- сетчатого фильтра;
- запорного клапана или иглы;
- распылителя с одним или более сопел.
Виды форсунок
Форсунки для дизельных и бензиновых двигателей различаются, поскольку механизм сгорания топлива в каждом из них иной.
Главное их различие – давление: у дизельных двигателей оно значительно выше.
Механические
Простые виды форсунок всё реже используются в автомобилях, преимущественно дизельных. Механическая форсунка функционирует за счёт давления топливной системы. В дизельных двигателях эта функция выполняется парой насосов: низкого (ТННД) и высокого давления (ТНВД). При подаче топлива давление поднимает иглу, открывая сопло для впрыска. После этого пружина вновь запирает сопло, действуя на иглу.
Электромагнитные
В бензиновых автомобилях и дизелях применяются форсунки с приводом от магнитного поля. Форсунка состоит из корпуса, запорного клапана и сопла. Привод осуществляется электромагнитом (обмотка в верхней части элемента) и якорем, который связан с иглой.
Запуск движения запускается подачей напряжения на обмотку. Электроника задает алгоритм частоты и длительности импульса. Создаваемое магнитное поле притягивает якорь к магниту, давя на пружину. В результате открывается сопло и происходит впрыск. Прерывание напряжения вызывает срабатывание пружины и закрытие клапана.
Электрогидравлические
Электрогидравлические форсунки имеют сложную конструкцию, принцип работы которой основан на разнице давлений жидкостей. Топливо подаётся в две камеры — верхнюю и нижнюю. Начальное давление в них одинаковое, а пружина удерживает иглу. При срабатывании электромагнитного клапана давление в верхней камере падает, топливо направляется «в обратку». В результате давление в нижней камере возрастает, что приводит к поднятию иглы и началу впрыска топлива.
Пьезоэлектрические
Форсунка выполнена по аналогии с электрогидравлической, но привод осуществляется пьезоэлектрическим элементом. Составной частью является множество плотно соединенных керамических пластин (кристаллов). Электрическое напряжение вызывает их расширение, что воздействует на запорный клапан в камере управления. В результате снижается давление над иглой и происходит впрыск.
Пьезоэлектрические форсунки превосходят электромагнитные системы скоростью работы. Открытие клапана у них происходит в четыре раза быстрее.
Насос-форсунка
Эти форсунки совмещают распылитель и насос. Предназначены для прямого впрыска и функционируют без ТНВД. Число насос-форсунок равно количеству цилиндров: по одной на каждый. В них установлен одноплунжерный насос, приводящий в действие распредвал. Модель может использовать электромагнитный или пьезоэлектрический клапан. Управление осуществляется электронным блоком управления.
Топливные форсунки, подобно любому механизму, со временем могут выйти из строя.
Причины неисправности форсунок
Топливные форсунки, подобно другим механизмам, подвержены износу и неисправностям. Засорение может возникнуть при использовании низкокачественного топлива. Старение уплотнителей или трещины провоцируют утечку. Некоторые элементы форсунок подлежат замене или очистке, но серьезные повреждения требуют полной замены. Электрические компоненты инжектора также могут выйти из строя.
Неисправность форсунки может привести к:
- проблемы с запуском;
- повышенный расход топлива;
- потерю мощности;
- колебания холостого хода;
- Неисправность катализатора и фильтрующего элемента сажи.
Основные причины неисправности:
- Помеха сетчатому фильтру из-за грязного топлива.
- Игольчатый клапан плохо закрывается из-за мелких частиц мусора внутри или отложений присадок.
- забитое выпускное отверстие;
- короткое замыкание в катушке;
- обрыв кабеля к блоку управления.
Когда промывать форсунки
Современные топлива, даже с очищающими добавками, сгорают грязно и образуют побочные продукты. В форсунки может попасть мусор из-за ржавого топливного бака или неисправного фильтра. Маленькие отверстия в распылителях быстро забиваются.
Засоренные топливные форсунки проявляются различными симптомами. Самыми заметными являются пропуски зажигания, нестабильный холостой ход и колебание стрелки тахометра. Также могут наблюдаться трудности с разгоном или невозможность запуска двигателя.
Промывку форсунок можно осуществить как со снятием, так и без него. Существует несколько методов для этого.
- Вливание в топливный бак очищающих составов.
- Ультразвуковое очищение, предполагающее разбор конструкции.
- промывка на специальном стенде.
Можно мыть форсунки, как при их снятии, так и не снимая.
Эксперты советуют проводить такие работы в автосервисе. Промывку форсунок ради профилактики специалисты не рекомендуют из-за риска их повреждения. «Например, форсунки могут выйти из строя из-за агрессивных присадок в моющей жидкости, соленоид — из-за некорректных параметров тока и др», — говорит Александр Тихонов, продукт специалист по системам бензинового впрыска Bosch.
Почему форсунки льют
Фраза «льет форсунка» указывает на вытекание топлива в неприемлемый момент.
Признаки льющих форсунок:
- запах бензина;
- проблемы с запуском двигателя;
- разбавленное масло.
Протечка нижнего уплотнительного кольца на форсунке может привести к попаданию топлива в цилиндр. Топливо просачивается через кольца и смешивается с моторным маслом. Разжижение масла может вызвать перегорание стенок цилиндров, повреждение подшипников двигателя и полное разрушение двигателя.
Работа форсунок связана с горючими жидкостями (бензином), высоким напряжением и высоким давлением топлива. Некоторые форсунки нуждаются в специальных инструментах для правильной установки, особенно при монтаже в блок цилиндров, как объясняет Александр Тихонов.
Почему стучат форсунки
Стук форсунок обычно возникает из-за переизбытка топлива, поступающего в цилиндр. Подобный шум также может быть вызван износом распылителей или неправильной настройкой топливной системы.
Дизельные двигатели шумные по своей природе, но стук форсунок выделяется среди остальных звуков. Звук напоминает стрекот или цокание и исходит из верхней части двигателя. Интенсивность и сила шума могут указывать на степень проблемы, поэтому при подозрении на неисправность лучше обратиться в автосервис.
Когда нужно менять форсунки
Срок службы каждой форсунки устанавливает производитель и в среднем составляет не менее 100 тысяч километров пробега. Практика показывает, что этот показатель зависит от условий эксплуатации. Чтобы продлить срок службы форсунок достаточно придерживаться двух правил: заправляться топливом на проверенных АЗС и регулярно обслуживать топливную систему.
Краткие тезисы
- Форсунки Компоненты системы впрыска, регулирующие подачу и разбрызгивание топлива в ДВС.
- Принцип работыТопливо поставляется под давлением, а электронный блок управления регулирует время и количество впрыскивания.
- УстройствоСостоят из корпуса, фильтра, запорного клапана (иглы) и распылителей со соплами.
- Виды форсунокМеханические, электромагнитные, электрогидравлические, пьезоэлектрические и насос-форсунки.
- НеисправностиЗасорения, износ уплотнителей и короткие замыкания проводов, а также обрывы кабелей могут привести к проблемам при запуске двигателя, увеличению расхода топлива и снижению мощности.
- ПромывкаОсуществляется при помощи специальных инструментов, ультразвука или установки, не требуя профилактики.
- «Льющие» форсункиЗагрязнение, износ уплотнителей или поломки насоса могут спровоцировать утечку топлива, вызывающую разжижение масла и ущерб двигателю.
- Стук форсунокПроисходит вследствие чрезмерного подачи топлива, износа форсунок или некорректной настройки устройств.
- ЗаменаСоветуется провести замену при пробеге свыше 100 тысяч километров или обнаружении серьезных неполадок.
- Советы по эксплуатацииПользуйтесь хорошим топливом и обслуживайте систему подачи топлива, чтобы увеличить срок службы форсунок.
Авторы
Теги