Давление во всех форсунках дизельного двигателя

Устройство автомобилей

Устройства и приборы высокого давления

Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

• оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
• обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
• распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
• резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые.
Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.
В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой.
Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин.
В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания — Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями».
В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В.
Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа.
Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.

Устройство многодырчатой форсунки

На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.
Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.
Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания.
Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло.
Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса.
Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.

Проверка форсунок дизельного двигателя и чистка

Дизельные двигатели достаточно сложно восстанавливать, поэтому нужно пристально следить за их состоянием. Одним из первых признаков неисправности дизельного агрегата становится возросший расход топлива и сгущающийся дым из выхлопной трубы. Нередко такие признаки указывают на поломку форсунок.

Причины поломки форсунок

В числе возможных неисправностей форсунок дизельного двигателя специалисты выделяют три фактора:

• износ;
• плохой бензин;
• вода.

Продлить период эксплуатации новых деталей можно, выбирая качественное топливо.

Проверка форсунок дизеля на слив в обратку

По мере износа форсунок возникает проблема, когда топливо из них обратно попадает в систему. По этой причине топливный насос не способен нагнетать необходимое рабочее давление. В последствие это может стать проблемой не только с запуском, но и с работой мотора.
Осуществить проверку дизельных форсунок своими руками не сложно, для этого нужно предварительно купить медицинский шприц и систему для капельниц (понадобится трубочка длиной не менее 45 см).
Для того чтобы найти форсунку, скидывающую в обратку чрезмерное количество топлива, нужно следовать определенному алгоритму действий:

• достать поршень из шприца;
• трубочку для капельниц вставить в горлышко шприца и подключить шприц к «обратке» форсунки, при этом двигатель должен работать.
• в течение 2-х минут держать шприц и набирать топливо (если оно будет набираться);
• эту процедуру повторять для всех форсунок поочередно или соорудить специальную систему для всех одновременно.

Количество топлива в шприце указывает на наличие либо отсутствие проблемы с форсункой и позволяет сделать выводы:

• если шприц пустой – форсунка полностью исправна;
• топливо в шприце 2-4 мл – допустимые пределы;
• объем топлива в шприце 10-15 мл – форсунка частично либо полностью вышла из строя. Требуется ее ремонт/замена.

Однако такая проверка дизельных форсунок в домашних условиях простая и позволяет судить только о пропускных способностях распылителя.

Проверка приборами

Более тщательная проверка форсунок дизельного двигателя осуществляется с помощью максиметра. Этот прибор представляет собой специальную образцовую форсунку со шкалой и пружиной, с помощью которой выставляется давление начала впрыска топлива.
Другой способ проверки – использование контрольной рабочей форсунки, с которой во время проверки сравниваются все эксплуатируемые в двигателе устройства. В время диагностики должен быть запущен мотор. Последовательность действий такова:

• выполняют демонтаж топливопровода и форсунки с двигателя;
• на штуцер ТНВД подключают тройник;
• чтобы позволить топливу поступать только на одну форсунку, выполняют ослабление гаек на других штуцерах;
• подсоединить к тройнику тестируемую и контрольную форсунки;
• активировать декомпрессионный механизм и вращать коленчатый вал.

Тестируемая и контрольная форсунки должны показывать идентичные результаты одновременного начала впрыска топлива. Когда есть отклонения – надо регулировать форсунку.

Также проверить работу форсунок дизельного агрегата можно на регулировочном стенде, но он есть только на СТО.

Чистка форсунок

Загрязнение каналов, по которым проходит топливо, нарушает образование воздушно-топливной смеси и существенно ухудшает распыление топлива.

Решить данные проблемы помогает промывка, обеспечивающая удаление накопившихся загрязнений внутри топливных каналов.
Чистка форсунок осуществляется следующими способами:

• При помощи ультразвука. Достаточно эффективный способ удаления отложений, который проводится на СТО. Форсунки помещают в жидкость и воздействуют на них ультразвуковыми колебаниями. Под их воздействием грязь в сопле разрушается довольно быстро.
• Промывка на стенде с помощью жидкостей. Очищение форсунок происходит под воздействием высокого давления за счет активной циркуляции жидкости. Этот способ наиболее эффективный.
• Промывка топливом, содержащим присадки. Этот метод довольно простой и не требует использования дорогого оборудования. В топливо добавляют специальную присадку, которая проходя через форсунку, растворяет отложения.
• Ручная промывка. Достаточно распространенный способ, не требующий использования специального оборудования. Форсунки демонтируют с рейкой и хорошо фиксируют над емкостью. По прозрачной трубке подается очищающая жидкость. Дозатор форсунки активируют при помощи по проводам аккумулятора электрического тока. Очистка происходит через 10-15 минут распыления жидкости.

Важно! Чтобы форсунки служили долго, рекомендуется использовать фильтр для дизельного топлива тонкой очистки.

Вероятные неисправности

1. Наиболее частая причина поломки форсунки – нарушение плотности посадки иглы во втулке форсунки. В случае если ее значение несколько уменьшено, через новый зазор протекает много топлива. Обнаружить утечку топлива можно несколькими способами:

• найти информацию, указывающую какое давление при открытии иглы должно быть в форсунке (для каждого агрегата он будет различным);
• проверить форсунку на специальном испытательном стенде;
• создать на форсунке заведомо высокое давление;
• измерить время (секундомером), через которое давление упадет от рекомендуемого на 50 атмосфер.

2. Если обнаружится износ седла клапана, ремонт бесполезен, поскольку такой ремонт дорогостоящий и обойдется больше половины от стоимости новой форсунки.
Иногда дизельный инжектор дает небольшую или очень обильную течь горючего. Во втором случае необходим ремонт или полная замена форсунки, а в первом – проблему можно решить собственными силами.

Если материал был для вас интересен или полезен, опубликуйте его на своей странице в социальной сети:

Common Rail

СИСТЕМА ДИЗЕЛЬНОГО ВПРЫСКА COMMON RAIL

Устройство и принцип действия

Система Common Rail – это система впрыска топлива под высоким давлением. Ее называют также аккумуляторной системой впрыска. Понятие «Common Rail» означает дословно «общая рейка» или «общая рампа», под которой подразумевается общий для всех форсунок топливный аккумулятор высокого давления. В этой системе разделены процессы подачи топлива под высоким давлением и процессы впрыска. Необходимая для впрыска подача топлива под высоким давлением производится специальным насосом высокого давления. Топливо накапливается в аккумуляторе высокого давления, из которого оно подводится через короткие трубопроводы к форсункам. К преимуществам системы Common Rail относятся: практически свободный выбор давления впрыскивания для каждого режима работы двигателя, возможность впрыска топлива под высоким давлением при низких частотах вращения вала двигателя и при частичных нагрузках, управляемое начало впрыска с подачей предварительной дозы, отделенной от основной порции топлива.

Устройство

Топливная система состоит из двух контуров: контура низкого давления, включающего электронасос в топливном баке, компенсационный бачок, топливный фильтр и шестеренный насос, и контура высокого давления, включающего насос высокого давления, аккумулятор (Rail), форсунки и предохранительный клапан.

Включенные в контур низкого давления электронасос и шестеренный насос обеспечивают подачу топлива из бака через компенсационный бачок и фильтр к насосу высокого давления. Этот насос подает топливо в аккумулятор (Rail) под высоким давлением, необходимым для впрыска топлива. Из аккумулятора высокого давления топливо поступает к форсункам, через которые оно впрыскивается в камеры сгорания двигателя.

Дизельная форсунка с электронным управлением

Форсунки предназначены для впрыска топлива в камеры сгорания в нужном количестве и в нужный момент. Они управляются блоком управления топливной системой дизеля с непосредственным впрыском. В исходном состоянии форсунка закрыта. Ее электромагнитный клапан при этом обесточен. Якорь электромагнитного клапана прижимается пружиной к его седлу. Игла распылителя форсунки прижимается к ее седлу силой давления топлива, действующего на поршень мультипликатора сверху, и превышающей силу давления, действующую на значительно меньшую площадь иглы снизу.

Впрыск топлива производится по команде блока управления системой впрыска дизеля. При этом на электромагнитный клапан подается напряжение. Как только создаваемое электромагнитом усилие превышает силу затяжки пружины клапана, якорь электромагнита поднимается, открывая выпускной дроссель.

В результате топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует быстрому уравниванию давлений в топливоподводящем канале и в камере управления. При этом сила давления, действующая на поршень мультипликатора, снижается до уровня, при котором она преодолевается силой давления на иглу распылителя. В результате игла поднимается и начинается впрыск топлива. Впрыск топлива заканчивается, как только блок управления системой впрыска дизеля прекращает подавать напряжение на электромагнитный клапан форсунки. При этом электромагнитный клапан обесточивается. Пружина электромагнитного клапана вновь прижимает его якорь к седлу, перекрывая сливной дроссель. Давление топлива в камере управления повышается до его уровня в аккумуляторе. При этом давление в камере управления равно давлению, действующему на иглу распылителя.

Это означает восстановление равенства давлений топлива в камере управления и в контуре высокого давления. Ввиду большей площади поршня мультипликатора действующая на него сила вызывает посадку иглы распылителя на ее седло. Таким образом процесс впрыска заканчивается, после чего игла распылителя остается неподвижной.

Дизельный топливный насос высокого давления — ТНВД

Дизельный топливный насос высокого давления или сокращённо ТНВД необходим для создания высокого давления дизельного топлива до 1700 бар. На валу насоса высокого давления находится эксцентрик. Вращение эксцентрика преобразуется посредством установленной на нем шайбы в возвратно-поступательное движение плунжеров трех насосных элементов.

При движении плунжера в направлении к валу увеличивается объем надплунжерного пространства и соответственно уменьшается давление в нем. При этом топливо, подаваемое шестеренным насосом под давлением, поступает через впускной клапан в надплунжерное пространство.

С началом движения плунжера от эксцентрикового вала происходит повышение давления топлива в надплунжерном пространстве. В результате тарелка впускного клапана прижимается к его седлу, перекрывая выход топлива из надплунжерного пространства. Дальнейшее перемещение плунжера сопровождается нарастанием давления топлива. При повышении давления в надплунжерном пространстве до его величины в аккумуляторе открывается выпускной клапан, через который топливо поступает в контур высокого давления.

Причины неисправности форсунок Common Rail

Форсунки системы Common Rail относят к наиболее продвинутой системе подачи топлива для дизельных двигателей. Но периодически и им необходимо проводить плановый ремонт. Сбой в работе форсунок может произойти по следующим причинам:

1. Износ детали. Срок работы форсунки Common Rail примерно 150 000-200 000 км.
2. Качество топлива. Наличие в нём воды, присадок, а порой и бензина.
3. Неправильная эксплуатация, замена и ремонт форсунок.

Наиболее часто у форсунок из строя выходят — клапан-мультипликатор и распылитель. Точную причину сбоя в работе форсунки помогут определить только в сервисном центре. Самостоятельно показания к ремонту можно понять по следующим факторам:

• Двигатель долго заводится, особенно в прогретом состояние;
• «Троит» двигатель;
• Повышенная дымность выхлопа;
• Повышенный расход топлива.
• Уменьшение тяги дизельного двигателя.

Оборудование необходимое для проведения ремонтных работ

Далеко не последнюю роль на обеспечение качества проводимого ремонта оказывают инструменты, применяемые при ремонте форсунок систем Common Rail, а так же специальные стенды для проведения диагностики форсунок Common Rail на основании тест-плана завода изготовителя. Для этих задач мы предлагаем безмензурочный стенд CR305, который позволяет произвести диагностику по всем возможным режимам работы форсунки на основании тест-плана завода изготовителя. Режимы: leak test — проверка герметичности форсунок, VL test — проверка открытия давления и объема топлива , LL test — проверка максимального давления и объема топлива, VE test — проверка давления и объема топлива по параметрам. Стенд CR 305, укомплектован всем необходимы для работы с любым типом форсунок Bosch, Delphi, Siemens, Denso с верхним и боковым подводом топлива. Так же для проведения предварительной (первичной) диагностики форсунок существуют комплекты CRtest, которые позволяют определить состояние форсунки и возможность ее последующей диагностики на безмензурочном стенде и ее ремонтопригодности. Если у Вас есть стенд для ТНВД, можно приобрести специальную оснастку для систем Common Rail и проводит диагностику непосредственно на стенде для ТНВД. После определения неисправности форсунок производится ремонт. На этапе ремонта понадобится специальные наборы инструментов для разборки/сборки форсунок, специальные индикаторные головки для измерения хода анкера. Стапель для удобства работы с форсункой. Все это оборудование представлено в разделе «Инструмент для Common Rail». Так же Вы можете увидеть варианты диагностики и способы применение оборудования в разделе «Видео».

Таблица давление впрыска дизельных форсунок

Давление впрыскивания дизельной форсунки

При впрыскивании потенциальная энергия давления топлива превращается в кинетическую энергию его струи. Высокое давление приводит к большой скорости выхода топлива из отверстия форсунки. Распыливание топлива происходит из- за импульсного смешения турбулентной струи топлива с воздухом в камере сгорания. Чем выше относительная скорость между впрыскиваемым топливом и воздухом, а также плотность воздуха в камере сгорания, тем тоньше распыливается топливо. Специальным подбором параметров можно добиться того, чтобы давление в магистрали у форсунки (оно же давление впрыскивания) было выше, чем у ТНВД.

Двигатель с системой непосредственного впрыска топлива, частота вращения коленчатого вала —1200 мин среднее давление 16.2 бар р — давление впрыскивания а — момент начала впрыскивания после ВМТ nopшня по углу поворота коленчатого вала SZ — число почернения по методике Bosch

Двигатели с непосредственным впрыском топлива

У дизелей с непосредственным впрыском топлива скорость воздуха в камере сгорания сравнительно мала — в соответствии с законом сохранения энергии впускаемого воздуха при его тангенциальном поступлении в цилиндр (вихревой эффект). Лишь при движении поршня до ВМТ скорость вихря увеличивается.

При непосредственном впрыскивании топливо подается в камеру сгорания под высоким давлением. Впрыскивание с давлениями порядка 2000 бар может сильно уменьшить уровень эмиссии дыма и вредных веществ. В настоящее время системы впрыска при полной нагрузке создают максимальное давление от 1000 до 2050 бар для легковых автомобилей и 1000. 1800 бар для грузовых. Однако максимальное давление достигается только в верхней области частот вращения коленчатого вала (кроме системы Common Rail). В то же время для благоприятного протекания кривой максимального крутящего момента и одновременно малой дымности ОГ при низких нагрузках решающее значение имеет высокое давление впрыскивания. Исходя из этого уровень давления впрыскивания в зоне максимального крутящего момента для легковых и грузовых автомобилей должен лежать в диапазоне 800. 1400 бар.

Двигатели с разделенными камерами сгорания

Двигатели с разделенными камерами сгорания, где нарастание давления сгорания сглаживается перетеканием заряда топливовоздушной смеси из предварительной камеры в основную, имеют высокие скорости воздуха в дополнительной камере и в канале, соединяющем ее с основной камерой сгорания. При этом процессе давление впрыскивания свыше 450 бар не дает никаких преимуществ.

Направление и количество факелов впрыскивания

Дизели с непосредственным впрыском топлива оснащаются, как правило, центрально расположенными форсунками с числом отверстий в распылителе от 4 до10 (в большинстве случаев 6. 8 отверстий, см. главу «Форсунки»). Факелы впрыскивания очень точно направлены в камеру сгорания. Отклонение направления впрыскивания уже на 2° от оптимального направления приводит к ощутимому повышению дымности ОГ и расхода топлива.

Двигатели с разделенными камерами сгорания

Дизели с разделенными камерами сгорания работают со штифтовыми распылителями, создающими только один факел.

Форсунка впрыскивает в предварительную или вихревую камеру топливо таким образом, что его факел, направленный точно в предкамеру, касается свечи накаливания. Отклонение от этого направления ведет к ухудшению условий использования воздуха для сгорания и за тем к увеличению уровней концентрации черного дыма и эмиссии углеводородов.

Показано, как сильно впрыскивание отражается на параметра двигателя. Только хорошo подобранная и точно работающая система впрыска гарантирует дизелю высокую работоспособность

Форсунки

Форсунка предназначена для подачи строго дозированного количества топлива в камеру сгорания. Используются форсунки закрытого типа с гидравлическим подъемом иглы и калиброванным каналом распыления. Давление начала впрыскивания определяется типом форсунки, поэтому при замене форсунки устанавливайте новую форсунку того же типа. Устройство форсунки показано на рис.235. Топливо в форсунку подается от ТНВД по трубопроводу высокого давления и по каналу в корпусе поступает в топливную полость распылителя. Когда давление топлива превысит сопротивление пружины, игла поднимется вверх и откроет доступ топливу к распылителю, который впрыскивает топливо в камеру сгорания. При понижении давления топлива под действием пружины игла опускается и перекрывает поступление топлива.

Качество работы форсунки можно проверить на работающем двигателе. Для этого ослабьте гайку крепления топливопровода высокого давления к форсунке (рис.236). Если форсунка исправна, при ее отключении изменится звук работы двигателя и дымность выхлопа. Если форсунка неисправна, при ее отключении ничего не изменится.Для снятия форсунок отсоедините топливопроводы высокого давления (см. рис.236) и трубку сброса топлива (рис.237), затем выверните форсунки (рис.238). При установке форсунки располагайте прокладки в соответствии с рис.239. Затягивайте с моментом 6-7 кг-м.

Для проверки давления начала впрыска форсунку подсоедините к тестеру, создайте давление подкачкой, ослабьте гайку крепления форсунки и стравите воздух (рис.240), затем затяните гайку, поднимите давление до начала впрыскивания и определите давление по манометру тестера в момент начала снижения. Для двигателя RD28 давление начала впрыскивания новой форсунки составляет 135-145 кг/см2. Давление работавшей форсунки, как правило, ниже указанного примерно на 10 кг/см2 (не более). Начальное давление впрыскивания регулируется установкой прокладки (1) под пружину (рис.241). Увеличение толщины прокладки повышает давление начала впрыскивания, уменьшение — снижает. Изменение толщины прокладки на 0,04 мм изменяет давление начала впрыска на 4,8 кг/см2 (форсунки для двигателя RD28). Проверьте качество распыления: факел распыления д.б. равномерным по всему поперечному сечению конуса распыления, а распыление д.б.туманообразным (рис.242). Начало и конец впрыска д.б. четкими. У новых форсунок впрыск сопровождается резким звуком. У работавших форсунок отсутствие этого резкого звука не является признаком, на основании которого форсунку следует забраковать. В нижеприведенной таблице сведены данные по давлению впрыска для форсунок, устанавливаемых на разных двигателях. Для проверки герметичности форсунки подсоедините ее к тестеру, стравите воздух, поднимите давление до величины, на 20 кг/см2 ниже давления начала впрыскивания. Не допускается просачивания топлива из форсунки при указанном давлении (рис.243). Форсунки, не удовлетворяющие требованиям, следует заменить.

Допускается использовать форсунки, если после их разборки, чистки и последующей сборки они восстановят свои функциональные возможности и выдержат вышеописанные проверки. Промывку элементов производите только в керосине или растворителе, не оказывающем действие на материал элементов (например, в уайт-спирите). При чистке не касайтесь руками поверхности рабочих элементов форсунки.

Используйте для чистки только деревянный инструмент или из мягкого металла (латунные щетки). После чистки промойте элементы в чистом дизельном топливе и просушите. При разборке не перепутайте элементы от разных форсунок, перед сборкой проверьте соответствие иглы и корпуса, поскольку они не взаимозаменяемы. Извлеките иглу из корпуса примерно на половину ее длины и опустите (рис.244). Она должна плавно опуститься без заеданий. Проверку проведите несколько раз при разных поворотах иглы. После сборки проверьте давление начала впрыскивания и герметичность форсунки.

Обслуживание форсунок двигателей ЯМЗ автомобиля МАЗ

При отсоединении топливопровода высокого давления от форсунки (кроме форсунок модели 51) придерживайте штуцер форсунки гаечным ключом во избежание его отвертывания и течи топлива. После отсоединения проверьте надежность затяжки штуцера без снятия форсунки с двигателя.

При обслуживании каждой форсунке провести проверку и регулировку в следующем порядке:

Регулировку рекомендуется производить на специальном стенде типа КИ-3333, удовлетворяющем ГОСТ 10579-88.

Давление начала впрыска нужно определить по таблице

Давление начала впрыскивания форсунок моделей 267-02, 267-10, 261-10(11) регулируется винтом при снятом колпаке форсунки и отвернутой контргайке. При ввертывании винта давление повышается, при вывертывании — понижается.

Давление начала впрыскивания форсунки моделей 204-50, 204-50.01 и 51-01 регулируется с помощью регулировочных шайб. При увеличении их общей толщины давление повышается, при уменьшении — понижается.

2. Проверить герметичность распылителя по запирающему конусу иглы и отсутствие течей в местах уплотнений линии высокого давления.

Для этого создать в форсунке давление топлива на 1. 1,5 МПа (10. 15 кгс/см2) ниже давления начала впрыскивания. При этом в течение 15 секунд не должно быть подтекания топлива из распыливающих отверстий; допускается увлажнение носика распылителя без отрыва топлива в виде капли. Герметичность в местах уплотнений линии высокого давления проверить при выдержке под давлением в течение 2 мин; на верхнем торце гайки распылителя (при установке форсунки под углом 15° к горизонтальной поверхности) не должно образовываться отрывающейся капли топлива.

3. Подвижность иглы проверить прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания на опрессовочном стенде, при частоте впрыскивания 30-40 в минуту.

Допускается подвижность иглы проверять одновременно с проверкой качества распыливания по п.4.

4. Качество распыливания проверять на опрессовочном стенде прокачкой топлива через форсунку, отрегулированную на заданное давление начала впрыскивания при частоте 60-80 впрыскиваний в минуту.

Качество распыливания считается удовлетворительным, если топливо впрыскивается в атмосферу в туманообразном состоянии и равномерно распределяется как по всем струям, так и по поперечному сечению каждой струи.

Начало и конец впрыскивания при этом должны быть четкими. После окончания впрыскивания допускается увлажнение носика распылителя без образования капли.

Впрыскивание топлива у новой форсунки сопровождается характерным резким звуком. Отсутствие резкого звука у бывших в эксплуатации форсунок не означает снижения качества их работы.

5. Герметичность уплотнения, соединения и наружных поверхностей полости низкого давления проверять опрессовкой воздухом давлением 0,45±0,05 МПа (4,5±0,5 кгс/см2).

Пропуск воздуха в течение 10 секунд не допускается при подводе воздуха со стороны носика распылителя.

6. Герметичность соединений «распылитель-гайка распылителя» проверять опрессовкой воздухом давлением 0,5±0,1 МПа (51 кгс/см2) в течение 10 секунд при подводе воздуха со стороны носика распылителя.

Пропуск пузырьков воздуха по резьбе гайки распылителя при погружении ее в дизельное топливо не допускается.

При закоксовке или засорении одного или нескольких распыливающих отверстий распылителя форсунку разобрать, детали форсунки прочистить и тщательно промыть в профильтрованном дизельном топливе.

При не герметичности по запирающему конусу распылитель в сборе подлежит замене. Замена деталей в распылителе не допускается.

Каждую форсунку отрегулируйте на давление начала впрыскивания:

Давление начала впрыска

ЯМ3-236НЕ2,БЕ2 с общими головками цилиндров