Общие сведения о форсунках: часть вторая

Начало читайте на нашем сайте, в статье под названием "Общие сведения о форсунках: часть первая".

Форсунки для движка с прямым впрыскиванием

Строение форсуночки FSI

Эти форсуночки еще обозначаются - GDI (FSI). Название придумали в центре фирмы Mitsubishi в то время, когда ее разработчики начали производить движки с естественным впрыскиванием топливной смеси, функционирующих на очень обедненных смесях. В основании их деятельности поставлен правильный выбор времени реагирования поднятия и опускания рабочей иголки.

В простых движках на инжекторе период открывания форсуночки бывает примерно 2-6 мс. А форсуночки в движках, которые работают на очень обедненных смесях - примерно 0,5 мс. Поэтому, простая подача 12 Вольт на форсуночку уже не обеспечивает нужную скорость реагирования. Чтобы реализовать эту задачу, они функционируют по технике Peak-n-Hold, переводится как «пиковое напряжение и удержание».

Сущность этой методики в том, что на форсуночку поступает большой натиск (к примеру, на форсуночки названной компании Mitsubishi бывает подано давление со значением примерно 100 Вольт). С его помощью катушка быстренько насытится. Причем ее обмоточка не перегорит из-за наличия противо-ЭДС. Чтобы удержать сердечник в катушечке нужно магнитное поле с малым значением, следовательно, понадобится и тока поменьше.

Графичное изображение тока и напрядения на форсуночке GDI

Получается, что деятельный ток в катушечке вначале быстренько растет, а после также быстренько падает. В это время идет фаза Hold (удерживание). Выходит, период впрыскивания топлива - это время сначала подачи импульса до 2-го индуктивного выбрасывания. Этими методиками пользуются производители авто Mitsubishi и General Motors.

Но фирмы Mercedes и Volkswagen используют разработки фирмы BOSCH. Исходя из этого, система не делает меньше напряжение, а пользуется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ-ом). Реализовывать данный алгоритм должен определенный блок - Драйвер Инжектор. Обычно он находится недалеко от форсуночек (к примеру, фирма Toyota и Mercedes ставят блок в положении горизонтали около амортизаторной чашки, что на сегодня самый оптимальный вариант).

ШИМ на форсуночке FSI

Все движки FSI с мощностями больше 90 л.с. оснащены улучшенной системой топлива. Ее различия состоят в:

• деталях насоса большого натиска и форсуночной рампы, которые бывают со специальным антикоррозийным покрытием, защищающим их от влияния топливной смеси и содержат этанол до 10 процентов;
• измененном управлении насосом большого давления;
• устранении за ненужностью трубопровода отведения (в бачок) топливной смеси, которая просочилась по плунжеру;
• отведении топливной смеси, которая сбрасывается сквозь, поставленный на форсуночной рампе, клапан предохранения, делается сквозь сравнительно коротковатый трубопровод в контур малого давления и спереди насоса большого давления.

Касаемо работы движков GDI, то нужно добавить, что он является чувствительным к качеству топливной смеси, когда вовремя сменяется топливный фильтр. Не забываем своевременно делать очищение системы топлива и сменять масляное вещество.

Плюсы и минусы форсунок для топлива

Без сомнения, форсунки для топлива обладают большими плюсами по сравнению с обычными карбюраторными устройствами. А именно, к ним можно отнести:

• экономичность топливной смеси, ставшей возможной благодаря правильной дозировке;
• низкую величину выбрасывания газов выхлопов в воздух, большая экологичность (датчик бывает в пределах 0,98- 1,2);
• возрастание моторной мощности;
• простой запуск движка при любой погоде;
• отсутствует необходимость в ручном настраивании системы впрыскивания;
• большие возможности управляемости движком в различных режимах (другими словами, улучшены его динамические и мощностные свойства);
• газы выхлопов от движков на инжекторе по составу - в соответствии с нынешними требованиями, которые касаются данного показателя и вреда для среды обитания.

Но у форсуночек есть и свои минусы, это:

• они могут засоряться при применении топливной смеси плохого качества;
• стоят дорого по сравнению со старенькими системами карбюраторов;
• форсуночки и ее узлы практически непригодны для ремонта;
• нужно проводить диагностирование и ремонт на специальных дорогих оборудованиях;
• во многом зависят от регулярного наличия электричества в автомобильной сети (в нынешних системах, которые контролируются приборами на электронике).

Но, не обращая внимание на существующие недочеты, на сегодня форсуночки ставятся во многие автомашинные движки на бензине и дизеле, как самые технологичные и экологичные механизмы впрыскивания топлива. Касаемо моторов на дизеле, то там заменили старые механические форсуночки на новенькие с электроникой.

Где находятся форсуночки?

Зависимо от вида форсуночек и методики впрыскивания положение форсуночек бывает разным. А именно:

• Когда в автомашине используют центральное впрыскивание топливной смеси, то для него используют одну либо две форсуночки, которые расположены внутри трубопровода впуска, в близости от заслонки дросселя. Эта системы была применима на стареньких автомашинах тогда, когда фирмы отказывались от движков с карбюратором в пользу инжектора.
• Когда бывает распределенное впрыскивание топливной смеси, то для каждого цилиндра ставится своя форсуночка. В этом случае ее можете рассмотреть в основе трубопровода впуска.
• Когда в движке используют прямое впрыскивание топливной смеси, то форсуночки ставят сверху цилиндровых стенок. Тогда они делают прямое впрыскивание топливной смеси в сгорательную камеру.

Несмотря на то, где находится форсуночка, при своей деятельности она становится грязной. Потому нужно делать регулярную проверку их вида и производительности. В дополнительных публикациях на нашем сайте вы узнаете в подробностях о способах проверки вида дизельных форсуночек коммон рейл и как проверить насос-форсуночку либо инжекторные форсуночки.

Очищение форсунок

Для очищения форсуночки пользуются двумя методиками - ультразвуковой и химической чисткой. Все из названных методик можно применять при различных условиях. При загрязнении системы топлива и, самих форсуночек, на стенках появляются твердые и мягковатые отложения. Вначале бывают мягковатые, которые просто смываются с помощью химических веществ. Если мягковатые отложения становятся плотными, то они становятся твердыми и очистить их можно будет только ультразвуковым очищением.

Идеально было бы химическое очищение форсуночек делать примерно каждые 20 000 км езды. А ультразвуковое не больше одного-двух раз за все время работы, потому как может разрушиться изоляция обмоточки.

Когда форсуночка эксплуатировалась больше ста тысяч км езды, то химическое очищение делать бесцельно и нанесет вред. Во время чистки отколются большие части жестких отложений и если они станут выходить наружу, то просто забьют иглу. Тем более это касается форсуночек с прямым впрыскиванием топливной смеси.

Когда пользуешься ультразвуковым очищением, нужно знать, при каком хорошем деятельном напряжении функционирует форсунка. Суть в том, что напряжение 12 Вольт не обеспечит высокую скорость открывания и закрывания форсуночки. Потому на сегодня множество производителей авто пользуются пониженным напряжением. К примеру, форсуночки от фирмы Тойота функционируют при напряжении 5 Вольт, а форсуночки фирмы Ситроен - при напряжении 3 Вольт. Следовательно, к ним не стоит подавать напряжение 12 Вольт, так как они сгорят. О напряжении на форсунках разговор будет чуть дальше.

Самое хорошее очищение состоит в том, чтобы последовательно использовать метод ультразвукового и химического очищения. Так, сперва жесткие отложения становятся мягкими, потом - их удаляют химическими препаратами.

Еще есть спец. присадки, которые добавляют в бак топлива. Их задача промывать форсунки в то время, когда сквозь них идет топливная смесь с очищающим веществом.

Время между периодами использования этих присадочек имеет отличия, и зависит от определенной модели автомашины и используемой топливной смеси. Но следует отметить, что эта методика хуже, чем названные выше. Ее нужно делать при смене фильтров для топлива либо периодами спустя несколько тысяч км езды. Еще больше сведений о том, как очищать форсуночку самому вы узнаете при знакомстве с иным материалом на нашем сайте.

Напряжение на форсуночках

Более подробно рассмотрим вопрос подаваемого напряжения на двигательные форсунки. Сперва нужно понять, что ими управляют электрические импульсы. При этом плюс от аккумуляторного устройства дается сразу на форсуночку сквозь предохранитель, а минус берет под контроль ЭБУ. Иначе в разное время напрядение на форсуночке постоянно. Но если замерять осциллографом (мультиметр тут возможно, ничего не покажет, так как импульсы очень коротки), то это устройство выдаст среднее значение, которое зависит от того, с какой частотой поступили импульсы на форсуночку.

Графичное изображение импульсов напряжения на форсунках

Показанные на изображении графики окажут помощь в поиске ответа на вопрос - какое напряжение подается на форсуночку. Чем продолжительнее импульсы напряжения, которое подается на форсуночку, тем среднее значение напряжения станет больше (продолжительность импульсов у многих авто в рамках 1-15 мс). А долгие импульсы подаются на больших оборотиках движка. Следовательно, чем больше эти обороты - тем выше станет усредненное деятельное напряжение на форсуночках. Значит на форсунки поступает 12 Вольт (в действительности чуть ниже из небольшого падения напряжения на транзисторе управления), но в импульсе.

Немногие владельцы авто производят попытки открыть форсуночку простой подачей тока от АКБ для очистки ее. Нужно знать, что напряжение прямо от аккумуляторного устройства подавать на форсуночку запрещено, так как есть риск, что она сломается (сгорит ее обмоточка). Импульс на механизм идет сквозь ключ транзистора. Действие его краткое, так как обмоточка в форсуночке быстро нагревается и может просто перегореть. При работе движка период открытия контролируется ЭБУ, а ее прямое охлаждение, хоть и не сильное, производит поступающая топливная смесь.

Как было сказано ранее, производители авто пользуются форсунками с различным деятельным напряж. Потому идеальное решение - это ознакомиться с этой информацией в книге вашей машины либо на сайте производителя. Когда вы не сможете найти эти данные, то для подбирания напряж. при открывании форсуночки подходите с осторожностью.

На практике для открывания форсунки автовладельцы с опытом рекомендуют пользоваться специальным стендом. Но можете и без него обойтись простыми предметами для работы. К примеру, приобрести питательный блок из Китая с выходным напряж., которое регулируется в рамках 3-12 Вольт (как правило, с шажком в 1,5 Вольт). Схематичное изображение подключения в обязательном порядке должно быть с кнопкой без стойкого положения (к примеру, от квартирного звоночка). Для открывания форсуночки подается вначале самое маленькое напряж., увеличивать его нужно тогда, когда форсуночка не раскрылась.

Когда у вас форсунки с низким Ом, то раскрывать их можете только на секундную долю. Форсуночки с существенной сопротивляемостью можете удерживать раскрытыми дольше - 2-3 сек.

Еще можете пользоваться батареей аккумулятора от шуруповерта. Если разобрать ее, то можно увидеть так именуемые «баночки» - малые аккумуляторы. Всякий из них способен дать напряж. в 1,2 Вольт. Соединив их по очереди, можете добиться необходимого напряж. для открывания форсуночки.

Как управлять форсунками?

Как было сказано ранее, управлять форсунками можно электронным блоком управления (ЭБУ) автомашины. На основании сведений, которые поступают от многих измерительных приборов, его «мозг» принимает решения, от которого зависят обороты движка и режим его деятельности.

Таким образом, входными сведениями для контроллера становятся:

• положение и частота вращательных движений коленвала;
• массовая величина расходуемого движком воздуха;
• градусы жидкости охлаждения;
• положение заслонки дросселя;
• содержится ли кислород в газах отработки (если есть система с обратной связью);
• есть ли детонация в движке;
• напряж. в цепи электричества автомашины;
• скоростной режим авто;
• положения распредвала;
• деятельность кондиционера;
• градусы входящей воздушной массы;
• езда по ухабистой дороге (если есть датчик дороги).

Программа, которая встроена в контроллер ЭБУ, дает возможность сделать выбор оптимального режима деятельности движка с тем, чтобы произвести экономию топливной смеси, сделать выбор номинального режима деятельности движка и обеспечить комфортную работу автомашины.

Итог

Учитывая простоту строения, форсунки топлива при не очень хорошем уходе за ними, принесут владельцу авто много хлопот. Таким образом, когда они забиты, авто потеряет свои динамические свойства, будет перерасходоваться горючее, в газах выхлопов будет много гари. Потому советуем вам постоянно смотреть за видом форсунок для топлива движка вашей автомашины и периодами прочищать их. Запомните, что поломки с этими, в принципе, недорогими и несущественным элементами обернутся проблемными вопросами, связанными с дорогостоящими узлами вашей автомашины.