Форсунки — это детали автомобиля, которые могут ускользнуть от внимания водителя. Каждый водитель должен знать что-то об инжекторах, потому что серьезно поврежденный инжектор стоит очень дорого.
Инжектор отвечает за то, чтобы наш автомобиль двигался. Его работа заключается в том, чтобы доставить нужное количество хорошо распыленного топлива в камеру сгорания. Компьютер управления сообщает ему, когда подавать дозу дизельного топлива.
Как работает инжектор?
Конструкция форсунки состоит из корпуса, в котором размещена обмотка катушки и направляющая, а также сам ударник с анкером. Форсунка отвечает за подачу необходимого количества топлива в каждый цилиндр. Принцип работы форсунки не сложный. Топливо, которое попадает в инжектор, принимает форму тумана и под большим давлением (до 2 000 бар) попадает в резервуар, расположенный в наконечнике форсунки, то есть в камеру сгорания двигателя. Вот так примерно можно описать инжекторы. Сами форсунки подразделяются на те, что зависят от типа топлива, и каждый из них имеет разный принцип работы.
Типы форсунок
Самыми популярными являются форсунки Common Rail (то есть дизельные форсунки) и бензиновые форсунки.
1. Форсунки common rail
Сейчас система Common Rail устанавливается на каждый новый автомобиль с дизельным двигателем. Это неудивительно, ведь принцип работы системы Common Rail очень прост. Старые дизельные двигатели имели достаточно сложную систему работы: топливо подавалось отдельно к каждой форсунке. Внедрение системы Common Rail упростило этот процесс: топливо сначала подается на рейку, а затем по этой рейке подается к форсункам. Это гарантирует, что топливо подается с одинаковым давлением к каждому цилиндру, что также приводит к значительно меньшему шуму двигателя, чем со старыми дизельными форсунками. Дополнительными преимуществами являются соответствие самым высоким стандартам выхлопных газов и достижение более высокой производительности (увеличение мощности и крутящего момента двигателя). Тем не менее, все компоненты системы Common Rail являются дорогостоящими (замена одной форсунки может стоить нам даже несколько тысяч злотых).
Принцип работы инжектора Common Rail
Начнем с принципа работы системы Common Rail. В топливном баке системы впрыска находится топливный насос, который предназначен для перекачки дизельного топлива через топливный фильтр к насосу высокого давления. Насос подает дизель дальше в рейку Common Rail, которая является топливным аккумулятором. Именно из нее топливо подается к форсункам. Форсунки — самая сложная часть системы впрыска. Сейчас мы имеем два типа форсунок Common Rail — электромагнитные форсунки и пьезофорсунки. Принципы их работы похожи.
Электромагнитные форсунки.
Топливо под высоким давлением впрыскивается в корпус форсунки через впускное отверстие. Внутри инжектора находится длинный плунжер с поршнями в верхней и нижней частях. Над верхней и нижней секциями расположены камеры сгорания. В верхней камере сгорания топливо имеет такое же давление, как и в общей магистрали перед форсунками. В нижней камере сгорания давление дизельного топлива такое же, но площадь поверхности поршня меньше, что делает давление на этот поршень меньше. Давление, которое давит на нижний поршень, приводит к тому, что поршень прижимается вниз, что приводит к закрытию ударника. Топливо не поступает в камеру сгорания. Когда контроллер двигателя дает команду инжектору подать топливо в камеру, электромагнит в верхней части инжектора поднимает плунжер, который закрывает камеру высокого давления. Это приводит к тому, что давление в верхней камере падает, а давление топлива в нижней камере растет. Игла, которая закрывает отверстия в наконечнике форсунки, поднимается, и топливо попадает в двигатель. Топливо, которое вытекло из форсунки во время подъема тарелки, возвращается в контур питания.
Электромагнитные форсунки используются в системах Common Rail первого и второго поколения. Их принцип работы описан выше.
Пьезофорсунки
Пьезофорсунки имеют схожий принцип работы с электромагнитными форсунками, но отличаются по конструкции. Электромагнит и плунжер, которые являются основой электромагнитных форсунок, заменены пьезоматериалом. Камеры высокого и низкого давления также отличаются. Они расположены возле ударника. Его закрытие происходит под действием высокого давления, а подъем ударника — под действием разницы давлений в камерах. Неотъемлемым компонентом пьезоинжекторов является гидравлический привод, который отвечает за увеличение хода пьезоматериала — одного лишь тока для этого недостаточно. Преимуществом здесь является скорость; таким образом, пьезофорсунки способны выполнить больше циклов за период работы двигателя, чем электромагнитные форсунки. Это улучшает культуру эксплуатации двигателя, а также приводит к снижению расхода топлива.
Форсунки Common Rail являются дорогими из-за своей сложной конструкции, мелких компонентов, которые тщательно изготавливаются с использованием высококачественных материалов. Следует отметить, что дизельные форсунки очень чувствительны к некачественному топливу и из-за этого могут выходить из строя.
2. Бензиновые форсунки
Существует много типов бензиновых инжекторов: одноточечные непрямые инжекторы, многоточечные непрямые инжекторы, прямые инжекторы, двухсистемные инжекторы.
Одноточечная непрямая форсунка одноточечная
Это старое и более дешевое решение. В системе есть только одна форсунка, которая расположена на входе во впускной коллектор. Подаваемое топливо имеет давление 1 бар. Этот тип форсунок не встречается в современных автомобилях, только в старых моделях.
Многоточечный непрямой инжектор
Это усовершенствование одноточечной форсунки. Это решение уже имеет отдельные форсунки для каждого цилиндра, которые расположены близко к впускным клапанам. Форсунки и цилиндры расположены ближе друг к другу. Топливо подается под давлением от 2 до 4 бар.
Прямой бензиновый инжектор
В этом решении наконечник форсунки расположен в цилиндре таким образом, что топливо подается непосредственно в камеру сгорания, отсюда и название, от GDI (Gasoline Direct Injection). Давление прямого впрыска также намного выше, чем у промежуточных форсунок — примерно до 200 бар. Он работает подобно системе впрыска Common Rail: прежде чем топливо достигнет форсунок, оно попадает на рейку (планку). В отличие от common rail, зажигание топливно-воздушной смеси все еще осуществляется с помощью искры от свечи зажигания. Это позволяет сжигать бедные топливно-воздушные смеси, что, однако, со временем может привести к образованию нагара во впускных каналах.
Двухсистемный инжектор
Это решение использует преимущества как косвенного, так и прямого впрыска. Прямые форсунки работают, когда двигатель холодный, чтобы топливно-воздушная смесь не конденсировалась. Многоточечный непрямой впрыск работает, когда двигатель прогрет и нагрузка на него низкая. Это предотвращает накопление нагара на впускных клапанах, поскольку они омываются топливно-воздушной смесью. В это время прямые форсунки не работают и не изнашиваются. Они возвращаются к работе только тогда, когда двигатель работает под высокой нагрузкой, благодаря чему топливо очень быстро попадает в цилиндры. Такая практика имеет свои преимущества, прежде всего точное дозирование топлива, и двигатель питается при любых условиях работы, но это очень дорогое и сложное решение.
Симптомы неисправности инжектора
- Неравномерная работа двигателя на холостом ходу!
- Стук сгорания
- Проблемы с запуском (особенно с бензиновыми инжекторами)!
- Снижение мощности двигателя !
- Повышенный расход топлива!
- Плохое качество выхлопных газов!
- Повреждение каталитического нейтрализатора или сажевого фильтра (в случае сильной небрежности) !
- Механические неисправности: подтекание инжектора, поломка инжектора.
Как проверить форсунки common rail?
В новых системах common rail трудно обнаружить неисправность форсунок. Даже если одна или две форсунки системы common rail неисправны, остальные работающие форсунки замаскируют недостатки и начнут работать так, чтобы выбросы выхлопных газов были в пределах допустимого стандарта для автомобиля. Это большой плюс для окружающей среды, но это затрудняет раннее обнаружение неисправности инжектора или даже всей топливной системы. Лучше всего обратиться к механику, который может подтвердить неисправность инжектора. Бензиновые форсунки также трудно проверить: симптомы неисправности форсунок похожи на неисправность зажигания. В случае негерметичности форсунок Common Rail можно провести обходной тест, который поможет выявить неисправную форсунку.
Причины неисправности форсунок:
- Использование некачественного топлива (форсунки Common Rail)
- Блокировка инжектора
- Форсунки не закодированы для Common Rail (может выйти из строя вся система Common Rail)
- Коррозия корпуса инжектора
- Чрезмерный износ.
Замена или ремонт форсунок?
Поврежденные форсунки можно заменить новыми, восстановленными или бывшими в употреблении. Владельцы дизельных автомобилей имеют более широкий выбор на рынке; в их случае также легче найти мастерскую, специализирующуюся на восстановлении форсунок Common Rail. Владельцам бензиновых инжекторов не так повезло: их детали редко восстанавливают, но купить комплект подержанных форсунок немного проще. Помните, что не стоит покупать детали неизвестного происхождения!
Как ухаживать за инжекторами?
Водителям будет приятно узнать, что инжекторы устойчивы к неправильной эксплуатации автомобиля, то есть к динамичной езде. Конечно, это не значит, что водителю не нужно менять свои вредные привычки — другие компоненты в автомобиле, к сожалению, не так устойчивы. Инжекторы обычно служат 200-250 000 километров, что зависит от качества деталей и типа инжектора. Бензиновые форсунки намного долговечнее, чем форсунки системы common rail. Для того, чтобы продлить срок службы этих компонентов, полезно проводить профилактическую и специальную очистку форсунок. Водитель должен следить за состоянием форсунок и выполнять эту процедуру при первых признаках загрязнения. Будьте осторожны, ведь если вы не имеете нужных навыков, топливную систему очень легко завоздушить, поэтому, если вы сомневаетесь, обратитесь за профессиональной помощью. Однако такая процедура не поможет, если форсунки повреждены или сломаны. Форсунки системы Common Rail особенно чувствительны даже к малейшим загрязнениям, поэтому используйте только высококачественное топливо. Не игнорируйте любые неисправности, которые могут свидетельствовать о повреждении форсунок — отремонтировать форсунку дешевле, чем аккумулятор или стартер. Всегда заправляйте качественное топливо и регулярно меняйте топливный фильтр.
