Какие лучше форсунки для дизельного двигателя

Форсунка дизельная

Дизельная форсунка, которую нередко называют инжектором, является ключевой деталью дизельного двигателя. Ее основной задачей выступает подача топлива в камеру сгорания, а также его точная дозировка и распыление. Учитывая сложные условия эксплуатации, которые сопровождают эксплуатацию дизельного двигателя и выражаются в высокой температуре и серьезном давлении, от качества изготовления и эффективности выполнения форсункой своих функций зависит КПД всего агрегата.

Назначение

Наличие в конструкции топливной форсунки выступает отличительной чертой не только дизельных, но и бензиновых инжекторных двигателей. Необходимость в этой детали возникает из принципа работы обоих типов силовых установок, который предусматривает использование системы прямого впрыска горючего в камеры сжигания. При этом воспламенение топлива происходит под воздействием высокого давления, достигаемого за счет ТНВД. Уровень этого показателя в дизельных агрегатах намного выше, чем в инжекторных бензиновых установках.

Как следствие, эффективная работа двигателя на дизельном топливе возможна только при наличии специальной детали, способной обеспечить своевременную подачу нужного количества горючего, его распыление внутри камеры и герметичность си

темы. Основные функции дизельной форсунки уже были перечислены выше. Они состоят в следующем:

· впрыск топлива внутрь камеры сгорания;

· дозировка горючего, представляющая собой определение такого его количества, которое необходимо для достижения нужной мощности;

· распыление топлива внутри камеры сгорания, что обеспечивает более полное и эффективное сжигание;

· сохранение герметичности системы подачи топлива.

История изобретения и совершенствования

Первые модели дизельного двигателя, разработанные и изготовленные в конце позапрошлого века при непосредственном участии Рудольфа Дизеля, предусматривали наличие так называемой компрессорной форсунки и применение в качестве топлива керосина. Появление ТНВД позволило использовать намного более компактные и удобные бескомпрессорные форсунки.

Особенно удачной оказалась модель инжектора, созданная в 20-х годах прошлого века Робертом Бошем. Этот вариант дизельной форсунки с незначительными доработками и усовершенствованиями применяется до настоящего времени. Конечно же, эксплуатационные и технические параметры современных деталей, несмотря на общую схожесть конструкции, существенно превосходят разработки Боша, что объясняется значительным улучшением качества и точности изготовления, а также использованием в процессе производства новейших сталей и сплавов.

Ключевым усовершенствованием форсунки стало активное применение разнообразной электроники. Использование датчиков контроля и управления работой дизельного двигателя в целом и его отдельных узлов позволяет заметно повысить КПД и эффективность эксплуатации транспортного средства.

Устройство

В настоящее время продолжает активно использовать большое количество различных по конструкции и принципу действия типов дизельных форсунок. Несмотря на определенные особенности каждого из них, можно выделить несколько общих элементов или деталей, в том или ином виде присутствующих практически всегда. К ним относятся:

· корпус, в котором размещаются остальные детали и элементы дизельной форсунки;

· распылитель в виде иглы. Предназначение детали очевидно и заключается в распределении топлива в пространстве над поршнем;

· стержень или плунжер, который движется внутри корпуса форсунки, за счет чего нагнетается необходимый уровень давления;

· пружина запирания иглы. Используется для фиксации иглы в нужном положении;

· штуцер подвода топлива. Предназначен для подачи горючего в форсунку;

· управляющий клапан. Применяется для эффективного решения двух главных задач – дозировки топлива и определения регулярности его впрыскивания в камеру сжигания;

· фильтр очистки топлива. Один из элементов общей системы очистки используемого в дизельном двигателе горючего;

· штуцер обратного отвода излишков топлива. Назначение этого элемента форсунки также предельно очевидно – он применяется для того, чтобы отвести из форсунки топливо, не попавшее в камеру сжигания.

Устройство современных дизельных форсунок предусматривает обязательное наличие электронного блока управления. Входящие в него приборы и датчики в автоматическом режиме регулируют процессы, протекающие в рассматриваемом механизме, обеспечивая эффективную работу как инжектора, так и двигателя в целом.

Рабочие стадии

Эксплуатация дизельной форсунки предусматривает циклическое и последовательное повторение 4 рабочих стадий. В указанное число входят:

1. Закрытое положение форсунки. Начальный этап процесса. Предусматривает создание высокого давления одновременно со стороны плунжера и пружины, благодаря чему форсунка остается закрытой.

2. Начало впрыска. Автоматика подает сигнал, вследствие которого плунжер форсунки начинает двигаться вверх. В результате давление на иглу уменьшается, она также начинает подниматься, обеспечивая начало поступления топлива в камеру сгорания.

3. Полностью открытое положение форсунки. На этом этапе плунжер управления поднимается максимально, достигая верхнего упора. Это означает аналогичное перемещение иглы и режим полного открытия форсунки.

4. Конец впрыска. Завершающая стадия рабочего процесса. Она состоит в опускании управляющего плунжера и иглы форсунки, следствием чего становится перекрытие доступа горючего в камеру сжигания.

Приведенная выше схема с некоторыми корректировками достаточно точно описывает эксплуатацию дизельных форсунок любого типа. Важно понимать, что количество подобных рабочих циклов в период времени зависит от типа и мощности агрегата, вида самой форсунки и большого количества других факторов.

Разновидности и принцип работы

В сегодняшних условиях применяются самые разные виды дизельных форсунок. Их большое разнообразие объясняется как крайне широкой сферой применения, так и различиями в задачах, для решения которых они предназначаются.

Механическая форсунка

Традиционный вариант устройства, постепенно уступающий по популярности современным инженерным решениям. Именно его принцип действия был приведен выше при описании рабочего цикла дизельной форсунки. Он базируется на срабатывании клапана при достижении определенного уровня давления.

Механическая форсунка применяется в автомобилестроении в течение нескольких десятков лет. Однако, введение новых экологических стандартов и всеобщее стремление к повышению уровня экономичности дизельных двигателей привело к неуклонному вытеснению этого классического устройства более эффективным разработкам последних лет.

Главное направление совершенствования форсунки в частности и дизельного двигателя в целом – это передача контроля и управления большинством рабочих процессов электронным приборам и датчикам. Кроме того, отдельного упоминания заслуживает форсунка с двумя пружинами, разделяющая подъем иглы на две стадии. В результате обеспечивается гибкость в подаче горючего, более полное сгорание топлива и уменьшение шума при работе агрегата.

Электромеханическая форсунка

Главное отличие от механического варианта состоит в использовании для перемещения иглы форсунки вместо пружины электромагнитного клапана. Он управляется автоматикой, благодаря чему достигается точное определение количества необходимого топлива и оптимальная периодичность его впрыска.

Электромеханическая форсунка напоминает часто используемую в инжекторных бензиновых двигателях электромагнитную версию устройства. Она не используется в дизель-моторах, так как не способна выдерживать высокое давление.

Насос-форсунка

Еще одна вариация традиционного дизельного двигателя. Устройство агрегата не предполагает наличие обычного ТНВД. Вместо него для нагнетания необходимого уровня давления используются специальные насос-форсунки. Фактически, вместо одного топливного насоса высокого давления устанавливаются несколько более простых, каждый из которых обслуживает только одну форсунку.

Такое устройство двигателя позволяет подавать топливо в камеру сгорания под очень высоким давлением. Как следствие – обеспечивается уверенное самовоспламенение и более полное сжигание горючего. Отсутствие ТНВД позволяет сделать двигатель более компактным, что также выступает немаловажным достоинством.

Однако, использование системы насос-форсунка имеет и определенные недостатки. Главные из них – высокая требовательность к качеству применяемого дизельного топлива, а также более значительные расходы на изготовление двигателя в целом. Именно поэтому стремительно растет популярность еще одной разновидности дизельных форсунок и системы, предусматривающей их применение.

Пьезоэлектрическая форсунка

Устройство пьезофорсунки напоминает электромеханические или электромагнитные аналоги. Главное отличие заключается в использовании вместо электромагнитного клапана специального пьезоэлемента, часто называемого пьезоэлектрическим кристаллом. Его наличие обеспечивает крайне высокое быстродействие устройства. Благодаря этому клапан срабатывает в 4 раза чаще, чем в обычных электромагнитных форсунках.

Нет ничего удивительного, что пьезоэлектрические форсунки стали важным элементом системы впрыска Common Rail, которая используется сегодня практически повсеместно. Ее использование позволяет увеличить эффективность работы дизельного двигателя и повысить КПД при одновременном уменьшении расхода топлива и количества вредных выбросов.

Причины и способы устранения неисправностей

Главной проблемой при эксплуатации форсунок выступает низкое качество дизельного топлива. Оно может быть вызвано с продажей некачественного горючего на автозаправочных станциях, использованием различных красителей и присадок для дизтоплива, слишком большим количеством тяжелых фракций углеводородов или элементарным загрязнением топлива мелкими частицами различных веществ.

В любом из перечисленных случаев возникают крайне неприятные последствия в виде повышенного уровня износа и быстрой эрозии поверхности деталей и узлов дизельной форсунки. Следствием этого становятся очевидные проблемы в работе двигателя в целом, которые обычно выражаются в следующем:

· ослабление или перепады мощности в процессе эксплуатации автомобиля;

· трудности при запуске двигателя;

· порывистое движение при увеличении оборотов;

· заметный рост расхода дизельного топлива;

· увеличение количества выбросов или их качества (черный или сизый дым из выхлопной трубы) и т.д.

Современное диагностическое оборудование позволяет заблаговременно выявить возможные проблемы с форсунками двигателя. Поэтому для длительной и бесперебойной работы агрегата целесообразно регулярно проходить техническое обслуживание, причем в солидной специализированной организации.

Для устранения выявленных проблем применяются различные современные и весьма эффективные методы, требующие наличия соответствующего оборудования и навыков и обслуживающих его специалистов:

· промывка при помощи специальных присадок, добавляемых в дизельное топливо;

· промывка специальными техническими жидкостями на стенде;

· ручная промывка форсунок дизельного двигателя.

Своевременно проведенная диагностика и ремонт форсунок обеспечат длительную и беспроблемную эксплуатацию. В свою очередь, это гарантирует владельцу транспортного средства эффективную и экономную работу всего дизельного двигателя, установленного на автомобиле.

Источник

Промывка топливной системы дизельного двигателя, плюсы и минусы

Хорошо известно, что топливная система двигателя, причем как бензинового, так и дизельного, нуждается в периодической промывке. При этом дизельная топливная аппаратура является намного более чувствительной к качеству топлива, а малейшие отклонения от нормы немедленно отражаются на работе всего силового агрегата.

По этой причине необходимость промыть и почистить форсунки на дизельном моторе является очень актуальным вопросом. Данную процедуру нужно выполнять как при появлении первых признаков загрязнения, так и в профилактических целях, когда никаких симптомов загрязнения системы питания не обнаружено.

Далее мы поговорим о том, чем промыть топливную систему дизельного двигателя, какие признаки указывают на необходимость очистки впрыска, а также как выполняется промывка инжекторных форсунок дизельного ДВС.

Зачем чистить топливную систему дизеля?

Чтобы найти качественное дизтопливо на АЗС в России и странах СНГ придется здорово потрудиться. При заправке на неизвестной станции можно попасть на солярку низкого качества, с содержанием большого числа «лишних» примесей.

После нескольких таких заправок топливная система забивается посторонними элементами. Нельзя быть уверенным в качестве и при покупке дизтоплива у частных дельцов.

Игнорирование неисправности несет риск для топливной системы, которая однажды может выйти из строя.

Итог — необходимость дорогостоящих затрат на ремонт или замену вышедших из строя элементов.

Примеси, которые находятся в топливе, подаются к форсункам, обеспечивающим качественное распыление горючей смеси в камере сгорания.

Наличие «мусора» в горючем приводит к засорению тонких отверстий и снижению эффективности работы топливной системы дизельного двигателя.

В результате мотор функционирует неравномерно и ухудшается его динамика из-за попадания в двигатель малого количества топлива.

Бездействие автовладельца приводит к росту «прожорливости» машины, увеличению шумности, снижению мощности и прочим проблемам. Опытный автовладелец сразу диагностирует неисправность и принимает решение по ее устранению.

Здесь имеется два пути:

В первом случае автовладелец должен иметь опыт работы, необходимый инструмент и оборудование. Кроме того, в процессе очистки может потребоваться замена топливного фильтра.

Если необходимый пакет знаний отсутствует, можно пойти другим путем — отогнать машину на СТО и доверить ее восстановление опытным мастерам.

Ремонт

Дизельные форсунки ремонтируют тогда, когда промывка оказалась безрезультатной. Весь ремонт, в сущности, сводится к замене закоксованного распылителя. Если проблема не исчезла, заменяется и обратный фильтр детали. Для работы нам потребуются следующие инструменты:

Последовательность ремонта

Для извлечения форсунок Common Rail лучше всего пользоваться фирменным съёмником

На форсунку Common Rail устанавливается шток и гайка с левой резьбой

Предварительно ослабленная форсунка Common Rail извлекается вручную

Предварительно ослабленная ключами крышка распылителя форсунки Common Rail откручивается вручную

С форсунки Common Rail снимается старый загрязнившийся распылитель

Обратный клапан форсунки Common Rail можно снять после извлечения распылителя

Возвратная пружина форсунки Common Rail извлекается из обратного клапана

Снятый обратный клапан форсунки Common Rail заменяется новым, из ремкомплекта

Это интересно: Платные дороги в России

Видео: ремонтируем дизельную форсунку Bosch системы Common Rail

Промывка топливной системы дизеля своими руками

Появление первых симптомов загрязнения форсунок требует от автовладельца не только диагностики неисправности, но и проведения комплекса мероприятий по промывке топливной системы.

От своевременности выполнения этой работы зависят будущие расходы автовладельца. Хроническое загрязнение приводит к поломке дорогостоящих деталей и необходимости их замены.

Самостоятельная очистка топливной системы дизельного двигателя чаще всего производится с применением специальных присадок, которые добавляются в топливный бак, смешиваются с горючим и обеспечивают качественную очистку от различного «мусора».

После применения присадки можно использовать автомобиль в обычном режиме, будучи уверенным в эффективном действии изделия.

Промывочный состав смешивается с горючим, проходит весь путь по топливной системе дизеля, подается к форсункам и в цилиндры, где сгорает под действием давления.

Для получения результата желательно отдавать предпочтение изделиям известных брендов.

Экономия в этом вопросе может привести к отсутствию результатов или еще большому загрязнению системы.

Специалисты отмечают, что такой способ малоэффективен, ведь убрать 100% загрязнений не получится.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Что такое электромагнитный клапан холостого хода

Но с определенным процентом «мусора» присадка справляется, устраняя главные признаки неисправности — рост расхода топлива, уменьшение динамики и падение мощности двигателя.

Хороший результат дает регулярное применение присадок, выполняющих профилактическую функцию. В результате топливная система длительное время сохраняется чистой, а в ее промывке на СТО нет необходимости.

Если автовладелец длительное время не обслуживал систему, убрать стойкие загрязнения вряд ли получится. В такой ситуации лучше обратиться на сервис, где очистка производится с помощью специального оборудования.

Нельзя не отметить еще ряд способов промывки форсунок дизеля. Один из них — демонтаж изделий для их прямой очистки посредством имитации работы.

Такой вариант подходит для двигателей старого образца, но в случае с новыми дизельными моторами он опасен. Главный риск заключается в сложности демонтажа форсунки. Даже если последнюю и получится снять, остается высокий риск повреждения устройства.

В итоге придется покупать новую деталь, стоимость которой в несколько раз перекроет экономию самостоятельной замены.

Существует еще один вариант очистки — применение промывочной жидкости.

Ниже рассмотрим принцип выполнения работы на примере состава от производителя Wynns.

Внимательно следите за наличием смеси. Нельзя допустить, чтобы дизельный мотор заглох из-за нехватки жидкости. На многих современных авто во внутренней части ТНВД установлена электроника, охлаждаемая топливом.

В случае дефицита промывочной жидкости или горючего она может пострадать. Чтобы оптимизировать промывку, можно сделать специальный змеевик и опустить его в ведро для обеспечения качественного охлаждения жидкости.

После выработки состава верните топливные трубки на прежние места и заведите мотор. Как только работа дизельного двигателя нормализуется, глушите его.

Работа по самостоятельной промывке топливной системы завершена, а автомобиль готов к эксплуатации.

Будьте осторожны и помните об опасности рабочей жидкости. Она помогает отмыть руки, но после ее применения желательно обдать кожу чистой водой и смазать кремом.

Если ТНВД машины сильно загрязнен, рекомендуется взять две банки с жидкостью, после чего действовать по описанном выше алгоритму. Выработайте содержимое банки до конца, чтобы мотор не заглох.

После этого глушите дизельный двигатель, и на следующий день выполняйте ту же манипуляцию, но уже с применением второй банки.

По завершении работы остается все вернуть на место.

По каким признакам можно понять, что форсунки необходимо почистить?

Все вышеперечисленные симптомы усиливаются с первыми холодами, т. к. испаряемость топливной смеси серьезно ухудшается.

Если вы вовремя не обратили внимание на нарушения в работе двигателя и не заметили вышеперечисленных признаков необходимости промыть форсунки, произойдет закоксовка распылителя форсунки и ее внутренних клапанов, возникает износ запорной иглы. От высокой температуры распылитель деформируется, если процесс износа уже запущен, то промывка дизельных форсунок не поможет, единственным правильным выходом в этой ситуации будет произвести полную замену таких форсунок. Промывка имеет смысл в случае незначительных отложений, а также тогда, когда необходимо убрать налет или нагар с рабочих поверхностей.

Промывка топливной системы дизеля на СТО

Как отмечалось выше, сильное загрязнение требует применения специальной аппаратуры, которая имеется только на специализированных СТО.

Сегодня наиболее востребовано два типа очистки форсунок:

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: Все про подсос воздуха в топливной системе, причины, симптомы, как найти

Промывание

Для того чтобы осуществить чистку форсунок своими силами, необходимо соблюдать ряд правил и предписаний. В первую очередь, прежде чем выполнить чистку дизельных форсунок, необходимо произвести подготовительные работы:

Не стоит производить длительную подачу электричества на форсунку, иначе при попытке ее почистить, мы просто получим оплавленную деталь.

Перед тем, как прочистить деталь, необходимо снять с нее все резиновые уплотнители и фильтры, чтобы они не деформировались от воздействия жидкости. Сама чистка является имитацией работы форсунки. При нажатии на кнопку, происходит впрыскивание очистителя, и форсунка начинает работать. Действие продолжается до тех пор, пока струи жидкости не перейдут в равномерное распыление. В среднем, на то чтобы почистить форсунку, требуется до трех минут, с учетом перерывов.

Любую проблему лучше стараться предотвратить, поэтому профилактика засорения топливной системы должна стать основным вопросом, над которым стоит задуматься.

Обзор средств для промывки топливной системы двигателя

Как отмечалось выше, при самостоятельном выполнении работ используются специальные средства, обеспечивающие быстрое и эффективное расщепление имеющихся отложений.

Главное — не экономить на покупке и отдавать предпочтение изделиям проверенных брендов.

Несмотря на критику со стороны специалистов, этот способ имеет право на существование.

К наиболее востребованным изделиям стоит отнести:

Ликви Моли (Liqui Moly) Systempflege Diesel.

Специальная присадка, в составе которой содержатся смазывающие и прочие компоненты.

Добавка предназначена для применения в новых дизельных двигателях, где используется система впрыска Common Rail, а также насос-форсунка.

Кроме того, допускается использование средства Ликви Моли для малосернистого топлива, обеспечивающего защиту от износа.

Преимущества присадки заключаются в отличных защитных, диспергирующих и очищающих свойствах.

Регулярное применение присадки обеспечивает надежную работу форсунок за счет улучшения зажигания горючего в момент холодного пуска, а также, благодаря снижению токсичности выхлопа.

К основным техническим данным Ликви Моли (Liqui Moly) Systempflege Diesel стоит отнести желто-коричневый цвет, температуру замерзания 36 градусов мороза и температуру вспышки 62 градуса Цельсия.

Применяется для решения следующих задач:

Wynn Diesel System Purge.

Специальная промывочная жидкость, позволяющая очистить топливную систему самостоятельно, без посещения СТО. Состав продается в литровой емкости.

Присадка, предназначенная для очистки форсунок дизельного мотора. Она проста в применении, безопасна и отличается высокой эффективностью.

Для применения средства достаточно залить его в бак емкостью 50-55 литров. Если емкость бака больше, то нужно использовать два флакона.

Регулярное использование состава способствует уменьшению дымности двигателя, снижению расхода горючего и предотвращению загрязнения топливной системы.

Промывка с применением этого средства рекомендуется для автомобилей с пробегом более 100000 км, с интервалом не реже одного раза в год.

Существует альтернативных очиститель для всей топливной системы дизельного двигателя.

Еще одна промывка для форсунок, которая удобна и эффективна в эксплуатации. Достаточно 50 мл состава на 50-литровый бак, после чего присадка начинает работать.

Применение средства помогает избавиться от имеющихся загрязнений в сжатый срок.

Кроме очистки, Эдила улучшает работу дизельного двигателя. Рекомендуемая периодичность применения — раз в год.

Средство Speed Diesel Zusatz.

Специальное средство, поддерживающее топливную систему дизеля в чистоте. Смешивание состава производится из расчета 25 мл на 10 л горючего.

Состав отличается высокой эффективностью и безопасностью применения. Кроме удаления загрязнений, очиститель гарантирует надежную защиту от коррозии.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ: ГБО третьего поколения, особенности конструкции, установка и подключение

Основные типы форсунок, используемые в этой системе

В системе Common Rail используются различные типы деталей этого типа Они отличаются как по конструкции, так и по рабочим характеристикам. Перечислим наиболее популярные модели.

Пьезоэлектрическая

Подавляющее большинство моторов с системами Common Rail используют именно пьезоэлектрические форсунки, поскольку они считаются передовыми и имеют множество достоинств.

Исполнительный механизм пьезоэлектрической форсунки основан на компактном пьезоэлементе

Как видно из названия, исполнительный механизм выполнен на основе пьезоэлемента. Использование такого элемента даёт целый ряд плюсов:

Электромагнитная

Электромагнитные форсунки используются преимущественно в бензиновых двигателях. Игла в ней приводится в движение с помощью пружины и электромагнита, причём за один рабочий такт двигателя деталь может произвести лишь один впрыск топлива. С конструкцией этого устройства можно ознакомиться на рисунке ниже.

Это интересно: Тюнера Prior Design прокачали BMW 3-Series F30

Электромагнитные форсунки Common Rail используются преимущественно в бензиновых двигателях

Следует отметить, что по точности дозирования топлива электромагнитная существенно уступает пьезоэлектрической. Этот показатель напрямую зависит от типа системы управления. Например, если автомобиль оборудован современным ЭБУ, точность дозирования бензина повышается на 10–12%. Есть определённая погрешность и во временных показателях электромагнитных форсунок. Например, игла форсунки может удерживать канал распылителя открытым в течение 2–2.5 мс с погрешностью в 6%. Этот показатель весьма далёк от идеала.

Течь солярки из форсунки

Форсунки дизеля дают течь топлива по причине нарушения уплотнения торца иглы. При этом утечка может быть как незначительная, так и существенная. Зависит это от степени ухудшения посадки уплотняющего конуса.

Форсунка с течью

Первым действием при обнаружении такой неисправности должна быть притирка торца иглы к седлу. Для этого используется тонкая шлифовальная паста, разбавленная керосином. Следует избегать попадания смеси в зазор с направляющей втулкой.

В конце необходимо промыть все элементы дизтопливом или керосином. После продуть сжатым воздухом. Произведя сборку проконтролировать отсутствие течи. Если притирка не помогла, необходима замена форсунок двигателя.

Источник