No Image

Как различаются форсунки

СОДЕРЖАНИЕ
0
90 просмотров
15 мая 2019

Форсунка (другое название — инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунка используется в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают следующие виды форсунок: электромагнитная, электрогидравлическая и пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.

По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива.

Это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.

В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.

Количество впрыскиваемого топлива определяется:

Источник systemsauto.ru

Форсунки являются исполнительным механизмом, который предназначен для распыления топлива, попадающего во впускной тракт топливной системы или цилиндрах ДВС. Эти устройства делятся на следующие виды: с механическим принципом работы электромагнитные, с применением гидравлики и с пьезоэлементом. Форсунки для двигателей на бензине и дизеле различаются по принципу работы. В различных автомобилях форсунки действуют под определенным напряжением и давлением. Об этом и пойдет речь в данной статье.

В зависимости от того, каким способом осуществляется впрыск топлива, различают 3 вида форсунок: электрогидравлическая, электромагнитного вида и электрическая с пьезоэлементом. Фото: 4geo.ru

Электрогидравлическая топливная форсунка

Электрогидравлический тип форсунки чаще всего применяют в дизельных двигателях. Конструктивно состоит из камеры управления, клапана электромагнитного типа и двух дросселей: для впуска и слива. Работа базируется на принципе применения давления топлива при впрыскивании и его прекращении. В начале впрыска не происходит, потому что электромагнитный клапан в закрытом состоянии и обесточенный, а за счет того, что осуществляется топливное давление на поршень, находящийся в управляющей камере, игла форсунки для топлива оказывается прижата к седлу.

Разница площадей контакта соответствует тому, что давление на поршень больше, чем давление на иглу. Клапан активизируется с помощью сигнала электронного блока. Этот клапан, в свою очередь, открывает дроссель слива. Через него топливо попадает в соответствующую магистраль из камеры управления. Притом впускной дроссель не дает резко выравниваться давлениям в магистрали впускного типа и управляющей камере. В результате понижается давление, оказываемое на поршень, притом давление на иглу остается неизменным, та начинает подниматься и осуществляется впрыскивание топлива.

Точность дозировки топлива проверяется с помощью времени срабатывания. Во время впрыска клапан будет открыт всего на 1-2 миллисекунды.

Электромагнитная форсунка

Данный вид форсунки обычно применяется на бензиновых моторах.

Конструкция имеет сопло и клапан электромагнитного типа с иглой. Фото: Childhood-empire.ru

За счет заранее заданного алгоритма управляющий блок в необходимый момент осуществляет передачу напряжения на возбуждающую обмотку электромагнитного клапана. В результате возникает поле электромагнитного вида, которое способно преодолеть усилие пружины. Также оно втягивает в свободное сопло якорь с иглой и производится впрыскивание топлива. После завершения подачи напряжения игла топливной форсунки переходит с участием пружины назад в седло.

Узнать, почему автомобиль дергается в движении вы можете в этом материале.

Замена масла в Рено Дастер вполне под силу многим автомобилистам. О деталях – в материале Прокроссовер.

Пьезоэлектрическая форсунка

Наиболее совершенным на сегодняшний день видом таких устройств является пьезоэлектрический вид форсунки, какой ставят на дизельных моторах. Конструктивно форсунка состоит из толкательного элемента, пьезоэлемента, иглы и клапана, осуществляющего переключение. Работа такой форсунки основывается на принципе гидравлики. Изначальное положение: игла находится на седле за счет большого давления топлива. При подаче электросигнала на пьезоэлемент тот вырастает по длине и отдает необходимое усилие на поршень толкателя. При открытии клапана переключения начинается попадание топлива в магистраль слива. Давление начинает уменьшаться выше иглы. При этом давление внизу производит поднятие иглы, за счет чего происходит впрыскивание топлива.

Достоинства и недостатки топливных форсунок

Системы подачи топлива на форсунках имеют перед карбюраторами определенные преимущества, а именно:

  • расход топлива благодаря точной дозировке меньше;
  • снижается показатель токсичности выхлопа;
  • мощность силового агрегата увеличивается до 10 процентов;
  • машина легко запускается в любую погоду;
  • улучшается динами автомобиля;
  • замена и чистка производятся гораздо реже.

Но есть у таких систем и недостатки, заключающиеся в высоком качестве применяемого топлива. Потому что при нарушении химического состава топлива за счет попадания воды, грязи и других частиц, которые нередко встречаются в дизельном топливе, это очень негативно скажется на механизме форсунки.

Для того чтобы произвести очистку форсунок, применяют два способа — ультразвук и химчистку. Каждый из данных способов можно применять при различных ситуациях.Например, загрязнение топливных форсунок сопровождается образованием мягких и твердых отложений. В первую очередь появляются мягкие отложения, смываемые химической чисткой. При уплотнении мягких отложений они становятся твердыми. В таком случае помочь может только химчистка

Оптимально производить химическую чистку после каждых пройденных 20 тысяч километров. Ультразвуковая же проводится не больше чем 2 раза за весь период использования форсунок, так как есть серьезный риск для изоляции обмоток.

При пробеге более чем в 100 тысяч километров химчистка форсунок не только не имеет целесоообразности, но и приведет к неблагополучным итогам. Причина заключается в том, что твердые отложения со временем откалываются и забивают иглу форсунки. Особенно это является актуальным для форсунок, где имеется непосредственное впрыскивание топлива.

Чистка форсунок

Ультразвуковая чистка требует знаний на тему того, какое действительное рабочее напряжение для форсунки. Ибо обычное напряжение со значением 12 вольт не может обеспечить значительной скорости и закрывания форсунки. Вследствие этого ряд современных производителей стремится использовать пониженное напряжение. К примеру, Тойота использует форсунки с рабочим напряжением на 5 вольт, а Ситроен имеет форсунки с рабочим напряжением 3 вольта. Это исключает применение рабочего напряжения в 12 вольт из-за того, что они просто перегорят.

Напряжение на форсунках является предметом отдельной статьи, о котором можно почитать на соответствующих сайтах. Фото: drom.ru

Наилучшая очистка состоит в последовательном использовании методов химической очистки и ультразвуком. То есть, сначала с помощью ультразвука размягчают твердые отложения, а на следующем этапе производится их удаление с применением химических препаратов.

Срок между периодами использования подобных присадок различается, и находится в зависимости от определенной марки автомобиля и применяемого топлива. Однако необходимо понимать, что данный метод не настолько эффективный, чем расписанные ранее методики. Его следует использовать при смене фильтров очистки топлива или периодически спустя несколько тысяч километров пробега.

Как сделать промывку форсунок своими руками – узнайте в этом видео:

Таким образом, форсунка является одним из самых совершенных механизмов для впрыскивания топлива. При должном уходе и ремонте она способна прослужить достаточно долгое время. Наиболее целесообразно брать машины с дизельными двигателями, поскольку используемые там пьезоэлектрические форсунки имеют более совершенную конструкцию по сравнению с другими видами форсунок. При этом после 100 тысяч километров форсунка нуждается в замене, так как к этому моменту становится вредной ее очистка и прочие ремонтные работы.

Источник procrossover.ru

Форсунки — основной элемент дизельных двигателей и бензиновых двигателей с системой впрыска топлива (инжекторов). На сегодняшний день существует несколько принципиально разных типов форсунок, которые находят применение в двигателях различных конструкций. Обо всем этом — читайте в представленной статье.

Назначение и виды форсунок

В дизельных и инжекторных бензиновых двигателях применяются системы впрыска топлива, в которых главную роль играют форсунки — специальные устройства, распыляющие топливо в камере сгорания. В основе работы бензиновых и дизельных форсунок лежит одинаковый принцип: топливо распыляется, проходя под высоким давлением через сопло особой формы (они создают топливный факел, в котором жидкое топливо разбивается на микроскопические капли и смешивается с воздухом).

Однако форсунки инжекторных бензиновых моторах работают под относительно небольшим давлением в единицы атмосфер, в то время как форсунки дизельных двигателей работают под давлением в сотни, а иногда и в тысячи атмосфер.

На сегодняшний день применение находят четыре типа форсунок:

— Механические;
— Электромагнитные (электромеханические);
— Электрогидравлические;
— Пьезоэлектрические.

Каждый тип форсунок имеет свои особенности и сферы применения.

Механические форсунки

Механическая форсунка — это «классическое» решение, которое применяется многие десятилетия и сейчас не теряет своей актуальности. Механическая форсунка — это, в сущности, клапан, открываемый при достижении определенного давления. Основу такой форсунки составляет корпус, внутри которого находится игла, которая под действием пружины закрывает сопло. Топливо от ТНВД под давлением поступает в кольцевую камеру между корпусом и иглой и приподнимает иглу — в этот момент открывается сопло, и топливо распыляется в камеру сгорания. При снижении давления игла снова закрывает сопло.

Механическая форсунка очень проста и надежна, однако она не может обеспечить характеристик, которые предъявляются к современным дизельным двигателям. Поэтому ее постепенно вытесняют другие типы форсунок.

Электромагнитные форсунки

Электромагнитная форсунка отличается от механической тем, что игла в ней поднимается под действием встроенного электромагнита по сигналу от контроллера. Электромагнит обычно располагается в верхней части форсунки, игла соединена с якорем электромагнита, поэтому при подаче напряжения она поднимается вверх и открывает сопло.

Сегодня обычные электромагнитные форсунки используются на инжекторных бензиновых двигателях, так как они плохо работают под теми высокими давлениями, которые необходимы для дизелей.

Электрогидравлические форсунки

Электрогидравлическая форсунка объединяет в себе преимущества электромагнитной и механической форсунок. В форсунке этого типа топливо давит на иглу с двух сторон — сверху и снизу, где находятся топливные камеры. Обе камеры связаны между собой, поэтому давление топлива в них равно и игла закрывает сопло. Однако верхняя камера (она называется камерой управления) через электромагнитный клапан связана со сливной магистралью, а топливо из впускной магистрали поступает в эту камеру через канал с сужением — дросселем.

Принцип действия электрогидравлический форсунки сводится к следующему. Когда клапан закрыт, игла прижата к седлу и закрывает сопло. При подаче на клапан импульса он открывается, топливо из камеры управления поступает в сливную магистраль и давление в камере резко падает — в этот момент игла, на которую топливо теперь давит только снизу, открывается, происходит впрыск. Камера управления в момент открытия форсунки остается связанной с впускной магистралью, однако впускной дроссель не дает топливу быстро заполнить эту камеру.

Электрогидравлическая форсунка получила широкое распространение в дизельных двигателях, в том числе и в системах впрыска топлива Common Rail. Эти простые и надежные устройства обеспечивают длительную и качественную работу двигателя.

Пьезоэлектрические форсунки

Пьезоэлектрические форсунки — наиболее современное и надежное решение, которое сегодня находит все более широкое применение на дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail. В целом принцип действия этой форсунки повторяет принцип, заложенный в форсунках электрогидравлического типа, однако в ней клапан, открывающий путь топливу из верхней камеры в сливную магистраль, срабатывает под действием пьезоэлектрического кристалла.

Как известно, в ряде кристаллов наблюдается пьезоэлектрический эффект — под воздействием внешней силы они деформируются с образованием электрического заряда. Такие кристаллы подвержены и обратному эффекту — под действием электричества они деформируются, изменяя свои размеры. В пьезоэлектрических форсунках используются кристаллы, которые при подаче напряжения увеличивают свою длину и толкают собой поршень клапана, выпускающего топливо из верхней камеры в сливную магистраль.

Большое преимущество пьезоэлектрических форсунок — их быстродействие. Изменение длины кристалла и открытие клапана в них происходит в среднем в 4 раза быстрее, чем открытие клапана электромагнитного типа. Это открыло путь к реализации многократного впрыска за один такт, что улучшает характеристики двигателя. В современных дизельных моторах впрыск может производиться до девяти раз за один такт.

Источник www.autoopt.ru

Комментировать
0
90 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector