Форсунки – це деталі автомобіля, які можуть вислизнути від уваги водія. Кожен водій повинен знати щось про інжектори, тому що серйозно пошкоджений інжектор коштує дуже дорого.
Інжектор відповідає за те, щоб наш автомобіль рухався. Його робота полягає в тому, щоб доставити потрібну кількість добре розпорошеного палива в камеру згоряння. Комп’ютер управління повідомляє йому, коли подавати дозу дизельного палива.
Як працює інжектор?
Конструкція форсунки складається з корпусу, в якому розміщена обмотка котушки і напрямна, а також сам ударник з анкером. Форсунка відповідає за подачу необхідної кількості палива в кожен циліндр. Принцип роботи форсунки не складний. Паливо, яке потрапляє в інжектор, приймає форму туману і під великим тиском (до 2 000 бар) потрапляє в резервуар, розташований в наконечнику форсунки, тобто в камеру згоряння двигуна. Ось так приблизно можна описати інжектори. Самі форсунки поділяються на ті, що залежать від типу палива, і кожен з них має різний принцип роботи.
Типи форсунок
Найпопулярнішими є форсунки Common Rail (тобто дизельні форсунки) та бензинові форсунки.
1. Форсунки common rail
Зараз система Common Rail встановлюється на кожен новий автомобіль з дизельним двигуном. Це не дивно, адже принцип роботи системи Common Rail дуже простий. Старі дизельні двигуни мали досить складну систему роботи: паливо подавалося окремо до кожної форсунки. Впровадження системи Common Rail спростило цей процес: паливо спочатку подається на рейку, а потім по цій рейці подається до форсунок. Це гарантує, що паливо подається з однаковим тиском до кожного циліндра, що також призводить до значно меншого шуму двигуна, ніж зі старими дизельними форсунками. Додатковими перевагами є відповідність найвищим стандартам вихлопних газів і досягнення вищої продуктивності (збільшення потужності і крутного моменту двигуна). Тим не менш, всі компоненти системи Common Rail є дорогими (заміна однієї форсунки може коштувати нам навіть кілька тисяч злотих).
Принцип роботи інжектора Common Rail
Почнемо з принципу роботи системи Common Rail. У паливному баку системи впорскування знаходиться паливний насос, який призначений для перекачування дизельного палива через паливний фільтр до насоса високого тиску. Насос подає дизель далі в рейку Common Rail, яка є паливним акумулятором. Саме з неї паливо подається до форсунок. Форсунки – найскладніша частина системи впорскування. Наразі ми маємо два типи форсунок Common Rail – електромагнітні форсунки та п’єзофорсунки. Принципи їх роботи схожі.
Електромагнітні форсунки.
Паливо під високим тиском впорскується в корпус форсунки через впускний отвір. Усередині інжектора знаходиться довгий плунжер з поршнями у верхній і нижній частинах. Над верхньою і нижньою секціями розташовані камери згоряння. У верхній камері згоряння паливо має такий самий тиск, як і в загальній магістралі перед форсунками. У нижній камері згоряння тиск дизельного палива такий же, але площа поверхні поршня менша, що робить тиск на цей поршень меншим. Тиск, що тисне на нижній поршень, призводить до того, що поршень притискається донизу, що призводить до закриття ударника. Паливо не надходить до камери згоряння. Коли контролер двигуна дає команду інжектору подати паливо в камеру, електромагніт у верхній частині інжектора піднімає плунжер, який закриває камеру високого тиску. Це призводить до того, що тиск у верхній камері падає, а тиск палива в нижній камері зростає. Голка, яка закриває отвори в наконечнику форсунки, піднімається, і паливо потрапляє в двигун. Паливо, яке витекло з форсунки під час підйому тарілки, повертається в контур живлення.
Електромагнітні форсунки використовуються в системах Common Rail першого і другого покоління. Їх принцип роботи описаний вище.
П’єзофорсунки
П’єзофорсунки мають схожий принцип роботи з електромагнітними форсунками, але відрізняються за конструкцією. Електромагніт і плунжер, які є основою електромагнітних форсунок, замінені п’єзоматеріалом. Камери високого і низького тиску також відрізняються. Вони розташовані біля ударника. Його закриття відбувається під дією високого тиску, а підйом ударника – під дією різниці тисків у камерах. Невід’ємним компонентом п’єзоінжекторів є гідравлічний привід, який відповідає за збільшення ходу п’єзоматеріалу – одного лише струму для цього недостатньо. Перевагою тут є швидкість; таким чином, п’єзофорсунки здатні виконати більше циклів за період роботи двигуна, ніж електромагнітні форсунки. Це покращує культуру експлуатації двигуна, а також призводить до зниження споживання палива.
Форсунки Common Rail є дорогими через свою складну конструкцію, дрібні компоненти, які ретельно виготовляються з використанням високоякісних матеріалів. Слід зазначити, що дизельні форсунки дуже чутливі до неякісного палива і через це можуть виходити з ладу.
2. Бензинові форсунки
Існує багато типів бензинових інжекторів: одноточкові непрямі інжектори, багатоточкові непрямі інжектори, прямі інжектори, двосистемні інжектори.
Одноточкова непряма форсунка
Це старе і дешевше рішення. У системі є тільки одна форсунка, яка розташована на вході у впускний колектор. Паливо, що подається, має тиск 1 бар. Цей тип форсунок не зустрічається в сучасних автомобілях, тільки в старих моделях.
Багатоточковий непрямий інжектор
Це вдосконалення одноточкової форсунки. Це рішення вже має окремі форсунки для кожного циліндра, які розташовані близько до впускних клапанів. Форсунки і циліндри розташовані ближче один до одного. Паливо подається під тиском від 2 до 4 бар.
Прямий бензиновий інжектор
У цьому рішенні наконечник форсунки розташований в циліндрі таким чином, що паливо подається безпосередньо в камеру згоряння, звідси і назва, від GDI (Gasoline Direct Injection). Тиск прямого впорскування також набагато вищий, ніж у проміжних форсунок – приблизно до 200 бар. Він працює подібно до системи впорскування Common Rail: перш ніж паливо досягне форсунок, воно потрапляє на рейку (планку). На відміну від common rail, запалювання паливно-повітряної суміші все ще здійснюється за допомогою іскри від свічки запалювання. Це дозволяє спалювати бідні паливно-повітряні суміші, що, однак, з часом може призвести до утворення нагару у впускних каналах.
Двосистемний інжектор
Це рішення використовує переваги як непрямого, так і прямого впорскування. Прямі форсунки працюють, коли двигун холодний, щоб паливно-повітряна суміш не конденсувалася. Багатоточкове непряме впорскування працює, коли двигун прогрітий і навантаження на нього низьке. Це запобігає накопиченню нагару на впускних клапанах, оскільки вони омиваються паливно-повітряною сумішшю. У цей час прямі форсунки не працюють і не зношуються. Вони повертаються до роботи лише тоді, коли двигун працює під високим навантаженням, завдяки чому паливо дуже швидко потрапляє в циліндри. Така практика має свої переваги, насамперед точне дозування палива, і двигун живиться за будь-яких умов роботи, але це дуже дороге і складне рішення.
Симптоми несправності інжектора
- Нерівномірна робота двигуна на холостому ходу!
- Стукіт згоряння
- Проблеми із запуском (особливо з бензиновими інжекторами)!
- Зниження потужності двигуна !
- Підвищена витрата палива!
- Погана якість вихлопних газів!
- Пошкодження каталітичного нейтралізатора або сажового фільтра (у разі сильної недбалості) !
- Механічні несправності: підтікання інжектора, поломка інжектора.
Як перевірити форсунки Common Rail?
У нових системах common rail важко виявити несправність форсунок. Навіть якщо одна або дві форсунки системи common rail несправні, решта форсунок, які працюють, замаскують недоліки і почнуть працювати так, щоб викиди вихлопних газів були в межах допустимого стандарту для автомобіля. Це великий плюс для навколишнього середовища, але це ускладнює раннє виявлення несправності інжектора або навіть всієї паливної системи. Найкраще звернутися до механіка, який може підтвердити несправність інжектора. Бензинові форсунки також важко перевірити: симптоми несправності форсунок схожі на несправність запалювання. У разі негерметичності форсунок Common Rail можна провести обхідний тест, який допоможе виявити несправну форсунку.
Причини несправності форсунок:
- Використання неякісного палива (форсунки Common Rail)
- Блокування інжектора
- Форсунки не закодовані для Common Rail (може вийти з ладу вся система Common Rail)
- Корозія корпусу інжектора
- Надмірний знос.
Заміна або ремонт форсунок?
Пошкоджені форсунки можна замінити новими, відновленими або вживаними. Власники дизельних автомобілів мають ширший вибір на ринку; в їхньому випадку також легше знайти майстерню, що спеціалізується на відновленні форсунок Common Rail. Власникам бензинових інжекторів не так пощастило: їх деталі рідко відновлюють, але купити комплект вживаних форсунок трохи простіше. Пам’ятайте, що не варто купувати деталі невідомого походження!
Як доглядати за інжекторами?
Водіям буде приємно дізнатися, що інжектори стійкі до неправильної експлуатації автомобіля, тобто до динамічної їзди. Звичайно, це не означає, що водієві не потрібно змінювати свої шкідливі звички – інші компоненти в автомобілі, на жаль, не такі стійкі. Інжектори зазвичай служать 200-250 000 кілометрів, що залежить від якості деталей і типу інжектора. Бензинові форсунки набагато довговічніші, ніж форсунки системи common rail. Для того, щоб продовжити термін служби цих компонентів, корисно проводити профілактичне та спеціальне очищення форсунок. Водій повинен стежити за станом форсунок і виконувати цю процедуру при перших ознаках забруднення. Будьте обережні, адже якщо ви не маєте потрібних навичок, паливну систему дуже легко завоздушити, тому, якщо ви сумніваєтеся, зверніться за професійною допомогою. Однак така процедура не допоможе, якщо форсунки пошкоджені або зламані. Форсунки системи Common Rail особливо чутливі навіть до найменших забруднень, тому використовуйте тільки високоякісне паливо. Не ігноруйте будь-які несправності, які можуть свідчити про пошкодження форсунок – відремонтувати форсунку дешевше, ніж акумулятор або стартер. Завжди заправляйте якісне пальне і регулярно міняйте паливний фільтр.
