Carsevolution.ru

КАРС Эволюшн
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пьезофорсунки: что инженеру хорошо, то слесарю плохо

Состоявшееся в конце девяностых внедрение системы Common Rail стало новой вехой в развитии двигателя Дизеля. Рядный топливный насос высокого давления (ТНВД) сменил магистральный насос, а гидравлические форсунки уступили место форсункам с электромагнитными клапанами, управляемыми электроникой.

В отличие от прежней конструкции, где открывание иглы распылителя происходило только за счет давления, электрогидравлические форсунки работают несколько иначе. В состоянии покоя давление топлива на конусе иглы распылителя и в камере управляющего клапана, расположенного над иглой, оказывается одинаково, подпружиненная игла запирает сопла, и впрыска не происходит. Когда поступает сигнал от блока управления, электромагнитный клапан срабатывает, давление над иглой сбрасывается, она поднимается, открывая сопла, и осуществляется впрыск.

Подобным образом работают и пьезофорсунки, в которых вместо электромагнита с подвижным сердечником применяется другой исполнитель — пьезоэлемент. Он имеет форму квадратного столбика, состоящего из множества установленных друг на друга и спеченных между собой керамических пластинок. Под воздействием тока в них возникает пьезоэффект, за счет которого конструкция способна быстро изменить свою длину, воздействуя на управляющий клапан. По сравнению с электромагнитом пьезоэлемент обеспечивает более быстрое срабатывание, время которого составляет порядка 0,1 мс (против 0,5 мс у форсунки с электромагнитом), а также способен создать большее усилие по воздействию на клапан управления и имеет более высокую точность хода для быстрой отсечки подачи топлива.

Пьезофорсунки: что инженеру хорошо, то слесарю плохо

Конструкция пьезоэлектрической форсунки: 1 — пьезоэлемент; 2 — гидрокомпенсатор; 3 — управляющий клапан; 4 — дроссельная шайба; 5 — игла распылителя

Применение пьезоэлемента в форсунке позволило конструкторам реализовать до десяти впрысков за один такт работы двигателя — предварительные, основной, послевпрыски. При этом сами порции, их объем и частоту здесь можно гибко регулировать, исходя из режимов работы двигателя. Таким образом, в моторе достигается плавность и полнота сгорания топлива, снижается шумность и токсичность. Для современных дизелей у легковых автомобилей пьезоэлектрические форсунки становятся неотъемлемым элементом в конструкции топливной системы. Но за высокие технологии приходится платить.

Как они работают

По сути ничего сложного в этой системе нет. Это простой механизм, который пускаем воду или другую жидкость стекло. Существуют струйные и веерные форсунки. Струйные просто выпускают струю, а веерные распределяют жидкость по всей поверхности стекла. Кстати, веерные еще позволяют дворникам прослужить дольше, так как они постоянно будут скользить по влажной поверхности.

Два вида форсунок омывателя

Характеристики для подбора форсунок

Основные параметры, по которым нужно выбирать газовые форсунки:

  • Производительность. Данный показатель, как правило, на многих форсунках, возможно скорректировать в ту или иную сторону, подобрав диаметр жиклёров (часто идут в комплектах) или рассверлив их. Размеры дюз/сопел по мощности на один цилиндр двигателя в л/с, обычно прилагаются производителем в документации.
  • Скорость срабатывания инжектора (открытие/закрытие клапана дозировки). Отлично если известно время впрыска бензиновой системы, чем ближе этот показатель к газовым форсункам, тем точнее будет работать оборудование. Скорострельные форсунки считаются — Keihin (Кейхин), Barracuda (Барракуда), BRC (БРС), Hana (Хана), Poletron (политрон).
Читайте так же:
Регулировка карбюратора пекар к178в

  • Ремонтопригодность. Вышеуказанные модели вообще неразборные и не имеют регулировочных винтов, а вот, например бюджетные «Вальтеки» или их клоны, а также АЕБ, Ленди Рензо ремонтируются достаточно просто. В продаже имеются множество вариантов ремкомплектов, от качественных оригинальных (с плунжерами/диафрагмами или только одними уплотнителями), до откровенных подделок, но не всегда плохого качества.

Здесь стоит отметить, что ресурс популярных форсунок ГБО Барракуда и им подобных (в этом же ряду мембранные), производители заявляют куда выше, нежели их оппоненты. Что и подтверждается многочисленными отзывами водителей. Но Valtek всегда берёт ценой, хоть их срок службы редко превышает 60 тыс. км.

  • Неравномерность работы и необходимость частой калибровки. Производительность всей рампы должна быть равномерной. Не редко после покупки штоковых форсунок, якобы откалиброванных на заводе, из-за нестабильности работы, приходится регулировать их заново. Вдобавок детали такого вида инжекторов, особенно дешёвых, подвержены температурной деформации, относительно скорому износу металлических и уплотнительных элементов из-за веса сердечника. К тому же их разработчики рекомендуют настройку каждые 20 тысяч км. пробега авто.
  • Варианты установки. Для удобства монтажа и необходимости соблюдения норм при установке оборудования в подкапотном пространстве (например, V-образные или оппозитные ДВС), у модели Барракуда предусмотрены различные варианты конструирования: рейка/рампа, сборка в общую гребёнку («расчёску»), с разнесением друг от друга при помощи монтажных уголков и тройников. Мембранные и штоковые системы не имеют такой возможности.

Также, вальтекоподобные устройства необходимо монтировать строго вертикально, для предотвращения скапливания отложений находящихся в газе и дальнейшего залипания клапана, или его износа. Расположение Барракуды и подобных им, допускается размещать практически горизонтально.

Существуют ещё встраиваемые непосредственно во впускной коллектор одиночные форсунки ГБО, такие как GFI. Этот вариант был бы идеален (если бы не их цена), так как известно, что чем короче длинна шланга от инжектора до коллектора, тем лучше. К слову допустимая длинна трубки не более 20 см.

Встраиваемая фосунка GFI

На вопрос, какие газовые форсунки лучше выбрать для газового оборудования того или иного автомобиля, нет однозначного ответа. Рынок наполнен компонентами самой различной стоимости и с разбросом параметров. Покупать желательно оригинальные детали с отличительными знаками и маркировкой, у официальных поставщиков. Также целесообразно прибегнуть к помощи опытного специалиста-установщика.

Стоит заметить, что такие сравнительно дешёвые модели как Вальтек, хоть не являются самыми быстрыми и точными, также могут послужить очень достойно при должном своевременном обслуживании и правильном монтаже. Ко всему прочему они разборные, а выполнить их ремонт сможет даже самый не подготовленный водитель.

Читайте так же:
Регулировка тормозной системы логана

Форсунки и корпуса форсунок дизельных двигателей

Форсунки и их корпуса служат в качестве соединительного элемента между насосом подачи топлива и двигателем.
Их основными функциями являются: участие в дозировании топлива; распыливание топлива; обеспечение характеристик впрыскивания; герметизация камеры сгорания.

Дизельное топливо впрыскивается при максимальных величинах давления порядка 1200 бар, значения которых в будущем, вероятно, будут еще выше. В этих условиях дизельное топливо перестает вести себя как сплошная несжимаемая жидкость и становится сжимаемым. Во время короткого времени подачи (в пределах 1 мс) топливо в системе высокого давления как бы сжимается — поперечное сечение соплового отверстия форсунки определяет количество топлива и распределение его в камере сгорания двигателя.
В соответствии с длиной, диаметром отверстия и его направлением форсунка оказывает основное влияние на образование факела топлива с соответствующими изменениями показателей мощности, расхода топлива и токсичности отработавших газов двигателя.
В определенных пределах возможно обеспечить оптимальное управление, определяемое ходом запорной иглы форсунки и регулированием ее характеристики.
Распылительное сопло должно обеспечивать герметичность системы впрыскивания топлива при чрезмерном нагреве до температур порядка 1000°С и при высоком давлении газов в камере сгорания двигателя. Для предупреждения противотока горящих газов, когда сопла форсунки все еще открыты, давление в камере повышенного давления форсунки должно быть выше, чем давление в камере сгорания. Это требование становится особенно важным в конце впрыскивания (когда уменьшение давления впрыска сопровождается чрезмерным возрастанием давления продуктов сгорания). Оно может быть обеспечено только тщательным согласованием работы насоса впрыскивания топлива, распылительного сопла и запорной иглы.

Конструкции

Конструкции Дизели с разделенными камерами сгорания (предкамерами и вихревыми камерами) требуют разработки форсунок, отличающихся от используемых в неразделенных камерах сгорания. Для данных камер сгорания используются закрытые форсунки (с запорной иглой), имеющие распылитель с одним отверстием и обычно оснащенные иглами, открывающими одно отверстие. Двигатели с непосредственным впрыскиванием топлива с неразделенными камерами сгорания обычно требуют применения форсунок со многими распылительными отверстиями.

Дроссельно-игольчатые форсунки

Один распылитель (тип DN..SD..) и один корпус форсунки (тип КСА с резьбовым соединением) обычно используются в двигателях с предкамерой и вихревой камерой. Стандартный корпус форсунки имеет резьбу М 24х2 и отворачивается 27-миллиметровым гаечным ключом.

Форсунки DN 0 SD в основном имеют диаметр иглы 6 мм с нулевым углом факела. Применяются и распылители с коническим углом факела (например, 12° для DN 12 SD..). Когда пространство для установки форсунок ограничено, то используются корпуса меньших размеров (например, КСЕ).

Штифтовой распылитель:
1 — нажимной штифт; 2 — распылитель; 3 — игла; 4 — впускной канал; 5 — камера сжатия; 6 — распылительное отверстие; 7 — штифт распылителя

Читайте так же:
Регулировка фар на себринге

Отличительной характеристикой штифтовых форсунок является изменение отверстия распылителя (и, следовательно, скорости потока) в виде функции хода иглы.

Сопло в виде распылительного отверстия показывает немедленное возрастание проходного сечения во время открытия иглы. Штифтовые форсунки характеризуются очень плавным ростом сечения при средних величинах хода иглы. В пределах этого диапазона хода штифт иглы остается в распыливающем отверстии. Пропускное отверстие для потока состоит только из небольшого углового зазора между отверстием распыления большего размера и штифта иглы. При возрастании хода иглы она полностью открывает отверстие распылителя с последующим существенным возрастанием размера отверстия.

Это изменение отверстия, чувствительного к длине хода, может использоваться для организации в определенной степени управления законом впрыскивания. В начале впрыскивания из форсунки в камеру сгорания вводится только ограниченное количество топлива, а основная его часть подается в конце цикла. Такая последовательность впрыскивания снижает жесткость процесса сгорания.

При малом сечении отверстия и излишне малом ходе иглы ускоряется возвращение иглы из зоны дросселирования. Впрыскиваемое количество топлива, приходящееся в единицу времени, резко возрастает, и, соответственно, повышается жесткость процесса сгорания. Подобное влияние оказывается при использовании чрезмерно малых отверстий в конце цикла впрыска топлива — объем, перемещаемый закрывающейся иглой форсунки, ограничивается более узким отверстием. Результат — увеличение продолжительности такта впуска топлива. Таким образом, конфигурация отверстия должна точно соответствовать закону подачи топлива насосом с учетом специфических условий процесса сгорания топлива.

Во время работы двигателя в дросселирующем зазоре происходит коксование (отложение нагара). Уровень формирования отложения определяется качеством топлива и условиями работы двигателя. В большинстве случаев для прохода топлива остается только 30-процентное сечение по отношению к исходному. Значительно меньшие и более ровные отложения обнаруживаются на плоских игольчатых форсунках, в которых кольцевое отверстие между корпусом форсунки и штифтом почти равно нулю. Уменьшение площади пропускного сечения потока способствует повышению эффекта самоочищения.

Температуры свыше 220°С ускоряют образование нагара на форсунках. Для предотвращения этого явления применяются тепловые экраны, передающие тепло от камеры сгорания к головке блока цилиндров. Для выполнения отверстий распыления, которые бы соответствовали точным геометрическим допускам,используются наиболее совершенные технологии.

Многоструйные распылители

Для форсунок этого типа имеются разнообразные комплекты распылителей (DHK). В противоположность штифтовым, многоструйные распылители обычно устанавливаются в заранее заданном положении для обеспечения правильного соотношения между угловым расположением сопловых отверстий и камерой сгорания двигателя. По этой причине для установки комплекта, включающего форсунку и корпус, в головке блока цилиндров обычно используются выступы или банджо-болты, а дополнительное винтовое удерживающее устройство обеспечивает необходимую ориентацию. Многодырчатые форсунки используют диаметры игл 6 и 5 мм (размерность S) и 4 мм (размерность Р). Пружины форсунок должны соответствовать различным диаметрам игл и предельным величинам давлений во время открытия (>180 бар).

Читайте так же:
Как отрегулировать рычаг тормоза на мотоцикле

Многоструйный распылитель: 1 — нажимной штифт; 2 — распылитель; 3 — игла распылителя: 4 — впускной канал; 5 — камера высокого давления; 6 — распыливающее отверстие; 7 — закрытый объем; 8 — угол между распыливающими отверстиями

В конце впрыскивания существует опасность засасывания в форсунку продуктов сгорания, поэтому необходимо предотвращать нестабильность гидравлических процессов. Диаметр запорной иглы и ее пружина должны тщательно подбираться с целью обеспечения надежной герметизации топливной форсунки. Существуют три различных варианта закрытого объема в концевом конусе форсунок многодырчатого типа: конический закрытый объем, цилиндрический закрытый объем и запираемые отверстия. В зависимости от типа распыливающего отверстия, в конце
впрыскивания топлива в форсунке остается некоторый заданный объем топлива, который затем испаряется и в камеру сгорания попадают пары топлива.

Этот объем уменьшается в следующем порядке в зависимости от выбираемых вариантов форсунок: штифтовая форсунка, форсунка с запираемыми отверстиями и плоско-игольчатая форсунка. Выпуск углеводородов в составе отработавших газов двигателя уменьшается в том же порядке в зависимости от уровня испарения топлива.

Длина распылительного отверстия ограничивается механической прочностью конуса форсунки. В настоящее время минимальная длина соплового отверстия впрыска топлива составляет 0,6. 0,8 мм для цилиндрических и конических закрытых объемов. Для форсунок с запираемыми объемами допустима длина соплового отверстия 1 мм, но только в том случае, когда для производства распылительных отверстий используются специальные методы обработки.

Тенденцией является уменьшение длины отверстия, так как это позволяет в основном обеспечивать лучший контроль над снижением дымности отработавших газов. Для обеспечения допусков по пропускной способности в пределах ±3,5% для форсунок многодырчатого типа может быть использован процесс сверления. Дополнительные прецизионные процедуры (например, гидроэрозионная обработка) могут применяться в пределах допусков ±2% для конкретных случаев применения. Однако термостойкость материалов ограничивает максимальные температуры для однодырчатых форсунок приблизительно до 270°С. Во время работы в особо трудных условиях следует иметь в распоряжении термозащитные втулки, а также охлаждаемые топливные форсунки для двигателей с большим рабочим объемом.

Формы распылителей:
1 — штифтовой распылитель;
2 — штифтовой распылитель с плоскоусеченной иглой: 2а — вид сбоку; 2b — вид спереди; 3 — многоструйный распылитель с коническим закрытым объемом; ; 4 — многоструйный распылитель с цилиндрическим закрытым объемом; 5 — распылитель с

Уважаемый посетитель! Мы физически не можем отвечать на каждый комментарий..
Для того, чтобы Вы могли самостоятельно (или с помощью ближайшего автосервиса) устранить неисправности дизеля, мы разработали ОнлайнДиагностику. Это интерактивное руководство, которое содержит все известные причины неисправностей дизельных двигателей и указывает пути достижения правильной работы конкретного двигателя.

Приглашаем вас воспользоваться ОнлайнДиагностикой прямо сейчас!

Важные моменты при выборе форсунки

Помочь в выборе газовой горелки могут продавцы-консультанты. Но как известно, на других надейся, а сам не плошай. Поэтому перед приобретением рекомендуется ознакомиться с рядом моментов.

Читайте так же:
Митсубиси аиртрек регулировка рулевой рейки

Горелка газовая Primus Eta PackLite

  • Особенности помещения. В первую очередь — это площадь. Если она менее 12 кв. м., то более разумно будет купить наддувной тип, если больше — атмосферный. Немаловажное значение также играет вентиляция. Если скорость и объём циркуляции воздуха оставляет желать лучшего, приобретать стоит наддувную газовую горелку.
  • Тип печи. Если печь работает только на газу, необходимо приобретать атмосферный вариант. В остальных случаях отлично подойдёт наддувная разновидность.
  • Мощность. Выражение «чем выше мощность — тем лучше» здесь не подходит. Это значение следует рассчитывать исходя из площади помещения. Так, на 10 кв. м. требуется 1 кВт энергии.
  • Страна-производитель. При выборе газового оборудования следует помнить, что зарубежные изделия более качественные и долговечные, чем отечественные. Поэтому в первую очередь рекомендуется обращать внимание на американские, немецкие и итальянские форсунки.

Приобретение газовой форсунки прежде всего поможет укрепить финансовое положение, а лишь затем освободить от постоянной беготни с дровами или углём. Печь на газу — очень удобное и практичное изобретение, однако необходимо помнить о взрывоопасности этого топлива. Поэтому не следует приобретать самые дешёвые и низкокачественные изделия.

Проверка герметичности системы

Далее нужно проверить герметичность системы:

  • Подключаются все газовые магистрали.
  • Обмыливаются все соединения.
  • Открывается расходный вентиль на газовом баллоне.
  • Включается зажигание автомобиля.
  • Если выявлены утечки баллонного газа, они устраняются сразу в обязательном порядке.

Процедуру проверки на герметичность нужно проводить обязательно, чтобы избежать аварийных ситуаций на дороге и обеспечить безопасность эксплуатации газового оборудования.

«Качество, которому доверяют» — девиз нашей компании, означающий неизменно высокое качество, не уступающее известным мировым аналогам, а также гордость и ответственность компании за реализованные продукты и решения.

Мы предлагаем техническую поддержку, осуществляем сервисное и гарантийное обслуживание различных типов промышленных форсунок и систем распыления. Возможности нашей компании позволяют проектировать, изготавливать промышленные форсунки и системы распыления по заданию заказчика.

Для чего нужен фильтр форсунки

Важную роль играет входной фильтр в виде мелкоячеистой сеточки, установленный перед запорным клапаном. Он предохраняет от механических примесей, загрязнений. Если при чистых выходных отверстиях производительность форсунки снижена, виноват фильтр.

Он считается разовым, поскольку форсунка не разбирается. Можно продуть его сжатым воздухом или даже заменить. Вынуть сетку поможет подходящий саморез. Замена забитого фильтра вернет автомобилю былую резвость и экономичность.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector