Впрыск топлива современного автомобиля является неоспоримым преимуществом по сравнению с карбюраторным принципом смесеобразования. Это более точное дозирование топлива, следовательно, экономичность, меньше токсичность отработавших газов и т.д. Основным исполнительным элементом системы впрыска является форсунка, которая работает в тяжелых условиях и требовательна к обслуживанию. Вот о ней и пойдет речь в данной статье.
ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ
Форсунка - это устройство, которое позволяет дозировать подачу топлива в двигатель.
Форсунки бывают двух основных типов - механические и электромагнитные.
Механические форсунки открываются автоматически под давлением и не осуществляют дозирование топлива. Она обеспечивает эффективное распыление путем открытия и закрытия своего распылительного отверстия. Механические форсунки устанавливаются на системах впрыска К, КЕ-jetronic. У форсунок данных систем существует давление начала впрыска, которое составляет от 2,7 кгс/см2 до 5 кгс/см2, а также рабочее давление минимальное значение которого в этих системах впрыска 4,5 кгс/см2 , а максимальное 6,2 кгс/см2.
Электромагнитная форсунка активизируются электрическим током. Т.е. если дать "правильное" название - это управляемый электромагнитный клапан, открытием которого управляет электронный блок управления, что обеспечивает дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя.
Топливо подается к форсунке под определенным (зависящим от режима работы двигателя) давлением. Электрические импульсы, поступающие на электромагнитные форсунки от блока управления, приводят в действие игольчатый клапан, открывающий и закрывающий канал форсунки. Количество распыляемого топлива пропорционально длительности импульса, задаваемым ЭБУ. Т.е. управляющим параметром для электромагнитных форсунок является время открытого состояния, а не давление топлива, как в механических форсунках.
Форма и направление распыляемого факела играют существенную роль в процессе смесеобразования и определяются количеством и расположением распылительных отверстий. Распылительные отверстия форсунок могут быть различных типов: односекционные, многосекционные, многосекционное распыление для двух впускных клапанов, кольцевая щель.




СИСТЕМА ВПРЫСКА
Системы впрыска, в которых устанавливаются электромагнитные форсунки разделяются на центральный впрыск и распределенный впрыск.
Центральный впрыск характеризуется тем, что в общий впускной трубопровод топливо впрыскивается одной форсункой, которая установлена перед дроссельной заслонкой и характеризуется низким сопротивлением обмотки 4-5 Ом.
Распределенный впрыск характеризуется тем, что отдельные форсунки осуществляют впрыск топлива во впускные трубопроводы каждого цилиндра. Они располагаются у основания впускных трубопроводов и имеют высокое сопротивление обмотки электромагнитов 12-16 Ом.
ПРИЧИНА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ФОРСУНОК
Состояние форсунок существенно влияет на работу двигателя.
Наиболее распространенной неисправностью форсунок является их загрязнение, что приводит к:
- затрудненному пуску двигателя
- неустойчивой работе на холостом ходу
- повышенному расходу топлива
- потере мощности
- появление детонации и т.д.
Считается, что отечественный бензин практически не уступает по своим физио-химическим свойствам иностранным аналогам. Однако в процессе производства, транспортировки и хранения в него попадает значительное количество смолистых соединений, различные загрязнения и механические примеси.
Если предположить, что автомобиль потребляет порядка 10 л. топлива на 100 км пробега, то легко можно посчитать какое количество топлива проходит через его топливную систему за 1 год, за 2 года и т. д.
С таким количеством топлива в систему попадает значительное количество загрязнений, которые осаждаются на деталях топливной системы. Но своевременно заменяя топливные фильтры, которые стоят на пути движения топлива к форсункам можно предотвратить загрязнение механическими частицами.
Наиболее интенсивно накопление отложений происходит сразу после остановки двигателя. В это время температура корпуса форсунки возрастает за счет нагрева от горячего двигателя, а охлаждающее действие бензина отсутствует. Легкие фракции бензина в рабочей зоне форсунки испаряются, а тяжелые накапливаются в виде лаковых отложений, уменьшающих сечение калиброванного канала. Что сильно уменьшает пропускную способность, если вовремя не принять меры.

Поэтому, исходя из выше перечисленного, можно говорить о том, что своевременная очистка форсунок способствует их нормальной работе и продлевает им жизнь. Почему очистка, а не замена? Если у Вас автомобиль отечественного производства ВАЗ или ГАЗ, на которых устанавливаются форсунки типа Bosch или GM стоимость которых не высока и колеблется в районе 500-650 руб. за шт., то можно и поменять. А если автомобиль иностранного производства, стоимость одной форсунки может колебаться от 70 до 200 у.е. за штуку.
И тут возникает вопрос, как оценить что неудовлетворительная работа двигателя связана с загрязнением форсунок и на каком оборудовании провести диагностику, чтобы быть в полной мере уверенным.
ДИАГНОСТИКА И ОЧИСТКА ФОРСУНОК
Рассмотрим для начала несколько видов очистки форсунок. На сегодняшний день существует два способа очистки химический и ультразвуковой. Химический способ реализуется либо добавлением специальных присадок (жидкостей) в топливный бак автомобиля, либо специальные установки, которые подключаются к топливной системе автомобиля и автомобиль работает на специальном очистителе. К недостаткам таких способов очистки можно отнести следующие: использование специальной присадки необходимо делать с нулевого пробега автомобиля, использование с пробегом просто бессмысленно, т.к. за счет сильнодействующих компонентов идет смывание накопившихся отложений, которые в свою очередь засоряют топливный фильтр, форсунки и топливную систему, использование специальных установок позволяет избежать ньюасы от использования присадок, но в свою очередь сольвент - это обычно токсичная и агрессивная среда. После использования установки оценить эффект очистки можно только по косвенным показателям. Такие установки обычно используются в профилактических целях.
Самое важное перед тем как "сваливать" неустойчивую работу двигателя на загрязненные форсунки необходимо провести полную диагностику форсунки в тех же условиях, в которых она работает.
Точную диагностику о состоянии форсунок может дать специально предназначенная для этих целей установка, которая может полностью симитировать работу двигателя на различных режимах и создать рабочее давление для данного типа форсунок. Одним из таких приборов является стенд ДД-2200, производимый на предприятии ОАО "МОПАЗ" в г. Малоярославец.
Стенд такого типа позволяет произвести полную диагностику состояния форсунок, а именно:
1. Пульсация (анализ работоспособности форсунок при подаче тока на форсунку, проверяется открытие электромагнитного канала)
2. Утечка (анализ герметичности форсунок, устанавливается давление на 30% выше рабочего, допустимое пропускание топлива 1 капля в мин.)
3. Распыление (анализ угла факела рапыления топлива)
4. Расход (равномерность расхода топлива через форсунки)
Как отмечалось выше, существуют различные типы форсунок с верхним и боковым подводом топлива. Обычно такие приборы имеют максимально возможную комплектацию, данный прибор имеет в своем составе 9 видов адаптеров для проверки форсунок с верхней подачей топлива и 3 типа адаптеров для проверки форсунок с боковой подачей топлива. Еще не маловажная деталь, при диагностике форсунок необходимо одновременно проверять все форсунки, снятые с двигателя, а их количество бывает разным.
На ДД-2200 одновременно можно провести диагностику 8-ми форсунок.
Необходимо отметить , что при диагностике механических форсунок и электромагнитных есть определенное отличие. Не стоит забывать тот факт, что для механических форсунок не маловажна проверка давления начала впрыска, что нет необходимости проверять у электромагнитных форсунок.
И так, можно подвести определенный итог, что специалисту, который оценивает состояние форсунок необходимо провести следующие операции
1. Снять форсунки с топливной рампы автомобиля
2. Подобрать соответствующие типы адаптеров для установки форсунок на топливной рампе стенда
3. Провести полную диагностику форсунок
Механические форсунки:
1. Герметичность
2. Давление начала открытия
3. Факел распыления
4. Равномерность расхода топлива
Электромагнитные форсунки:
1. Пульсация
2. Герметичность
3. Факел распыления
4. Равномерность расхода топлива
При диагностике форсунок на стенде ДД-2200 можно с имитировать любой возможный режим работы двигателя, что безусловно необходимо профессиональному мастеру.
Стенд оснащен своим таймером времени, что позволяет задавать различный период диагностики на различных режимах, что облегчает работу и освобождает диагноста пользоваться секундомером.
Как отмечалось ранее форсунки имеют различное сопротивление обмотки. Профессиональный стенд должен быть полностью "адаптивен" к любым форсункам и совершенно нет необходимости заранее измерять сопротивление и выбирать соответствующее напряжение, что опять же экономит время.
После проведения диагностики соответственно делается вывод о состоянии форсунок, можно ли восстановить технические свойства форсунок или они подлежат только замене. Типичные стенды оснащены ультразвуковой камерой (УЗК), и очистка форсунок происходит под действием ультразвука. Очистка ультразвуком - это более радикальный метод по сравнению с химическим методом. Что такое ультразвук?
Ультразвуковые колебания - это упругие механические колебания с частотой выше порога слышимости человеческого уха. Получение механических колебаний ультразвуковой частоты осуществляется с помощью специальных преобразователей, составляющих основу ультразвуковых колебательных систем. Если ультразвуковые колебания имеют интенсивность более 1-2 Вт/кв. см , то в жидкости наблюдается эффект , называемый ультразвуковой кавитацией. При прохождении фазы ультразвуковой волны, в жидкости образуется большое количество разрывов. Кавитационные пузырьки при этом совершают пульсирующие колебания и вокруг них образуются сильные микропотоки жидкости. Во время схлопывания пузырьков идет отслаивание отложений внутри форсунки. Форсунки устанавливаются на специальный держатель и размещаются в УЗК.
Любая очистка должна заканчиваться контролем качества. Иногда не всегда с первого раза удается достичь желаемого результата. Поэтому повторная диагностика не повредит.
Если данные операции прошли успешно и технические характеристики форсунок восстановлены остается только установить их на штатное место в двигателе. Но предварительно не забудьте заменить резиновые уплотнения для сохранения прежней герметичности и капроновый фильтр, который расположен внутри форсунки. Для этих целей в базовой комплектации прибора есть специальный инструмент. Подробнее ознакомиться с методикой диагностики и очистки форсунок с применением стенда ДД-2200 можно на сайте предприятия - изготовителя ОАО "МОПАЗ": www. mopaz.ru