Где находится форсунка в автомобиле

Узнаем где в автомобиле находятся форсунки и для чего они нужны

Форсунка представляет собой дозатор топлива. Также в её функции входит делать воздушно-топливную смесь и распылять ее в камере сгорания двигателя.

Чтобы понять, где в автомобиле находится форсунка, нужно узнать, в какой топливной системе она работает.

Форсунка центрального впрыска

Где в автомобиле форсунка системы центрального впрыска (моновпрыска)? Она расположена в самом впускном трубопроводе (или коллекторе, по которому топливо идёт из карбюратора в цилиндры двигателя) перед дроссельной заслонкой, необъодимой для регулировки подачи воздуха в систему).

Эта первая инжекторная система, призванная заменить карбюраторные двигатели. Имеет всего одну форсунку на 4 цилиндра (именно поэтому называется «моновпрыск»). Форсунка распыляет топливо над дроссельной заслонкой, которая обогащает его воздухом. Затем эта смесь поступает во впускной коллектор и распределяется по цилиндрам. Весь процесс контролируется различными датчиками.

Все существующие сегодня дизельные и бензиновые двигатели внутреннего сгорания имеют в своей.

Форсунки распределённого впрыска

Где в автомобиле найти форсунки распределённого впрыска? Эта система сложнее. Она имеет 4 форсунки, оснащённые электромагнитными клапанами. Они находятся во впускных трактах цилиндров, по одной на каждый.

Форсунка подаёт бензин на впускной клапан цилиндра. Топливо испаряется и смешивается с воздухом (за его подачу отвечает всё та же дроссельная заслонка). В отличие от моновпрыска, здесь топливная смесь образуется в самих цилиндрах.

Работа форсунок контролируется электронным блоком управления. Именно он сигнализирует индикатором Check Engine на приборной панели в случае неполадок в работе двигателя.

Форсунки непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска — самая «молодая» относительно применения на авто. Где в автомобиле находятся форсунки этой системы, догадаться просто. Они совсем «подобрались» к камере сгорания и расположились в верхней части цилиндра. Соответственно, топливо попадает сразу в камеру сгорания и уже там смешивается с воздухом. За работу форсунки отвечает множество датчиков, информация поступает на блок управления.

Владельцы автомобилей с инжекторными двигателями обязательно должны.

Работа форсунки в этой системе гораздо сложнее: давление для подачи топлива значительно выше, а для резкого увеличения скорости машины на низких оборотах срабатывает двойной впрыск топлива.

В таком двигателе происходят два вида смесеобразования. Соответственно, форсунки могут работать в двух режимах:

• Послойное смесеобразование происходит, когда двигатель работает на низких и средних оборотах (форсунка подаёт топливо в конце такта сжатия).
• Гомогенная смесь воздуха и топлива нужна на высоких оборотах (здесь форсунка срабатывает на такте впуска одновременно с подачей воздуха).

В обоих случаях происходит значительная экономия топлива при высоком КПД.

Газовые форсунки

Автомобили ездят не только на бензине или дизельном топливе, но и на газе. Как правило, газовая установка — это дополнительное оборудование в машине, не предусмотренное изготовителями. Обычные топливные форсунки для такого устройства не предназначены. Поэтому в комплекте к газовому баллону и редуктору идут собственные форсунки, которые монтируются в двигатель.

В России, как, впрочем, и в других странах бывшего СНГ, имеется.

Чтобы найти, где в автомобиле находятся форсунки газового оборудования, достаточно открыть капот. Они представляют собой пластиковый блок из четырёх секций (внутри каждой расположена форсунка) с подведёнными к ним шлангами. Эта конструкция крепится максимально близко к штатным форсункам.

Отличия форсунки газовой от бензиновой:

• Ширина сечения газовой в разы больше, так как через неё проходит больший объём топлива, чем через бензиновую.
• Большее электрическое сопротивление бензиновой форсунки обусловлено необходимостью пропускать меньший объём топлива.
• Принцип управления впрыском бензиновой форсунки сводится к подаче одиночного электрического импульса, в то время как газовая срабатывает от двух коротких.

Как и зачем регулировать газовые форсунки

После установки газового оборудования ЭБУ необходимо «объяснить», как рассчитывать и подавать газ. Для этого используют специальные программы регулировки. Они схожи между собой по интерфейсу. Могут использоваться как самостоятельно, так и на специализированных сервисах.

Чистку и регулировку газовых форсунок стоит проводить после некоторого времени эксплуатации, если появились симптомы некорректной их работы: автомобиль с трудом заводится, отказывается ехать на газе (глохнет или едет рывками). Чаще всего они возникают из-за примесей, которые добавляют в газ на заправках.

Чтобы избавиться от проблемы, нужно сменить фильтр тонкой очистки и привести в порядок форсунки.

Определяем, где в автомобиле находятся форсунки ГБО, снимаем их. Эпицентр засорения находится в камере со штоком. Её разбираем, прочищаем (лучше спиртом) от налипшей смолы, затем собираем обратно.

С помощью микрометра проводим калибровку зазоров каждого штока (они должны быть одинаковыми для всех четырёх). Если такого прибора нет, можно обратиться в сервис по ремонту ГБО.

Все существующие сегодня дизельные и бензиновые двигатели внутреннего сгорания имеют в своей конструкции систему для впрыска топлива. Форсунка является аналогом насоса, подающего мощную, но очень тонкую струю топлива. Это неотъемлемая часть системы .

Владельцы автомобилей с инжекторными двигателями обязательно должны знать, как проверить форсунки, ведь качественная их работа предполагает исправную работу самого ДВС. Каждый может сам проверить и устранить неполадки форсунок, сэкономив при этом .

В России, как, впрочем, и в других странах бывшего СНГ, имеется огромное количество автомобильных заправок. Но далеко не на каждой из них продают качественное горючее, которое отвечает всем нормам и стандартам. Чаще всего в составе бензинов .

ВАЗ-2107 – последняя классическая модель «Жигулей». «Семерка» последних годов выпуска характеризовалась не только обновленным мотором, но и новой системой питания. ВАЗ-2107 – единственная классика, на которую инжектор мог ставиться с завода. Но даже .

Промывка инжектора – это несложная процедура, которою в автосервисе осуществляют на специальных установках. Но наши отечественные водители любят ухаживать за своими автомобилями сами, поэтому многие из них чистят инжекторы своими руками.

Распылители форсунки – это механические устройства, предназначенные для распыления топлива в инжекторных и дизельных системах. Подача бензина или солярки при этом осуществляется под высоким давлением. Что примечательно: на бензиновых двигателях распыление производится под давлением 3-5 атмосфер, в то время как на дизельных впрыск осуществляется при 1000-1200.

Топливная система – это неотъемлемый элемент любого современного автомобиля. Именно она обеспечивает появление горючего в цилиндрах двигателя. Поэтому топливная считается одной из главных составляющих всей конструкции машины. В сегодняшней статье будет рассмотрена схема работы данной системы, ее устройство и функции.

Впускной коллектор на любом двигателе играет очень важную роль. Он подает смесь топлива с воздухом к ГБЦ (головка блока цилиндров), откуда она затем попадает в цилиндры. Чем выше мощность двигателя и чем выше его максимальные обороты, тем больше смеси должно пройти по впускному коллектору. Со временем эта деталь подвергается загрязнениям и негативно влияет на работу мотора. Чистка впускного коллектора позволит избежать проблем.

Большое количество автомобилистов сталкиваются с поломками и некачественным функционированием деталей системы питания дизельных силовых установок. Это приводит к потерям мощности, тяговых характеристик, работе с перебоями. Причиной всего этого могут быть неисправные дизельные топливные форсунки либо их составляющие части.

Двигатель автомобиля является одной из самых основных его систем. Если здесь наблюдаются какие-то неисправности, можно ожидать больших затрат на ремонт в будущем. Если определяется богатая смесь горючего, необходимо принимать меры. Это позволит избежать дорогостоящего ремонта.

Что такое форсунки в двигателе и как понять, что они работают неправильно

Топливная форсунка (или инжектор) — это элемент системы впрыска автомобиля с бензиновым или дизельным двигателем внутреннего сгорания. Эта деталь распыляет горючее, чтобы оно равномерно смешивалось с воздухом и эффективно сгорало. Бывают различные виды инжекторов, но принцип работы у всех примерно одинаковый. Находятся форсунки на головке цилиндроблока. Их количество зависит от общего числа цилиндров, так как для каждого требуется по одной. Чаще всего в легковых автомобилях их четыре.

Как работает инжектор

Форсунки, которые производят для дизельных моторов, отличаются от деталей для бензиновых силовых агрегатов. Причина в разных механизмах сжигания горючего в каждом из них, поскольку уровень давления у бензиновых двигателей намного ниже, чем у дизельных.

Впрыскивающие детали топливной системы бывают:

• механическими;
• электромагнитными;
• электрогидравлическими;
• пьезоэлектрическими.

Простые варианты инжектора похожи на насос, который под действием высокого давления распыляет горючее. На современных автомобилях устанавливаются детали с электронным блоком управления впрыска. Он определяет правильное время для запуска и объем топлива для распыления. Он указывает запорному клапану, когда открываться, после чего прыскает горючее в камеру сгорания.

• давление начала впрыска;
• динамический диапазон работы и минимальная цикловая подача топлива;
• время открытия и закрытия;
• угол конуса распыления и дальнобойность факела горючего;
• величина распыляемых частиц и распределения горючего в факеле.

Признаки неисправности топливной системы

Есть несколько симптомов, по которым можно узнать о неработающей должным образом системе впрыска:

• мотор плохо заводится, глохнет на холостом ходу;
• плавающие или нестабильные холостые обороты тоже являются признаком неисправности;
• из выхлопной системы идет черный дым;
• у автомобиля плохая динамичность;
• еще один симптом — увеличившийся расход бензина.

Причины неисправности

Причиной неправильной работы чаще всего является образование налета на внутренней поверхности форсунки. Она начинает плохо распылять бензин или дизтопливо. Бывают случаи, когда горючее просто течет струей, почти не смешиваясь с воздухом. Сгорая, неоднородная воздушно-топливная смесь не дает должного количества энергии, поскольку основная часть просто вылетает в выхлопную трубу. Это влияет на работу мотора, который становится менее динамичным. Из-за чего водителю приходится сильнее нажимать педаль газа, что приводит к перерасходу топлива, а динамика транспорта продолжает падать.

Почему еще топливная система может работать некорректно?

• Владелец льет некачественный бензин или дизтопливо.
• Внутри детали появились признаки коррозии.
• Деталь давно не меняли, произошел ее естественный износ.
• Топливный фильтр вышел из строя и пропускает топливо неочищенным.
• Допущены ошибки при монтаже детали.
• Перегрев.
• Обрыв кабеля к блоку управления.
• Короткое замыкание в катушке.
• Попадание влаги. Это свойственно дизельным двигателям, если автовладелец не удаляет конденсат из отстойника топливного фильтра.

Как узнать, что форсунки льют

Если говорят, что «льет форсунка» — значит деталь пропускает горючее. Признаки такой неисправности:

• запах бензина в салоне;
• трудности при запуске мотора;
• разбавленное моторное масло.

Эти симптомы могут быть вызваны нарушением целостности одного из элементов (например, износилось уплотнительное кольцо), загрязнением фильтров или когда из строя вышел топливный насос.

Когда нужно делать профилактику и менять форсунки

Чтобы мотор работал должным образом, нужно периодически проверять и чистить распылитель. Автоэксперты советуют делать профилактику через каждые 20–30 тысяч км пробега. Но нужно понимать, что на данный регламент влияет количество моточасов и качество топлива. Если машина эксплуатируется в городе, часто стоит в пробках, то «лечение» нужно проводить чаще — примерно через 15 000 км пробега.

Процедуру можно делать разными способами (со снятием форсунок и без):

• добавить в бензобак специальные чистящие средства;
• с помощью ультразвуковой чистки, при которой нужно снимать детали;
• промыть в автосервисе на специализированном стенде.

Нужно понимать, что у запчастей разных производителей сроки службы различаются. В среднем деталь может корректно работать при пробеге до 100–150 тысяч км, хотя в реальности это зависит от того, насколько интенсивно эксплуатируется авто. Чтобы деталь прослужила дольше, нужно придерживаться двух правил: лить бензин и дизтопливо на проверенных автозаправочных станциях, а также вовремя обслуживать топливную систему.

Совет от экспертов Трейд-ин Кунцево: при покупке автомобиля с пробегом более 50 000 км рекомендуем проверять работу форсунок в автосервисе.

Устройство и конструкция форсунок

a — форсунка закрыта; b — форсунка открыта (впрыск).

1 — возврат топлива,

2 — электрические выводы,

3 — электромагнитный клапан,

4 — вход топлива из аккумулятора,

5 — шариковый клапан,

6 — жиклер камеры гидроуправления,

7 — «питающий» жиклер,

8 — камера гидроуправления,

9 — управляющий плунжер,

10 — канал к распылителю,

11 — игла форсунки.

Топливо в форсунку подается через входной штуцер высокого давления (4) и далее в канал (10) и камеру гидроуправления (8) через жиклер (7). Камера гидроуправления соединяется с линией возврата топлива (1) через жиклер камеры гидроуправления 6, который открывается электромагнитным клапаном. При закрытом жиклере (6) силы гидравлического давления, приложенные к управляющему плунжеру (9), превосходят силы давления, приложенные к заплечику иглы (11) форсунки.

В результате игла садится на седло и закрывает проход топлива под высоким давлением в камеру сгорания. При подаче пускового сигнала на электромагнитный клапан жиклер (6) открывается, давление в камере гидроуправления падает, и в результате сила гидравлического давления на управляющий плунжер также уменьшается. Поскольку сила гидравлического давления на управляющий плунжер оказывается меньше силы, действующей на заплечик иглы форсунки, последняя открывается, и топливо через сопловые отверстия впрыскивается в камеру сгорания. Такое косвенное управление иглой форсунки, использующее систему мультипликатора, позволяет обеспечить очень быстрый подъем иглы, что невозможно сделать путем прямого воздействия электромагнитного клапана.

Так называемая «управляющая доза» топлива, необходимая для подъема иглы форсунки, является дополнительной по отношению к действительному количеству впрыскиваемого топлива, поэтому это топливо направляется обратно, в линию возврата топлива через жиклер камеры гидроуправления. Кроме «управляющей дозы» в линию возврата топлива и далее в топливный бак также выходят утечки через направляющие иглы форсунки. К коллектору линии возврата топлива также подсоединяются предохранительный клапан (ограничитель давления) аккумулятора и редукционный клапан ТНВД.

Работа форсунки

Работа форсунки может быть разделена на четыре рабочих стадии при работающем двигателе и создании высокого давления ТНВД:

• форсунка закрыта с приложенным высоким давлением;

• форсунка открывается (начало впрыска);

• форсунка полностью открыта;

• форсунка закрывается (конец впрыска).

Эти рабочие стадии являются результатом действия сил, приложенных к деталям форсунки. При остановленном двигателе и отсутствии давления в аккумуляторе форсунка закрыта под действием пружины.

Форсунка закрыта : при закрытой форсунке питание на электромагнитный клапан не подается (рис. a). При закрытом жиклере камеры гидроуправления пружина якоря прижимает шарик к седлу, высокое давление, подаваемое в камеру и к распылителю форсунки из аккумулятора, увеличивается. Таким образом, высокое давление, действующее на торец управляющего плунжера, вместе с усилием пружины держат форсунку закрытой, преодолевая силы давления в камере распылителя.

Форсунка открывается : перед началом процесса впрыска, еще при закрытой форсунке, на электромагнитный клапан подается большой ток, что обеспечивает быстрый подъем шарикового клапана (рис. b). Шариковый клапан открывает жиклер камеры гидроуправления и, поскольку теперь электромагнитная сила превосходит силу пружины якоря, клапан остается открытым, и практически одновременно сила тока, подаваемого на обмотку электромагнитного клапана, уменьшается до тока, требуемого для удерживания якоря. Это возможно потому, что воздушный зазор для электромагнитного потока теперь уменьшается.

При открытом жиклере топливо может вытекать из камеры гидроуправления в верхнюю полость и далее по линии возврата топлива в бак. Давление в камере гидроуправления уменьшается, нарушается баланс давлений, и давление в камере распылителя, равное давлению в аккумуляторе, оказывается выше давления в камере гидроуправления. В результате сила давления, действующая на торец управляющего плунжера уменьшается, игла форсунки поднимается, и начинается процесс впрыска топлива. Скорость подъема иглы форсунки определяется разностью расходов через жиклер и сопловые отверстия. Управляющий плунжер достигает верхнего упора, где остается, поддерживаемый «буферным» слоем топлива, образующимся в результате указанной выше разницы расходов через жиклер и сопловые отверстия. Игла форсунки теперь полностью открыта, и топливо впрыскивается в камеру сгорания под давлением, практически равным давлению в аккумуляторе. Распределение сил в форсунке подобно распределению в фазе открытия.

Форсунка закрывается (конец впрыска) : как только прекращается подача питания на электромагнитный клапан, пружина якоря перемещает его вниз, и шариковый клапан закрывается. Якорь состоит из двух частей, поэтому, хотя тарелка якоря перемещается вниз заплечиком, она может оказывать противодействие возвратной пружиной, что уменьшает напряжения на якорь и шарик. Закрытие жиклера приводит к повышению давления в камере гидроуправления при поступлении в нее топлива через «питающий» жиклер (7). Это давление, равное давлению в аккумуляторе, действует на торец управляющего плунжера, и сила давления вместе с силой пружины преодолевают силу давления, действующую на заплечик иглы форсунки, которая закрывается. Скорость посадки иглы форсунки на седло, то есть скорость закрытия форсунки, определяется расходом через «питающий» жиклер. Впрыск топлива прекращается, как только игла форсунки садится на седло.

Принцип работы (CR)

Создание давления и непосредственный процесс впрыска в аккумуляторной топливной системе Common Rail (CR) полностью разделены. Высокое давление в топливной системе создается независимо от частоты вращения коленчатого вала двигателя и количества впрыскиваемого топлива. Топливо, готовое для впрыска, находится под высоким давлением в топливном аккумуляторе. Количество впрыскиваемого топлива (цикловая подача) определяется действиями водителя, а угол опережения и давление впрыска определяются электронным блоком управления (ЭБУ) на основе программируемых матриц характеристик, хранящихся в памяти микропроцессора. ЭБУ выдает управляющий пусковой сигнал на соответствующие электромагнитные клапаны, в результате чего осуществляется впрыск форсункой в каждый цилиндр.

Аккумуляторная топливная система CR включает в себя следующие элементы электронного управления:

•	ЭБУ;	•	датчик давления наддува;
•	датчик частоты вращения коленчатого вала;	•	датчик давления в топливном аккумуляторе;
•	датчик частоты вращения распределительного вала;	•	датчик температуры охлаждающей жидкости.

Используя входные сигналы указанных выше датчиков, ЭБУ регистрирует положение педали акселератора и определяет на данный момент времени рабочую характеристику двигателя и автомобиля как единого целого. На основе полученной информации ЭБУ может через разомкнутые и замкнутые контуры осуществлять управляющие действия с автомобилем и, особенно, с двигателем. Частота вращения двигателя измеряется датчиком частоты вращения коленчатого вала, а порядок чередования вспышек — датчиком частоты вращения (положения) распределительного вала. Электрический сигнал, образующийся на потенциометре педали акселератора, информирует ЭБУ о том, как сильно водитель нажал на педаль, другими словами о его требованиях к величине крутящего момента. Датчик давления наддува обеспечивает ЭБУ данными о количестве воздуха, чтобы адаптировать процесс сгорания соответствию нормам эмиссии вредных веществ. При низких температурах окружающей среды и при холодном двигателе ЭБУ использует информацию датчиков температуры охлаждающей жидкости и температуры воздуха, чтобы адаптировать полученные данные для установки угла опережения впрыска, использования дополнительного впрыска (после основного) и других параметров в зависимости от эксплуатационных условий.

Ремонтопригодность и диагностика системы

Вследствие недостаточно высокого качества топлива или усталости системы (когда система эксплуатируется слишком долго) из строя в первую очередь начинают выходить инжекторы, датчики контроля высокого давления и устройсва, которые создают это высокое давление. ТНВД же здесь довольно стабилен — ошибка многих неопытных дизелистов заключается в том, что они, не разобравшись в сути неисправности, пытаются сразу заменить ТНВД. Этого делать не стоит — вернее, всегда прежде всего надо точно понять, по какой причине возникла проблема и какие действия нужно предпринять для ее устранения. И только потом решаться на крайние меры.

К слову сказать, ТНВД Common Rail очень не любит грязи. Если грязь попадает в ТНВД — пиши пропало, он мгновенно выходит из строя и гонит стружку во всю систему. Замена всей системы (промывка в данном случае недопустима, только полная замена всех трубок, магистралей, бака, насоса, форсунок) — весьма дорогостоящая операция, поэтому советуем обратить особое внимание автовладельцев на использование только безупречно качественного дизтоплива.

Вы спросите: почему не помогает промывка? Дело в том, что промывка не дает возможности полностью избавиться от стружки, которая может снова попасть в систему.

В общем-то, по большому счету, все основные перебои системы связаны именно с плохим топливом. Для различных машин характерны свои последствия. Как показывает опыт, на французских автомобилях чаще всего выходят из строя форсунки — они, как говорится, «подвисают». И самое интересное, что в основном то и пугает людей, — то, что машина сразу глохнет. Это, кстати, еще одна специфическая особенность Common Rail: при кратковременном «подвисании» иглы распылителя нарушается баланс давления в рейке. Падение напряжения замечает датчик контроля давления в рейке, и эта команда, так называемая ошибка первого порядка, заставляет блок управления выключать двигатель. Машина может заглохнуть даже набирая обороты. При этом, что еще более интересно, через какое то время после того, как машина «отстоится», она может спокойно завестись и опять поехать. Хотя в дальнейшем в определенных режимах она с большой вероятностью снова будет глохнуть.

Людей, не знакомых с системой, это, естественно, пугает, они меняют ТНВД, однако ничего не добиваются.

для того, чтобы грамотно разобраться с такой проблемой, необходимо использовать специальное устройство, имитирующее датчик, с помощью которого удастся определить, какая форсунка вышла из строя. Ее можно будет заменить или — после проверки — отремонтировать.

Также случается, что и насосы текут. Устраняется протечка без каких либо проблем — заменой прокладки. А вот случаи усталости насоса, его износа единичны, но если в систему, повторимся, попадают механические частицы — они выводят его из строя сразу.

Диагностика дизелей с системой Common Rail

Для того чтобы точно определить в чем именно заключается неисправность надо принимать во внимание и оценивать состояние трех взаимосвязанных частей:

• состояние механических узлов двигателя (турбина, цилиндропоршневая часть дизеля, правильность установки фаз ГРМ),

• электронная система управления двигателем (исправность датчиков, проводки),

• гидравлическая часть (система топливоподачи, ТНВД, форсунки).

Если проверять подряд все названные компоненты это займет очень много времени. Для того, чтобы ускорить поиск возможных отклонений блок управления снабжен функцией мониторинга исправности датчиков и исполнительных механизмов. При обнаружении блоком отклонений в показании, каких либо датчиков в оперативной памяти прописывается ошибка (каким образом блок выявляет отклонения в показаниях от правдоподобных мы описывали в другой статье). В зависимости от значимости ошибки впрыскивание топлива продолжается или двигатель останавливается. С помощью сканера в меню параметры можно посмотреть реальные показания и реакцию датчиков на различные возмущения. Важной особенностью CR является то что каждая форсунка управляется индивидуально т.е. на каждой форсунке прописываются свои коэффициенты топливо-коррекции по которым можно судить об состоянии каждого цилиндра и соответствующей форсунки.

В качестве примера приведем данные сканирования некоторых параметров в системе CR на холостом ходе:

Частота вращения коленвала	750 об./ мин.
Температура охлаждающей жидкости	88º С
Положение педали подачи топлива	0%
Предписанное давление в аккумуляторе высокого давления	261 бар
Реальное давление	264 бар
Цикловая подача одной форсунки	13.8 МЕ
Скважность управляющего сигнала электромагнитного клапана рег. давления	16%
Коррекция равномерности работы двигателя
Для цилиндра 1	-3.35
Для цилиндра 3	0.00
Для цилиндра 4	2.58
Для цилиндра 2	0.65

Коррекция предназначена для компенсации отклонений по цилиндрам в механике двигателя и гидравлике системы впрыска топлива, возникающих при серийном производстве. Неравномерность определяется с помощью датчика оборотов. Если какой-то цилиндр отличается более чем на 30% от заданного значения, это считается не нормальным и блок управление пытается выправить положение изменением топливоподачи. Если мы обнаружили значительную топливо-коррекцию в каком то цилиндре, это может быть связано или с низкой компрессией в цилиндре (прогар клапана, например) или неисправностью форсунки.

При неисправностях, которые не выводят систему из строя, блок управления ограничивает топливоподачу. К таким дефектам относятся неисправности датчиков температуры, слишком низкое давление наддува, неполадки с замером расхода воздуха, или выход из строя датчика положения педали газа.

Из соображений безопасности система останавливает двигатель при следующих условиях:

• выходит из строя форсунка или сильно падает давление в аккумуляторе,

• превышение давление топлива в рампе выше МАХ (порядка 1500бар),

• выход из строя электромагнитного клапана регулирования давления.

Двигатель невозможно завести при неработающих датчиках оборотов и положения распредвала. Для проверки гидравлической части методы электронной самодиагностики обычно непригодны.

Неисправности, требующие диагностики при помощи гидравлических тестеров:

• невозможность запуска двигателя, или двигатель глохнет после запуска: рекомендуется провести тест баланса мощности по цилиндрам при помощи сканера (для систем Бош);

• если имеются неисправности, отличающиеся от описанных выше, например, вибрация двигателя, выброс черного/ белого дыма при запуске или на холостом ходу.

Проблема может заключаться в разности количества топлива, проходящего через каждый инжектор.

Процедура диагностики в зависимости от симптома

Двигатель не заводится

• Тест линии низкого давления ► • Тест обратки инжектора (Статический) ► • Тест линии высокого давления.

Двигатель не заводится

• Тест линии низкого давления ► • Тест обратки инжектора (Динамический) ► • Тест линии высокого давления.

Тест линии низкого давления

При тесте линии низкого давления замеряется разряжение на линии всасывания (если топливоподкачивающий насос шестеренчатого типа) или давление (если ТПН электрический). Таким образом можно выявить поломку ТПН, загрязнение фильтров или повреждение топливоподающих трубок.

Тест обратки инжектора (статический)

В этом испытании электрические разъемы форсунок разъединяются, разъем клапана регулировки высокого давления тоже разъединяется. К датчику давления топлива на рампе подключается прибор для измерения давления. Таким образом при проворачивании коленвала в рампе создается высокое давление при отключенных (неуправляемых) форсунках. Если при этом обратки форсунок подключить к мерным мензуркам можно выявить неисправность клапанов управления форсунками (при количестве топлива в обратке 0-200 мл клапан исправен). При данном тесте оценивается также давление которое создается в рампе (1000-1800 бар норма)

Тест обратки инжекторов динамический

При этом тесте на обратки инжекторов также устанавливаются мерные мензурки, как и в предыдущем тесте. После этого двигатель заводится и он работает три минуты на холостом ходе и две минуты на оборотах 2500-3000 об./ мин. Инжектор у которого показания в три раза отклоняются от нормы подлежит замене.

Тест линии высокого давления

Проводится с целью выяснить, насколько большое давление может создавать насос высокого давления. Для проведения теста инжекторы отключаются от рампы и присоединительные штуцера рампы глушатся заглушками. К регулятору давления топлива подключается прибор который блокирует слив топлива в обратку. Далее двигатель вращается стартером в течении 5-6 сек. И при этом производится замер высокого давления. Нормальное давление для системы Bosch 1000-1500 бар. Если давление ниже нормы то причиной может быть ТНВД, регулятор давления или датчик давления топлива для выяснения кто же конкретно проверяем дальше.

Тест регулятора давления топлива

Для его проведения повторяем схему предыдущего опыта, только к обратке регулятора соединяем мерную мензурку. Вращаем стартером двигатель в течении 5 сек и замечаем количество топлива вытекающего с обратки, оно не должно превышать 10 сс.

Проверка механической части дизеля является одинаковой, как и у других дизелей. Обычно она заключается в проверке компрессии и пневмоплотности (для оценки состояния ЦПГ), проверке количества и давления картерных газов (что влияет на расход масла у турбированных моторов), проверке состояния турбины (проверяется износ подшипников и работа регулятора давления надувочного воздуха), и фазы установки ГРМ.

Separ 2000

Вода — источник жизни на Земле. Да, верно. Но если вода окажется в топливной системе автомобиля, то это может привести к быстрой гибели транспортного средства. К сожалению, вода неизбежно попадает в топливо, либо вследствие нарушения технологии его производства и хранения, либо в виде конденсата в результате постоянного нагрева и охлаждения топливного бака.

Схема очистки

Профессионалы понимают, как опасно попадание в топливную систему загрязненного топлива, скапливающегося на дне топливного бака, поэтому рекомендуют не опустошать топливный бак и промывать его не реже одного раза в год.

Но компания ООО «Т-К-Сервис» предлагает более удобный и экономичный выход из ситуации — использование фильтра Separ 2000 .Эта великолепно зарекомендовавшая себя многоступенчатая система решила основную проблему дизеля — она позволяет достигать стопроцентного удаления из топлива главного разрушителя дизельной аппаратуры — воды. Другим загрязнениям Separ 2000 тоже не оставляет шанса.

Separ 2000 существует в двух основных исполнениях — с устройством подогрева топлива и без него.

• Separ 2000 без подогрева топлива

Первичное отделение воды и крупных механических включений осуществляется за счет движения топлива сначала по внутреннему (ступени 1 и 2), а затем и внешнему (ступени 3 и 4) спиральному каналу пассивного циклона. Полное отделение остатка воды и мелких включений осуществляется на ступени 5 благодаря оригинальному, запатентованному фирмой Loesing, составу фильтрующей бумаги. Вода накапливается в прозрачном стакане-отстойнике, позволяющем контролировать ее уровень и вовремя открывать сливной кран (обычно — 1 раз за две-три недели). Итоговая степень механической очистки, в зависимости от применяемого фильтрующего элемента, составляет 10, 30 или 60 мкр.

• Separ 2000 с подогревом топлива

Механический принцип действия фильтра полностью идентичен описанному выше. Нагревательный элемент, расположенный внутри отстойника Separ 2000 , эффективно подогревает поток топлива, растапливая парафиновые хлопья и предотвращая их новообразование. Тем самым удается избежать забивания фильтра тонкой очистки и других элементов топливной системы автомобиля. Подогрев действует только при работающем двигателе.Управление подогревом осуществляется автоматическим реле, включающим нагревательный элемент при температуре топлива ниже -5º С и выключающим его при температуре выше +10º С. Это означает, что даже если система активирована при температуре топлива выше +10º С, потребления электроэнергии не происходит. О включении нагревательного элемента сигнализирует контрольная лампочка на блоке управления фильтром в кабине водителя. В аварийный случаях, когда температура превышает +80º С, нагревательный элемент отключается с помощью теплового предохранителя, смонтированного внутри корпуса фильтра вместе с реле.

Главные особенности

Помимо высокой степени отделения содержащейся в топливе воды, к основным преимуществам использования фильтра Separ 2000 также можно отнести: компактность конструкции с возможностью различных вариантов подсоединения, возможность многократного использования фильтрующего элемента, простоту монтажа и легкость последующего обслуживания. Применение фильтра обеспечивает полную защиту подкачивающего насоса высокого давления, форсунок, клапанов и поршней от преждевременного износа, что способствует увеличению срока службы дизельной аппаратуры в 4-5 раз. В совокупности с минимальными затратами на встройку и обслуживание, фильтры Separ 2000 .

Применение

Сферы применения фильтра Separ 2000 достаточно обширны. Это транспортные средства (грузовые и легковые автомобили, автобусы), строительные и сельскохозяйственные машины, автопогрузчики, речные и морские суда, компрессоры и генераторы, автозаправочные комплексы и нефтехранилища. Одним словом, фильтр может быть установлен везде, где применяются дизельные двигатели. Сегодня можно с уверенностью говорить о том, что только фильтр Separ 2000 гарантирует заводские нормы расхода топлива, обеспечивает надёжную защиту топливной системы автомобиля и является гарантом безотказной работы двигателя вне зависимости от степени загрязненности топлива залитого в бак.

Топливная форсунка: виды, конструкция, принцип работы

Подача топлива в камеру сгорания цилиндра – дело совсем не такое простое, как кажется на первый взгляд. В двигателях просчитывается не только оптимальное количество бензина (дизтоплива, газа), но и способ его распыления, момент сгорания, распределение факела пламени и множество других факторов. Постоянное усиление экологических требований ставит перед автоинженерами сложные задачи, которые они решают комплексно, в том числе и модифицируя способы впрыска топлива. В результате появляются новые устройства, уже имеющие мало общего со старыми карбюраторными системами.

Немного физики

Чтобы топливо не просто сгорало, а сгорало с максимальным эффектом, нужно соблюсти несколько условий. И одно из них – распылить жидкое топливо, чтобы мельчайшие капельки моментально воспламенились и как можно сильней толкнули поршень вниз. А для этого нужен маленький взрыв, который и получается, когда горит не жидкость, а пар бензина и мелкая взвесь. Добавим сюда потребность в 15-кратном объеме воздуха, который должен равномерно смешаться с распыляемым топливом, и получим интереснейшую инженерную задачу, над которой бьются лучшие умы.

Топливная форсунка – именно тот инструмент, который превращает жидкое топливо в мельчайшую влажную пыль, причем форма «факела» строго рассчитывается, как и количество топлива, которое впрыскивается в камеру сгорания. Чем больше топлива – тем мощней будет отдача от его сгорания, так что форсунка выполняет две задачи: подает нужное количество бензина (солярки или газа) в нужное время и в нужной форме. От правильной работы форсунок (и системы подачи топлива в целом) зависит качество работы двигателя, его долговечность, соответствие экологическим нормам и требованиям закона.

Современные системы послойного впрыска стали доступны только после эволюции топливных форсунок, после того, как они стали быстрей, точней и мощней. В старых системах реализовать такой способ подачи топлива было невозможно чисто технически. Сложности новой конструкции оправдываются ежедневной экономией и меньшим вредом для природы и окружающих людей.

Виды инжекторных систем

Системы впрыска с форсунками (инжекторные) пришли на смену карбюраторам, уже не успевавшим за новыми требованиями. Первым вариантом стала система моновпрыска, в которой одна топливная форсунка располагалась во впускном коллекторе на месте карбюратора, после впрыска топливо смешивалось с воздухом и поступало в один из цилиндров.

Система моновпрыска.
1. Подача топлива. 2. Подача воздуха.
3. Дроссельная заслонка.
4. Впускной коллектор. 5. Форсунка.
6. Головка блока цилиндров.

На смену моновпрыску пришел распределенный впрыск топлива, когда на каждый цилиндр устанавливается отдельная форсунка. На сегодняшний день это самый распространенный вариант (карбюраторные и моноинжекторные автомобили уже не производятся, хоть и используются). Топливо на форсунки поступает либо от топливного насоса высокого давления (ТНВД), либо от подкачивающего топливного насоса, если используются насос-форсунки. Сопло форсунки может быть выведено во впускной коллектор, в форкамеру (в дизельных двигателях) или прямо в цилиндр (системы с непосредственным впрыском).

Последней модификацией инжекторов стала система Common Rail, при которой топливо от ТНВД поступает в топливную рампу (аккумулятор давления), а форсунки срабатывают в нужное время, независимо от положения распредвала.

Система распределенного впрыска.
1. Подача топлива. 2. Подача воздуха.
3. Дроссельная заслонка.
4. Впускной коллектор. 5. Форсунки.
6. Головка блока цилиндров.

С помощью Common Rail была решена проблема пульсации топлива (ТНВД не подает его равномерно) и появилась возможность полноценной реализации ступенчатого (трехфазного) впрыска.

Виды топливных форсунок

По способу приведения в действие все форсунки делятся на механические и электромеханические.

Механическая форсунка.
1. Подача топлива. 2. Запорная игла.
3. Отверстие распылителя

Приводятся в действие давлением топлива: давление повышается и открывает клапан, который закрывается при снижении давления после выхода топлива из сопла. Одна из разновидностей – форсунки с двумя пружинами, которые дали возможность реализовать двухступенчатую подачу топлива без использования электроники.

Механические форсунки уходят в прошлое следом за карбюраторами. На данный момент самыми распространенными стали более современные модели, позволяющие регулировать подачу топлива в каждый из цилиндров в зависимости от условий работы двигателя. Для распределенного впрыска используются электрогидравлические, электромагнитные и пьезоэелктрические форсунки, каждая из которых имеет несколько модификаций, свои плюсы и минусы и особенности использования.

Применяются в бензиновых двигателях. За открытие иглы отвечает электромагнит: по сигналу от контроллера на его обмотку подается ток, якорь магнита поднимается и поднимает соединенную с ним иглу. После отключения тока возврат иглы в исходное положение и закрытие сопла форсунки производится за счет пружины. Момент начала и продолжительность впрыска определяются ЭБУ. Давление топлива в таких форсунках составляет в среднем 40 бар, что по сравнению с дизельными двигателями совсем немного.

Устанавливаются на дизельные двигатели, в том числе на систему Common Rail. Принцип работы – уравнивание давления на запорную иглу. Топливо под давлением заполняет камеры над иглой и под ней, и в состоянии покоя это давление одинаково. Игла закрывает сопло благодаря усилию пружины. При подаче сигнала от ЭБУ открывается электромагнитный сливной клапан, и топливо из резервуара над иглой сливается в реверсную магистраль. Давление над иглой падает, а под иглой – нет, игла поднимается и открывает форсунку.

Самая современная конструкция, которая используется и в бензиновых, и в дизельных двигателях. Основное ее достоинство – максимальное быстродействие, что позволяет подавать топливо в камеру сгорания в 2-4 приема. За движение иглы отвечает керамический пьезоэлемент, расширяющийся под действием электрического тока. Пьезофорсунки выдерживают самое большое давление – до 2000 бар, и используется в современных высокофорсированных и турбированных двигателях.

Насос-форсунка.
А. Насосная секция. В. Клапанная секция. С. Секция впрыска.
1. Шариковый упор. 2. Возвратная пружина.
3. Обратный канал. 4. Регулировочная шайба распылителя.
5. Распылитель. 6. Входной канал.
7. Упор клапана управления. 8. Топливный клапан.
9. Соленоид управления клапаном.

Как понятно из названия, в данной конструкции сама форсунка соединена с насосом, что позволило уйти от громоздкого и дорогостоящего ТНВД. Насос-форсунки оснащаются плунжером 6-8 мм в диаметре, который приводится в движение от распредвала. За открытие клапана может отвечать и электромагнитная катушка, и пьезокристаллы, в зависимости от конструкции.

Работа форсунки и факел распыла

Основным показателем качества работы топливной форсунки является факел распыла топлива. Это форма, которую принимает порция жидкости, выходящая из сопла форсунки. В идеале это водяная пыль, образующая облако заданной формы: топливо хорошо смешивается с воздухом, не оседает на стенках камеры сгорания, не льется струей. В зависимости от того, куда выведена форсунка (во впускной коллектор или камеру сгорания), топливо может распыляться разными способами. Количество жидкости, дисперсность и форма факела определяются на этапе конструирования двигателя и отклонение от нормальных параметров сказывается на его работе, производительности и долговечности.

Одна их технических характеристик – производительность форсунки. Определяется как объем (в кубических сантиметрах), наполняемый за минуту под давлением 3 бара. Самые распространенные показатели – от 180 до 240.

Единицы измерения производительности в каталогах могут обозначаться по-разному:

• см³/мин (cc/min или просто сс в англоязычной транскрипции);
• lbs/hr (lb/hr, фунт/час, используют американские производители).

Перевод одного значения в другое делается по следующей формуле:

• 1 lbs/hr = 10,50 cc/min.
• 1 cc/min = 0,095 lbs/hr.

Топливные форсунки для ГБО

Полноценное использование газа стало возможным после появления системы распределенного впрыска. Это ГБО четвертого поколения, при котором можно добиться оптимального соотношения газа и воздуха, максимального сгорания топливной смеси, избавиться от недостатков предыдущих поколений ГБО – прогорания клапанов, досрочного возгорания смеси, перерасхода топлива. Особенность этой системы в том, что сжиженный газ подается сначала в редуктор, где происходит испарение, а затем – в форсунку.

Для автомобилей на газу используются форсунки штокового, игольчатого и мембранного типов. Самые простые и дешевые – штоковые форсунки, работающие по тому же принципу, что и бензиновые электромагнитные. На более современные двигатели они уже не устанавливаются: слишком низкая скорость работы и точность подачи топлива, нет возможности открывать форсунку на очень короткое время (для систем с трехфазным впрыском, например). Но эти форсунки отлично справляются с «грязным» газом, перебоями с давлением и прочими недочетами топливной системы.

Игольчатые форсунки – новое поколение устройств, более точные и надежные, нетребовательные к положению установки. Газ подается через соленоид, внутри которого расположен шток и запорная игла. Во время работы происходит «продувка» форсунки, что помогает поддерживать ее в чистоте и отсрочить время ТО.

Конструкторы «игрались» с запорными механизмами тарельчатого и мембранного типа, но эти форсунки не оправдали себя ни по сроку службы, ни по скорости, ни по надежности.

Системы ГБО пятого поколения работают без редуктора, а газ в форсунки подается в жидком виде. Это система жидкого фазированного распределенного впрыска, при которой можно уменьшить расход топлива и улучшить характеристики топливно-воздушной смеси в камере сгорания. Расход газа в системах пятого поколения всего лишь на 10-20% выше, чем расход бензина.

В большинстве случаев для автомобилей на природном или сжиженном газе лучше использовать специальные газовые форсунки, а не обычные бензиновые, ведь и тип топлива, и требования к нему будут совершенно другими.

Фильтр форсунки

В конструкции каждой форсунки предусмотрен индивидуальный фильтр. Несмотря на топливные и воздушные фильтры, установленные в автомобиле, фильтр форсунки становится последним барьером для загрязнений и дополнительно продлевает жизнь тонкому и чувствительному устройству.

Как правило, в форсунках используются обычные пористые фильтры, которые при техобслуживании можно промыть или заменить. Исключение составляют форсунки, работающие на газу, в которых есть возможность очистить проходящее топливо по принципу центрифуги – пропустив его по спирали и отсеяв посторонние включения.

При техобслуживании форсунок обычно промывают и фильтры, ведь наш бензин и солярка не отличаются высокой чистотой, а системы впрыска на новых автомобилях очень чувствительны к качеству топлива.

Неисправности топливных форсунок

Современные форсунки, особенно на дизельные двигатели, собираются с точностью до 1 мкм. Такие тонкие зазоры чувствительны к малейшим отложениям, а значит, и к качеству топлива. Главный враг форсунок – грязь. Спасают только качественные топливные фильтры, рассчитанные на высокую степень очистки.

Вторая причина выхода форсунок из строя – коррозия металлических деталей. Здесь виновата вода, попавшая в топливо. В новых дизельных двигателях фильтры с сепараторами полностью оправдывают свою стоимость: удаляя воду из топлива, они продлевают срок службы и самих форсунок, и цилиндро-поршневой группы.

Испортить форсунку может мастер на этапе установки: достаточно не соблюсти момент затяжки, чуть замять уплотнитель или допустить другую ошибку, и форсунка через некоторое время подаст сигнал о проблеме. Но даже при правильной установке уплотнители со временем выходят из строя и прикипают к ГБЦ.

Опасный момент для систем непосредственного впрыска – замена свечей накаливания. Тонкие длинные стержни свечей ломаются при демонтаже, после чего приходится вынимать остаток из свечного колодца с помощью инструментов. В этот момент легко повредить находящуюся рядом форсунку (опытные мастера знают, как справиться с ситуацией).

Ошибки тюнинга двигателя, переход на другое топливо (например, на биодизель), проникновение масла в камеру сгорания или, наоборот, разжижение масла топливом, использование некачественных присадок приводит к перегреву форсунки, оплавлению сопла, деформации запорной иглы и распылительных отверстий.

Признаки проблем с форсунками проявляются нарушениями в режиме работы двигателя: мотор начинает троить, увеличивается расход топлива, затрудняется холодный старт, на холостом ходу появляется вибрация и посторонние шумы, выхлоп становится черного цвета. В этих и других случаях лучше обращаться на СТО сразу, не дожидаясь более серьезных поломок. В большинстве случаев ремонт ограничивается чисткой форсунок или заменой совсем дохлых, а вот затягивание диагностики может привести к капремонту двигателя.

Обратите внимание!

В зимний сезон у дизельных двигателей появляется дополнительная проблема: парафины в топливе. Несмотря на заявления производителей, полностью удалить парафин из солярки сложно и дорого, и на морозе топливо начинает белеть и загустевать.

Парафин в дизтопливе вызывает проблемы с фильтром (густая масса напрочь забивает бумажную гофру), насосом и, разумеется, с форсунками, которые во всей цепочке наиболее чувствительны к посторонним примесям. Проникая в инжектор, холодный парафин забивает тонкие каналы форсунок и не дает нормально стартовать двигатель.

Для борьбы есть два метода: заправлять свой автомобиль заведомо качественным зимним топливом или использовать предпусковой подогреватель топливного фильтра. Системы подогрева помогают растопить застывшую массу и вернуть топливу нормальную текучесть даже в том случае, если залита некачественная летняя солярка.

В летний сезон используется дизтопливо со сравнительно высоким содержанием парафинов, но они не застывают и никак не мешают двигателю работать.

Нужно отметить, что форсунка, несмотря на всю тонкость конструкции, служит достаточно долго: 100-150 тыс. км в среднем, а оригинальные, установленные с завода, могут радовать автовладельца до 200 тыс. км. Это достаточно «живучий» механизм, если регулярно проводить техобслуживание и своевременно ремонтировать.

О том, как выбирать топливные форсунки, читайте наш «Гид покупателя».