No Image

Как выглядят форсунки насос

СОДЕРЖАНИЕ
0
12 просмотров
15 мая 2019

Приветствую всех, полазив по просторам интернета наткнулся на интересную информацию про насос форсунки. Итак читаем, может кому пригодится.

Прежде чем перейдем к описанию метода как выполняется проверка насос форсунки, сначала разберемся, что она из себя представляет и какие её детали подлежат наибольшему износу.

Проверка насос-форсунки
Насос-форсунка с механическим приводом в отличие от Common Rail имеет объеденные функции создания высокого давления (одноплунжерный насос) и впрыска топлива. Она включает в себя в одном корпусе насос высокого давления, форсунку, силовой привод и дозирующий клапанный узел. Составляющие механическую часть управления насос-форсунки являются отдаленными родственниками деталей газораспределительного механизма с той принципиальной разницей, что рабочим телом в данном случае вместо воздушной смеси является дизельное топливо под высоким давлением. Это позволяет повысить мощность двигателя, и крутящий момент. Вкратце её процесс работы будет выглядеть так:

Управляющий электромагнит получает команду (электрический импульс) от ЭБУ на перемещение клапана происходит закрытие рабочей камеры с отсечением топлива от магистрали;
Плунжером создается давление для впрыска топлива;
Впрыск происходит через распылитель, создающий «топливное облако», сначала предварительный впрыск, а затем основной.
Такая схемы работы показывает, что основные механизмы, которые подвержены наибольшим нагрузкам и наиболее частому выходу из строя — это клапанный узел, которым и происходит фактическое управление процесса впрыска топлива в данных системах и распылитель, осуществляющий непосредственно впрыск и надлежащее для данного цилиндра распыление.

Владельцы дизельных автомобилей имеющих впрыск топлива насос-форсунками и сталкивающихся с их отказом, можно поделить на такие основные группы:

не могут запустить или имеют затруднения с запуском двигателя;
имеют излишний расход топлива;
жалуются на неравномерную работу двигателя или потерю мощности;
наблюдают повышенную дымность выхлопа.

Тех процесс проверки насос-форсунки

Типовые неисправности электронной насос-форсунки:

Клапанный узел выходит в 63% случаях.
Распылитель в 30%.
Электромагнитная часть составит 5% вероятность отказа.
Плунжер, пружина, корпус — 2%.
Как можно проверить насос форсунку

По-хорошему диагностика и проверка насос форсунки должна выполнятся также как и коммонрейл на профессиональном стенде, где будет имитация работы на разных режимах (холостой ход, номинальный и режим ускоренной работы). Но в домашних условиях проверка насос-форсунок будет ограничена. Самым элементарным методом узнать одну из причин когда наблюдается неустойчивая и жесткая работа двигателя при полной нагрузке с такими топливными форсунка — осторожно пережать шланг обратки на топливном фильтре, если работа выравнивается, это свидетельствует, что скорее всего в форсунке образовываются пузырьки воздуха. В свою очередь такое явление возникает если тандемный насос не развивает нужного давления или не достигает расчетной производительности.

Если при пережатии происходит увеличение давления, значит, вероятнее всего, негерметично резиновое соединение между поступающим каналом и обраткой в насос-форсунке. Если же изменения отсутствуют — тандем-насос неисправен. Такая проверка будет более точной если подключить и манометр для проверки давления топлива. Подтверждения данного диагноза также можно получить с помощью VAG-comа, наблюдая за динамикой в 13 (стабилизация ХХ) и 23 (время включения насос-форсунок) блоках на холодном и теплом моторе. Увеличенный разброс параметров при увеличении нагрузки и температуры будет указывать на образование воздушных пробок.

13-й и 14-я измеряемые группы в программе Вася диагност

Диагностику основных показателей работы насос-форсунок установленных на автомобилях концерна VAG можно произвести при помощи программного обеспечения VCDS сняв показания на 13 и 14 каналах в разделе «Блок управления двигателем». Цифры коррекции распыла должны стремится к нулю. По тому, как коррекция указывает на не долив или перелив, можно более или менее точно сказать — форсунка забита или есть проблемы в срабатывании клапанного узла. Когда на холостых двигатель работает нестабильно, а после прогрева его работа восстанавливается, при этом баланс на каком то цилиндре будет больше 2.5 мг, то его насос-форсунку однозначно в ремонт.

Подключение насос форсунок
Подключение разъема насос форсунок

Также можно проверить сопротивление катушки электро клапана, когда есть подозрения выход его из строя. Если он не работает, то плунжер будет подавать солярку в обратку. Сопротивление катушки клапана должно быть около 0.5 Ом. Или произвести другой тест, подав на клапан 5В (будет щелкать значит впорядке). На колодке форсунок в торце ГБЦ 7-й контакт — общий «минус», а плюсовые: 5-й первого цилиндра, 3-й идет на второй, контакт №2 это "+" третьего цилиндра, 6-й пин на четвертый. Когда появился в двигателе стук исходящий от форсунок, можно подключать разъем в разрыв проводами и снимать с них импульс на момент, когда явно слышно стук, такой тест поможет определить стучащую насос-форсунку. Не лишним будет также проверить пробой форсунки на массу. Но все же самый действующий метод проверки насос-форсунок в домашних условиях и без снятия — программный. Так что о том, на значения каких групп в программе «Вася диагност» обратить внимание мы и остановимся по подробнее.

Диагностика насос форсунок ВАГ-комом

Чтобы правильно и достаточно точно определить характер неисправности топливной форсунки дизельного автомобиля, выясним какие группы в программе vag com будем проверять и что они должны нам показать:

Диагностика vag-com (группы 13,18,23)

13 группа показывает коррекции для стабилизации холостого хода и до 1500 об/мин. Отражает работу НФ (очень редко цилиндра);
14 группа — разницу распыла между форсунками;
18 группа — статус клапана, должно быть по нулям;
23,24 группы — коррекции по цикловой подаче, показывает, как срабатывает электромагнитный клапан и запирающий золотник. Самый объективный метод оценки насос форсунки;
72-77 группы — коррекция по давлению впрыска, их величины показывают значения при различных уровнях давления, группы обучаемые, вследствие работы лямбда-зонда, должны показывать максимально приближенные к нулю значения.
Теперь рассмотрим подробнее какие приблизительные значения должны быть и о чем говорит когда показатель идет в плюс или в минус.

Когда коррекция в 13 и 14 каналах от 0 до 1 мг/ход идеальная работа форсунки, до 2 мг/ход — нормальная, а если свыше двух — очень плохое качество работы насос форсунки. То есть данные этих двух групп должны стремится к нулю, а вот когда идет большой плюс или большой минус говорит о нарушении производительности. Если в "-", то НФ забита, а когда в "+", то нужно дополнительно смотреть данные по 23 и 24 группам.

13-я группа диагностики у Вася диагност

При просмотре показаний 13-й группы стоит принять во внимание то, что работа форсунки, в первую очередь, меняется в зависимости от степени сжатия в цилиндре, а уже потом от её состояния, так что вам предварительно желательно замерить компрессию манометром во всех цилиндрах, либо также обязательно проверить числовые показатели в 23 группе. Так что даже если коррекция в 13-й группе допустимая рекомендуется снять показания в 23,24 группах, ведь там содержится величина, которая используется ЭБУ для управления электроклапаном в НФ, чтобы обеспечить точный момент срабатывания.

ЭБУ, управляя закрытием электромагнитного клапана, определяет:

момент впрыска;
величину цикличной подачи;
фактические границы изменения момента полного закрытия ЭМК.
Чем выше значение в группе 23-24, тем хуже состояние насос форсунки. Большая цифра будет свидетельствовать о слишком большом времени срабатывания золотника. Это то время, что проходит от момента подачи управляющего импульса на электромагнит до посадки золотника на седло. Когда на каком-то цилиндре, значение превышает цифру 100, в блоке управления пропишется ошибка — «Превышен предел регулирования насос форсунки» и коррекция начала подачи пропадает до перезапуска двигателя. А вот когда имеем "-100" на одном цилиндре, свидетельствует о наличии в топливе газов (как правило, виновно нижнее уплотнительное кольцо), по всем цилиндрам, это проблема с топливоподкачивающим насосом.

23 и 24 группы диагностики насос форсунок у VSDC

Значения адаптации в блоках измеряемых величин 72-77 групп тоже важны для корректной работы мотора, поскольку показывают быстроту обучения по впрыску. Для каждого блока измеряемых величин выдаются по 3 значения. Это настроенные значения для отдельных цилиндров при различных уровнях давления (300, 600 и 1000 бар). Если значение коррекция времени впрыска минусовое (к примеру на 1-ой позиции ниже — 45 мс, а на 2-ой минус 15 мс) — износились иглы и седла форсунок, вследствие чего, блок управления сокращает количество впрыскиваемого топлива. А когда задержка идет в большой плюс — признак засора форсунок.

72-77 группы диагностики насос форсунок

Стоит отдельно отметить значение данных современных пьезо форсунок, поскольку если они имеют отклонение от номинальных цифр, то как правило они вообще не ремонтируемые и в отличии от электромагнитных приходится менять на новые.
Электромагнитные насос форсунки при износе уплотнительного кольца, незначительном загрязнении, повреждении распылителя — ремонтнопригодны, а вот при износе ЭМК и запирающем золотнике подлежат только замене. Замена неисправных насос-форсунок производится согласно индексов в их обозначении!

Источник www.drive2.ru

Система впрыска насос-форсунками является современной системой впрыска топлива дизельных двигателей. В отличии от системы впрыска Common Rail в данной системе функции создания высокого давления и впрыска топлива объединены в одном устройстве – насос-форсунке. Собственно насос-форсунка и составляет одноименную систему впрыска.

Применение насос-форсунок позволяет повысить мощность двигателя, снизить расход топлива, выбросы вредных веществ, а также уровень шума.

В системе на каждый цилиндр двигателя приходится своя форсунка. Привод насос-форсунки осуществляется от распределительного вала, на котором имеются соответствующие кулачки. Усилие от кулачков передается через коромысло непосредственно к насос-форсунке.

Устройство насос-форсунки

Конструкция насос-форсунки включает плунжер, клапан управления, запорный поршень, обратный клапан и иглу распылителя.

Плунжер служит для создания давления топлива. Поступательное движение плунжера осуществляется за счет вращения кулачков распределительного вала, возвратное – за счет плунжерной пружины.

Клапан управления предназначен для управления впрыском топлива. В зависимости от привода различают электромагнитный и пьезоэлектрический клапаны. Пьезоэлектрический клапан пришел на смену электромагнитному клапану. Пьезоэлектрический клапан обладает большим быстродействием. Основным конструктивным элементом клапана является игла клапана.

Пружина форсунки обеспечивает посадку иглы распылителя на седло. Усилие пружины при необходимости поддерживается давлением топлива. Данная функция реализуется с помощью запорного поршня и обратного клапана. Игла распылителя предназначена для обеспечения непосредственного впрыска топлива в камеру сгорания.

Управление насос-форсунками осуществляет система управления двигателем. Блок управления двигателем на основании сигналов датчиков управляет клапаном насос-форсунки.

Принцип действия насос-форсунки

Конструкция насос-форсунки обеспечивает оптимальное и эффективное образование топливно-воздушной смеси. Для этого в процессе впрыска топлива предусмотрены следующие фазы:

  • предварительный впрыск;
  • основной впрыск;
  • дополнительный впрыск.

Предварительный впрыск производится для достижения плавности сгорания смеси при основном впрыске. Основной впрыск обеспечивает качественное смесеобразование на различных режимах работы двигателя. Дополнительный впрыск осуществляется для регенерации (очистки от накопленной сажи) сажевого фильтра.

Работа насос-форсунки осуществляется следующим образом. Кулачек распределительного вала через коромысло перемещает плунжер вниз. Топливо перетекает по каналам форсунки. При закрытии клапана происходит отсечка топлива. Давление топлива начинает расти. При достижении давления 13 МПа игла распылителя, преодолевая усилие пружины, поднимается и происходит предварительный впрыск топлива.

Предварительный впрыск топлива прекращается при открытии клапана. Топливо переливается в питающую магистраль. Давление топлива снижается. В зависимости от режимов работы двигателя может осуществляться один или два предварительных впрыска топлива.

Основной впрыск производится при дальнейшем движении плунжера вниз. Клапан снова закрывается. Давление топлива начинает расти. При достижении давления 30 МПа, игла распылителя, преодолевая усилие пружины и давление топлива, поднимается и происходит основной впрыск топлива.

Чем выше давление, тем больше количества топлива сжимается и соответственно больше впрыскивается в камеру сгорания двигателя. При максимальном давлении 220 МПа впрыскивается наибольшее количество топлива, тем самым обеспечивается максимальная мощность двигателя.

Основной впрыск топлива завершается при открытии клапана. При этом падает давление топлива и закрывается игла распылителя.

Дополнительный впрыск выполняется при дальнейшем движении плунжера вниз. Принцип действия насос-форсунки при дополнительном впрыске аналогичен основному впрыску. Обычно производится два дополнительных впрыска топлива.

Источник systemsauto.ru

  • Насос-форсунки – что это?
  • 1. Как работает насос-форсунка?
  • 2. Типичные неисправности насос-форсунок, их диагностика и устранение
  • 3. Преимущества и недостатки насос-форсунок

С развитием и распространением дизельных двигателей, к ним начали выдвигать все большие и большие требования, выражающиеся в увеличении удельной мощности мотора, увеличении давления впрыска и улучшении процесса смесеобразования. Немаловажным фактором также являются компактные размеры самого устройства и соблюдение экологических норм. Все это, вместе с бурным развитием электроники, поспособствовало созданию индивидуальных насос-форсунок и отдельных насосных секций для каждого цилиндра дизельного двигателя, оборудованного электронным блоком, который и управляет его работой.

1. Как работает насос-форсунка?

Система впрыска топлива, снабженная насос-форсунками, устанавливается на дизельных двигателях внутреннего сгорания и была разработана еще в конце 30-х годов ХХ века. Впервые такую систему применили на морских, железнодорожных и грузовых дизельных моторах, характеризующихся сравнительно низкой скоростью. Главной особенностью таких силовых агрегатов является наличие отдельного впрыскивающего топливного насоса, использующегося для каждого цилиндра мотора и обладающего очень короткими напорными линиями к форсунке. В движение такие насосы приводятся механическим путем, при помощи толкателя и буферов.

В корпусе насос-форсунки объединены насос высокого давления, сама форсунка, дозирующий клапанный узел и силовой привод, благодаря которым данный элемент имеет преимущества в сокращении продолжительности движения топливной жидкости, находящейся под высоким давлением, а также в увеличении гидравлической эффективности и уменьшении своей массы.

Конструкция насос-форсунки позволяет обеспечить эффективное образование топливно-воздушной смеси, для чего в процессе впрыска предусмотрены фазы предварительного, основного и дополнительного впрыска топлива. Предварительный впрыск помогает достичь плавности сгорания смеси в ходе основного впрыска, обеспечивающего качественное смесеобразование при разных рабочих режимах мотора, а дополнительный служит для очистки сажевого фильтра от накопленных отложений сажи (процесс регенерации).

Процесс работы насос-форсунки проходит следующим образом:

1) Кулачок распредвала посредством коромысла перемещает плунжер вниз, и топливо начинает перетекать по каналам форсунки. В момент закрытия клапана топливо как бы отсекается, и его давление начинает возрастать, а при достижении показателя в 13 мПа игла распылителя преодолевает усилие пружины, вследствие чего происходит предварительный впрыск топлива.

2) Как только клапан открывается, предварительный впрыск прекращается, а топливо переходит в питающую магистраль, и его давление снижается. В зависимости от рабочих режимов силового агрегата, может производиться один или два предварительных впрыска.

3) При продолжении движения плунжера вниз происходит основной впрыск. Клапан опять закрывается, и давление топлива снова возрастает. Достигнув значения в 30 мПа, игла распылителя преодолевает силу давления топлива, и усилие пружины поднимается вверх, вызывая основной впрыск. Чем выше будет давление, тем большее количество топлива сожмется, а значит, в итоге получится больший впрыск в камеру сгорания. Наибольшее количество топлива (что способствует максимальной мощности двигателя) впрыскивается при давлении в 220 мПа. Завершение этапа основного впрыска происходит с открытием клапана, причем давление топлива падает, а игла распылителя закрывается.

4) Дополнительный впрыск топлива происходит при дальнейшем движении плунжера вниз, а принцип действия устройства на этом этапе аналогичен основному впрыску и обычно производится в два захода.

2. Типичные неисправности насос-форсунок, их диагностика и устранение

Автовладельцам, на автомобилях которых установлена описанная система впрыска топлива, наверняка не раз приходилось иметь дело с проблемами, относящимися к следующим группам: проблемы с запуском мотора или полный рабочий отказ агрегата, перерасход топливной жидкости, нестабильная работа мотора, повышенный уровень «дымности» выхлопных газов и потеря мощности. Все эти признаки указывают на нарушения работы в EUI или EUP-секциях – наиболее распространенных видах насос-форсунок в странах Европы и СНГ (в том числе и Украины).

Среди причин нарушения точной работы указанных элементов можно выделить несколько наиболее частых, а чтобы лучше понять их, надо сказать, что составляющие элементы механической части управления насос-форсункой – это отдельные «родственники» деталей газораспределительного механизма, который функционирует в головке блока двигателя внутреннего сгорания. Разница только в природе рабочего тела, в роли которого, в данном случае, выступает не воздушная смесь, а дизельное топливо, находящееся под высоким давлением и обладающее определенными физическими свойствами.

К наиболее типичным неисправностям электронной насос-форсунки относят неисправности клапанного узла (встречаются примерно в 63% случаев), проблемы в работе распылителя (примерно 30% случаев), поломки электромагнитной части (5%) и выход из строя плунжера, пружины или корпуса (2%).

Другими словами, наиболее частой причиной неисправности насос-форсунок есть разрушение клапанного механизма и его механические повреждения. Этой причине следует уделять особое внимание, так как клапан при закрытии отсекает топливо, то есть на седло клапана и отсекающую кромку тарелки клапана создается достаточно большая нагрузка. Однако, надо сказать, что указанный механизм отличается достаточно высоким уровнем надежности, конечно, при условии применения качественного топлива. Точность изготовления элементов описанного механизма может достигать 0,25 мкм, с зазорами прецизионных узлов в 1,5-2 мкм, а чтобы лучше представить себе данную величину, достаточно отметить, что толщина волоса человека составляет около 50 мкм.

На следующем месте по частоте выхода из строя находится распылитель, нарушения в работе которого сказываются на «дымности» двигателя, существенном увеличении расхода топлива и общем ухудшении экологических показателей. Зачастую, проблемы с распылителем не влияют на мощностные характеристики силового агрегата, а замена этой составляющей не составит особой сложности.

Далее, в списке характерных причин поломки насос-форсунок находятся неполадки в электромагнитной части управления работой механизма. Поломка данного узла вызывает неточности в работе насос-форсунки на определенном рабочем режиме мотора, вплоть до полного прекращения его деятельности. Правда, благодаря надежности деталей этой части и при соблюдении водителем требований производителя относительно применяемого топлива, поломки такого рода встречаются достаточно редко.

На последнем месте по частоте проявления находятся неполадки в работе плунжера, связанные с механическими разрушениями, а также разрушение пружины и корпуса детали. В принципе, ничего сложного в восстановлении работоспособности форсунки нет, ведь так же, как и капитальный ремонт силового агрегата, капремонт указанной детали основывается на восстановлении рабочих поверхностей всех трущихся элементов и уплотняющих фасок, но вот только допуски и посадки всех деталей насос-форсунок измеряются в микронах.

Все виды ремонтных работ принято начинать с диагностики ремонтируемого устройства, и насос-форсунка в этом вопросе не исключение. После ее демонтажа проводится соответствующее тестирование детали на специальном стенде. Для осуществления процесса, на форсунку устанавливают новый распылитель, а затем стенд «гоняет» ее на разных рабочих режимах силового агрегата: на холостом ходу, номинальном режиме (условное передвижение транспортного средства с крейсерской скоростью) и при разгоне.

Если установка нового распылителя будет способствовать «недоливу» положенной порции топлива (до 10%), значит, клапан и плунжерная пара пока находятся в нормальном состоянии, и можно будет обойтись лишь заменой распылителя, что позволит автомобилю спокойно ездить еще 100 000 километров. Более 10% «недолива» свидетельствуют о критическом износе клапана, а при самом худшем варианте развития событий неисправной может оказаться еще и плунжерная пара (когда клапан не держит те самые 1500 кг/кв.см, в результате чего цилиндр недополучает топливо). В таком случае, избежать капитального ремонта форсунки уже не получится.

Восстановление работоспособности пары трения клапан-втулка выполняется следующим путем. Втулку расшлифовывают до следующего ремонтного размера (принятые стандарты подразумевают увеличение диаметра на 50 мкм, чего более чем достаточно для удаления всей выработки). Сам клапан покрывают хромом, после чего его шлифуют до нужного размера. Вместе с ним шлифовке поддаются и поверхности втулки и клапана. Аналогичным образом восстанавливается и плунжер, но только он покрывается не хромом, а нитратом титана, путем вакуумного напыления. Нитрат титана обладает вдвое меньшим коэффициентом трения по стали, нежели сама сталь и вдвое большей микротвердостью поверхности. Таким же составом покрывается и клапан.

3. Преимущества и недостатки насос-форсунок

Среди преимуществ использования насос-форсунок выделяют следующие:

1) Данные элементы позволяют впрыскивать топливо под давлением больше 2000 бар, благодаря чему распыление топливной жидкости выполняется более эффективно, а значит, и сгорает полнее. Поэтому моторы с установленными на них насос-форсунками отличаются высокими мощностными характеристиками и экономичностью.

2) Кроме того, учитывая, что давление в системе с насос-форсункой и давление впрыска регулируется при помощи кулачкового механизма распредвала, энергия привода должна применяться только по отношению к области впрыска. Такие системы являются более отказоустойчивыми, нежели их аналоги без насоса и без рампы, поэтому появление проблем в работе насос-форсунок совсем не означает остановку двигателя.

3) Наличие высокого давления гарантирует более тонкое распыление топливной жидкости, а небольшие капли означают меньший объем по отношению к площади поверхности, что само по себе может вызвать появление меньшего количества сажи.

4) Дизельный мотор, обустроенный насос-форсунками, обеспечивает наиболее «горизонтальную» полку крутящего момента.

5) Помимо этого, моторы с такой системой впрыска работают значительно тише аналогичных устройств с механическими форсунками и гораздо компактнее их.

Однако, в описанной системе есть и свои минусы. Основной из них – это необходимость использования качественного топлива, так как любые примеси в виде воды, грязи или использование суррогатного топлива для нее губительны. Вторым серьезным недостатком является высокая стоимость самой насос-форсунки, а ремонт данного узла практически невозможен в «домашних условиях», из-за чего автовладельцам приходится сразу покупать новые детали.

Также стоит учитывать тот факт, что кулачковая зависимость чаще всего вызывает впрыск лишь тогда, когда кулачок задействует насос, а значит, диапазон возможных моментов впрыска обусловлен определенным диапазоном вокруг ВМТ (верхней мертвой точки), что не может обеспечить плавность хода. Поскольку момент и количество впрыска не могут постепенно меняться, то такой процесс является ограниченным. Более того, для соблюдения стандартов EURO 4, температуру выхлопных газов также не получится быстро изменить.

Если резко выполнить восстановление давления в системе впрыска с насос-форсункой, то необходимая при этом движущая энергия будет применяться только лишь в области впрыска. Соответственно, высокие динамические нагрузки, возникающие в результате роста давления, требуют определенного размера распредвала и соответствующую конструкцию его привода. Привод должен быть оборудован широким зубчатым ремнем или цилиндрическим зубчатым колесом, так как высокая жесткость на растяжение и низкая демпфирующая способность цепных приводов в условиях предельных нагрузок часто приводят к их разрыву.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте и Instagram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Источник auto.today

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

Это интересно
No Image Форсунки
0 комментариев
No Image Форсунки
0 комментариев
Adblock detector