В каких двигателях есть фарсунки

На сайте вы найдете информацию о том как сделать качественный ремонт автомобиля своими руками, подробные фото отчеты по ремонту ауди с4, а также много полезной информации о диагностике и профилактике неисправностей.

Top menu

• Главная
• Карта сайта
• Шинный калькулятор
• Форум
• Новости
• Обратная связь

поиск google

Breadcrumbs

Меню сайта:

• Техническое обслуживание
• Устройство и принцип действия
• Диагностика и устранение неисправностей
• Фото отчеты ауди с4
• Cоветы автомобилистам

Последние публикации

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 3)

В первой и второй частях мы снимали обшивку потолка, сегодня же мы займемся самой перетяжкой.

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 2)

Продолжим снятие обшивки потолка. В первой части мы сняли обшивку люка и накладки передних стоек. Сегодня мы все-таки снимем потолок.

Перетяжка потолка ауди 100 с4.(Часть 1)

В уже не молодых автомобилях, не редко можно столкнуться с проблемой провисания потолка. Происходит это, как правило, по двум причинам:

Форсунки инжектора.

На инжекторных двигателях установлены электромагнитные форсунки, благодаря которым топливо, находящееся под давлением в системе, впрыскивается во впускной коллектор.

Впрыскивание топлива происходит под контролем электронного блока управления, который руководствуется датчиками, установленными на двигателе. Он определяет, какое количество топлива требуется двигателю в данный момент и посылает управляющие сигналы форсункам, которые в свою очередь, открываясь в нужный момент времени, впрыскивают определенную порцию бензина. Таким образом, в зависимости от режима работы двигателя форсунки позволяют достаточно точно дозировать поступление топлива во впускной коллектор.

Конструкция и принцип действия форсунки.

В форсунках подача топлива происходит сверху вниз.

Рис 1 – Устройство форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки:

1. Форсунка состоит из корпуса 7.
2. В верхней части располагается так называемый гидравлический разъем 1, который крепится к топливной рампе. В рампе благодаря насосу и обратному клапану постоянно поддерживается заданное давление топлива. К топливной рампе форсунка крепится специальным зажимным устройством.

Рис 2 – Топливная рампа.

Работа форсунки.

Когда двигатель заведен, то форсунки от блока управления двигателем получают импульсы с определенной частотой. Форсунки попеременно оказываются в двух состояниях: в закрытом и открытом.

1. Если на форсунку не подается напряжение питания, то игла клапана с запорным сферическим элементом под действием пружины и давления топлива прижата к седлу клапана с канонической формой. В результате чего форсунка не подает топливо во впускной коллектор.
2. При подаче на обмотку напряжения, в ней возникает электромагнитное поле, которое притягивает якорь иглы клапана. Одновременно с ним приподнимается, и запорный сферический элемент над седлом клапана и происходит впрыскивание топлива во впускной коллектор.

Потом напряжение с катушки снимается и под действием усилия пружины клапан закрывается, перекрывая подачу топлива.

Впрыскивание топлива происходит через распылительную пластину, в которой располагается одно или несколько отверстий. От числа и размещения, которых зависит форма струи.

Топливные форсунки двигателей

Форсунка или инжектор (от англ. inject — впрыскивать) – распылитель, используемый на современных автомобилях для распыления топлива во впускной трубопровод или непосредственно в цилиндры двигателя. Хорошо работающая форсунка дает конусообразную форму распыления топлива. В двигателях внутреннего сгорания распыление топлива происходит за счет создаваемого высокого давления на входе в форсунку.

Конструкция и принцип действия форсунок

Топливная форсунка содержит корпус клапана с обмоткой и электрическим соединением, седло клапана с диском, снабженным одним или несколькими распылительными отверстиями, и подвижную иглу клапана с якорем соленоида.

Фильтр в топливоподающем устройстве защищает форсунку от загрязнений. Два уплотняющих кольца располагаются между топливоподающим патрубком форсунки и впускным трубопроводом. Когда обмотка обесточена, игла клапана под действием усилия пружины и давления топлива перемещается в направлении седла клапана, что позволяет изолировать систему питания от впускного трубопровода.

1 – уплотнительное кольцо; 2 – сетчатый фильтр; 3 – корпус клапана с электрическим разъемом; 4 – обмотка; 5 – пружина; 6 – игольчатый клапан с якорем соленоида; 7 – седло клапана с диском, имеющим распылительное сопло

При поступлении электрического тока на форсунку обмотка создает магнитное поле, воздействующее на якорь соленоида, что заставляет иглу клапана отходить от седла, обеспечивая впрыск топлива.

Количество впрыскиваемого топлива в единицу времени, в основном, определяется давлением в системе и площадью поперечного сечения распылительного сопла в диске форсунки. При отсечке электрического тока игла клапана снова возвращается на свое место, перекрывая распылительное сопло.

Образование распыливаемых струй топлива

Форма и угол распыления, а также размеры образующихся капель топлива оказывают влияние на смесеобразование. Различные типы распыляемых струй определяются расположением форсунки, геометрическими характеристиками впускного трубопровода и головки блока цилиндров.

Конусная форма распыления топлива

Диск с отверстиями обеспечивает получение нескольких струй распыляемого топлива, которые вместе образуют конусную форму распыления. Такая же форма распыления может быть получена с помощью штифта, выступающего из наконечника иглы. Форсунки, обеспечивающие конусную форму распыления, обычно устанавливаются на двигателях с одним впускным клапаном на каждый цилиндр. При такой форме распыляемой струи топлива направляются в зазор между тарелкой впускного клапана и стенкой впускного трубопровода.

Двух-струйная форсунка

Применяется на двигателях с двумя впускными клапанами на каждый цилиндр. Отверстия на диске форсунки располагаются таким образом, чтобы образовались две струи, каждая из которых поступает к впускному клапану двигателя.

Пневматическое распыление

В случае применения форсунки с пневматическим распылением топлива падение давления между впускным трубопроводом двигателя и окружающей средой используется для улучшения процесса смесеобразования. Воздух направляется через воздушный кожух в выпускную зону диска с распылительными отверстиями. В узком воздушном зазоре поток воздуха ускоряется до очень высоких скоростей, и происходит тонкое распыление топлива при смешивании его с воздухом.

Форсунки ГБО какие выбрать

В данной статье мы выясним, что такое форсунки ГБО, какие газовые инжекторы бывают и в чем их отличия.

Форсунки газовые – это устройства в ГБО 4 поколения. Задача форсунки ГБО 4 поколения состоит в том, чтобы распределять газ (метан или пропан) по цилиндрам, поступающий из редуктора. Они отвечают за количество смеси, поступающей в двигатель и за период, в который происходит впрыск в систему впускного коллектора.

Какие газовые форсунки бывают

На сегодняшний день выделяются 6 поколений ГБО форсунок. Отличия между поколениями состоят из таких факторов как:

• Механизм подачи;
• Регулирование пропана или метана (карбюратор, инжектор).

Выделяются следующие виды газовых форсунок ГБО:

• Штоковые – это одни из популярных и недорогих устройств (например, Rail, Valtek). Преимущества этого вида – доступная цена, есть возможность отремонтировать. Такой вид форсунок необходимо ремонтировать примерно через 25-45 тыс. км. А выходят из строя и изнашиваются – через 70 тыс. км.
• Игольчатые – этот вид устройства достаточно дорогой и нет возможности его отремонтировать. Они могут функционировать достаточно долгое время, от 150 тыс. км до 195 тыс. км (например, японский бренд – Keihin, польский – Barracuda), а детали корейского бренда Hana способны прослужить 300 тыс. км и более.
• Мембранные – также дорогие инжекторы (бренд – BRC). Нет возможности их отремонтировать. Из – за того, что проникает внутрь системы агрессивная среда может испортиться мембрана. Срок эксплуатации может достигать 200 тыс. км.

т.е. существует 2 группы форсунок, те которые:

• подлежат ремонту;
• не подлежат ремонту.

Устройства обеих групп делят на:

• регулируемые и нерегулируемые;
• которых корпус выполнен из разных материалов.

Также выделяют форсунки, которые располагаются в планку и одиночные, их делят по мощности мотора.

Отличие скоростных форсунок от обычных

Выбирая газовую форсунку ГБО, следует, обратить внимание на скорость функционирования этих устройств. Т.к. инжекторы различаются скоростью закрытия и открытия штока. Также, отличаются сопротивлением катушки электрического клапана, типами штоков, внешним видом и разъемом. Именно, от двигателя и его объема будет зависеть, какая именно форсунка необходима для машины: скоростная или обычная.

Стоит отметить, что характеристики мощности ГБО, а также экономия пропана или метана будет зависеть от скорости срабатывания форсунок ГБО и от того, насколько точным будет впрыск газа в систему двигателя. К примеру, на машину, которая имеет мощный двигатель, следует устанавливать скоростные инжекторы (например, АЕВ или Hana). А если объем двигателя составляет 1,5 л, то устанавливают форсунки обычные (например, RAIL).

У скоростных форсунок сопротивление катушки составляет 1,9 Ом, а скорость срабатывания инжектора – 2мс, давление максимальное – 4,5 bar.

При этом, у обычных инжекторов сопротивление катушки составляет – 3 Ом, производительность – 15-35 л.с./цил., давление максимальное – 3,0 bar, давление рабочее – от 0,5 bar до 2,0 bar.

Форсунки ГБО 4 поколения, какие лучше

На сегодняшний день достаточно много фирм и брендов могут представить владельцу автомобиля большой выбор инжекторов для газобаллонного оборудования. На рынке выделяются товары фирм BRC, Poletron, Matrix, Hana, OMVL, Barracuda, Keihin, ROMANI, Valtek или RAIL. Какие именно форсунки ГБО 4 поколения выбрать автовладельцу, это будет зависеть от бюджета и его машины.

Какиефорсунки ГБО лучше:

1. BRC SQ 24 MY 11

С 2011 года поступили в продажу комплекты Sequent 24 MY 11. Это практически тот же Sequent 24 MY10, только усовершенствованная модификация. Благодаря аксиальному, а не радиальному расположению отверстий, иной реализации уплотнения и крепления — удалось уменьшить габаритные размеры форсунок. Основной параметр – время открытия/закрытия форсунок BRC 2.0 — 1,6 мс. То есть эти форсунки по заявлению производителя являются одними из самых скоростных и точных. Из недостатков можно выделить лишь требовательность форсунок к качеству газа.

Газовые форсунки Poletron F-1.8) выполнены в металлическом корпусе. Игольчатый клапан (шток) обеспечивает очень точную дозировку газа. По исполнению форсунки Poletron F-1.8 бывают для одиночного монтажа, а также для монтажа в планку. Это безусловно одни из лучших форсунок из тех, что мы имеем сейчас на рынке. По мощности к форсункам подбираются жиклеры. Плунжера и втулка имеют специальное защитное покрытие от трения по всей поверхности. Время срабатывания — 1,8 мс.

Ключевые преимущества форсунки Poletron ремонтопригодность и износостойкость: Имеется ремонтный комплект. После ремонта, инжектор не требует калибровки. Срок службы в среднем 200 000км. Форсунки Poletron идентичные бензиновым, за счет этого скорость отклика 1,8 — 1,9 мл.с.

3. АЕВ – это инжекторы итальянского бренда, их можно устанавливать в ГБО любого поколения. Они разборные, скоростные – 1,9 мс. Корпус конструктора инжектора – композитный. Срок функционирования в нормальном режиме достигает 200 000 км. Именно, форсунки этого бренда рекомендуется устанавливать на ГБО 4 поколения.

4. Hana – это неразборные инжекторы, которые очень популярны среди автовладельцев. Срок эксплуатации может достигать 200 000 километров. Скорость срабатывания – 1,9 мс. Корпус конструкции инжектора – цельный металлический. Рекомендуется проводить работы по их очистке через 35-55 тыс. км, чтоб повысить срок службы. Но, стоит отметить, что необходимо с особым подходом выбирать газ, т.к. форсунки Хана слишком капризные к качеству газа.

5. Keihin – самыми лучшими в списке, относительно времени срабатывания считается именно этот японский бренд. Сопротивление составляет – 1,25 Ом. Высокая стоимость.

6. RAIL – доступная цена. Их следует настраивать каждые 10 000 км. Такие форсунки смогут работать исправно даже в морозы (от -25 до -45 градусов) и при любом качестве топлива. Могут подойти также к смеси метановой.

7. Romani – это оригинальные форсунки турецкого производства. Это новый бренд, но пререканий к качеству их функционирования еще не выявлено.

Менее популярные форсунки ГБО, которые показывают себя не с плохой стороны:

1. Barracuda – оснащены стабильной производительностью, составляющая триста миллионов циклов, т.е. это примерно 250 000 км пройденных. Корпус — не разбираемый. Присутствует средняя скорость срабатывания. Эти форсунки ГБО 4 поколения можно устанавливать в не дорогие комплектующие, к примеру, на автомобили 90-х годов выпуска.

2. Matrix – эти устройства долго выключаются, поэтому качество регулирования количества газа, сильно уступает производителю Barracuda.

3. Valtek – имеют приемлемую цену, могут прослужить от 60 000 до 80 000 километров пройденных.

4. OMVL – данный бренд можно отнести на одну ступень с Valtek и Matrix.

Рекомендуется своевременно делать диагностику своего автомобиля, а именно – каждые 10 000 км, необходимо проводить плановое тех. обслуживание ГБО и выполнять замену фильтров, очищать газовые инжекторы (очистка делается при помощи ультразвука и др. способами). В некоторых случаях, необходимо выполнять калибровку форсунок газовых.

Эти простые действия помогут продлить срок службы инжекторов для газа.

Устройство автомобилей

Устройства и приборы высокого давления

Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

• оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
• обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
• распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
• резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые.
Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.
В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой.
Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин.
В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания — Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями».
В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В.
Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа.
Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.

Устройство многодырчатой форсунки

На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.
Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.
Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания.
Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло.
Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса.
Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.