Впрыск топлива современного автомобиля является неоспоримым преимуществом по сравнению с карбюраторным принципом смесеобразования. Это более точное дозирование топлива, следовательно, экономичность, меньше токсичность отработавших газов и т.д. Основным исполнительным элементом системы впрыска является форсунка, которая работает в тяжелых условиях и требовательна к обслуживанию. Вот о ней и пойдет речь в данной статье.
Общее понятие.
Форсунка - это устройство, которое позволяет дозировать подачу топлива в двигатель. Форсунки бывают двух основных типов - механические и электромагнитные. Механические форсунки открываются автоматически под давлением и не осуществляют дозирование топлива. Они обеспечивают эффективное распыление путем открытия и закрытия своего распылительного отверстия. Механические форсунки устанавливаются на системах впрыска К, КЕ-jetronic. У форсунок данных систем существует давление начала впрыска, которое составляет от 2,7 кгс/см2 до 5 кгс/см2, а также рабочее давление минимальное значение которого в этих системах впрыска 4,5 кгс/см2 , а максимальное 6,2 кгс/см2.
Электромагнитная форсунка активизируются электрическим током. Т.е. если дать «правильное» название - это управляемый электромагнитный клапан, открытием которого управляет электронный блок управления, что обеспечивает дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя.
Топливо подается к форсунке под определенным (зависящим от режима работы двигателя) давлением. Электрические импульсы, поступающие на электромагнитные форсунки от блока управления, приводят в действие игольчатый клапан, открывающий и закрывающий канал форсунки. Количество распыляемого топлива пропорционально длительности импульса, задаваемого ЭБУ. То есть управляющим параметром для электромагнитных форсунок является время открытого состояния, а не давление топлива, как в механических форсунках.
Форма и направление распыляемого факела играют существенную роль в процессе смесеобразования и определяются количеством и расположением распылительных отверстий. Распылительные отверстия форсунок могут быть различных типов: односекционные, многосекционные, многосекционное распыление для двух впускных клапанов, кольцевая щель.
Система впрыска.
Системы впрыска, в которых устанавливаются электромагнитные форсунки разделяются на центральный впрыск и распределенный впрыск. Центральный впрыск характеризуется тем, что в общий впускной трубопровод топливо впрыскивается одной форсункой, которая установлена перед дроссельной заслонкой и характеризуется низким сопротивлением обмотки - 4-5 Ом. Распределенный впрыск характеризуется тем, что отдельные форсунки осуществляют впрыск топлива во впускные трубопроводы каждого цилиндра. Они располагаются у основания впускных трубопроводов и имеют высокое сопротивление обмотки электромагнитов - 12-16 Ом.
Причина загрязнения форсунок.
Состояние форсунок существенно влияет на работу двигателя. Наиболее распространенной неисправностью форсунок является их загрязнение, что приводит к:
• затрудненному пуску двигателя
• неустойчивой работе на холостом ходу
• повышенному расходу топлива
• потере мощности
• появление детонации и т.д.
Считается, что отечественный бензин практически не уступает по своим физико-химическим свойствам иностранным аналогам. Однако в процессе производства, транспортировки и хранения в него попадает значительное количество смолистых соединений, различные загрязнения и механические примеси. Если предположить, что автомобиль потребляет порядка 10 л топлива на 100 км пробега, то легко можно посчитать, какое количество топлива проходит через его топливную систему за 1 год, за 2 года и т. д. С таким количеством топлива в систему попадает значительное количество загрязнений, которые осаждаются на деталях топливной системы. Но, своевременно заменяя топливные фильтры, которые стоят на пути движения топлива к форсункам, можно предотвратить загрязнение механическими частицами.
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 уменьшает пропускную способность, если вовремя не принять меры. Поэтому, исходя из выше перечисленного, можно говорить о том, что своевременная очистка форсунок способствует их нормальной работе и продлевает им жизнь. И тут возникает вопрос: как оценить, связана ли неудовлетворительная работа двигателя с загрязнением форсунок, и на каком оборудовании провести диагностику, чтобы в этом убедиться.
Диагностика и очистка форсунок.
Рассмотрим для начала несколько видов очистки форсунок. На сегодняшний день существует два способа очистки: химический и ультразвуковой. Химический способ реализуется либо добавлением специальных присадок (жидкостей) в топливный бак автомобиля, либо специальных установок, которые подключаются к топливной системе автомобиля и заставляет автомобиль работать с помощью специального очистителя. К недостаткам таких способов очистки можно отнести следующие: использование специальной присадки возможно при нулевом пробеге автомобиля, использование с пробегом просто бессмысленно, т.к. за счет сильнодействующих компонентов идет смывание накопившихся отложений, которые засоряют топливный фильтр, форсунки и топливную систему. Использование специальных установок позволяет избежать нюансов от использования присадок, но, в свою очередь, сольвент - это обычно токсичная и агрессивная среда. После использования установки оценить эффект очистки можно только по косвенным показателям. Такие установки обычно используются в профилактических целях.
После проведения диагностики делается вывод о состоянии форсунок: можно ли восстановить технические свойства форсунок или они подлежат только замене. Типичные стенды оснащены ультразвуковой камерой (УЗК), и очистка форсунок происходит под действием ультразвука. Очистка ультразвуком - это более радикальный метод по сравнению с химическим методом.
Что такое ультразвук? Ультразвуковые колебания - это упругие механические колебания с частотой выше порога слышимости человеческого уха. Получение механических колебаний ультразвуковой частоты осуществляется с помощью специальных преобразователей, составляющих основу ультразвуковых колебательных систем. Если ультразвуковые колебания имеют интенсивность более 1-2 Вт/кв. см, то в жидкости наблюдается эффект, называемый ультразвуковой кавитацией. При прохождении фазы ультразвуковой волны в жидкости образуется большое количество разрывов. Кавитационные пузырьки при этом совершают пульсирующие колебания и вокруг них образуются сильные микропотоки жидкости. Во время схлопывания пузырьков идет отслаивание отложений внутри форсунки. Форсунки устанавливаются на специальный держатель и размещаются в УЗК.
Любая очистка должна заканчиваться контролем качества. Не всегда с первого раза удается достичь желаемого результата. Поэтому повторная диагностика не повредит. Если данные операции прошли успешно, и технические характеристики форсунок восстановлены, остается только установить их на штатное место в двигателе. Но предварительно не забудьте заменить резиновые уплотнения для сохранения прежней герметичности и капроновый фильтр, который расположен внутри форсунки.
По материалам ОАО «МОПАЗ».
