Топливная форсунка (ТФ), или инжектор, относится к деталям топливной системы впрыска. Она управляет дозированием и подачей ГСМ с его последующим разбрызгиванием в камере сгорания и соединением с воздухом в единую смесь.
ТФ выступают в роли главных исполнительных деталей, относящихся к системе впрыска. Благодаря им происходит разделение топлива на мельчайшие частицы путем разбрызгивания и его поступление в двигатель. Форсунки для любого типа моторов выполняют одинаковое назначение, однако различаются конструкционно и по принципу действия.
Данный вид изделий отличается индивидуальным изготовлением под конкретный тип силового агрегата. Иначе говоря, универсальной модели этого устройства не существует, поэтому переставлять их с бензинового мотора на дизельный нельзя. В качестве исключения можно привести пример гидромеханических моделей от BOSCH, устанавливаемых на механические системы, работающие на непрерывном впрыске. Они находят широкое применение для различных силовых агрегатов в качестве составного элемента системы «K-Jetronic», хотя и имеют несколько модификаций, не связанных между собой.
Расположение и принцип работы
Схематично форсунка – это электромагнитный клапан, управляемый программно. Она обеспечивает подачу топлива в цилиндры в установленных дозах, причем установленная система впрыска определяет вид используемых изделий.
Топливо в форсунку подается под давлением. При этом блок управления мотором посылает электроимпульсы на электромагнит инжектора, которые активируют работу игольчатого клапана, отвечающего за состояние канала (открыто/закрыто). Количество поступающего топлива определяется длительностью поступающего импульса, влияющего на промежуток нахождения игольчатого клапана в открытом состоянии.
Расположение форсунок зависит от конкретного типа системы впрыска:
Центральный – размещаются перед дроссельной заслонкой во впускном трубопроводе.
Распределенный –всем цилиндрам соответствует отдельная форсунка, размещаемая у основания впускного трубопровода и осуществляющая впрыск ГСМ.
Непосредственный –форсунки находятся вверху стенок цилиндра, что обеспечивает впрыск напрямую в камеру сгорания.
Форсунки для бензиновых моторов
Бензиновые моторы комплектуются следующими типами инжекторов:
Одноточечные – подают топливо, расположены до дроссельной заслонки.
Многоточечные – за подачу ГСМ на цилиндры отвечают несколько форсунок, располагаемых перед трубопроводами.
ТФ обеспечивают подачу бензина в камеру сгорания силовой установки, при этом конструкция таких деталей неразборная и не предусматривает ремонт. По стоимости они дешевле тех, что устанавливаются на дизельных моторах.
Как деталь, обеспечивающая нормальную работу топливной системы автомобиля, форсунки часто выходят из строя по причине загрязнения расположенных на них фильтрующих элементов продуктами сгорания. Подобные отложения перекрывают распылительные каналы, что нарушает работу ключевого элемента – игольчатого клапана и прерывает поступление топлива в камеру сгорания.
Форсунки для дизельных моторов
Правильную работу топливной системы дизельных двигателей обеспечивают два типа устанавливаемых на них форсунок:
Электромагнитные, за работу которых отвечает специальный клапан, регулирующий поднятие и опускание иглы.
Пьезоэлектрические, работающие за счет гидравлики.
Правильная настройка форсунок, а также степень их износа влияет на работу дизельного мотора, выдаваемую им мощность и объем расходуемого горючего.
Поломку или неисправность работы дизельной форсунки автовладелец может заметить по ряду признаков:
Увеличился расход топлива при нормальной тяге.
Машина не хочет двигаться с места и дымит.
Способы чистки форсунок
Для решения вышеназванных проблем требуется периодическая промывка топливных форсунок. Для устранения загрязнений применяют ультразвуковую очистку, используют особую жидкость, выполняя процедуру вручную, либо добавляют специальные присадки, позволяющие очистить форсунки без разбора мотора.
Заливка промывки в бензобак
Наиболее простой и щадящий способ очистки загрязненных форсунок. Принцип действия добавляемого состава заключается в постоянном растворении с его помощью имеющихся отложений в системе впрыска, а также частичное предотвращение их появления в будущем.
Такая методика хороша для новых машин либо автомобилей с небольшим пробегом. В этом случае добавление промывки в бак с топливом выступает профилактикой, позволяющей поддерживать силовую установку и топливную систему машины в чистоте. Для машин с серьезными загрязнениями топливной системы данный способ не подходит, а в ряде случаев может нанести вред, усугубив имеющиеся проблемы. При большом количестве загрязнений смытые отложения попадают в форсунки и забивают их еще больше.
Чистка без снятия с двигателя
Промывка ТФ без разбора двигателя выполняется путем подключения промывочной установки непосредственно к мотору. Такой подход позволяет отмыть скопившуюся грязь на форсунках и топливной рампе. Двигатель на полчаса запускается на холостом ходу, подача смеси происходит под давлением.
Данный способ не используется на сильно изношенных двигателях, а также не подходит для автомобилей с установленной системой КЕ-Jetronik.
Чистка со снятием форсунок
При сильных загрязнениях двигатель разбирают на специальном стенде, снимают форсунки и выполняют их индивидуальную очистку. Подобные манипуляции дополнительно позволяют определить наличие неисправностей в работе форсунок с их последующей заменой.
Чистка ультразвуком
Очистка форсунок выполняется в ультразвуковой ванне для предварительно снятых деталей. Вариант подходит при сильных загрязнениях, не убирающихся очистителем.
Операции по очистке форсунок без снятия с двигателя в среднем обходятся владельцу автомобиля в 15-20 у.е. Стоимость диагностики с последующей чистой для одной форсунки в ультразвуке либо на стенде составляет около 4-6 у.е. Комплексные работы по промывке и замене отдельных деталей позволяют обеспечить бесперебойную работу топливной системе еще на полгода, добавив 10-15 тыс. км. пробега.
Неисправный инжектор (форсунка) оказывает негативное влияние на работу двигателя транспортного средства. Чем раньше автовладелец выяснит причину неисправности, тем раньше он ее устранит, сэкономив при этом значительный запас времени, нервов и денежных средств. Ниже будут перечислены признаки неисправности инжектора, которые свидетельствуют о необходимости проведения ремонтно-профилактических работ.
Самые частые причины
Можно выделить три основных фактора, которые могут привести к нестабильной работе системы впрыска топливной смеси:
- Топливо низкого качества – распространенная проблема всех стран постсоветского пространства.
- Длительный эксплуатационный срок – с одинаковым успехом можно отнести как к достоинствам, так и к недостаткам.
- Непрофессионально проведенные ремонтные работы.
Следует заметить, что неквалифицированный ремонт является наиболее опасным фактором, который может повлиять на нормальную работу инжектора. При отсутствии определенных теоретических и практических знаний не рекомендуется самостоятельно пытаться ремонтировать или осуществлять чистку инжектора. Лучше всего доверить подобную работу профессионалам, хорошо знающим все нюансы и особенности проведения работ подобного рода.
Причин для неисправной работы инжектора может быть великое множество, поэтому в данной статье мы разберем только самые типичные признаки неисправности инжектора, присущие двигателям различного типа, и дадим рекомендации относительно их устранения.
Основные симптомы
Отсутствие топливной смеси в инжекторе. Зачастую наличие данного признака свидетельствует не о сбое в работе самого инжектора, а о выходе из строя , либо о неправильной его установке после проведения ремонтных работ. В некоторых случаях причина может заключаться в засорении отверстия входа топливной смеси в бензонасос.
Значительное увеличение расхода топлива. Достаточно распространенное явление, которое свидетельствует о засорении инжектора. Благодаря маленькому диаметру сопла форсунки даже небольшое загрязнение способно существенно нарушить процесс смесеобразования, снизив процент коэффициента полезного действия двигателя. Объясняется это тем, что забитое сопло уже не формирует конусообразное облако из бензина, а значит, существенный объем топлива начинает прогорать в . Следствием данных процессов является ухудшение динамических характеристик транспортного средства и возрастающая нагрузка на различное электронное оборудование машины: катушка, проводка и т.д.
Нестабильный холостой ход системы впрыска топливной смеси. Такой симптом может являться следствием множества неисправностей. Наиболее вероятной причиной является сбой в работе регулятора или засорение внутренней поверхности дроссельного патрубка.
Проблемы с пуском двигателя. Если мотор транспортного средства не запускается, в то время как слышны звуки работы бензонасоса, возникает необходимость проверки наличия у инжектора искры. Для этих целей специалисты советуют использовать разрядник.
«Троит» инжектор. В большинстве случаев виновником такого симптома является наличие одного или нескольких неработающих цилиндров. Устранить поломку можно методом выявления нерабочих цилиндров с последующим их ремонтом либо заменой на новые детали.
Перелив топливной смеси в инжекторе. Данный симптом также требует детальной диагностики, которую лучше всего начать с проверки датчика, отвечающего за положение дроссельной заслонки.
Перечисленные выше признаки неисправности инжектора свидетельствуют о необходимости проведения ремонтно-профилактических работ. Не следует самостоятельно заниматься диагностикой и чисткой инжектора, если нет стопроцентной уверенности в своих знаниях и опыте. Специализированные станции технического обслуживания имеют в своем оснащении высокотехнологичное оборудование, которое, помимо очистки сопла инжектора, проводит его комплексную диагностику, показывающую механический износ иглы, реальную производительность форсунки и т.д.
Если профессиональная промывка инжектора не решила проблему впрыска топливной смеси, то разумным решением будет замена форсунок на новые.
Для существенного увеличения эксплуатационного срока инжектора настоятельно рекомендуется постоянно использовать только качественную топливную смесь. Бензин с большим процентом содержания различных сторонних примесей способствует быстрому образованию нагара, который с течением времени засоряет сечения каналов форсунок, вплоть до их полного перекрытия. В результате расход бензина стремительно возрастает, а форсунки нуждаются во внеочередной очистке от мелких механических частиц.
Топливные форсунки играют большую роль в нелегкой "жизни" автомобильного двигателя. От них может зависеть работоспособность, расход топлива и общая производительность силового агрегата. Поэтому во избежание проблем, необходимо следить за их состоянием и своевременно чистить форсунки в случае необходимости.
Большинство продвинутых автовладельцев, знают не понаслышке как чистить форсунки
, а также, что может произойти если промывка форсунки будет несвоевременной. Некоторые автомобилисты доверяют только профессионалам, поэтому предпочитают чистить форсунки только на СТО. Топливные форсунки
играют важную роль в инжекторном двигателе, точнее в системе впрыска топлива, и это действительно так. Задача форсунок заключается в подаче необходимого количества топлива в камеру сгорания, в виде мельчайших частиц, образующих своеобразную пыль, которая в последствии поджигается от искры.
Существует три основных критерия, по которым можно определить необходимость чистить форсунки
.
1. Первый критерий это - производительность. То есть пропускная способность, при которой топливные форсунки могут обеспечить оптимальную подачу смеси.
2. Второй фактор это - герметичность и факел распыления. Подразумевается способность смешивания топлива с воздухом, в следствие чего образуется однородная смесь, имеющая прекрасные качества для обеспечения хорошего сгорания в цилиндрах. В результате двигатель получает: максимальную производительность, мощность, динамику и крутящий момент.
Со временем топливные форсунки
выходят из строя, в связи с образованием на их поверхности возле запорных клапанов, различных отложений. Эти отложения, приводят к тому, что нарушается герметичность форсунок, следовательно, поток топлива не прекращается даже после того как двигатель остановлен. Это явление прямой намек на то, что необходимо чистить форсунки. Определить это явление довольно просто, так как оно сопровождается плохим запуском даже горячего двигателя.
Из-за отложений уменьшается проходное сечение сопла и если промывка форсунки не будет произведена вовремя, может снизиться ее производительность, а также потребоваться замена форсунок
. В результате образования отложений, факел распыления выдает недостаточное количество топлива, которое соответственно при смешивании с воздухом образует "топливный дефицит". О последствиях догадаться не сложно - появление провалов при резком нажатии на "газ", потеря мощности и тяги двигателя, ухудшение динамических показателей автомобиля, и увеличение расхода топлива.
Расход топлива происходит в результате того, что датчики кислорода сообщают компьютеру о "кислородном голодании" и бедной топливной смеси. После этого, производительность форсунок начинает компенсироваться при помощи увеличения расхода топлива. Поэтому главным показателем необходимости чистить форсунки
, является перерасход топлива и , которая сопровождается неприятными ощущениями от плохой езды. На сегодняшний день, существует большое количество специализированных центров оснащенных стендами, в которых осуществляется диагностика и промывка форсунки под высоким давлением. Однако, не редко случается так, что мелкие частицы грязи под давлением заталкиваются прямо во входные форсунок и забивают их полностью, после чего форсунка окончательно становится непригодной.
Причиной засорения, зачастую становится низкокачественное топливо, которое многие автовладельцы, в целях экономии заливают в бак. В результате, вместо экономии они получают - дополнительную головную боль и растраты, которыми их обеспечит замена форсунок
. Для того чтобы не пришлось чистить форсунки, необходимо соблюдать основные правила "автомобильной гигиены", а именно:
- заливать качественный бензин
- регулярно чистить сеточку бензонасоса
- следить за тем, чтобы бензобак всегда был чистым
В наше время, купить специальные присадки для очистки форсунки от загрязнений - не проблема. Хуже, дела обстоят с отложениями в бензобаке и на стенках трубопроводов, с этим бороться несколько труднее. Дело в том, что под воздействием присадок, грязь и налет из "топливной" может попасть во входящие отверстия фильтра форсунки.
И в заключение...
Регулярно следите за состоянием фильтров, топливного насоса, бензобака, а также всей топливной системы, в случае необходимости можно чистить форсунки. Заливайте только качественный бензин, в противном случае замена форсунок - просто неизбежна!
Впрыск топлива имеет неоспоримые преимущества по сравнению с карбюраторным
принципом смесеобразования. В первую очередь, это более точное дозирование топлива, а
следовательно, большая экономичность и приемистость автомобиля и меньшая токсичность
отработавших газов. Однако основная исполнительная деталь системы впрыска - форсунка -
работает в тяжелых условиях и поэтому весьма требовательна к обслуживанию.
Форсунка (инжектор) - управляемый электромагнитный клапан, обеспечивающий дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя. Существуют форсунки для центрального (одноточечного, моно) и для распределенного (многоточечного) впрыска.
Блок управления - электронный блок, управляющий системой впрыска, в частности работой форсунок.
Устройство форсунки:
a - форсунка одноточечного впрыска, б - форсунка распределенного
впрыска
1 - фильтр, 2 - электрический разъем, 3 - обмотка электромагнита, 4 - корпус форсунки, 5 - сердечник,
6 - корпус клапана, 7 - клапан (б - игла клапана), 8 - уплотнительное кольцо, 9 - распылительное отверстие.
Топливо подается к форсунке под определенным (зависящим от режима работы двигателя) давлением.
Электрические импульсы, поступающие на электромагнит форсунки от блока управления, приводят в
действие игольчатый клапан, открывающий и закрывающий канал форсунки. Количество распыляемого
топлива пропорционально длительности импульса, задаваемой блоком управления. Форма и
направление распыляемого факела играют существенную роль в процессе смесеобразования и
определяются количеством и расположением распылительных отверстий.
Центральный впрыск.
В общий впускной трубопровод топливо впрыскивается одной
форсункой (для всех цилиндров двигателя), которая устанавливается перед дроссельной
заслонкой, в месте, где "должен стоять карбюратор", и характеризуется низким сопротивлением
обмотки электромагнита (до 4-5 Ом). Одноточечный впрыск - как промежуточный этап при переходе
от карбюратора к системам распределенного впрыска и устанавливался на автомобилях в основном
в 80-х годах 20 века. В 90-х практически повсеместно одноточечный впрыск был вытеснен
многоточечным или распределенным
Распределенный впрыск.
Отдельные форсунки осуществляют впрыск топлива во
впускные трубопроводы каждого цилиндра. Они располагаются у основания впускных трубопроводов
(у корпуса головки блока цилиндров) и отличаются относительно высоким сопротивлением обмоток
электромагнитов (до 12-16 Ом). Исключение составляют форсунки двигателей с турбонаддувом,
которые имеют сопротивление обмотки до 4-5 Ом. На некоторых автомобилях последнего поколения
топливо подается непосредственно в камеру сгорания (непосредственный впрыск). Форсунки таких
двигателей отличаются высоким рабочим напряжением электромагнита (до 100 В).
Основные признаки и причины неисправности форсунок.
Состояние форсунок существенно влияет на работу двигателя. Основными признаками их
неисправности бывают: рывки и провалы при увеличении нагрузки на двигатель; недостаточная
мощность, развиваемая двигателем; неустойчивая работа на малых оборотах; повышенная
токсичность отработавших газов. Проверить работоспособность электромагнита форсунки
можно самостоятельно на ощупь или с помощью стетоскопа. Срабатывание клапана
сопровождается характерными щелчками. Неподвижность клапана может быть результатом
повреждения в электроцепи, плохого контакта электрических соединений, отсутствия электрического
импульса или обрыва в обмотке электромагнита форсунки.
Наиболее распространенной неисправностью форсунок является их загрязнение. Они расположены
в зоне воздействия высоких температур. Следствие этого - закоксовывание содержащимися в топливе
(особенно низкокачественном) смолами, образование на форсунке твердых отложений,
перекрывающих (частично или полностью) распылительные отверстия и нарушающих герметичность
игольчатого клапана.
Кроме того, общее загрязнение элементов топливной системы (бака, трубопровода, фильтра и т.д.)
приводит к засорению частичками шлама каналов и фильтра форсунки. Основным способом
восстановления нормальной работоспособности форсунок является их промывка.
Промывка форсунок
Эта операция подразумевает удаление (вымывание) накопившихся загрязнений из системы.
К основным способам промывки форсунок относятся:
Внимание!Промывка форсунок с помощью специальной установки без их демонтажа заключается в работе двигателя на специальном промывающем топливе (сольвенте). Для этого отключается штатный топливный насос автомобиля и магистраль слива топлива в бак ("обратка"), а топливопровод системы впрыска соединяется с установкой (стендом), имеющей резервуар с сольвентом, который под давлением подается на форсунки.Удаление застарелых отложений подобным методом может привести к прямо противоположному результату: большое количество шлама, смытого моющей присадкой со стенок топливной системы, засоряет трубопровод, топливный фильтр, а иногда и сами форсунки, окончательно выводя их из строя.
Процесс делится на несколько этапов. Сначала двигатель работает в течение 15-20 минут в режиме холостого хода. Затем его останавливают на 15-20 минут для размягчения особо стойких отложений. Потом двигатель снова запускается и работает 15-20 минут в режиме периодического увеличения оборотов до их максимального числа. Косвенно определить эффективность промывки можно по длительности открытия и закрытия игольчатого клапана (с помощью мультитестера), по плавности увеличения числа оборотов и концентрации СН в отработавших газах. Ориентировочный расход сольвента составляет примерно 0,7 л на промывку двигателя рабочим объемом 1,2-1,4 л. Заключительным этапом промывки является восстановление соединений штатных топливопроводов и работа двигателя на бензине в течение 30 минут. Подобную промывку рекомендуется проводить через каждые 15-20 тыс. км пробега.
Промывка на ультразвуковом стенде с демонтажом форсунок применяется в качестве крайней меры для удаления больших затвердевших отложений, когда первые два способа не приводят к желаемым результатам. Принцип действия таких стендов основан на разрушении отложений погруженной в специальный моющий состав форсунки с помощью ультразвука. Кроме того, стенды, как правило, позволяют точно оценить производительность и качество распыла форсунки.
Общие рекомендации:
Старайтесь избегать заправок топливом на сомнительных АЗС. Использование качественного
бензина продлит срок службы инжектора, Соблюдайте рекомендуемые сроки замены топливного
фильтра. При проведении ремонтных работ не допускайте засорения топливной системы.
Нарушение герметичности уплотнительных колец форсунок может привести к пожару.
При установке форсунок на двигатель уплотнительные кольца рекомендуется заменять на
новые. Для облегчения монтажа кольца смазывают моторным маслом.
Экономия склоняет многих автолюбителей приобрести машину с дизельным силовым агрегатом. Но вот новые системы питания дизелей могут испортить всё преимущество из-за своей дороговизны, ведь новые форсунки стоят немало.
Производители утверждают, что работа форсунки рассчитана на 100-150 тысяч километров пробега. Но на самом деле они могут работать даже больше, но тогда надо быть бдительным, чтобы не проморгать момент поломки форсунки.
Почему ломаются форсунки?
Как только двигатель начинает развивать недостаточную мощность, при увеличении нагрузки на мотор появляются провалы и рывки, а на малых оборотах работа силового агрегата становится неустойчивой, то следует сразу же задуматься о поездке в СТО для ремонта или в автомагазин, чтобы купить новые форсунки.
Чаще всего форсунки ломаются из-за различного рода загрязнений. Так как эти детали находятся под постоянным воздействием высоких температур, то на форсунке происходит закоксовывание смол, которые содержатся в горючем. Эти твёрдые отложения могут перекрыть отверстия распыла, что нарушает герметичность игольчатого клапана. Это может привести к тому, что даже качественные форсунки Denso начинают плохо распылять топливо или даже лить. Засорение системы топливоподачи может привести к тому, что засорятся другие элементы форсунки, такие как каналы или фильтр. Чаще всего, ремонт форсунок Common Rail производится при помощи ультразвуковой прочистки.
Первые признаки льющей форсунки
Льющая форсунка – это форсунка, которая плохо распыляет горючее или просто сливает его струйкой в камеру сгорания. Какие признаки того, что работа форсунки нарушена? Прежде всего можно ощущать подёргивания на холостом ходу или при режимах малой нагрузки. Когда мотор немного разогреется, то подёргивания уменьшатся, потому что в разогретом двигателе топливо гораздо лучше испаряется, даже если распыл нарушен.
Если автомобиль не заводится с первой попытки, а только со второй или третьей, а раньше он всегда нормально заводился даже с похожей температурой на улице, то это тоже признак льющей форсунки. Всё дело в том, что если форсунка льёт, она пропускает топливо даже в то время, когда двигатель не работает. В связи с этим, в рампе очень сильно падает давление. А из-за того, что топливный насос во время пуска работает всего лишь несколько секунд, а потом выключается на программном уровне, то этого не хватает, чтобы в топливной рампе было необходимое давление. Именно поэтому двигатель приходится запускать несколько раз, чтобы давление выровнялось до необходимой отметки.
Кроме того, если хотя бы одна из форсунок льёт, то это сильно обедняет топливовоздушную смесь. Как известно, что такая смесь горит значительно хуже и сильнее склонна к детонации. Это может заметить датчик детонаций, а многие автолюбители просто не обращают на это внимания, ошибочно считая, что сломан именно сам датчик.
Иногда происходит вспышка в двигателе, когда стартер ещё не работал. Это тоже один из признаков того, что из форсунок подтекает топливо. Этот хлопок чаще всего означает именно то, что холостая искра от зажигания зажгла протёкшее топливо.
Как определить, что форсунка льёт?
Если хотя бы одна из форсунок льёт, то у свечи цилиндра со сломанной деталью сильно закопчён изолятор. Можно проверить как прогреваются патрубки выпускного коллектора. У цилиндра, на котором установлена льющая форсунка, патрубок будет нагреваться намного медленнее.
Проверка форсунок может быть осуществлена и другим образом. Необходимо принудительно включить топливный насос (закоротив контакты или просто подав на него напряжение). После этого нужно достать рампу с форсунками и посмотреть подтекают они или нет. Кроме того, можно подсоединять поочерёдно к каждой форсунке минус и плюс, чтобы сразу убедится в правильном распыле.
А вот выявить среди других ту форсунку, которая подаёт бедную смесь, в домашних условиях достаточно сложно. Когда осуществляется проверка форсунок, под каждую нужно подставить одинаковые ёмкости (мензурки, колбы и т.п.). Самое главное – это не расплескать топливо из этих ёмкостей. После этого необходимо принудительно запускать каждую из них, подавая на них напряжение с одинаковым интервалом. Потом надо посмотреть на разницу распылённого топлива между форсунками. Разница не должна превышать десяти процентов. Измерение легче всего проверять при помощи медицинского шприца. Если разница больше, то необходимо произвести ремонт форсунок Common Rail или приобрести новые.
Если форсунка начинает лить, то не стоит отчаиваться. Даже качественные форсунки Denso спустя 150 тысяч километров пробега могут начать протекать. Просто надо это вовремя определить и отвезти автомобиль в СТО.
