Схема работы форсунки ваз

Добавил пользователь Alex
Обновлено: 19.09.2024

Форсунка — важный элемент системы питания инжекторного двигателя. От работы детали зависит характер движения автомобиля, мощность и приёмистость мотора, экологические параметры. Как их обслуживать и провести замену в случае необходимости на автомобилях ВАЗ 2110–2112?

Форсунки автомобилей ВАЗ 2110–2112

Такое упрощение обычно работает, но полной гарантии совместимости форсунки с двигателем не даёт. Чтобы не обращаться лишний раз к чип-тюнеру для коррекции прошивки электронного блока управления впрыском, уточните каталожный номер детали до покупки.

Таблица: совместимость форсунок и двигателей автомобилей ВАЗ 2110–2112

Двигатель	Объём (л)	Количество клапанов	Контроллер (ЭБУ)	Прошивка	Форсунки
Двигатель	Объём (л)	Количество клапанов	Контроллер (ЭБУ)	Прошивка	Siemens	Bosch
ВАЗ-2111	1,5	8	М1.5.4	Январь-5.1	VAZ6238 (серые толстые)	0 280 150 996 (бирюзовые толстые)
ВАЗ-2111	1,5	8	М7.9.7	Январь-7.2	VAZ6393 (бежевые толстые)	0 280 158 502 (чёрные тонкие)
ВАЗ-21114	1,6	8	М7.9.7	Январь-7.2	VAZ20734 (оранжевые тонкие) VAZ20734 (жёлтые толстые)	0 280 158 017 (чёрные тонкие)
ВАЗ-2112	1,5	16	М1.5.4	Январь-5.1	VAZ6238 (серые толстые)	0 280 150 996 (бирюзовые толстые)
ВАЗ-21124	1,6	16	М7.9.7	Январь-7.2	VAZ20735 (голубые тонкие) VAZ20735 (розовые толстые)	0 280 158 022 (чёрные тонкие)

Фотогалерея: форсунки автомобилей ВАЗ 2110–2112

Форсунка Siemens VAZ6238 устанавливается на восьмиклапанные двигатели ВАЗ-2111 с ЭБУ М1.5.4 Форсунка Siemens VAZ6393 устанавливается на восьмиклапанные двигатели ВАЗ-2111 с ЭБУ М7.9.7 Форсунка Siemens VAZ20734 устанавливается на восьмиклапанные двигатели ВАЗ-21114 с ЭБУ М7.9.7 Форсунка Siemens VAZ20735 устанавливается на шестнадцатиклапанные двигатели ВАЗ-21124 с ЭБУ М7.9.7 Форсунка Bosch 0 280 158 502 устанавливается на восьмиклапанные двигатели ВАЗ-2111 с ЭБУ М7.9.7 Форсунка Bosch 0 280 158 017 устанавливается на восьмиклапанные двигатели ВАЗ-21114 с ЭБУ М7.9.7 Форсунка Bosch 0 280 150 996 устанавливается на шестнадцатиклапанные двигатели ВАЗ-2112 с ЭБУ М1.5.4 Форсунка Bosch 0 280 158 022 устанавливается на шестнадцатиклапанные двигатели ВАЗ-21124 с ЭБУ М7.9.7

Отличия форсунок для восьми и шестнадцатиклапанных двигателей

В действительности неправы ни те, ни другие. Детали должны соответствовать конструкции двигателя, модели и прошивке электронного блока управления.

При замене лучше всего устанавливать те же, что были установлены ранее. В противном случае возможны трудности с запуском и эксплуатацией на переходных режимах. Для устранения недостатков придётся корректировать прошивку, что в гаражных условиях практически невозможно.

Впрыск топлива в цилиндр был известен еще на самой заре автомобилестроения. В начале 1890-х годов немец Рудольф Дизель и англичанин Герберт Акройд-Стюарт защитили права на собственные схемы двигателя внутреннего сгорания, работающего на мазуте.
Владимир Бекренёв
bvy.su

Замена форсунок автомобилей ВАЗ 2110–2112

Поломки форсунок вызывают перебои в подаче топлива в цилиндры и нарушение пропорций горючей смеси. Эти последствия отражаются на характере движения автомобиля, работе зажигания, расходе топлива, стабильности холостых оборотов и содержании СО в выхлопе.

Таблица: неисправности форсунок инжекторных двигателей

Для замены форсунок понадобится следующий инструмент:

рожковые ключи на 17 и на 13,
шестигранный ключ на 5,
торцевые ключи на 10 и на 13,
крестообразная отвёртка.

Чтобы добраться до этих деталей, следует снять топливную рейку. Последовательность демонтажа для восьми и шестнадцатиклапанных моторов различна.

Снятие топливной рейки восьмиклапанного двигателя ВАЗ-2111

Отключите аккумулятор от корпуса автомобиля.
Отсоедините вакуумную магистраль от регулятора давления топлива.
Ослабьте штуцеры подачи и слива бензина, стравите давление. Открутите топливопроводы, запомните их положение.

Ослабьте штуцеры подачи и слива бензина, стравите давление. Открутите топливопроводы

Отсоедините электроразъём рейки

Открутите и снимите кронштейн крепления подающей и сливной трубки

Открутите крепления рейки

Потяните рейку, вытащите форсунки из мест посадки. Извлеките рейку

Инженер Йонас Хессельман (Jonas Hesselman) сумел объединить идеи… В 1925 году он выпустил первый в истории транспорта двигатель с непосредственным бензиновым впрыском. Это был своеобразный гибридный двигатель, работавший на всем, что горит: топливом для него могли служить бензин, керосин, солярка, масло…
Владимир Бекренёв
bvy.su

Демонтаж топливной рейки двигателя ВАЗ-2112

Отключите аккумуляторную батарею.
Снимите защитный щиток двигателя.
Отсоедините от свечей высоковольтные провода.
Ослабьте хомуты воздушного и картерного шланга. Снимите воздушный шланг в сборе.

Ослабьте хомуты воздушного и картерного шланга. Снимите воздушный шланг в сборе

Отсоедините от дроссельного узла шланг вентиляции первого контура картера

Ослабьте крепление, выведите тросик заслонки из кронштейна

Открутите крепления дроссельного узла

Отсоедините от ресивера шланг электропневмоклапана

Отсоедините шланг вакуумного усилителя

Отверните крепления ресивера

Ослабьте хомуты впускного коллектора

Снимите ресивер, закройте отверстия коллектора пробками

Отсоедините от крышки головки блока цилиндров шланг картерной вентиляции

Отверните крепление, снимите направляющую трубку указателя масляного уровня

Отсоедините электрический разъём топливной рейки

Открутите штуцеры, отсоедините шланги подачи и слива топлива

Отверните крепление, снимите кронштейн трубок подачи и слива топлива

Отверните шестигранником винты крепления топливной рейки

Снимите топливную рейку в сборе

Снятие деталей

Форсунки можно снять и заменить после того, как демонтирована топливная рейка.

Сожмите фиксирующую пружину, отсоедините электрический разъём каждой форсунки

Сдвиньте и снимите фиксатор положения форсунки на топливной рейке

Покачивая, вытащите форсунку. Снимите все форсунки, требующие замены

Установку новых форсунок, топливной рейки и других демонтированных деталей произведите в обратной последовательности.

Не используйте бывшие в употреблении резинки форсунок, установите новые, предварительно смазав моторным маслом.

При необходимости замените уплотнительные кольца топливных трубок.

Ремонт

Прежде чем снимать форсунки с демонтированной рейки, целесообразно проверить их работоспособность. Для проверки понадобятся:

четыре одинаковые ёмкости,
тестер,
провода.

Проверка работоспособности

Подсоедините к рейке с форсунками шланги подачи и слива бензина и разъём питания.
Установите рейку над мерными ёмкостями.

Установите рейку над мерными ёмкостями

Форма облака у всех форсунок должна быть примерно одинакова

После войны Германия получила запрет на разработку инжекторов для авиационных двигателей. И инженеры занялись адаптацией систем непосредственного впрыска для легковых автомобилей, обнаружив еще одно их немаловажное достоинство по сравнению с карбюраторами — экономичность.
Владимир Берестенёв
bvy.su

Замена или промывка?

Таблица: неполадки в работе форсунок

Неисправность	Способ устранения
пониженная производительность	промывка, замена при неудачной промывке
подтекание	промывка, замена при неудачной промывке
повышенная производительность	замена
зависание клапана	замена
нестабильное зависание клапана	промывка, замена при неудачной промывке
завышенное или заниженное сопротивление обмотки	замена

В перечисленных случаях промывка не панацея. Использовать этот способ следует, учитывая пробег и качество обслуживания во время эксплуатации.

В процессе работы сопла форсунок неизбежно закоксовываются, забиваются смолистыми отложениями. Картину усугубляет низкокачественное топливо, вместе с которым в неё могут попасть дополнительные загрязнители.

Какое-то время распылители топлива продолжают работать без видимых изменений, но рано или поздно загрязнители накапливаются, изменяя форму факела и снижая производительность.

Продолжительность жизни форсунок ограничена даже при использовании самого чистого топлива. Изготовители рекомендуют менять их через каждые 100–120 тыс. км пробега. Ввиду того что автомобилисты пользуются неидеальным бензином, а тем, которое можно купить на заправках, деталь приходится менять уже через 80–100 тыс. км.

Дело в том, что избавляясь от незначительных отложений по мере их накопления, владелец продлевает жизнь расходника, так как загрязнители не успевают нанести невосполнимый урон.

Чтобы продлить срок безотказной эксплуатации и отдалить замену, следует регулярно примерно через 3–5 тыс. км пробега, заливать в бак чистящую жидкость для форсунок либо использовать её иным способом, рекомендованным производителем.

Мнения автомобилистов об эффективности и безопасности инжекторной химии противоречивы. Многие опасаются, что промывка без снятия с двигателя засоряет цилиндры.

Чтобы свести к минимуму накопление отложений, изготовители рекомендуют проводить дополнительную профилактическую промывку специальными средствами каждые 30 тыс. км пробега.

Таблица: целесообразность промывки и замены в зависимости от пробега

Пробег (тыс. км)	Промывка	Замена
до 30	профилактическая промывка добавками в топливо каждые 3–5 тыс. км	индивидуальная замена неисправных деталей
30–80	профилактическая промывка специальным средством каждые 30 тыс. км	индивидуальная замена
80–120	профилактическая промывка специальным средством каждые 30 тыс. км	полная замена всех форсунок при выявлении хотя бы одной неисправной

Промывка без снятия с двигателя

При первых признаках засорения форсунок не следует откладывать ремонт в долгий ящик, так как промедление лишь усугубляет ситуацию. Можно обратиться за помощью к профессионалам, но можно промыть и самостоятельно.

Чтобы собрать самодельное приспособление и промыть их, понадобится:

промывочная жидкость — 1 л;
пластиковая бутылка с крышкой;
фильтр тонкой очистки топлива;
резиновый шланг диаметром 12 мм — 1 м;
хомут 12–14 мм — 2 шт.;
ниппель в сборе (грибок) — 2 шт.;
ножной или электрический насос с манометром.

Просверлите в дне и крышке бутылки отверстия, установите в них ниппели

Соедините шлангом ниппель крышки бутылки и фильтр очистки топлива

Присоедините к входному штуцеру топливной рейки выход фильтра самодельного промывочного приспособления

Аналогичным образом можно промывать снятую с двигателя топливную рейку в сборе без демонтажа форсунок.

Промывка снятых с двигателя

Чтобы промыть снятую с двигателя форсунку, необходимо создать на её входе повышенное давление чистящей жидкости, а затем периодически включать и выключать электромагнитный клапан, имитируя работу электронного блока управления автомобиля.

Повышенное давление легко создать, используя очиститель для карбюратора в аэрозольном баллончике. Кроме него, понадобятся:

источник постоянного напряжения 12 В,
провода,
кнопка без фиксации,
клеммы для подключения к форсунке,
одноразовый шприц 5 мл,
кембрик (пластиковая трубочка) для соединения шприца и распылителя баллончика,
ёмкость для сбора промывочной жидкости.

Вытащите из шприца поршень. Соедините кембриком носик шприца и распылитель аэрозольного баллончика. Зафиксируйте соединение проволокой или скотчем.
Подсоедините форсунку к источнику питания через кнопку.
Наденьте широкий конец шприца на вход форсунки.

Наденьте широкий конец шприца на вход форсунки

Замена уплотнительных колец

Чтобы исключить подтекание топлива, не используйте повторно уплотнительные кольца распылителя и корпуса форсунки. Их меняют новыми при каждом снятии по любому поводу.

Для удаления старого кольца достаточно подцепить его отвёрткой. При установке новых не пользуйтесь твёрдым инструментом, устанавливайте уплотнители руками. Перед монтажом форсунки смажьте резинки моторным маслом.

Для удаления старого кольца достаточно подцепить его отвёрткой

Инжекторный двигатель совсем несложный, как иногда полагают владельцы карбюраторных машин. Форсунки — надёжные детали, которые требуют лишь чуточку внимания. Проявите его, и мотор отблагодарит.

Форсунка является элементом системы подачи топлива (системы питания) инжекторных двигателей автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099.

Форсунки системы впрыска топлива автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099

1. Назначение форсунок.

Форсунки инжекторного двигателя 2111 автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 предназначены для точной, дозированной подачи топлива в его впускной коллектор на разных режимах работы.

2. Расположение на двигателе.

Форсунки расположены в топливной рампе системы подачи топлива. Каждая из четырех форсунок одним концом вставлена в посадочное гнездо в топливной рампе, другим концом в отверстие во впускном коллекторе двигателя.

3. Устройство форсунки.

Форсунка представляет собой устройство для подачи топлива с электромагнитным игольчатым запорным клапаном. С одной стороны (из топливной рампы) в форсунку, через имеющийся в ней топливный фильтр, поступает под давлением топливо. С другой стороны оно впрыскивается через распылитель во впускной коллектор двигателя, на впускной клапан. Распылитель форсунки имеет четыре калиброванных выходных отверстия. В корпусе форсунки расположен электромагнит, который при подаче на него напряжения поднимает иглу, освобождая путь топливу, и возвратная пружина, возвращающая иглу в исходное запирающее подачу топлива положение при обесточивании электромагнита.

Посадка форсунки в топливной рампе и впускном коллекторе уплотнена резиновыми колечками. Помимо этого, в топливной рампе, она закреплена пружинной стопорной скобой.

Электромагнит имеет выводы, которые находятся в соединительной колодке форсунки. Туда присоединяется жгут проводов ЭСУД.

4. Принцип действия форсунки.

В форсунку, из топливной рампы, постоянно поступает под давлением топливо. Контроллер подает напряжение (управляющий импульс) на электромагнитный клапан форсунки, отпирая его. Находящееся под давлением топливо попадает в распылитель форсунки и впрыскивается во впускной коллектор в виде так называемого конического факела. В коллекторе топливо смешивается с воздухом и засасывается в цилиндры через впускные клапана. Продолжительность открытия форсунки и соответственно объем впрыскиваемого топлива регулируется контроллером и зависит от режима работы двигателя (продолжительность импульса). При обесточивании клапана запорная игла, под действием возвратной пружины, возвращается в исходное положение, запирая его и прекращая подачу топлива.

5. Неисправности форсунок.

При применении некачественного топлива или загрязнении системы питания форсунки выходят из строя, так как загрязняется их распылитель. При работе форсунки топливо не распыляется, а просто вытекает или капает из нее. Нарушается смесеобразование, в результате чего двигатель начинает неустойчиво работать на разных режимах. Падает его мощность и приемистость, появляются рывки, провалы и подергивания в работе. При зависании иглы клапана форсунки в открытом положении возможно калильное зажигание после остановки двигателя, так как топливо продолжает в него поступать. Топливо попадает в поддон двигателя, после чего моторное масло пахнет бензином и теряет свои свойства. Выйти из строя может и электрическая часть форсунки (обрыв, короткое замыкание ее обмотки). В этом случае форсунка подлежит замене. При загрязнении, форсунки можно промыть на специальном стенде и восстановить на некоторое время их работоспособность.

Так же форсунки начинают менее эффективно работать при падении по каким-либо причинам давления в топливной рампе.

6. Применяемость форсунок в системе впрыска топлива автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099.

В системе подачи топлива инжекторного двигателя автомобилей ВАЗ 21083, 21093, 21099 применяются электромагнитные форсунки производства GM: 2111-1132010-01 и аналогичные отечественного производства: 2111-1132010-02, 2111-1132010-03, 2111-1132010-04. Помимо этого можно использовать форсунки фирмы BOSH и SYMENS со схожими характеристиками.

Примечания и дополнения

— На автомобилях ВАЗ 21083, 21093, 21099 применяется распределенный впрыск топлива через форсунки, то есть на каждый цилиндр по форсунке, при этом рабочая часть форсунок расположена во впускном коллекторе двигателя.

— Номинальное сопротивление обмотки форсунки при 20 градусах по Цельсию составляет 11,7 – 12,6 Ом.

Форсунка (инжектор) — конструктивный элемент системы впрыска, назначение которого заключается в дозированной подаче топлива, подводимого к ней под высоким давлением, его распылении в камере сгорания (впускном коллекторе) и образовании топливно-воздушной смеси.

Принцип работы форсунки

Рис. Пример конструкции форсунок систем распределённого (а) и центрального (моно) впрыска (б): 1 — топливный фильтр, 2 — уплотни тельные кольца, 3 — запирающий элемент, 4 — седло, 5 — пружина, 6 — обмотка, 7 — корпус, 8 — электрический разъём

Устройство электрической форсунки может быть разным(примеры конструкций приведены на рисунке), но принцип работы одинаков для всех типов форсунок.

Форсунка представляет собой определённой формы ёмкость с топливом. С одной стороны топливо под давлением поступает из топливной магистрали через фильтровочную сетку, а с другой стороны в распылённом состоянии попадает в рабочую область ДВИГАТЕЛЯ, если подано напряжения на солсноццальный клапан форсунки.

MOНO впрыск — форсунка одна (обычно рядный двигатель до 4-х цилиндров)
ДУБЛЬ MOНO впрыск — две форсунки, работающие на две половины, обычно 6-ти цилиндрового, V-образного двигателя
РАСПРЕДЕЛЁННЫЙ впрыск — по одной форсунке на цилиндр, рабочая часть расположена во впускном коллекторе
ПРЯМОЙ впрыск — по одной форсунке на цилиндр, рабочая часть расположена внутри цилиндра
ПУСКОВАЯ — одна на двигатель, рабочая часть расположена во впускном коллекторе

Форсунки бывают НИЗКООМНЫЕ (от 1 до 7 Ом) и ВЫСОКООМНЫЕ (от 14 до 17 Ом). Низкоомные форсунки управляются пониженным напряжением или в цепях управления имеются добавочные сопротивления (5-8 Ом). Фрагмент схемы с добавочными сопротивлениями (152) приведен на рисунке.

Рис. Фрагмент схемы системы управления и фото блока сопротивлений.

Рис. Форма факела распылённого топлива различна.

Осциллограмма, отображающая форму импульса на форсунке, с системой впрыска от порта (PFI) и системы последовательного впрыска (SFI), которые используют привод выключаемого транзистора насыщения, изображена рядом и отмечена буквой А. Соленоиды форсунок включаются блоком управления двигателем. Напряжение резко падает, когда клапан открыт, а затем, при выключении напряжения, резко возрастает (из-за индуктивности соленоида). Ширина импульса изменяется в зависимости от нагрузки двигателя.

Осциллограмма, отображающая форму импульса на форсунке системы моновпрыска (TBI). Такие системы для включения и выключения форсунок используют формирователи пиковых токов и токов синхронизации. Клапаны соленоидов форсунок включаются при наличии высокого тока питания, подаваемого от блока управления двигателем.

После срабатывания, ток уменьшается и поддерживает клапан в открытом состоянии. Наблюдается резкое падение напряжения при первом открытии клапана, а затем резкое увеличение напряжения, когда формирователь тока создаст меньший ток синхронизации, чем высокий ток включения. Когда соленоид отключается(после периода синхронизации) создаётся амплитуда напряжения, обусловлештя индуктивностью катушки соленоида (схема В).

Некоторые формирователи пиковых токов и токов синхронизации производят быстрые переключения напряжения во время периода синхронизации из-за низкого сопротивления обмотки соленоида форсунки (схема С).

Рис. Форсунка распределённого впрыска топлива.

Ниже приведены схемы подключения форсунок при одновременном, групповом и фазированном впрыске топлива.

При одновременном и групповом методе все форсунки, соединённые параллельно впрыскивают топливо одновременно, причём за один оборот коленвала впрыскивается половина полной порции топлива.

Такой метод соединения форсунок использовался на а\м выпуска 80 х — начала 90 х годов.

Современные системы управления двигателями используют последовательный или фазированный впрыск топлива. Такой метод управления позволяет увязывать момент впрыска с моментом открытия впускного клапана в конкретном цилиндре, изменять количество подаваемого топлива в цилиндр.

Рис. Схемы подключения форсунок при одновременном, групповом и фазированном впрыске топлива

На схемах использованы следующие обозначения: 1,2,3,4 — форсунки, 5 — ЭБУ двигателем.

Форсунки систем прямого впрыска топлива отличаются от форсунок, применяемых на системах впрыска топлива во впускной коллектор. Распылитель форсунки расположен непосредственно в камере сгорания и испытывает большие температурные нагрузки и нагрузки высокого давления. Форсунка прямого впрыска длиннее, т.к. необходимо пройти толщину головки блока. Давление топлива значительно выше, чем в обычных системах впрыска и факел распыла имеет свои особенности для каждого двигателя. Эти особенности систем прямого впрыска можно отнести к бензиновым и дизельным двигателям. На рисунке показана форсунка и её осциллограмма двигателя HDI СИТРОЕН. Сопротивление обмотки соленоида форсунки 0,3 — 1 Ом.

Рис. Форсунка системы прямого впрыска HDI и осциллограмма, снятая на режиме XX.

Расположение

ПУСКОВАЯ форсунка обычно расположена во впускном коллекторе таким образом, чтобы её широкий факел распылённого топлива (до 90 градусов) попадал в район впускных клапанов всех цилиндров.

Форсунка МОНО впрыска расположена на месте обычного карбюратора и топливо впрыскивается в общий объём впускного коллектора.

Форсунки РАСПРЕДЕЛЕННОГО впрыска расположены на впускном коллекторе в районе впускных клапанов каждого цилиндра. Если впускных клапана два, то факел распылённого топлива состоит из двух частей, каждая из которых направлена под один из клапанов.

Форсунки ПРЯМОГО впрыска расположены в головке блока. Распылитель расположен в цилиндре и имеет узкую щель, формирующую факел, направленный под углом к днищу поршня.

Одно из принципиальных отличий систем прямого впрыска топлива в том, что в зависимости от режима работы двигателя давление топлива регулируется в пределах 80-130 атм. Система управления контролирует как момент впрыска, происходящий во время такта всасывания, так и порцию топлива, изменяя давление в трубопроводе и длительность открытия форсунки.

Неисправности форсунки

Сопротивление обмотки форсунки должно соответствовать справочным данным. Обычно форсунки на входе имеют мелкую сетку, которая может забиться мелкими частичками примесей или ржавчины из бака и топливных магистралей.

Если впускная сетка не задержала примеси, то проходя через запирающий элемент и седло форсунки, эти части получают дополнительный износ из-за абразивных свойств посторонних частиц. Постепенно форма факела меняется или вообще пропадает и форсунка льёт топливо обычной струйкой, что не способствует правильной работе двигателя.

На распылителе форсунки постепенно скапливаются смоляные отложения. Иногда отложения образовываются в результате использования на двигателе газовой установки.

Методика проверки

Ремонт форсунки

Как временную меру, можно рекомендовать промывку форсунки в промывочной установке. Продувку сжатым воздухом в открытом состоянии с обеих сторон, но обычно всё заканчивается заменой форсунок на новые.

Видео: Устройство и принцип действия насос форсунки. Принцип работы форсунки инжекторного двигателя. Изучаем Common Rail. Дизельные форсунки. Разбираем топливную форсунку. Промывка топливной форсунки своими руками. Что убивает форсунки дизельного двигателя. Регулировка дизельных форсунок на стенде в домашних условиях. Работа распылителя и стенда КИ-562

Форсунка — это элемент системы впрыска, предназначенный для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунки используются в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают:

электромагнитные форсунки
электрогидравлические форсунки
пьезоэлектрические

Рис. Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Бош:
1 – отводящий дроссель; 2 – игла; 3 – распылитель; 4 – пружина запирания иглы; 5 – поршень управляющего клапана; 6 – втулка поршня; 7 – подводящий дроссель; 8 – шариковый управляющий клапан; 9 – шток; 10 – якорь; 11 – электромагнит; 12 – пружина клапана

Форсунка состоит из:

электромагнита 11
якоря электромагнита 10
маленького шарикового управляющего клапана 8
запорной иглы 2
распылителя 3
поршня управляющего клапана 5
подпружиненного штока 9

Шарик клапана прижимается к седлу с усилием пружины и электромагнита. Сила пружины рассчитана на давление до 100 кг/см2, что значительно ниже давления в линии высокого давления (250…1800 кг/см2), поэтому только при приложении усилия электромагнита шариковый клапан не отойдет от седла, отделяя аккумулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки в нерабочем состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя – это предотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя.

Рис. Принцип действия электрогидравлической форсунки:
а – форсунка в закрытом состоянии; b – форсунка в открытом состоянии; c – фаза закрытия форсунки

При создании давления в аккумуляторе, оно действует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень управляющего клапана 5. Поскольку площадь рабочей поверхности поршня на 50% больше площади конусной поверхности иглы, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу.

При подаче напряжения от блока управления на электромагнит 11, шток 9 якоря штока поднимается и открывается шариковый управляющий клапан 8. Давление в камере управления 7 падает в результате открытия дроссельного отверстия и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего клапана в зону слива. Давление на поршень управляющего клапана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее. Запорная игла 2 при этом под действием высокого давления в кармане распылителя 3 открывается. Количество подаваемого топлива зависит от времени подачи напряжения в электромагнит 11, а значит от времени открытия шарикового управляющего клапана 8. При прекращении подачи напряжения на электромагнит 11, якорь под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый управляющий клапан закрывается, давление в камере управления восстанавливается через специальный жиклер. Под действием давления топлива на поршень управляющего клапана 5, имеющего диаметр больше диаметра иглы, последняя закрывается.

На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограничитель подачи топлива. Он предотвращает опорожнение аккумулятора через форсунку с зависшей иглой или клапаном управления, а также повреждение соответствующего цилиндра дизеля. В нем используется принцип возникновения разницы давлений по обе стороны от клапана 1 при прохождении топлива через его жиклеры 2. Сечение жиклеров, затяжка пружины 3 и диаметр клапана подобраны по максимальной продолжительности и расходу, т.е. подаче топлива.

Рис. Аварийный ограничитель подачи топлива через форсунку

Известно, что при подаче электрического напряжения на пьезокерамическую пластинку она на несколько микрон изменяет свою толщину.

Пьезоэлемент, являющийся исполнительным элементом форсунки, представляет собой параллелепипед длиной 30…40 мм, состоящий из спеченных между собой 300 керамических пластинок (кристаллов), расширяющийся на 80 мкм всего за 0,1 мс, чего достаточно чтобы воздействовать на иглу форсунки с усилием 6300 Н. При этом для управления пьезоэлементом используют напряжение бортовой сети автомобиля.

Для усиления пьезоэффекта в керамику добавляют палладиум и цирконий. Пьезоэлемент потребляет энергию только при подаче напряжения и регенерирует ее при выключении напряжения, таким образом, являясь регенератором энергии.

Использование пьезоэлемента, кроме быстроты срабатывания, обеспечивает большую силу открытия клапана сброса давления над иглой форсунки и высокую точность хода для быстрого сброса давления подачи топлива.

Электрогидравлическая форсунка с пьезоэлементом показана на. Основными составляющими форсунки являются модуль исполнительного элемента, состоящего из пьезоэлектрического элемента и его составляющих, модуль плунжера, состоящего из поршней, амортизатора давления и пружины, клапан переключения, игла. Для окончательной очистки топлива применяется специальный стержневой фильтр.

Рис. Разрез пьезоэлектрогидравлической форсунки:
1 – патрубок рециркуляции; 2 – электрический разъем; 3 – стержневой фильтр; 4 – корпус форсунки; 5 – пьезоэлектричесий элемент; 6 – сопряженный поршень; 7 – поршень клапана; 8 – клапан переключения; 9 – игла форсунки; 10 – амортизатор давления

Увеличение длины модуля исполнительного элемента преобразуется модулем соединителя в гидравлическое давление и перемещение, воздействующие на клапан переключения. Модуль плунжера действует как гидравлический цилиндр. На него постоянно воздействует давление подачи топлива 10 кгс/ см2 через редукционный клапан в обратной магистрали.

Топливо выполняет роль амортизатора давления между плунжером соединителя выпускного дросселя 8 и плунжером клапана 5 в модуле плунжера. Из пустого закрытого инжектора (присутствует воздух) воздух удаляется при стартерном пуске двигателя (с частотой вращения вала стартера). Помимо этого, инжектор наполняется топливом, подаваемым погруженным в топливном баке насосом, проходящим через управляемый обратный клапан против направления потока топлива.

Клапан переключения состоит из пластины клапана, плунжера клапана 5, пружины клапана и пластины дросселя 3. Топливо под давлением протекает через впускной дроссель 4 в пластине дросселя к игле форсунки и в камеру над иглой форсунки. Благодаря этому происходит выравнивание давления над и под иглой форсунки. Игла форсунки удерживается в закрытом положении силой пружины форсунки. При нажиме плунжера клапана 5 открывается канал выпускного дросселя и топливо под давлением вытекает через выпускной дроссель 8 большего размера, расположенный над иглой форсунки. Топливо под давлением поднимает иглу форсунки, в результате чего происходит впрыск. Благодаря быстрым командам на переключение пьезо-электрического элемента за один рабочий такт друг за другом производятся несколько впрысков.

Рис. Принцип работы пьезофорсунки:
1 – игла форсунки; 2 – пружина форсунки; 3 – пластина дросселя; 4 — впускной дроссель; 5 – плунжер клапана; 6 – линия высокого давления; 7 – соединительный элемент; 8 – выпускной дроссель; а – форсунка закрыта; б — форсунка открыта

Рис. График процесса двойного впрыска и характер распыления топлива

При холодном двигателе и в режиме, приближенном к холостому ходу, происходит два предварительных впрыска. При увеличении нагрузки предварительные впрыски один за одним прекращаются, пока при полной нагрузке двигатель не перейдет в режим основного впрыска. Оба дополнительных впрыска необходимы для регенерации сажевого фильтра.

Рис. Характер протекания процесса многоступенчатого впрыска

Время между предварительным впрыскиванием и основным впрыскиванием составляет 100 мс. Объем топлива, попадающего в цилиндр в момент каждого предварительного впрыскивания, составляет 1,5 мм3. Это делается для равномерного распределения давления в камере сгорания и, соответственно, уменьшения шума, создаваемого в процессе сгорания. После впрыскивания, в свою очередь, служат для снижения токсичности отработавших газов. Если в конце цикла сгорания произвести еще одно впрыскивание в цилиндр, то оставшиеся частицы сгорают лучше. Кроме того, в случае, когда во впускной системе установлен фильтр для улавливания несгоревших частиц, такая технология за счет высокой температуры способствует его очистке. Это особенно актуально для двигателей с большим рабочим объемом.

Более того, сейчас стало возможным использовать до семи тактов впрыска вместо трех за один рабочий процесс. Благодаря этому появляются новые возможности для увеличения номинальной мощности двигателя и еще более точного контроля за составом отработавших газов.

Новое поколение форсунок позволяет регулировать не только количество впрыска по времени и его фазы, но и управлять подъемом иглы, что позволяет более четко управлять процессом впрыска.

В настоящее время производители дизельной топливной аппаратуры, например фирма Бош, разработала системы Common Rail с давлением впрыска до 2500 кгс/см2. В этих системах форсунка отличается от традиционной тем, что максимальное давление создается не гидроаккумуляторе, а в самой форсунке. Она снабжена миниатюрным гидроусилителем давления и двумя электромагнитными клапанами, позволяющими варьировать момент впрыска и количество топлива в пределах одного рабочего цикла. Таким образом, здесь совмещены принципы работы Common Rail и форсунки.

Другим направлением форсунок фирмы Bosch является устройство в форсунках небольшого напорного резервуара, сокращающего обратный ход к циклу низкого давления. Это позволяет увеличить давление впрыска и КПД системы.

Довольно часто топливные форсунки из-за низкого качества топлива загрязняются, что делает их пропускную способность немного ниже и приводит к недостатку топлива и потери мощности автомобиля.

В данной статье речь пойдет о топливных форсунках на Ладе 110, а именно об их назначении, конструкции, расположении, признаках неисправности, способах промывки и замене.

Назначение

Топливные форсунки предназначены для распыления топлива, которое смешивается с воздухом, образуя топливную смесь, после чего поступает в камеру сгорания. Форсунки пришли на смену старому карбюраторному впрыску, который производил моновпрыск на все 4-цилиндра, а форсунки позволили производить индивидуальный впрыск для каждого цилиндра. Исходя из этого, можно обозначить назначение топливных форсунок – это подача топлива под давлением в камеру сгорания определенного цилиндра. Всего на ВАЗ 2110 четыре топливные форсунки, которые подключены в одну систему, к топливной рампе.

Устройство

Топливная форсунка это электромеханическая деталь, которая под действием электрического тока открывается канал и пропускает зажатое топливо через распылитель в камеру сгорания. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан, на якоре которого имеется запорная планка, когда на обмотке форсунки появляется напряжение, якорь втягивается, тем самым открывая канал для прохождения топлива.

Форсунка состоит из множества деталь, но наиболее часто риску загрязнения подвержен сетчатый фильтр, который засоряется из-за продуктов сгорания топлива и некачественного топлива.

Форсунка состоит из:

Уплотнительного кольца;
Сетчатого фильтра;
Электрического разъема;
Обмотки;
Возвратной пружины;
Якоря;
Корпуса;
Иглы;
Штифта;

Расположение

Форсунки распложены напротив каждого цилиндра и вставляются в специальные фрезерованные отверстия в ГБЦ с одной стороны, а с другой стороны они собраны в единую систему через топливную рампу. Все 4 форсунки подключены параллельно и распыляют одинаковое количество топлива в цилиндры.

В 16-ти клапанном двигателе, топливная рампа расположена на передней части ГБЦ, под впускным ресивером.

Возможные поломки

Чаще всего топливные форсунки выходят из строя со следующими неисправностями:

Загрязнение фильтра;
Перегорание обмотки;
Трещина в корпусе;
Засыхание резинок;

Признаки неисправности

Довольно часто форсунки выходят из строя из-за перегорания обмотки либо загрязнения, что серьезно сказывается на работе двигателя. Если в первом случае форсунка отказывает полностью и это трудно не заметить, то во втором случае при загрязнении определить неисправность форсунки довольно сложно, но все же она будет показывать признаки, по которым можно узнать, исправна форсунка или нет.

Признаки поломки форсунки:

Двигатель троит;
Потеря мощности;
Пропала динамика автомобиля;
Плохо запускается ДВС;

Все эти симптомы косвенны и могут наблюдаться при других проблемах в автомобиле, для более детального определения неисправностей в форсунках необходимо проводить их диагностику.

Проверка

Проверку форсунок можно произвести путем замера давления топлива, а уже проверить более детально форсунки можно только после их снятия.

Проверка давлением топлива

Такая проверка довольно примитивная и не определит поломку форсунки с 100% эффектом, а заключается данная проверка в определении протечки форсунки. Топливные форсунки должны держать давления бензина и не пропускать его, довольно часто случается, что они начинают пропускать топливо, которое затем стекает в цилиндры.

Замерив, давление топлива можно определить, есть ли протечка или нет, но следует отметить, что данная процедура без снятия не даст точного результата, так как давление может падать и по другим причинам.

Проверка после снятия

Необходимо подать давление напрямую на форсунку и посмотреть пропускает ли она топливо при закрытом клапане.

Вторым этапом необходимо проверить четкость распыления топлива, то есть на предмет загрязнения форсунки. Для этого необходимо подключить форсунку к стенду, либо собрать собственную схему для промывки форсунок.

Промывка форсунок ВАЗ 2110

Промыть форсунки можно тремя способами: с помощью специальной промывки, на станции технического обслуживания (СТО) и своими руками самостоятельно. Первый способ не дает нужного эффекта и зачастую даже усугубляет положение, а промывка на СТО встает в копеечку, что не каждый автолюбитель захочет тратить на такую легкую процедуру. Поэтому правильнее всего будет произвести промывку своими руками.

Для самостоятельной промывки необходимо изготовить цепь питания форсунки, для этого нам понадобиться:

Очиститель карбюратора;
Провода 2 м;
Кнопка ВКЛ/ВЫКЛ;
Лампа на 12В;
Разъем форсунки;
Шприц;

Сборка электрической цепи

Для промывки форсунки необходимо подавать на нее питание, для этого потребуется собрать электрическую цепь по схеме представленной ниже. Такую сборку произвести не сложно, достаточно лишь внимательно посмотреть на рисунок и все станет понятно.

Видео промывки

Ремкомплект форсунок

Если форсунки не удается промыть и они уже находятся в удручающем состоянии можно воспользоваться ремкомплектом топливных форсунок для ВАЗ 2110, он продается в обычных магазинах автомобильных запчастей для отечественных авто. Стоимость данного комплекта невелика и составляет примерно 200-300 рублей.

В ремкомплект входит:

Уплотнительные кольца;
Сеточки;
Фиксаторы;
Фильтры и т.п.

Стоимость

Цена на топливные форсунки для ВАЗ 2110 зависит от их производителя и модели, так же большую роль в цене оказывает сам продавец и регион в котором будет производиться покупка. Иногда цены за одну форсунку могут превышать 1500 рублей.

Снятие форсунок

Инструмент, который понадобиться:

Плоская и крестовая отвертки;
Набор рожковых ключей;
Набор шестигранников;

После подготовки инструмента можно приступать к снятию.

Сбрасываем давление топлива, путем отключения разъема бензонасоса, который находится под задним сиденьем автомобиля.
Запускаем мотор и даем ему поработать, пока он не заглохнет, после чего приступаем к снятию форсунок.
Откручиваем трубки подачи и обратки (если она есть) топлива двумя ключами на 17 мм.
Откручиваем трубки от топливной рампы.
Откручиваем рампу от ГБЦ шестигранником (2 болта).
Тянем рампу в сторону от ГБЦ и вынимаем ее.
Затем снимаем фиксаторы форсунки и вытягиваем ее из рампы.

Демонтаж форсунок 16-ти клапанного ДВС

Сбрасываем давление топлива, путем отключения разъема бензонасоса, который находится под задним сиденьем автомобиля.
Запускаем мотор и даем ему поработать, пока он не заглохнет, после чего приступаем к снятию форсунок.
Откручиваем трубки подачи и обратки (если она есть) топлива двумя ключами на 17 мм.
Откручиваем трубки от топливной рампы.
Откручиваем крепления ресивера две гайки.
Откручиваем хомуты с манжет, соединяющих ресивер и впускной коллектор.
Разъединяем ресивер от впускного коллектора.
Откручиваем рампу от ГБЦ шестигранником (2 болта).
Тянем рампу в сторону от ГБЦ и вынимаем ее.
Затем снимаем фиксаторы форсунки и вытягиваем ее из рампы.

Видео

Читайте также: