Форсунки впрыска топлива бензиновых двигателей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Основные понятия форсунки

2. Промывка форсунок без снятия

3. Оборудование для очистки форсунок без демонтажа

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Системы впрыска топлива изобретены практически одновременно с созданием автомобильного двигателя. Еще в 1881 году, когда большинство автомобилестроителей совершенствовали карбюратор, француз по имени Этив получил патент на систему измерения массы сжатого воздуха. В1883 году немецкий инженер Штиль получил патент на метод впрыска топлива в камеру сгорания цилиндра двигателя. Примерно в то же время в Англии Эдвардом Буглером был создан двигатель, оборудованный системой впрыска топлива под давлением через впускной клапан с полым стержнем.

В 1984 году была разработана электронная система впрыска топлива серии «КЕ» Jetronic с усовершенствованной системой пуска двигателя и системой контроля выхлопных газов. Эта частично механическая и частично электронная система исправно служит и в настоящее время.

Однако остальные механические системы впрыска топлива не выдержали конкуренции с электронными системами и постепенно вышли из употребления. В данной работе речь будет идти о главной составляющей этой системы - о форсунке.

1. Основные понятия форсунки

Форсунка является основным исполнительным устройством в любой системе впрыска. Ее главная задача -- распылять топливо на мелкие частицы в нужном месте впускного воздушного тракта или непосредственно в цилиндрах двигателя.

Форсунки впрыска бензина (ФВБ) по конструктивному устройству и по типу реализованного в них способа управления подразделяют на гидромеханические, электромагнитные, магнитоэлектрические и электрогидравлические. В современных системах впрыска бензина используются в основном первые два вида.

По назначению в системе впрыска форсунки бывают пусковыми и рабочими. Рабочие форсунки делят на два вида: центральные форсунки для одноточечного импульсного впрыска и клапанные форсунки для впрыска топлива с распределением по цилиндрам. Разрабатываются рабочие форсунки для впрыска бензина под высоким давлением непосредственно в цилиндры двигателя внутреннего сгорания (ДВС).

Рис. 1. Общий вид форсунок

Следует отметить, что форсунки впрыска бензина изготовляются под каждый тип двигателя индивидуально, т.е. форсунки впрыска не унифицируются и, как правило, не могут переставляться с одного типа двигателя на другой. Исключение составляют универсальные гидромеханические форсунки фирмы BOSCH для механических систем непрерывного впрыска бензина, которые широко применялись на различных двигателях в составе системы «K-Jetronic». Но и эти форсунки имеют несколько невзаимозаменяемых модификаций.

Почти все форсунки впрыска бензина содержат внутри корпуса мелкосетчатый фильтр тонкой очистки топлива, который часто является причиной нарушения работоспособности форсунки. Восстановить нормальную работу форсунки с загрязненным фильтром можно принудительной промывкой всей системы впрыска специальным многокомпонентным растворителем, который добавляют в моторное топливо (в бензин), и двигатель включают в работу на холостом ходу на 30-40 мин. В настоящее время для этой цели продаются специальные промывочные установки и растворитель. Промывка форсунки вне двигателя путем «отмачивания» ацетоне или продувкой воздухом не эффективна.

Следует также заметить, что современные форсунки впрыска бензина неразборные и ремонту с демонтажом на детали не подлежат.

Форсунка (инжектор) - управляемый электромагнитный клапан, обеспечивающий дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя. Существуют форсунки для центрального (одноточечного, моно) и для распределённого (многоточечного) впрыска. Блок управления - электронный блок, управляющий системой впрыска, в частности работой форсунок.

Многие современные автомобили оснащаются системами впрыска топлива. Состояние форсунок - неотъемлемой части системы впрыска - во многом определяет эффективность работы двигателя. 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.

Состояние форсунок существенно влияет на работу двигателя. Основными признаками их неисправности бывают: недостаточная мощность, развиваемая двигателем; рывки и провалы при увеличении нагрузки на двигатель; неустойчивая работа на малых оборотах; повышенная токсичность отработавших газов. 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, трубопроводов, фильтра и т.д.) приводит к засорению частичками шлама каналов и фильтра форсунки. Основным способом восстановления нормальной работоспособности форсунок является их промывка.

Рис. 2. Строение топливной форсунки

форсунка впрыск топливо двигатель

2. Промывка форсунок без снятия

Наиболее распространенной неисправностью форсунок является их загрязнение, что приводит к затрудненному пуску двигателя, неустойчивой работе на холостом ходу, повышенному расходу топлива, потере мощности и появлению детонации.

С топливом в систему попадает значительное количество загрязнений, которые осаждаются на деталях топливной системы. Наиболее интенсивно накопление отложений происходит сразу после остановки двигателя. В это время температура корпуса форсунки возрастает за счет нагрева от горячего двигателя, а охлаждающее действие бензина отсутствует. Легкие фракции бензина в рабочей зоне форсунки испаряются, а тяжелые накапливаются в виде лаковых отложений, уменьшающих сечение калиброванного канала, что сильно снижает пропускную способность, если вовремя не принять меры.

Для обслуживания систем впрыска необходимы устройства для очистки и проверки форсунок, причем как жидкостного (химического) принципа, так и использующие ультразвуковой метод очистки с контуром для проверки форсунок. Эти два прибора дополняют друг друга, так как для разных случаев и ситуаций методы очистки системы впрыска в целом или отдельно форсунок должны быть различными.

Жидкостная чистка системы питания. Жидкостная чистка очень полезна при профилактике системы питания.

Простейший вариант очистки -- добавка различных присадок к топливу, заливаемому в бензобак. Этот способ можно рекомендовать только владельцам новых автомобилей с относительно чистыми бензобаками.

Большинство загрязнений, попадающих с бензином, оседает на дне бензобака в специальных ячейках для отстоя осадка, и как только в бензобак заливается средство для очистки инжекторов, оно начинает с этими загрязнениями активно взаимодействовать, в результате чего большая их часть смешивается с топливом и попадает в систему впрыска. Это резко повышает нагрузку на бензонасос и фильтр тонкой очистки, и при низком качестве фильтра часть загрязнений может попасть и в инжекторы, тогда вреда от такой чистки больше, чем пользы.

Следующий способ решить проблему загрязнений заключается в жидкостной очистке форсунок без снятия их с двигателя. При этом топливный бак и бензонасос отключаются от двигателя, в систему впрыска подается от специального бачка чистящая смесь, на которой двигатель работает, как на бензине. Эта система может решить возникшую проблему с меньшим риском и с лучшим результатом, ведь концентрация чистящих добавок в этой смеси гораздо больше, поэтому и удаление отложений происходит быстрее и качественнее. Но попавшие на форсунки отложения могут не растворяться в чистящей жидкости. И эти отложения на инжекторах могут нарушить их работу. Это приводит к тому, что инжекторы, установленные на разных цилиндрах, будут давать различное количество топлива за цикл впрыска.

Промывка топливной системы без демонтажа форсунок в силу своей простоты, эффективности и технологичности получила наибольшее распространение. При этом очищают форсунки, топливную рампу и регулятор давления (для двухконтурных систем). При подготовке к промывке штатный бензонасос автомобиля отключают или закольцовывают на трубопровод обратного слива. К входу топливной рампы или моноблока дроссельной заслонки (для систем центрального впрыска) через переходник подсоединяют нагнетательный шланг установки. Специальное очищающее топливо (моющий детергент, сольвент) подается из бачка установки под определенным давлением. Двигатель штатно запускается и работает, так как сольвент является одновременно и очистителем и топливом.

Методика чистки инжекторов без снятия с двигателя очень простая:

С помощью переходников (в наборе есть переходники и соединители практически на автомобили всех производителей) к топливной рейке с инжекторами или топливной магистрали двигателя подключают установку для чистки инжекторов.

Обесточивают мотор топливного насоса автомобиля, при этом отключенными оказываются: бензобак автомобиля, топливный фильтр тонкой очистки и бензопровод.

Воздушная помпа установки очистки инжекторов создает необходимое для распыления давление в колбе с чистящим составом (для каждой модели двигателя давление в установке должно быть определенное, согласно инструкции).

Двигатель заводится и работает в течение 30-45 минут в режиме холостого хода, используя в качестве топлива химический чистящий состав из установки чистки инжекторов.

После процедуры чистки инжекторов восстанавливают соединения топливной системы и питание топливного насоса автомобиля, запускают двигатель, который работает на бензине в режиме холостого хода 5-10 минут (для удаления из топливной системы остатков чистящего состава и воздушной пробки).

После процедуры чистки инжекторов рекомендуется заменить свечи зажигания, но не сразу после очистки инжекторов, а через 3-5 дней.

Почему? Чистящие химические составы очищают не только топливную систему и инжекторы, а также клапаны и полости камер сгорания двигателя от шлаков, карбоновых и лаковых отложений. После чистки топливной рейки и инжекторов в течение нескольких дней продолжается процесс разрушения шлаков и очистки в газораспределительном и поршневом механизмах двигателя (особенно при очень запущенных состояниях двигателя).

Если заменить свечи зажигания сразу после процедуры очистки инжекторов, то есть риск попадания кусочков шлака и кокса в зазоры электродов новых свечей, что неминуемо отразиться на работе двигателя. А это тянет за собой повторную работу по замене свечей, иногда внеочередную диагностику двигателя, а самое главное - недоумение владельца автомобиля (почему после вашей хваленой чистки инжекторов двигатель работает еще хуже?).

Рассмотрим положительные и отрицательные стороны метода чистки инжекторов без снятия с двигателя.

Плюсы:

Преимущество химической очистки под давлением заключается в том, что при такой чистке инжекторов не требуется демонтировать топливную рейку двигателя, снимать инжекторы, так как установка очистки инжекторов непосредственно подключается к топливной системе автомобиля. А, значит, не требуется дополнительных работ, различных расходных материалов, нет риска повреждения инжекторов при демонтаже.

Большим преимуществом этого метода чистки инжекторов является комплексный подход к профилактике двигателя в целом.

3. Оборудование для очистки форсунок без демонтажа

Конструкции систем очистки инжекторов без снятия с двигателя:

Портативная установка для химической чистки инжекторов представляет собой колбу (в которую заливается чистящий состав), подключенную с помощью шлангов-соединителей к воздушной помпе с регулятором давления и топливной рейке с инжекторами.

В стационарной установке вместо колбы под давлением - емкость большого объема, где содержится состав для очистки инжекторов, давление создается насосом, аналогичным автомобильной топливной помпе. Давление подачи чистящей жидкости к топливной системе двигателя настраивается регулятором давления в составе установки.

Одноконтурные установки, как правило, работают с использованием сжатого воздуха. Установки этого типа также пригодны и для очистки двухконтурных топливных систем. В процессе подготовки к промывке штатный топливопровод обратного слива глушится специальным адаптером. Иногда вместо этого в процессе очистки устанавливается давление немного меньше, чем давление открытия регулятора рампы. Это позволяет избежать попадания моющего сольвента в топливный бак автомобиля. Преимущество таких установок в простоте, надежности и относительно небольшой стоимости. Основной недостаток - необходимость в сжатом воздухе, невозможность обеспечить циркуляцию сольвента по всей топливной системе и, соответственно, неполнота очистки.

Рис. 3. Одноконтурные установки

Двухконтурные установки имеют встроенный насос и питаются электроэнергией от бортовой сети автомобиля (12 В). Это позволяет проводить очистку системы подачи топлива при размещении автомобиля в любом месте сервисной зоны. При промывке двухконтурных топливных систем обеспечивается полная циркуляция промывочной жидкости, а ее излишки возвращаются в бачок установки и фильтруются встроенным фильтром. В этом случае, кроме форсунок, эффективно очищается топливная рампа и регулятор давления. Основным недостатком двухконтурных установок является меньший, чем у одноконтурных установок ресурс, что связано с наличием топливного насоса, подверженного износу.

Рис. 4. Двухконтурная установка

Проверка состояния форсунок, в случае их очистки без демонтажа с двигателя, осуществляется с использованием специального тестера. Его применяют совместно с комплектом для измерения давления топлива. Тестер позволяет определять падение давления в топливной рампе после поочередной подачи на форсунки тарированного пакета управляющих импульсов. По величине падения давления у разных форсунок оценивают их состояние.

При эксплуатации автомобиля необходимо соблюдать периодичность проведения ТО.?В полной мере это относится и к системе подачи топлива. Гораздо проще и выгоднее проводить плановую очистку топливной системы без демонтажа форсунок, чем доводить дело до их ультразвуковой очистки или замены.

Рис. 5. Тестер для диагностики

Заключение

Итак, если у вас рывки и провалы при резком нажатии на педаль газа, ощущение снижения мощности, неустойчивая работа на низких оборотах, нестабильный холостой ход и повышенный расход топлива, то одной из причин вышеуказанных симптомов может быть закоксование форсунок - закупоривание каналов форсунки твердыми смолистыми отложениями, через которые протекает топливо.

Грязная форсунка ведет к тому, что распыл топлива через нее нарушается и принимает неправильную геометрию. Нарушение распыла форсунки ведет к неправильному смесеобразованию - из-за неравномерного распыла топливо не в достаточной степени смешивается с воздухом в выпускном коллекторе. Чем лучше распыл топлива, тем меньше размер капель топлива. Чем меньше размер капель топлива, тем больше поверхность контакта между топливом и воздухом, соответственно более эфективное смесеобразование.

Распыл должен быть равномерным. Если форсунка струит вместо распыления это явный признак того, что форсунка была закоксована. Основной враг и источник «форсуночных бед» - смолы, которые содержатся в топливе. Особенно в некачественном.

Залог эффективной работы двигателя зависит от исправного состояния каждого из компонентов в воздушной и топливной системе.

Неисправность, если таковая присутствует, можно рассматривать двояко. Во-первых, это случаи, когда деталь просто сломалась и требует замены на новую. Второй вариант предполагает, что деталь не имеет никаких конструктивных дефектов и требует только обслуживания.

Мы рассмотрели очистку форсунок без демонтажа. Ее преимущества в том, что при такой чистке инжекторов не требуется демонтировать топливную рейку двигателя, снимать инжекторы, так как установка очистки инжекторов непосредственно подключается к топливной системе автомобиля. А, значит, не требуется дополнительных работ, различных расходных материалов, нет риска повреждения инжекторов при демонтаже.

Список использованной литературы

1. Зарубин А.Г. Устройство, обслуживание и ремонт систем современного впрыска. Минск. Высшая школа. 2002. - 233с.;

2. Туревский И.С. Техническое обслуживание автомобилей. Книга 2. Организация хранения, технического обслуживания и ремонта автомобильного транспорта: учебное пособие. - М.: ИД «Форум». ИНФРА - М, 2011.- 256с.;

3. Власов В.М., Жанказиев С.В., Круглов С.М., и др.; Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования. Под ред. В.М. Власова. - 2-е изд., стер.- М.: Издательский центр «Академия», 2010.- 480с.;

4. Епифанов Л.И., Епифанова Е.А. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебное пособие. - 2-е изд. Пере раб. и доп. - М.: ИД «Форум»: Инфра - М, 2009. - 352 с.;

5. Беднарский В.В. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: Учебник. - Ростов-на-Дону: Феникс. 2005. - 448 с.

Размещено на Allbest.ru