Схема работы и устройство форсунки двигателя трактора ДТ-54А, Спецтехника

Форсунка служит для впрыска топлива, подаваемого к ней насосом, в вихревую камеру дизеля в распыленном состоянии.

Рис. Форсунка двигателя трактора ДТ-54А:

а — форсунка (разрез); б — положение иглы в распылителе перед впрыском топлива; в — положение иглы в распылителе при впрыске топлива; 1 — колпак; 2 — регулировочный винт; 3 — пружина; корпус; 5 — штанга; 6 — гайка распылителя; 7 — прокладка; 8 — игла распылителя; 9 — полость в распылителе; 10 — распылитель; 11 — канал в распылителе; 12 — канал в корпусе; 13 — топливопровод высокого давления; 14 — гайка; 15 — отверстие для прохода топлива; 16 — контргайка; 17 — полый болт; 18 — кольцевая канавка; 19 — конусная поверхность утолщенной части иглы; 20 — запорный конус; 21 — обратный конус на штифте иглы.

Распылитель 10 (рис. а и б) и иглу 8 изготовляют из высококачественной легированной стали. Эти детали проходят доводку и подбираются в пары. Раскомплектовывать их в процессе эксплуатации не разрешается.

Распылитель представляет собой цилиндр, по продольной оси которого имеется отверстие, переходящее в нижней части распылителя в полость 9. Тремя наклонными каналами 11 полость 9 соединена с кольцевой канавкой 18 на верхнем торце буртика распылителя.

В центральное отверстие распылителя 10 с очень малым зазором (0,002—0,003 мм) входит игла 8. Благодаря высокой точности обработки игла легко движется в распылителе, обеспечивая в то же время необходимую плотность соединения. На конце иглы имеется запорный конус 20. Этим конусом игла под действием пружины 3 плотно садится на коническую поверхность — седло распылителя.

Из отверстия в торце распылителя выступает нижний конец иглы — штифт, имеющий конус 21. Топливо из насоса поступает через топливопровод 13 высокого давления, пересекающиеся каналы 12 в корпусе, кольцевую канавку 18 и наклонные каналы 11 в полость 9 распылителя.

Так как отверстие в распылителе закрыто иглой, прижатой к седлу пружиной 3, то давление в полости 9 будет возрастать и передаваться на конусную поверхность утолщенной части иглы 8.

Когда давление топлива на иглу превысит усилие пружины, игла начнет перемещаться вверх (рис. в) и откроет отверстие в распылителе для прохода топлива в вихревую камеру. Топливо, проходя через узкую кольцевую щель между нижним выходным отверстием распылителя и штифтом иглы под большим давлением, приобретает большую скорость и при выходе распыливается на мелкие частицы. Благодаря обратному конусу 21 на штифте иглы струя распыленного топлива приобретает форму конуса, что обеспечивает хорошее перемешивание топлива с воздухом в вихревой камере.

Как только насос прекратит подачу топлива в форсунку, давление в полости 9 упадет, игла 8 под действием пружины 3 прижмется к седлу и закроет выходное отверстие распылителя. Прекращение (отсечка) подачи топлива, а следовательно, падение давления в форсунке должны быть резкими. В противном случае в конце впрыска топливо перестает распыливаться. Получению резкой отсечки подачи топлива способствует цилиндрический поясок на нагнетательном клапане.

Таким образом действует форсунка закрытого типа. Такое название форсунка получила потому, что на время между впрысками топлива в вихревую камеру игла закрывает выходное отверстие распылителя и этим разобщает внутреннюю полость форсунки, заполненную топливом, и вихревую камеру.

На дизеле устанавливают форсунки закрытого типа ФШ-1,5х25° (форсунка штифтовая, диаметр выходного отверстия 1,5 мм, угол обратного конуса 25°). Все детали форсунки закреплены в стальном корпусе 4 (рис. а).

На его нижний конец навернута гайка 6, в которую вставлен распылитель 10 с иглой 8. Гайка плотно прижимает верхний торец распылителя к нижнему торцу корпуса 4. Верхний конец иглы 8 входит в гнездо штанги 5. Пружина 3 упирается нижним торцом в тарелку штанги 5, а верхним — в тарелку регулировочного винта 2, ввернутого в гайку 14. Регулировочный винт стопорится контргайкой 16. Гайка 14 ввернута в корпус 4.

Затяжку пружины (регулировку форсунки) изменяют винтом 2 так, чтобы давление начала подачи топлива (в момент отрыва иглы от седла) равнялось 125±5 кг/см². Подъем иглы равен 0,35—0,40 мм и ограничивается упором торца ее утолщенной части в торец корпуса 4 форсунки.

Сверху регулировочный винт закрыт колпаком 1, навернутым на гайку 14.

Вследствие большого давления в полости под иглой незначительное количество топлива попадает в зазор между распылителем и иглой. Для слива просочившегося топлива в гайке 14 просверлено отверстие 15, а в колпак 1 ввернут полый болт, под головкой которого установлен наконечник сливной трубки, идущий к фильтру тонкой очистки топлива.

Форсунку крепят к головке цилиндров двумя шпильками. Для создания необходимого уплотнения под гайку распылителя устанавливают медную прокладку 7. Гайки крепления форсунки нужно затягивать равномерно.

При отъединении топливопровода высокого давления на резьбу форсунки навертывают гайку колпачок, а при отъединении сливной трубки в колпак 1 ввертывают пробку, чтобы в форсунку не попали грязь и пыль. Для предохранения штифта иглы от повреждения на конец гайки распылителя снятой форсунки надевают картонный защитный колпачок. [Трактор ДТ-54А. Гуревич А.М., Горожанкин В.И. 1968 г.]

Материалы: http://texnika.megapetroleum.ru/sxema-raboty-i-ustrojstvo-forsunki/

1 - возврат топлива,

Топливо в форсунку подается через входной штуцер высокого давления (4) и далее в канал (10) и камеру гидроуправления (8) через жиклер (7). Камера гидроуправления соединяется с линией возврата топлива (1) через жиклер камеры гидроуправления 6, который открывается электромагнитным клапаном. При закрытом жиклере (6) силы гидравлического давления, приложенные к управляющему плунжеру (9), превосходят силы давления, приложенные к заплечику иглы (11) форсунки.

В результате игла садится на седло и закрывает проход топлива под высоким давлением в камеру сгорания. При подаче пускового сигнала на электромагнитный клапан жиклер (6) открывается, давление в камере гидроуправления падает, и в результате сила гидравлического давления на управляющий плунжер также уменьшается. Поскольку сила гидравлического давления на управляющий плунжер оказывается меньше силы, действующей на заплечик иглы форсунки, последняя открывается, и топливо через сопловые отверстия впрыскивается в камеру сгорания. Такое косвенное управление иглой форсунки, использующее систему мультипликатора, позволяет обеспечить очень быстрый подъем иглы, что невозможно сделать путем прямого воздействия электромагнитного клапана.

Так называемая «управляющая доза» топлива, необходимая для подъема иглы форсунки, является дополнительной по отношению к действительному количеству впрыскиваемого топлива, поэтому это топливо направляется обратно, в линию возврата топлива через жиклер камеры гидроуправления. Кроме «управляющей дозы» в линию возврата топлива и далее в топливный бак также выходят утечки через направляющие иглы форсунки. К коллектору линии возврата топлива также подсоединяются предохранительный клапан (ограничитель давления) аккумулятора и редукционный клапан ТНВД.

Работа форсунки может быть разделена на четыре рабочих стадии при работающем двигателе и создании высокого давления ТНВД:

• форсунка закрыта с приложенным высоким давлением;

Эти рабочие стадии являются результатом действия сил, приложенных к деталям форсунки. При остановленном двигателе и отсутствии давления в аккумуляторе форсунка закрыта под действием пружины.

При открытом жиклере топливо может вытекать из камеры гидроуправления в верхнюю полость и далее по линии возврата топлива в бак. Давление в камере гидроуправления уменьшается, нарушается баланс давлений, и давление в камере распылителя, равное давлению в аккумуляторе, оказывается выше давления в камере гидроуправления. В результате сила давления, действующая на торец управляющего плунжера уменьшается, игла форсунки поднимается, и начинается процесс впрыска топлива. Скорость подъема иглы форсунки определяется разностью расходов через жиклер и сопловые отверстия. Управляющий плунжер достигает верхнего упора, где остается, поддерживаемый «буферным» слоем топлива, образующимся в результате указанной выше разницы расходов через жиклер и сопловые отверстия. Игла форсунки теперь полностью открыта, и топливо впрыскивается в камеру сгорания под давлением, практически равным давлению в аккумуляторе. Распределение сил в форсунке подобно распределению в фазе открытия.

Аккумуляторная топливная система CR включает в себя следующие элементы электронного управления:

Используя входные сигналы указанных выше датчиков, ЭБУ регистрирует положение педали акселератора и определяет на данный момент времени рабочую характеристику двигателя и автомобиля как единого целого. На основе полученной информации ЭБУ может через разомкнутые и замкнутые контуры осуществлять управляющие действия с автомобилем и, особенно, с двигателем. Частота вращения двигателя измеряется датчиком частоты вращения коленчатого вала, а порядок чередования вспышек - датчиком частоты вращения (положения) распределительного вала. Электрический сигнал, образующийся на потенциометре педали акселератора, информирует ЭБУ о том, как сильно водитель нажал на педаль, другими словами о его требованиях к величине крутящего момента. Датчик давления наддува обеспечивает ЭБУ данными о количестве воздуха, чтобы адаптировать процесс сгорания соответствию нормам эмиссии вредных веществ. При низких температурах окружающей среды и при холодном двигателе ЭБУ использует информацию датчиков температуры охлаждающей жидкости и температуры воздуха, чтобы адаптировать полученные данные для установки угла опережения впрыска, использования дополнительного впрыска (после основного) и других параметров в зависимости от эксплуатационных условий.

Ремонтопригодность и диагностика системы

Вследствие недостаточно высокого качества топлива или усталости системы (когда система эксплуатируется слишком долго) из строя в первую очередь начинают выходить инжекторы, датчики контроля высокого давления и устройсва, которые создают это высокое давление. ТНВД же здесь довольно стабилен - ошибка многих неопытных дизелистов заключается в том, что они, не разобравшись в сути неисправности, пытаются сразу заменить ТНВД. Этого делать не стоит - вернее, всегда прежде всего надо точно понять, по какой причине возникла проблема и какие действия нужно предпринять для ее устранения. И только потом решаться на крайние меры.

Вы спросите: почему не помогает промывка? Дело в том, что промывка не дает возможности полностью избавиться от стружки, которая может снова попасть в систему.

В общем-то, по большому счету, все основные перебои системы связаны именно с плохим топливом. Для различных машин характерны свои последствия. Как показывает опыт, на французских автомобилях чаще всего выходят из строя форсунки - они, как говорится, «подвисают». И самое интересное, что в основном то и пугает людей, - то, что машина сразу глохнет. Это, кстати, еще одна специфическая особенность Common Rail: при кратковременном «подвисании» иглы распылителя нарушается баланс давления в рейке. Падение напряжения замечает датчик контроля давления в рейке, и эта команда, так называемая ошибка первого порядка, заставляет блок управления выключать двигатель. Машина может заглохнуть даже набирая обороты. При этом, что еще более интересно, через какое то время после того, как машина «отстоится», она может спокойно завестись и опять поехать. Хотя в дальнейшем в определенных режимах она с большой вероятностью снова будет глохнуть.

Также случается, что и насосы текут. Устраняется протечка без каких либо проблем - заменой прокладки. А вот случаи усталости насоса, его износа единичны, но если в систему, повторимся, попадают механические частицы - они выводят его из строя сразу.

Диагностика дизелей с системой Common Rail

• состояние механических узлов двигателя (турбина, цилиндропоршневая часть дизеля, правильность установки фаз ГРМ),

Если проверять подряд все названные компоненты это займет очень много времени. Для того, чтобы ускорить поиск возможных отклонений блок управления снабжен функцией мониторинга исправности датчиков и исполнительных механизмов. При обнаружении блоком отклонений в показании, каких либо датчиков в оперативной памяти прописывается ошибка (каким образом блок выявляет отклонения в показаниях от правдоподобных мы описывали в другой статье). В зависимости от значимости ошибки впрыскивание топлива продолжается или двигатель останавливается. С помощью сканера в меню параметры можно посмотреть реальные показания и реакцию датчиков на различные возмущения. Важной особенностью CR является то что каждая форсунка управляется индивидуально т.е. на каждой форсунке прописываются свои коэффициенты топливо-коррекции по которым можно судить об состоянии каждого цилиндра и соответствующей форсунки.

В качестве примера приведем данные сканирования некоторых параметров в системе CR на холостом ходе:

Коррекция предназначена для компенсации отклонений по цилиндрам в механике двигателя и гидравлике системы впрыска топлива, возникающих при серийном производстве. Неравномерность определяется с помощью датчика оборотов. Если какой-то цилиндр отличается более чем на 30% от заданного значения, это считается не нормальным и блок управление пытается выправить положение изменением топливоподачи. Если мы обнаружили значительную топливо-коррекцию в каком то цилиндре, это может быть связано или с низкой компрессией в цилиндре (прогар клапана, например) или неисправностью форсунки.

• выходит из строя форсунка или сильно падает давление в аккумуляторе,

• превышение давление топлива в рампе выше МАХ (порядка 1500бар),

• выход из строя электромагнитного клапана регулирования давления.

Двигатель невозможно завести при неработающих датчиках оборотов и положения распредвала. Для проверки гидравлической части методы электронной самодиагностики обычно непригодны.

Неисправности, требующие диагностики при помощи гидравлических тестеров:

• невозможность запуска двигателя, или двигатель глохнет после запуска: рекомендуется провести тест баланса мощности по цилиндрам при помощи сканера (для систем Бош);

Проблема может заключаться в разности количества топлива, проходящего через каждый инжектор.

Процедура диагностики в зависимости от симптома

Двигатель не заводится

Тест линии низкого давления

Тест обратки инжектора (статический)

Тест обратки инжекторов динамический

Тест линии высокого давления

Тест регулятора давления топлива

Но компания ООО «Т-К-Сервис» предлагает более удобный и экономичный выход из ситуации - использование фильтра Separ 2000 .Эта великолепно зарекомендовавшая себя многоступенчатая система решила основную проблему дизеля - она позволяет достигать стопроцентного удаления из топлива главного разрушителя дизельной аппаратуры - воды. Другим загрязнениям Separ 2000 тоже не оставляет шанса.

Материалы: http://dizel-life.ru/blog-ustroistvo-forsunok

Форсунка дизеля – один из основных составляющих системы питания двигателя, которая напрямую подает топливо в камеру сгорания для получения воздушно-топливной смеси. Эта деталь наиболее сильно подвергается износу и требует периодического обслуживания. От качества ее работы зависит полнота сгорания топлива в цилиндре, запуск, динамика и экономичность мотора, а также токсичность выхлопных газов. Некоторые водители пренебрегают регламентными работами, в результате чего форсунки выходят из строя, требуя ремонта или замены.

Основная задача форсунки в дизельном двигателе – это распыление топлива при обеспечении герметичности камеры сгорания. Работа систем питания с механическим управлением форсунками происходит в следующем порядке:

1. Из топливного бака подается горючее к насосу высокого давления.
2. Насос в необходимой последовательности распределяет и нагнетает топливо в магистрали, ведущие к форсункам.
3. В форсунке топливо давит на штуцер, а от него расходится по топливным каналам к распылителю, который закрыт иглой с пружиной.
4. Под воздействием давления игла открывается, и после впрыска закрывается.

В зависимости от способа управления процессом впрыска, дизельные форсунки помимо механических делятся на следующие типы:

1. Электрогидравлические, характеризуется наличием в конструкции электромагнитного клапана, камеры управления, впускного и сливного дросселя. Принцип их работы основывается на применении давления топлива как во время впрыска, так и при прекращении, с участием электронного клапана, который открывает сливной дроссель по команде с ЭБУ.
2. Пьезоэлектрические. Отличаются высокой быстротой срабатывания и возможностью многократного впрыска за один цикл. Это осуществляется при помощи пьезоэлемента, воздействующего на корпус толкателя, который открывает переключающий клапан для поступления топлива в магистраль.

Неисправности форсунок в дизельном двигателе имеют следующие характерные признаки:

1. При неравномерном распылении (форсунка «льет»):

• Потеря мощности мотора и наличие сизого дыма из выхлопной трубы;
• Сильный стук, напоминающий стук шатуна;
• Неравномерная работа силового агрегата, вызванная нарушением работы отдельных цилиндров.

2. При падении рабочего давления впрыска (по причине усталости пружин или износа дистанционных регулировочных шайб):

• Наличие сизого или черного дыма из выхлопной;
• Жесткая работа двигателя.

3. Отсутствие герметичности корпуса форсунки, что проявляется в течи топлива из соединений корпуса.

При наличии признаков неисправности форсунок, производят их проверку. Проведение процедуры может быть осуществлено как в гаражных условиях, так и на СТО при помощи диагностического стенда. Второй способ наиболее оптимальный, но имеет недостатки в виде высокой стоимости услуг и значительной удаленности сервиса. Существуют следующие способы проверки исправности форсунок:

1. На заведенном дизеле ставят такие обороты, когда сбои его работы слышны особо отчетливо. Форсунки последовательно отключают от магистрали высокого давления, ослабляя накидную гайку крепления на соответствующем штуцере насоса. При отсоединении неисправной форсунки характер работы двигателя не поменяется.

2. Проверка максиметром который выполнен в виде специальной форсунки, имеющей тарировочную шкалу для установки необходимого давления впрыска дизтоплива. Прибор представляет собой контрольный образец, при помощи которого анализируется эффективность распыла и соответствие фактического давления с требуемым в момент впрыска.

3. Проверка при помощи контрольного образца рабочей форсунки, которую сравнивают с остальными. Для этого на топливную аппаратуру устанавливают тройник, при помощи которого одновременно устанавливают рабочую и тестируемую форсунку. Ослабляют затяжки гаек на остальных трубопроводах, ведущих от насоса высокого давления к нетестируемым форсункам, перекрыв подачу топлива. На декомпрессионном механизме ставят максимальную подачу топлива и начинают вращение коленвала мотора. При неисправности форсунка покажет отличия от эталона по моменту начала и качеству впрыска.

Загрязнение каналов внутри форсунки, по которым проходит топливо, способствует ухудшению распыления топлива и нарушению образования воздушно-топливной смеси. Максимально равномерную пульверизацию нарушают смолы, содержащиеся в соляре. Проблему нарушения подачи топлива форсунками помогает устранить промывка. Данная процедура обеспечивает удаление загрязнений внутри топливных каналов. Для ее осуществления применяются следующие способы:

1. Чистка при помощи ультразвука. Эффективный способ удаления грязи, который проводится на специальном оборудовании. Снятые форсунки помещают в специальную жидкость и воздействуют ультразвуковыми колебаниями, при которых грязь в сопле разрушается в течение короткого времени.

2. Промывка топливом, содержащим специальные присадки. Наиболее популярен среди автолюбителей, так как не требует применения дорогого оборудования. Представляет собой добавление присадки в топливо, которое при прохождении через форсунку будет растворять отложения. Эффективность метода не доказана.

3. Промывка на стенде при помощи специальных жидкостей. Очищение происходит при высоком давлении за счет циркуляции. Способ отличается надежностью и высокой эффективностью.

4. Ручная промывка, при которой имитируется работа форсунки. Достаточно эффективный и недорогой способ, не требующий применения специального оборудования. Для его проведения форсунки демонтируют вместе с рейкой и фиксируют над емкостью. Подача очищающей жидкости производится по прозрачной силиконовой трубке. Дозатор форсунки активируют электрическим током, подведенным по проводам от аккумулятора. Полная очистка происходит после 5-10 мин. распыления жидкости. Сам процесс состоит из следующих этапов:

• С форсунки снимают фильтры и резиновые уплотнители, чтобы под воздействием жидкости они не вышли из строя;
• Организуют герметичное соединение баллона с жидкостью и форсунок через силиконовую трубку;
• Подводят электропитание от аккумулятора с помощью пары проводов;
• К разрыву одного провода подводят кнопку для размыкания цепи, второй провод оставляют целым;
• При нажатии кнопки происходит впрыск, который продолжается до момента равномерного распыления струй жидкости.

Достаточно часто некачественный впрыск происходит по причине засорения или износа сопел форсунки, что достаточно хорошо видно в процессе диагностики неисправностей. Для устранения поломки корпус детали разбирают и тщательно промывают в керосине, наружный нагар удаляют деревянным скребком, а отверстия прочищают мягкой стальной проволокой, диаметр которой меньше отверстия сопла. При увеличении размера сопла более чем на 10 %, или разнице в диаметре отверстий на 5%, распылитель заменяют на новый.

Иногда форсунка может давать течь, которую возможно устранить притиркой иглы к седлу. Течь может возникать и при нарушении уплотнения в торце иглы (уплотняющем конусе). Притирка производится разведенной в керосине пастой ГОИ, при которой избегают ее попадания в зазор между направляющей и самой иглой. После притирки все делали промывают в керосине или чистом дизтопливе, продувают сжатым воздухом, и после сборки снова тестируют на герметичность.

Замена дизельных форсунок производится при полном выходе из строя детали. Процедура, выполненная работниками СТО, достаточно дорогостоящая, но ее можно проделать самостоятельно. Для этого потребуются следующие инструменты:

1. Динамометрический ключ с удлинителем.
2. Специальная головка под форсунки.
3. Рожковый ключ на 17.
4. Пинцет.

Процедура замены осуществляется в следующем порядке:

1. Отвинчивание гаек с трубок высокого давления.
2. Выкручивание самих форсунок (иногда происходит сложно из-за прикипания резьбы).
3. Демонтаж пинцетом термоизоляционных шайб или их остатков (повторно старые шайбы устанавливать нельзя).
4. Установка новых термоизоляционных шайб и новых форсунок, которые ввинчивают с необходимым усилием при помощи динамометрического ключа.
5. Сборка топливной системы в обратном порядке.

Датчик детонации

Масляный насос двигателя

Нет комментариев

Оставить комментарий Отменить

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Материалы: http://voditelauto.ru/kak-proverit-diselnie-forsunki/