Назначение и типы форсунок дизельных двигателей

Форсунки дизелей предназначены для введения топлива в камеру сгорания и распиливания его в воздушном заряде. Форсунки вместе с топливными насосами высокого давления должны:

• при объемном смесеобразовании обеспечивать хорошую дисперсность распыливания, характеризующуюся мелкими и одноразмерными каплями, и получение необходимой дальнобойности распыленной струи топлива;
• при объемно-пленочном и пленочном смесеобразовании подавать топливо в пристеночный объем или на стенку камеры;
• распределять вводимое топливо по всему объему камеры сгорания в соответствии с типом камеры сгорания и способом смесеобразования;
• обеспечивать высокие давления впрыска топлива в начале и в конце подачи и средние давления впрыска;
• иметь простую конструкцию и возможно меньше подвижных деталей;
• создавать минимальное гидравлическое сопротивление движущемуся топливу;
• иметь минимальные габаритные размеры с тем, чтобы занимать как можно меньше места в крышках цилиндров и головках дизеля;
• предотвращать сильные нагревы движущегося по ним топлива;
• иметь невысокую стоимость изготовления;
• быть надежными в работе и простыми в обслуживании.

Создать форсунку, которая в одинаковой степени хорошо удовлетворяла бы всем этим требованиям, трудно. В настоящее время существует большое разнообразие форсунок, отличающихся как по принципу работы, так и по конструктивному оформлению. Привести достаточно обоснованную классификацию форсунок затруднительно.

В дизелях применяют следующие форсунки:

• открытые
• клапанно-сопловые
• клапанные
• мембранные
• форсунки с запорной иглой: бесштифтовые и штифтовые
• аккумулирующие форсунки
• форсунки с гидравлическим нагружением
• другие

В этих группах можно в свою очередь выделить подгруппы, в которых принадлежащие им форсунки имеют специфические особенности.

Как устроены дизельные форсунки?

Как известно, для работы двигателя внутреннего сгорания нужен кислород и топливо в определенной пропорции. Сам процесс подачи горючего отличается у бензиновых и дизельных автомобилей. В последнем случае роль впрыска выполняют форсунки. Дизельные двигатели оснащаются разными типами данных элементов. В сегодняшней статье мы рассмотрим, что собой являют данные форсунки, каких типов бывают и поддаются ли они ремонту.

Характеристика

Итак, начнем с определения. Форсунки дизельных двигателей – это элемент системы питания, что обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания цилиндра. Механизм производит факельный распыл смеси в надпоршневом объеме.

Также форсунки дизельные производят дозирование топлива. В процессе работы элемент может открываться и закрываться до тысячи раз в минуту.

Типы

Различают несколько видов данных механизмов:

• Электрогидравлические.
• Пьезоэлектрические.

Как работают и устроены данные элементы в дизельном двигателе? Ниже мы рассмотрим особенности каждого из них.

Электрогидравлические

Эти форсунки дизельных двигателей устанавливаются на автомобили с впрыском типа «Коммон Рейл». Устройство данного механизма предполагает наличие таких элементов:

• Камера управления.
• Сливной и впускной дроссель.
• Электромагнитный клапан.

Как работают электрогидравлические дизельные форсунки? Их алгоритм действия основан на использовании давления топлива при впрыске и его прекращении. Так, в исходном состоянии клапан форсунки закрыт и обесточен. А игла механизма плотно прижата к седлу под давлением топлива. В таком положении впрыск горючего не осуществляется в цилиндры.

Управляется форсунка от электроники. Специальный блок управления формирует сигнал, который поступает на электромагнитный клапан. В это время открывается сливной дроссель форсунки дизельной. Топливо вытекает через него и попадает на сливную магистраль. Впускной дроссель преграждает быстрое выравнивание давлений во впускной магистрали и камере управления. Далее игла поднимается относительно седла и горючее попадает в камеру. Затем от силы давления оно воспламеняется, и происходит рабочий ход. Сама форсунка возвращается в исходное положение. Далее цикл работы механизма повторяется.

Пьезоэлектрические

Данные форсунки имеют более усовершенствованную конструкцию. Основной плюс пьезоэлектрических форсунок заключается в их быстроте реагирования. Электромагнитный клапан механизма срабатывает в четыре раза быстрее, нежели у гидравлических аналогов. Это дает возможность производить многократный впрыск горючего за один цикл. Пьезофорсунка устанавливается на системы «Коммон Рейл» нового поколения.

Управление данным механизмом основано на изменении длины пьезокристалла под определенным напряжением. В конструкцию пьезоэлектрических форсунок входит:

• Толкатель.
• Игла.
• Переключающий клапан.
• Пьезоэлемент.

Все это размещено в небольшом корпусе. Принцип работы элемента основан на использовании гидравлики. Как и в предыдущем случае, иголка посажена на седло за счет давления топлива. Но как только в механизм поступает сигнал, увеличивается длина пьезоэлемента. Так происходит открытие переключающего клапана. Дизтопливо проникает в сливную магистраль.

Иголка благодаря высокому давлению, что образовалась в нижней части, поднимается. Таким образом осуществляется впрыск топлива. Такты сжатия, рабочего хода и выпуска аналогичны. А вот количество дизеля, что впрыскивается, определяется давлением горючего в топливной рампе и длительностью воздействия на пьезоэлектрический элемент.

Ремонт

Основные элементы, выходящие из строя, — это:

• Мультипликатор. Является основным элементом «бошевской» форсунки. Состоит из штока и седла. Последний элемент изнашивается и разбивается. Также вырабатывается и шток. И если седло реставрируется, то производить ремонт дизельных форсунок с разбитым штоком не представляется возможным. Эта деталь восстановлению не подлежит. В таком случае мультипликатор подлежит замене.
• Распылитель. Производитель «Бош» дает гарантию на его безотказную работу в течение ста тысяч километров. Но в наших условиях распылитель выхаживает намного меньше. Он начинает заклинивать либо переливать топливо в цилиндр. Как решается данный вопрос? В большинстве случаев помогает чистка дизельных форсунок ультразвуком (поскольку они загрязняются на нашем топливе). Но если эта операция не помогла, распылитель меняется на новый.

Ремонт дизельных форсунок может и не потребоваться вашему автомобилю. Достаточно осуществить правильную регулировку. Но предварительно осуществляется проверка дизельных форсунок на специализированном оборудовании. Суть регулировки проста.

Она заключается в выставлении хода электромагнитного клапана и шарика. Зазор корректируется при помощи регулировочных шайб. В зависимости от типа форсунки, ход шарикового элемента может составлять от 0,025 до 0,07 миллиметра. После этого выставляется ход клапана. Стоит отметить, что данные операции выполняются на специализированных станциях технического обслуживания. В домашних условиях произвести такую операцию невозможно.

Заключение

Форсунка – важный элемент любого дизельного автомобиля. От его исправности зависит работа всего двигателя. Поэтому важно вовремя осуществлять диагностику и при необходимости ремонт дизельных форсунок. Однако устройство данного механизма не позволяет производить подобные работы самостоятельно.

Форсунки: что они собой представляют?

Для достижения максимальной точности впрыска топлива в камеру сгорания силового агрегата применяются специальные устройства – форсунки, которые входят в конструкцию всех современных дизельных и большинства бензиновых моторов.

Типы инжекторных форсунок

Форсунки системы топливоподачи по типу впрыска рабочей смеси делятся на следующие типы:

 1. Электромагнитные – являются прерогативой в основном бензиновых силовых установок. Они имеют простую конструкцию, которая состоит из следующих элементов:

 — электромагнитного клапана;

 — иглы для регулировки распыления топлива;

 — сопла (распылителя).

 Принцип их действия также предельно прост. Согласно заложенной в ЭБУ программе, в определенный период времени осуществляется подача напряжения на клеммы электроклапана, посредством чего на нем возникает магнитное поле, которое управляет движением иглы, что позволяет строго дозировать и впрыскивать рабочую смесь. Как только напряжение на контактах начинает снижаться игла регулировки топливовпрыска постепенно принимает свое изначальное положение.

 2. Электрогидравлические – входят в конструкцию дизельных моторов и силовых агрегатов на которых установлена система Common Rail.

 В отличие от электромагнитного типа форсунок эти инжекторы обладают более сложной конструкцией, в состав которой входят следующие узлы:

 — электромагнитный клапан;

 — дроссель впуска;

 — дроссель слива;

 — камера управления.

 Работа электрогидравлических инжекторов основывается на постоянном поддержании высокого давления топлива. Перед впрыском топлива электроклапан форсунки находится в закрытом положении, а ее регулировочная игла полностью закрывает топливоподающее отверстие в камере управления.

 С обратной стороны камеры топливо за счет своего веса также оказывает давление на поршень иглы. Однако, за счет того, что поршень имеет значительно большую площадь нежели игла, следовательно, величина давления на его поверхность увеличена, и за счет этого игла находится в нижнем положении, полностью ограничивая доступ рабочей смеси. Подача топлива не производится. Но, как только в систему управления поступает сигнал нажатия педали акселератора, на контакты электромагнитного клапана подается напряжение и он открывается. Вместе с ним начинает открываться и дроссель слива, в результате чего рабочая смесь вытекает из камеры управления в топливную магистраль. За поддержание постоянного давления в системе отвечает дроссель впуска. Как только оно начнет снижаться, регулировочная игла топливоподачи начинает подниматься, впрыскивая рабочую смесь в камеру сгорания.

 3. Пьезоэлектрические – этот тип топливоподающих форсунок является более технически сложным, и является рабочим элементом топливной системы дизельных силовых агрегатов и моторов, на которых установлена система Common Rail. В их конструкцию входят:

 — игла, регулирующая подачу топлива;

 — пьезоэлемент;

 — клапан-переключатель;

 — толкатель.

 Пьезоэлектрические инжекторы работают как гидромеханизм. Перед началом впрыска, находящаяся под большим давлением топлива игла, плотно прилегает к седлу. Как только на пьезоэлемент подается электрический сигнал, он сразу начинает увеличиваться и перемещать поршень толкателя, который, в свою очередь, взаимодействует и клапаном-переключателем. В результате чего клапан открывается, и рабочая смесь попадает в топливную магистраль, при этом происходит снижение давления вверху иглы и его возрастание снизу. Это приводит к тому, что игла поднимается, и в камеру сгорания впрыскивается рабочая смесь.

 Стоит отметить, что этот тип форсунок отличается от остальных своей скоростью срабатывания, благодаря чему впрыск топлива за один рабочий цикл силового агрегата увеличивается многократно. А объем впрыскиваемой рабочей смеси зависит от продолжительности работы пьезоэлемента и топливного давления в магистрали.

Плюсы и минусы форсунок

 Настала пора поговорить обо всех плюсах и минусах топливных инжекторов, в сравнении их с карбюраторами.

 Итак, их преимущества:

 — точная система подачи рабочей смеси позволяет значительно экономить топливо;

 — снижение содержания вредных веществ и соединений в выхлопных газах транспортных средств, оборудованных двигателями с инжекторной системой;

 — простой запуск силового агрегата независимо от погодных условий;

 — благодаря системе форсунок увеличиваются динамические характеристики транспортного средства и мощность его силового агрегата;

 — длительный период работы без чистки.

 К недостаткам инжекторных систем топливоподачи можно отнести высокие требования к качеству топлива, поскольку контрафактное горючее быстро выведет чувствительные элементы системы из строя. Также ремонт системы форсунок либо замена отдельных ее элементов выльется в круглую сумму.

Видео расскажет о принципе работы форсунки инжекторного ДВС: 

Чистка форсунки своими руками: 

Ультразвуковая очистка форсунок: 

Чистка дизельных форсунок своими руками:

Топливные дизельные форсунки. Как увеличить их ресурс

26 декабря 2018 Категория: Полезная информация.

Форсунки — важный и дорогостоящий элемент дизельной топливной аппаратуры. От их правильной работы зависит стабильная работа мотора. Когда топливные форсунки выходят из строя, это обходится владельцу в крупную сумму на ремонт и восстановление (чаще — замену) деталей.

Почему форсунки выходят из строя

Форсунки — механические распылители топлива, которые устанавливаются по штуке на цилиндр двигателя и подают топливную смесь в камеру сгорания перед основным впрыском.

В современных двигателях применяются форсунки разных типов:

• электромагнитные
• электрогидравлические
• пьезоэлектрические

Также встречается вариант, когда топливную смесь, которая подается в камеру сгорания, готовит насос-форсунка  — механизм впрыска системы Common Rail, в котором в одном узле объединены и форсунка, и насос.

Большинство неисправностей топливных дизельных форсунок связаны с тем, что со временем сопла форсунок, через которые распыляется топливо в камеру, забиваются мусором — осадком из плохого топлива, металлической пылью и стружкой и др. В результате пропускная способность элемента падает, форсунка хуже распыляет топливо по цилиндру.

Другая причина, по которой форсунки выходят из строя, связана с некорректной работой управляющие электроники. В результате на форсунку перестает поступать питающее напряжение, и она, даже будучи внешне исправной, перестает работать.

Признаки неисправности форсунок

Существует ряд нарушений в работе двигателя, которые скажут владельцу, что проблема, вероятно, кроется в форсунках, их пора диагностировать и, вероятно, менять:

• мотор плохо запускается даже в теплую погоду, требует поддержки стартером;
• на низких оборотах двигатель работает неустойчиво, «троит», может заглохнуть;
• автомобиль заметно потерял в мощности, разгоняется неохотно;
• при резком нажатии на педаль газа ощущается провал в мощности, как будто машина еще и буксирует другой автомобиль;
• двигатель «коптит», из выхлопной трубы валит черный дым;
• без причины вырос расход топлива — в среднем на 1-3 литра;
• в холодное время года симптомы усиливаются.

Эти признаки, тем более их совокупность — повод как можно быстрее провести диагностику топливной системы дизеля.

• В легких случаях проблема может решаться заменой распылителя форсунки.
  
• В других ситуациях необходимо будет приобретать новые форсунки, причем менять их рекомендуется комплектом.

В любом случае, на качестве и бренде (производителе) форсунок не стоит экономить — работа двигателя с неисправными форсунками приведет к разрушению дорогостоящих узлов топливной системы дизеля и сократит ресурс самого мотора.

• Как и любая деталь в автомобиле, топливные форсунки имеют свой ресурс. В среднем, в зависимости от вида и производителя, а также от условий эксплуатации, форсунка живет 170 тыс. км.
• Форсунки нуждаются в качественном уходе: очистке и промывке.

Как еще можно продлить жизнь дорогостоящим элементам топливной системы? Давайте посмотрим.

Как увеличить ресурс форсунок

 выбирать лучшее топливо из доступных 

Современные форсунки, особенно с нежной конструкцией (пьезоэлектрические, например) — не выносят плохого топлива. Одна заправка «соляркой из-под трактора» может стать приговором для форсунок современного дизеля.

Так или иначе при выработке определенного количества моточасов топливная система дизеля изнашивается, загрязняется твердыми частицами топлива, и эта проблема типична для всех машин с не европейской «пропиской». Так стоит ли усугублять проблему?

Выбирайте только проверенные заправки и топливо, в качестве которого вы не сомневаетесь.

 не допускать езды с пустым баком 

Когда в автомобиле почти нет топлива, весь мусор со дна бензобака захватывается насосом вместе с остатками дизтоплива и попадает в магистраль, забивая элементы топливной системы, включая форсунки.

Другая проблема пустого топливного бака — вместе с остатками ДТ насос может «хлебнуть» воды, которая в виде конденсата оседает на стенках бака зимой (чем меньше топлива, тем больше конденсата), или воздуха, что приведет к завоздушиванию топливной системы.

В результате детали не получат смазки и от трения образуют металлическую пыль и стружку, которая пройдет по всей системе подачи топлива и забьет форсунки, и повредит элементы топливного насоса высокого давления (ТНВД).

 своевременно менять фильтры 

Топливный фильтр владельцам дизельных автомобилей рекомендуется менять ежегодно перед холодами, чтобы избежать проблем с запуском двигателя зимой. Соблюдение регламента замены масла (срок, сокращенный в полтора-два раза от рекомендованного производителем) и воздушного фильтра тоже косвенно, но определяет вероятность засорения форсунок.

Даже мелкие частицы грязи и пыли, забивая сопла распылителя и оставляя на нем микроцарапины, снижают ресурс форсунки.

 установить дополнительный фильтр-сепаратор 

Не предусмотренный производителем фильтр тонкой очистки топлива задержит микрочастицы, которые могут просочиться через штатный топливный фильтр. Тем самым предотвратит преждевременное повреждение распылителя форсунки.

Устанавливают его в топливную магистраль таким образом, чтобы топливо из бака проходило через штатный фильтр, а затем и через добавленный сепаратор.

 чистить форсунки, менять распылители 

Обе обозначенные меры относятся к профилактическим, поскольку от серьезных проблем с форсунками не избавит ни чистка, ни замена распылителя — деталь придется менять целиком.

Чистка форсунок на стенде — процедура, которую предлагают некоторые автосервисы в городе. Желательный интервал такой процедуры — 100 тыс. км пробега, а стоимость не настолько высокая, чтобы пренебрегать подобной мерой профилактики.

На отдельных моделях форсунок возможно провести замену распылителей, что продлит срок жизни детали. Замена распылителя поможет в том случае, если форсунка еще не выработала свой ресурс, просто со временем стала хуже распылять топливо. При значительном износе деталь придется менять целиком. Причем попытки восстановления отработавшей своей форсунки обойдутся дороже, чем замена ее на новую — учтите этот факт.

 установить подогреватель на топливный фильтр 

В некоторых автомобилях по умолчанию на топливный фильтр установлен бандаж подогревания. Он помогает прогреть топливо зимой, чтобы хлопья парафина, которые образуются в замерзающем ДТ, не повредили распылитель форсунки. Если в вашем авто нет такого бандажа, можно установить его в автосервисе или самостоятельно.

Альтернативный вариант — перед запуском двигателя в холода прогревать топливный бак и фильтр с помощью предпускового подогревателя или строительного (бытовой тоже подойдет) фена. Так вы минимизируете повреждение форсунок из-за частиц парафина в топливной системе.

Чего делать не стоит

В литературе можно встретить рекомендацию использовать для продления ресурса форсунок специальные «очищающие топливную систему» присадки для топлива. Такую «промывку» нужно заливать каждые 5 тыс. км проблега.

Но специалисты, которые плотно работают с топливными системами, не рекомендуют использование присадок в современных дизельных двигателях в принципе.  

Чрезмерно агрессивная химия способна быстро вывести дорогостоящие и сложно устроенные элементы топливной системы из строя. А попытавшись применять подобные «очистители» на старом автомобиле или при большом пробеге, владелец рискует вообще вывести топливную систему из строя: химия может снять настолько крупные отложения в магистралях, что они просто намертво забьют систему.

Итого

Чтобы продлить ресурс топливных дизельных форсунок, выбирайте качественное топливо, не допускайте езды «на лампочке» и регулярно обслуживайте автомобиль. Также можно установить дополнительный фильтр тонкой очистки в топливную систему и подогреватель на топливный фильтр. Не стоит применять «очищающие» присадки, лучше раз в 100 тыс. км почистить форсунки на стенде и заменить распылитель, если пропускная способность снизилась.

В случае выхода из строя форсунки менять ее следует строго по коду ОЕМ на оригинальную деталь от производителя.

Выбирайте продавца тщательно и помните, что покупка и замена новой форсунки обойдется по стоимости так же, как восстановление старой — а ресурс будет в разы больше.

О том, как решить проблемы с запуском дизеля «на холодную», узнаете здесь.

Топливные дизельные форсунки найдете в нашем каталоге

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ 

Метки: Топливная аппаратура, Неисправности топливной системы, Топливо, Форсунки, ТНВД, Топливный фильтр, Присадки

Как правильно выбрать форсунку к горелке

Для начала нужно определиться какая форсунка стоит у вас. Для этого берем торцевой или накидной ключ и с помощью легких ударов выкручиваем форсунку, вытираем ее грани, внимательно считываем выбитые надписи на гранях форсунки. Если вы использовали ключ на 16 и длина дюзы не превышает 25-30 мм. вы имеете дело с классической универсальной форсункой OD.

Внимание! Для того чтобы выкрутить форсунку, во избежание порчи резьбы адаптора, воспользуйтесь молотком или киянкой. При первом повороте ключа, легкими ударами по нему начните движение.

И так форсунка выкручена, грани осмотрены, что это там написано? Скажете вы! Не волнуйтесь, только необходимая информация! Запишите ее.

1.0 Обозначение форсунок OD (жидкотопливные сопла для солярки, мазута и нефти)

1.1 Danfoss, Monarch, Steinen, FL (Fluidics), Delavan. Наименование производителя.Данная информация может быть нанесена выше граней.

1.2 Kg/h 2.37 Расход топлива в килограммах в час. 2.37 кг./час. Справочная информация.

1.3 US gal/h 0.60 Расход топлива в американских галлонах в час. 0.60 галл./час. Еще этот основной параметр называют номер форсунки. Галлон США равен 3,785 л.

1.4 60 0 S  Угол распыла топливно-воздушной смеси сопла дюзы 60 градусов. S — Рисунок распыла, еще называют облаком.

1.5 IV 14 Дата изготовления форсунки апрель 2014 года.

Для выбора форсунки необходима следующая информация. Производитель, расход топлива форсунки в галонах, угол и рисунок распыла

Если Вы выпишете нужную информацию с граней форсунки она будет выглядеть так — Steinen 1.0х600S.

2.0 Обозначение форсунок Delavan на отработанных маслах (жидкотопливные дюзы для сжигания отработанных масел)

2.1  Delavan. Наименование производителя. Данная информация может быть нанесена выше граней.

2.2 SNA 0.5 марка форсунки 

2.3 30609-5 артикул форсунки.

Отличительная особенность таких насадок — тело длиннее форсунок OD, на конце имеется уплотнительное кольцо. с торца имеется отверстие. 

3.0 Обозначение модуляционных форсунок Fluidics (жидкотопливные форсунки для модуляционных горелок)

3.1  FL (Fluidics) Наименование производителя. Данная информация может быть нанесена выше граней.

3.2 W-2 Марка модуляционной форсунки

3.3. 130 расход топлива

3.4. 50 Угол распыла в градусах

Отличительная особенность таких дюз — ключ для демонтажа необходим 24 мм. на конце имеется пружинка и уплотнительное кольцо. 

Чем отличаются форсунки? Спросите вы.

4.1.Прежде всего производителем, у каждого свой технология производства, так у штайнен и монарха сопло формируется из тела форсунки, а у флюидикс и данфосс сопло формируется в отдельном элементе устанавливаемым в корпус. Некоторые производители изготавливают только сетчатые фильтрующие элементы, другие и сетчатые и гранулированные, или вообще не комплектуют фильтрами.

4.2. Методом распыла.

У форсунок типа OD и модуляционных — механичекий распыл, внутри корпуса находится завихритель, который завихряет поток жидкости, которая источается через сопло при давлении 10-20 bar. При снижении давления распыл не формируется должным образом.

 Для форсунок на отработанных маслах — пневмораспыл, подаваемый на форсунку воздух по средствам инжекции всасывает топливо и распыливает его. Качество распыла зависит от давления воздуха и вязкости подаваемого топлива.

4.3.  Расходом топлива. Номер форсунки характеризует расход топлива в галлонах в час. На самом деле форсунки отличаются диаметром отверстия. Чем больше расход топлива, тем больше отверстие в форсунке.

4.4. Углом распыла. Стандартные углы распыла для форсунок OD 30, 45, 60 и 80 градусов.Чем больше угол распыла, тем шире факел (больше диаметр формируемого факела). Соответственно чем меньше угол распыла, тем диаметр факела меньше.  

4.5 Фильтром. Фильтрующий элемент форсунки это последний барьер способный улавливать мелкие частички (механические примеси) находящиеся в топливе. При больших расходах более 15 галлонов в час некоторые производители не комплектуют форсунки фильтрами, так как большой расход подразумевает большую поверхность фильтрации. Фильтрующие элементы бывают различной степени фильтрации. Так же различаются по методу изготовления — сетчатый и гранулированный. Сетчатый легко промывается, демонтируется и очищается. Гранулированный промыть и очистить сложнее.

При использовании топлив с высокой парофинной фракцией — нефти и тяжелых мазутов, зачастую фильтра сразу же забиваются фарафином и подлежат демонтажу. Больше они в форсунку не устанавливаются. В дизельных горелках, возможно забивание фильтров при использовании летнего топлива в зимний период.  

4.6 Облако распыла. Маркировка рисунка распыла топлива на форсунках у каждого производителя своя, за редким исключением. Существует большое множество рисунков распыла топлив.

Обозначение облак распыла производителя Delavan.

Обозначение рисунковаспыла производителя Monarch.

Обозначение облак распыла производителя Steinen.

	Тип облака распыла Q. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 0,6 до 3.0 галлон в час. Тип облака распыла QT. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 0,5 до 0.55 галлон в час.
	Рисунок облака распыла S. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 0,6 до 4.00 галлон в час. Тип облака распыла ST. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 0,4 до 0.55 галлон в час.
	Рисунок распыла SS. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 4,50 до 28.00 галлон в час.
	Тип облака распыла HS. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 0,4 до 0.55 галлон в час. Тип облака распыла H. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 0,6 до 2.25 галлон в час.
	Тип распыла PH. Форсунки с данным распылом изготавливаются в диапазоне расходов от 2,5 до 10.0 галлон в час.

Какой же выбрать и какой предпочтительнее?Существует сплошной, полусплошной рисунок распыла и другие как правило полые. Предпочтения мы рекомендуем отдавать сплошным и полусплошным рисункам, из-за того, что объем распыла у них больше. Следовательно, в случае засорения завихрителя или фильтра тонкой очистки, а так же при неравномерной подачи топлива в сопло вероятность полного отсутствия облака топливно воздушной смеси (отказ форсунки) снижается.

А зачем тогда другие формы распыла? Спросите вы. Мы задавали данные вопросы многим производителей горелок, однако ни один производитель не сообщил нам боле менее адекватной информации по данному вопросу. Мы считаем, что другие формы облака распыла были созданы в погоне за экологичностью выбросов в частности СО в атмосферу и не более того для придирчивых европейских потребителей.

Bosch Или Denso, Чем Отличаются Душевые, Тестовые Испытания и Аналоги, Как Выбрать Хорошую, Как Определить, Оригинал Или Подделка?

Нестабильная работа топливной системы может возникнуть из-за неисправностей форсунок. В таком случае автовладельцу приходится задуматься о апгрейде системы впрыска. Если старые форсунки прослужили длительное время и не вызывали недовольство у водителя в процессе эксплуатации, то рекомендуется приобрести аналогичную замену. В противном случае, если с системой впрыска постоянно были проблемы и ее срок службы оказался слишком коротким, автовладельцу необходимо подумать об выборе более качественной альтернативы. Каждая модель автомобиля имеет взаимозаменяемые форсунки с некоторыми другими машинами. Так, например, автомобили ВАЗ с завода комплектуются несколькими видами элементов топливной системы производства Bosch и Siemens.

Внешний вид форсунок

Классификация видов форсунок

Топливные форсунки имеют большое разнообразие в конструктивных исполнениях. Каждое из них имеет свои преимущества и недостатки. Наиболее популярными инженерными решениями систем впрыска топлива стали:

• Механические. Относятся к наиболее старому типу форсунок. Отличаются низкой надежностью. Распыление топлива происходит при достижении давления в топливной магистрали. Время распыления определяется не электронным блоком управления, а пружиной. В наиболее продвинутом варианте используется две пружины. Это позволяет сделать подачу топлива ступенчато. Можно рекомендовать установку такого типа форсунок на автомобили с отсутствующей или проблемной электроникой;
• Электромагнитные форсунки. В системе присутствует контроллер, повышающий ее функциональные возможности. Управляющий сигнал подается на электромагнит. Закрытие сопла происходит под действием пружины, что является слабым местом данного типа форсунок. Электронный блок управления полностью контролирует дозировку топлива, обеспечивая преимущество рассматриваемой системы над предыдущей;
• Пьезоэлектрические. Данный тип форсунки работает с самым высоким быстродействием. Это обеспечивает возможность неоднократно подавать топливо в камеру сгорания за один такт. Данный тип форсунок рекомендуется устанавливать на турбированные двигатели. Также установка пьезоэлектрического впрыска оправдана для систем с высоким давлением в топливоводе;
• Элетрогидравлические. Считаются наиболее перспективным видом форсунок. Работа основана на разнице давлений над и под иглой. Контроль над всем процессом возложен на ЭБУ. Такие форсунки отличаются надежностью и простотой конструкции;
• Насос-форсунки. В основе лежат другие виды форсунок, управляемые контроллером. Форсунки имеют сложную конструкцию, поэтому часто ломаются. Тестирование показало, что их установка улучшает КПД, уменьшает расход топлива и делает выхлоп более экологически чистым.

Выбрать, какие форсунки лучшие в зависимости от их конструктивных особенностей, сложно. Каждый вид форсунок используется под конкретную топливную систему и двигатель. При приобретении новых форсунок, менять конструктивное исполнение возможно только при комплексной модернизации авто. В противном случае машина может перестать заводится. Неправильная смена форсунок может привести к ухудшению характеристик железного коня, поэтому при недостаточном понимании работы топливной системы лучше выбрать аналог оригинальных форсунок.

Лучшие бренды форсунок

Основными производителями качественных форсунок являются Bosch, Delphi и Siemens. Данные бренды отличаются не только надежностью, но и высокой стоимостью. Из бюджетных вариантов одобрительные рекомендации можно дать OMVL, Valtek, Hana. Брать стоит только оригинальные форсунки. Китайские no name аналоги часто бывают неработоспособными, так как присутствует высокая доля брака. Даже если двигатель работает хорошо, никто не сможет дать гарантий, что форсунка сможет отработать весь предписанный ей срок.

Оригинальная форсунка производства Bosch

Подбирать элементы системы впрыска необходимо по VIN-коду автомобиля. Машины различных годов выпуска часто имеют различные запчасти. В пределах одного модельного ряда могут присутствовать отличия в конфигурации, не позволяющие по той или иной причине установить конкретную форсунку. Это приведет к потере мощности и нестабильной работе двигателя. В некоторых случаях автомобиль может вообще перестать запускаться.

Разновидности форсунок Bosch

Для автомобилей ВАЗ форсунки bosch производятся в трех основных вариантах:

1. Bosch 0280 158 022. Предназначена для работы под контроллером Январь 7,2. Допускается использовать на двигателях до 1,6 литра и шеснадцатиклапанным исполнением. Номинальное давление форсунки bosch составляет 3,8 атмосферы;
2. Bosch 0280 158 017. Форсунка имеет тонкий факел. Устанавливается на восьмиклапанный двигатель. В остальном повторяет предыдущую модель;
3. Bosch 0280 158 996. Серийно устанавливалась до 2006 года. Работает с более ранней версией контроллера Январь 5.1. Имеет более толстое уплотнительное кольцо. Сопло форсунки бош удлиненно.

Указание номера форсунки

Все оригинальные форсунки bosch имеют высокое качество. Надежность работы определяется только правильным подбором изделия. Несоответствие версии контроллера или количества клапанов у двигателя ведет к нестабильной работе и быстрому выходу из строя.

Основные виды форсунок производства Siemens

Форсунки от Сименс имеют большее разнообразие по сравнению с Bosch. Основным критерием, определяющим возможность установки той или иной модели, является количество клапанов у двигателя. В зависимости от этого меняется конструкция. Форсунка может быть:

• однофакельная, предназначенная для точного дозирования и впрыска топлива в одной точке;
• двухфакельная, распыляющая топливо в каждый впускной канал по отдельности.

Обобщенная таблица устанавливаемых форсунок на различные модели двигателей автомобилей ВАЗ

Высокая точность изготовления проявляется в хорошем качестве изделий Siemens. Различные цвета для каждой модели повышает удобство при подборе форсунок. Несмотря на высокую надежность, система впрыска чувствительна к качеству топлива. Достаточно единожды заправиться плохим бензином, и замена элементов топливной системы не заставит себя долго ждать.

Продукция японской фирмы Denso

Форсунка denso  нашла свое применение у таких автогигантов как Тойота, Ниссан и прочих японских брендов. Качество изделий не уступает европейскому. Цена преимущественно чуть ниже, чем у именитых брендов. Форсунка denso может выпускаться с точечным и распределенным впрыском, охватывая максимальное количество моделей автомобилей.

Форсунка производства японской фирмы Denso

Форсунка denso имеет индивидуальный тридцатиразрядный код. При его помощи можно определить характеристики устройства. Форсунка denso имеет преимущество над конкурентами в виде QR-кода, позволяющего облегчить поиск подходящей модели, путем считывания информации камерой смартфона.

Испытание форсунок показывают их высокое качество. Вывести из строя их могут только абразивные частички, проникающие вместе с топливом через фильтр. Форсунка denso не предназначена для низкосортного горючего, так как выпускается преимущественно для стран с развитыми сетями брендовых заправочных станций. Масла и смолистые вещества уменьшают сечение отверстия, наподобие налета, забивающего душевые форсунки.

Факел распыления

Факелом называется форма дозированной порции топлива, которая впрыскивается в камеру сгорания. Лучшие форсунки способны максимально равномерно распределить топливо внутри цилиндра. Если этого не происходит и горючее оказывается слишком жидки, то происходит его осаживание в камере. Это ухудшает работу двигателя и приводит к его ускоренному износу. К основным характеристикам факела относят:

• дисперсность, показывающая степень распыления;
• форма, обычно напоминающая конус;
• количество топлива, подаваемого в единицу времени.

При наличии двух отверстий в форсунке факелов будет также два. При хорошем подборе системы впрыска, все элементы работают при оптимальной производительности. Двигатель потребляет минимально возможное количество топлива для обеспечения требуемых динамических характеристик.

Сравнение эксплуатационных характеристик

Оригинальная форсунка, произведенная именитыми производителями, отличается от дешевых аналогов по следующим критериям:

• Скорость закоксовывания. Выходные отверстия no name форсунок изготавливаются из материалов, склонных к накоплению отложений, поэтому их закупоривание происходит гораздо быстрее;
• Зависание клапана. Низкая точность изготовления подделок ведет к постоянным подклиниваниям внутри устройства;
• Негерметичное закрытие. Может наблюдаться даже на новых форсунках неизвестного происхождения.

Стабильность работы оригинальных форсунок обеспечивается продуманностью всего цикла производства систем впрыска. Начиная с инженерной проектировки  и заканчивая допусками и посадками, фирменные форсунки обеспечивают себе высокое качество. Цена из-за этого возрастает.

Эксплуатационные  характеристики оригинальных форсунок и подделок очень сильно отличаются. Не рекомендуется экономить на топливной системе, так как от этого зависит стабильность работы всего двигателя. Некачественный изделия способны повысить скорость износа силовой установки и капитальный ремонт наступит раньше срока.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Устройство форсунок дизельных двигателей: Тысячу раз в минуту

Инжекторные бензиновые двигатели, в которых топливо впрыскивается во впускной тракт или цилиндры с помощью форсунок, составляют серьезную конкуренцию дизельным по показателю экономичности и экологичности. Это послужило толчком к совершенствованию систем питания дизелей, в частности – форсунок.

Инжекторные бензиновые двигатели, в которых топливо впрыскивается во впускной тракт или цилиндры с помощью форсунок, составляют серьезную конкуренцию дизельным по показателю экономичности и экологичности. Это послужило толчком к совершенствованию систем питания дизелей, в частности – форсунок.

Форсунки – элементы системы питания дизельных двигателей, которые обеспечивают поступление топлива непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Форсунка распыляет топливо в форме факела в надпоршневом объеме, а также участвует в процессе дозирования его продачи. И все это происходит с частотой от 400 до 2500 раз в минуту.

По своей конструкции все дизельные форсунки в зависимости от способа управления делятся на механические и электромеханические.

Проверенная механика

Работа классического дизеля основана на тех же принципах, что и сто лет назад, в эпоху создателя этого типа моторов Рудольфа Дизеля. Топливный насос высокого давления (ТНВД), принимая горючее из бака от подкачивающего насоса (низкого давления), в требуемой последовательности поочередно нагнетает нужные порции солярки в индивидуальную магистраль механической форсунки каждого цилиндра. Такие форсунки открываются исключительно «по команде» высокого давления в топливной магистрали и закрываются при его снижении.

Обычная механическая форсунка состоит из корпуса, распылителя с иглой и одной пружины (однопружинная). Игла свободно перемещается в пределах направляющего канала распылителя, обеспечивая в закрытом состоянии надежную герметизацию сопла. В нижней части она упирается в коническое уплотнение распылителя, к которому прижимается расположенной сверху пружиной.

Для преобразования энергии давления топлива, созданного ТНВД, в усилие подъема иглы на ее поверхности предусмотрена ступенька. Топливо подается в специальный объем корпуса непосредственно под ступенькой иглы. Когда давление превышает усилие пружины иглы, она поднимается вверх. При этом обеспечивается открытие каналов распылителя и происходит впрыск топлива. После того, как вся поданная насосом порция горючего проходит через распылитель в камеру сгорания, давление начинает падать, и игла под воздействием усилия пружины опускается. Подача топлива при этом прекращается. Давление впрыска топлива составляет 400 – 600 кг/см2.

Варьируя параметры форсунок (геометрию каналов распылителя и их количество, жесткость пружины и др.) и тем настраивая их на оптимальный режим работы, конструкторы научились управлять процессом сгорания топлива.

В некоторых двигателях (например, версиях TDI моделей Mercedes, VW, BMW, Audi и пр.) одна из форсунок может быть оснащена датчиком подъема иглы. Положение иглы важно «знать» блоку управления моторами с электронно управляемыми топливными насосами.

В особую группу форсунок следует выделить двухпружинные. Они имеют более сложную конструкцию, но зато точнее, чем классические однопружинные, управляют процессом топливоподачи. Благодаря этому снижаются жесткость процесса сгорания и шум. Положительный эффект обеспечивается двухступенчатым подъемом иглы, во время которого поочередно преодолевается сопротивление каждой из двух пружин. На холостом ходу и при малых нагрузках работает только первая ступень, «подкармливая» двигатель небольшим количеством топлива. На мощностных режимах поступают две порции топлива: сначала малая (до 20% общего объема), затем большая. Это смягчает, продлевает и делает более полным процесс сгорания. Кроме того, уменьшились расход топлива и токсичность отработавших газов. Давления открытия ступеней отличаются незначительно, например, у дизелей с разделенной камерой сгорания* составляют 130 и 180 кг/см2. Давление впрыска основной порции – порядка 800 – 1000 кг/см2.

Сегодня доля двухпружинных конструкций составляет около четверти от общего количества. Такие форсунки применяли в дизелях с непосредственным впрыском**, пока их не потеснила система питания Commоn Rail.

Эпоха электроники

В современных дизелях топливо подается с помощью электромеханических форсунок, у которых за открытие и закрытие иглы отвечает управляемый электроклапан. Пока ему не будет дана команда от ЭБУ, топливо не поступит к распылителю. Бортовой компьютер определяет момент начала впрыска и его продолжительность, тщательно дозируя горючее длиной импульсов в зависимости от частоты вращения коленвала, нагрузки, положения педалей, температуры двигателя и других факторов. Такая особенность позволяет электронике управлять подачей топлива с высокой точностью, в благоприятном режиме с точки зрения экономичности и экологичности.

Электромеханические форсунки в дизелях с системой питания типа Common Rail могут работать в многоимпульсном режиме: в ходе одного цикла топливо впрыскивается несколько раз – от двух до семи. Этим удалось добиться более плавного нарастания давления газов на поршень и более качественного сгорания топлива, что в итоге снизило шум и количество вредных компонентов в выхлопе. Давление впрыска в данных системах питания удалось повысить до 1600 кг/см2. При этом еще больше улучшилась точность дозирования и равномерность распределения топлива по цилиндрам.

Един в двух лицах

Во второй половине 90-х годов некоторые дизели стали оснащать еще одной разновидностью системы питания – без ТНВД. Его функции переложили на насос-форсунки. Подкачивающий насос подает к ним топливо под небольшим давлением. Каждая форсунка снабжена своей плунжерной парой, которую приводят в действие кулачки распределительного вала. Преимуществ у таких систем питания несколько. Во-первых – большее давление топливоподачи (от 1200 до 2050 кг/см2), что обеспечивает более качественое распыление. Во-вторых, отсутствие громоздкого ТНВД с отдельным приводом и инерционных систем распределения горючего. Все это способствовало повышению точности начала впрыска и дозировки.

Насос-форсунки оборудованы электроклапаном и могут работать в двухимпульсном режиме. Как и в предыдущих случаях, это позволяет произвести предварительный впрыск перед основным, подавая в цилиндр сначала небольшую порцию топлива, смягчает работу мотора и снижает токсичность выхлопа. Негативная особенность насос-форсунок – зависимость давления впрыска от оборотов двигателя и высокая стоимость данной технологии даже по сравнению с Common Rail.

* Разделенная камера сгорания – камера, состоящая из двух полостей – надпоршневой и вспомогательной в головке блока или в самом блоке. Применяется для увеличения энергии воздушных потоков ** Непосредственный впрыск в дизелях – подача топлива в камеру сгорания, состоящую из одного надпоршневого объема

Распылители

Одна из наиболее ответственных деталей форсунки – распылитель. Они отличаются количеством распылительных отверстий и способом регулирования топливоподачи. Предкамерные и вихрекамерные дизели (т.е. с разделенной камерой сгорания), как правило, оснащают распылителями с одним отверстием и иглой. На конце их иглы может быть штифт. Такие форсунки называют штифтовыми (1). Благодаря тому, что штифт иглы большую часть цикла находится в отверстии, появляется возможность подавать основную часть топлива в короткое время в конце цикла, после полного подъема иглы. Таким образом обеспечивается благоприятный режим сгорания и более мягкая работа дизеля. На дизели с непосредственным впрыском (с неразделенными камерами сгорания) устанавливают форсунки с несколькими распылительными отверстиями (от двух до шести). Есть два типа многоструйных распылителей: с перекрываемыми отверстиями (2) и закрытым объемом (3). В первых для прекращения подачи топлива игла перекрывает непосредственно каждый канал распылителя, т. е. контактирует с каждым отверстием. В форсунках с закрытым объемом игла не перекрывает само отверстие – она «глушит» небольшой объем в самом низу распылителя. Из-за остатка топлива в этом объеме, которое впоследствии испаряется, возникают проблемы со снижением токсичности отработавших газов.

Игорь Широкун
Фото Bosch

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.