Особенности работы распылителя форсунки

Принцип работы распылителя форсунки: особенности

Для снятия и замены распылителя форсунки необходимо иметь представление о принципе работы всей дизельной системы. Форсунка сама по себе служит для впрыска горючего в камеру сгорания дизельного двигателя. Этот фактор имеет определяющее влияние на эффективность смесеобразования и процесса сгорания топлива, что в свою очередь влияет на характеристики двигателя и уровень шума.

Максимальную эффективность работы форсунки достигается ещё на этапе проектирования, учитывая принципы устройства топливной системы и конструкции двигателя для обеспечения оптимальной работы в дальнейшем.

Функции автомобильных форсунок

Работа распылителей форсунок является одной из основных функций в любой топливной системе. Производители и конструкторы должны обладать высокой квалификацией и специальными знаниями.

От работы этого элемента зависят следующие факторы:

• Характеристики формирования кривой впрыска топлива, которые обеспечивают точность подъема давления и распределение горючего в соответствии с углом поворота коленчатого вала двигателя;
• Тонкость оптимального распыления топлива и его равномерное размещение в камере сгорания;
• Эффективная изоляция системы впрыска топлива от камеры сгорания.

Роль распылителей

Перед снятием форсунки необходимо понимать ее функциональные особенности. Распылитель форсунки является частью камеры сгорания и постоянно подвергается механическому и термическому воздействию всего двигателя, а также системы впрыска топлива. При работе на максимальной частоте вращения холостого хода форсунка практически не впрыскивает топливо, однако с увеличением частоты вращения объем подачи топлива резко возрастает. Учитывая этот фактор, распылитель обладает высокотемпературным сопротивлением, что позволяет ему выдержать режим работы дизельной системы.

Под воздействием давления топлива распылители открываются, а их характеристиками циклической подачи топлива являются: начало подъема иглы распылителя, продолжительность впрыска и форма подачи. При снижении давления топлива форсунка быстро и надежно закрывается, при этом значение давления закрытия на 40 бар выше максимального давления сгорания. Это условие необходимо для предотвращения нежелательного подвпрыска или проникновения горячих газов из камеры сгорания к распылителю.

Многообразие аналогов

Невозможно эффективно заменить вышедшие из строя запчасти без учета их особенностей. Для топливных насосов высокого давления корпус форсунок содержит распылители разных типов: рядного многоплунжерного (Тип РЕ), распределительного (VE/VR) и индивидуального (UPS). Это позволяет устанавливать детали для впрыска топлива в двигатель, создавая единое функциональное целое.

Распылитель форсунки

Системы впрыска высокого давления, такие как Common Rail (CR) или системы с насос-форсунками (UIS), имеют встроенные распылители, расположенные в корпусе. Для двигателей с разделенными камерами сгорания подходит штифтовой тип распылителей, а сопловой тип подходит для двигателей с непосредственным впрыском топлива.

Принципы проектирования

Компоненты дизельного двигателя проектируются специально для разных типов.

Замена распылителей требует знания ключевых факторов, включая:

• Способ впрыска топлива (непосредственный впрыск или выпрыск в разделенную камеру сгорания);
• Геометрические особенности камеры сгорания;
• Форма факела распыления и направление струи топлива;
• Глубина впрыска и тонкость распыления топлива;
• Продолжительность фазы впрыска топлива;
• Объем впрыскиваемого топлива относительно угла поворота коленчатого вала двигателя.

Стандартные размеры и комплектующие обеспечивают необходимую адаптивность распылителей с минимальным разнообразием деталей.

Работа по замене распылителей форсунки

Действия для замены:

• Снять гайки;
• Выполнить замену;
• Закрутить гайки.

Однако этот процесс не так прост, как кажется. Существует вероятность получить деталь с качеством ниже, чем до замены, даже при использовании высококачественных комплектующих. Риск некачественных или бракованных аналогов присутствует. Поэтому самостоятельная замена распылителей без специальной компьютерной диагностики или проверки с использованием простых приспособлений является сомнительной.

Важность чистоты:

• Это относится не только к этапу разборки форсунки, но и ко всем этапам, начиная с их снятия с мотора. Сначала необходимо очистить будущее поле действий, особое внимание уделяется корпусу и головке форсуночных каналов;
• Если, например, проводилась замена деталей, а в резьбу занесли мусор, то после установки форсунки она может быть снята только еще раз. Кусок головки блока может просто отлететь.

После извлечения трубки высокого давления из корпуса, штуцер форсунки должен быть надежно закрыт чистым колпачком. Необходимость выполнения этого условия проявится при проверке на стенде. Если в штуцер попадут микроскопические частицы, они будут вытолкнуты топливом внутрь. Это приведет к залипанию иглы распылителя.

Независимо от того, происходит ли проверка перед снятием сломанной детали или настройка параметров, полость запчасти всегда должна быть абсолютно защищена от попадания любых загрязнений.

Анализ работоспособности

После удаления форсунок, необходимо проверить, как они функционируют.

Замена форсунок должна удовлетворять следующим критериям оценки распылителей:

• Форсунка должна открываться при подаче топлива с заданным давлением;
• Не допускается протекание или струи топлива до момента открытия форсунки из распылителя;
• Допустимы капли и струи во время распыла топлива;
• Факел распыла не должен иметь дефектов и повторять направление отверстия в распылителе;
• После прекращения подачи топлива, скорость падения должна поддерживаться.

Регулировка давления открытия форсунки в домашних условиях

В мастерских профессионалов регулировка форсунок осуществляется с использованием специальных наборов шайб, которые позволяют решить любые проблемы. Любителям стоит знать, что шайбы различаются в зависимости от корпуса форсунок, с отверстием или без него. Шайбы без отверстия могут заменять шайбы с этой характеристикой, но обратная замена категорически запрещена. Также не допускается использование шайб с неподходящим диаметром.

При регулировке основное правило – увеличение толщины шайбы на 0,1 мм повышает давление впрыска на 10 кгс/см².

Регулировка с использованием бритвенных лезвий, подложенных под пружину, является бесполезным способом. Подобная подкладка неконтролируемой формы, создает неопределенность опоры пружины, тем самым провоцируя возникновение боковой силы. К тому же высока вероятность скола кусочка лезвия. Дальнейший ход событий и его последствия неизвестны. Единственно верное решение – изготовить новые регулировочные шайбы стандартной толщины.

При отсутствии доступа к токарному станку, отсутствии возможности термообработки и шлифовки, любительская замена и регулировка давления с помощью шайб из стальной фольги, подложенных исключительно между корпусом и штатной шайбой, допустима.