Если впрыск топлива неисправен, то двигатель будет работать с перебоями, расход топлива увеличится и упадет мощность. Разбираемся, какие виды форсунок двигателя существуют, что может сломаться и как устранить поломки. Изучить тему помог Александр Большаков, директор автосервиса ООО «Техцентр Кореана».
Что такое форсунки двигателя
Форсунки — это детали, которые впрыскивают топливо во впускной коллектор, или непосредственно в цилиндры двигателя. Они подают в двигатель точное количество горючего. От правильной работы форсунок зависит мощность двигателя, расход топлива, долговечность мотора и количество вредных выбросов в окружающую среду.
Как устроены форсунки двигателя
В корпусе форсунки всегда находится клапан, фильтр, сопло, распылитель, устройство управления клапаном и возвратная пружина, которая останавливает впрыск топлива. Есть несколько видов форсунок, они различаются конструктивно — об этом дальше в статье.
Форсунки в дизельных и бензиновых двигателях тоже различаются.
Бензиновые
Основные компоненты форсунки:
- Корпус форсунки. Это основная часть форсунки, которая содержит все внутренние компоненты. Корпус обычно изготавливается из металла и имеет резьбу для крепления к двигателю.
- Игла форсунки. Игла является подвижным элементом, который регулирует подачу топлива. Когда игла поднимается, топливо поступает в цилиндр двигателя.
- Электромагнитный клапан. В форсунках с электронным управлением используется электромагнитный клапан, который открывает и закрывает иглу форсунки. Клапан управляется электронным блоком управления (ЭБУ).
- Фильтр. Внутри форсунки находится фильтр, который предотвращает попадание загрязнений в топливную систему.
- Уплотнительные кольца. Уплотнительные кольца обеспечивают герметичность форсунки и предотвращают утечку топлива.
Дизельные
Дизельные форсунки схожи по строению с бензиновыми. Их изготавливаются из особо прочных сплавов, потому что давление топлива намного выше чем в бензиновых.
Как работают форсунки двигателя
Форсунки фильтруют поступающее в них топливо и дозировано подают его в двигатель. Есть существенная разница в режимах работы форсунок в бензиновых и дизельных ДВС:
Бензиновые
Бензиновые форсунки работают так.
- Подача топлива. Насос закачивает бензин к форсунке из топливного бака.
- Управление форсункой. Электронный блок управления (ЭБУ) рассчитывает, в какой момент и на какой промежуток времени открыть форсунку. В расчетах учитывается скорость автомобиля, обороты двигателя, количество поступаемого воздуха и т.д.
- Открытие форсунки. Затем ЭБУ подает сигнал на электромагнитный клапан, он притягивает иглу форсунки, открывая путь для топлива.
- Впрыск топлива. Топливо под давлением распыляется в виде мелкодисперсного тумана, что обеспечивает эффективное сгорание.
- Закрытие форсунки. После того как ЭБУ прекращает подачу сигнала, электромагнитный клапан отпускает иглу, и форсунка закрывается.
Дизельные
Работа форсунок происходит по следующему алгоритму.
- Подача топлива. Дизель под высоким давлением подается к форсунке из топливного насоса высокого давления (ТНВД).
- Управление форсункой. ЭБУ определяет, когда и на сколько времени открыть форсунку. Это зависит от условий работы двигателя, таких как скорость, нагрузка и температура.
- Открытие форсунки. Когда ЭБУ подает сигнал на электромагнитный или пьезоэлектрический клапан, он отводит иглу форсунки, давая топливу возможность выйти из форсунки.
- Впрыск топлива. После этого дизель под высоким давлением впрыскивается в камеру сгорания.
- Закрытие форсунки. После прекращения сигнала форсунка закрывается.
Какие есть виды форсунок двигателя
Есть несколько видов форсунок:
Механические
В современных машинах редко встречаются такие форсунки. Они состоят из иглы с соплом и пружины, которая подбирается под заранее рассчитанное давление. Топливный насос нагнетает горючее к форсунке, возникает давление, игла приподнимается и пропускает топливо. Затем давление падает, и пружина закрывает сопло.
Электромагнитные
Это высокоточные форсунки, которые управляются с помощью электронного блока управления (ЭБУ). В их конструкции есть электромагнитный клапан и сопло. Клапан состоит из катушки индуктивности, запорной иглы и возвратной пружины. При подаче тока на катушку игла притягивается вверх к магнитному полю и топливо попадает в двигатель. ЭБУ перестает подавать ток, пружина возвращает иглу на место и клапан закрывается.
Электрогидравлические
Этот тип форсунок очень точно впрыскивает топливо и применяется только на дизельных двигателях. Управление клапаном происходит благодаря разнице давлений жидкостей. В конструкции электрогидравлической форсунки есть две топливные камеры — в них подается горючее. Из этих камер топливо равномерно давит на клапан сверху и снизу, поэтому он остается закрытым. Когда ЭБУ подает ток на соленоид, топливо из верхней камеры убегает в сливную магистраль, но давление снизу сохраняется, поэтому клапан открывается.
Пьезоэлектрические
Эти форсунки считаются самыми современными и эффективными. Работают в несколько раз быстрее электромагнитных, точнее дозируют горючее, а главное — способны за один такт несколько раз впрыснуть топливо.
Конструктивно они похожи на электрогидравлические форсунки, но топливо сливается из верхней камеры под воздействием пьезокристалла. ЭБУ подает напряжение на пьезоэлемент, который расширяется при подаче тока и открывает запорный клапан верхней камеры.
Насос-форсунка
Такие форсунки впрыскивают топливо непосредственно в цилиндр, причем на один цилиндр всегда устанавливают одну насос-форсунку. Их конструкция не требует поддержания большого давления в топливной системе, потому что они сами его создают с помощью встроенного насоса. Клапан может быть как электромагнитным, так и пьезоэлектрическим.
Какие неисправности форсунок двигателя бывают
Форсунки двигателя, как и любые другие компоненты автомобиля, могут выходить из строя по различным причинам. Вот некоторые из наиболее распространенных неисправностей форсунок.
Засорение форсунок
Причины. Загрязнение топлива, использование некачественного топлива, износ внутренних компонентов форсунки.
Симптомы. Нестабильная работа двигателя, потеря мощности, повышенный расход топлива, затрудненный запуск двигателя.
Решение. Промывка или замена форсунок, использование качественного топлива и фильтров.
Износ или повреждение иглы форсунки
Причины. Длительная эксплуатация, использование некачественного топлива, механические повреждения.
Симптомы. Утечка топлива, нестабильная работа двигателя, повышенный расход топлива.
Решение. Замена иглы форсунки или всей форсунки.
Неисправность электромагнитного клапана
Причины. Износ или повреждение обмотки клапана, короткое замыкание, проблемы с электронным блоком управления.
Симптомы. Нестабильная работа двигателя, пропуски зажигания, повышенный расход топлива.
Решение. Замена электромагнитного клапана или всей форсунки, проверка и ремонт электронного блока управления.
Утечка топлива
Причины. Износ или повреждение уплотнительных колец, трещины в корпусе форсунки.
Симптомы. Запах топлива, повышенный расход топлива, утечка топлива на корпусе двигателя.
Решение. Замена уплотнительных колец или всей форсунки.
Проблемы с давлением топлива
Причины. Неисправность топливного насоса, засорение топливных фильтров, проблемы с регулятором давления топлива.
Симптомы. Нестабильная работа двигателя, потеря мощности, затрудненный запуск двигателя.
Решение. Проверка и ремонт топливного насоса, замена топливных фильтров, проверка и ремонт регулятора давления топлива.
Неисправность пьезоэлектрического элемента
Причины. Износ или повреждение пьезоэлектрического элемента, проблемы с электронным блоком управления.
Симптомы. Нестабильная работа двигателя, пропуски зажигания, повышенный расход топлива.
Решение. Замена пьезоэлектрического элемента или всей форсунки, проверка и ремонт электронного блока управления.
Коррозия или износ внутренних компонентов
Причины. Длительная эксплуатация, воздействие агрессивных сред, использование некачественного топлива.
Симптомы. Нестабильная работа двигателя, повышенный расход топлива, затрудненный запуск двигателя.
Решение. Замена изношенных или поврежденных компонентов форсунки.
Проблемы с электронным управлением
Причины. Неисправность электронного блока управления, проблемы с проводкой, ошибки в программном обеспечении.
Симптомы. Нестабильная работа двигателя, пропуски зажигания, повышенный расход топлива.
Решение. Диагностика и ремонт электронного блока управления, проверка и ремонт проводки, обновление программного обеспечения.
Как снять и проверить форсунки двигателя: пошаговая инструкция
В домашних условиях можно демонтировать и осмотреть форсунки, убедиться в отсутствии явных поломок и проверить напряжение.
1. Подготовка
Нужно снять клеммы с аккумулятора и сбросить давление в топливной системе. Если доступ к форсункам затруднен (например, мешает декоративный кожух), то нужно снять мешающую деталь.
2. Демонтаж форсунок
Надо открутить крепления топливной рампы и аккуратно ее снять, не задев топливные шланги. Затем нужно отсоединить электрические разъемы форсунок. После этого можно извлечь форсунки. Иногда их можно достать руками, но на некоторых моделях потребуется специальный инструмент. Если деталь не поддается, то можно нанести WD-40, подождать пару минут и попробовать снова.
3. Проверка форсунок
Сначала визуально осмотрите форсунку. Надо понять, есть ли явные повреждения, трещины в уплотнительных кольцах или подтеки топлива. Затем с помощью мультиметра стоит проверить напряжение. Нормальные значения для вашей модели машины можно найти в интернете. Но если сопротивление нулевое, то с форсункой явно что-то не так.
4. Установка форсунок
Нужно в обратном порядке собрать систему, а после этого проверить ее герметичность.
Для более сложных проверок на распыление и герметичность форсунок стоит обратиться в сервис — для них требуется специальное оборудование и навыки. В домашних условиях проводить такие процедуры без опыта опасно.
Как чистить форсунки двигателя
Можно приобрести специальную моющую жидкость, которая заливается прямо в топливный бак и очищает форсунки от нежелательных отложений. Этот способ поможет, если загрязнение не сильное. Для более сложных случаев требуется профессиональная чистка.
Первый способ — промывка без демонтажа форсунок.
- Штатная топливная система отключается.
- Вместо нее к двигателю подключают аппарат с очищающей смесью.
- Двигатель работает на этой смеси, и форсунки прочищаются.
Этот способ работает эффективнее, чем добавление присадок в бензобак.
Второй способ — демонтаж форсунок и промывка в ультразвуковой ванне.
- Форсунки демонтируются с двигателя и помещаются в специальную ванну.
- Ванна наполняется моющим средством.
- Подаются ультразвуковые колебания, частицы очищающей жидкости проникают в форсунку и эффективно очищают ее от мусора.
Такая технология дороже, зато очищает деталь практически полностью.
В каком случае нужно менять форсунки двигателя
Большинство моделей форсунок служат от 100 тыс. км. и больше. Чем лучше качество топлива, тем больше ресурс детали. Если у форсунки сломался электромагнитный клапан, то ремонту она уже не подлежит, придется менять. В остальных случаях можно попробовать отремонтировать.
Совет эксперта
Александр Большаков рассказал, как обслуживать форсунки и почему это важно:
«На бензиновых двигателях в случае возникновения проблем форсунки промываются. Если это не помогает решить проблему, то они просто заменяются. На дизельных двигателях форсунки могут разбираться. Существуют специализированные организации, которые занимаются восстановлением как электронных, так и физических компонентов дизельных форсунок. При этом, стоит отметить, что в силу того, что дизельные форсунки имеют сложный и многокомпонентный механизм, их стоимость гораздо выше бензиновых, порой в 10 раз.
Что касается рекомендаций, то форсунки на бензиновых двигателях необходимо промывать каждые 30 тыс. км. пробега с целью профилактики преждевременного выхода из строя, а также следить за качеством топлива.
Если говорить о форсунках дизельных двигателей, то в первую очередь необходимо следить за качеством топлива, особенно при смене времени года, избегать сомнительных АЗС. Возможная экономия на топливе может в итоге вылиться в дорогостоящий ремонт, стоимость которого может составить 100—150 тыс. руб.»
Главное о форсунках двигателя
Форсунки — это одни из самых важных деталей двигателя. От их работы зависит мощность мотора, расход топлива и долговечность остальных деталей. Главное про форсунки:
- форсунки пришли на замену карбюраторам, потому что более точно и быстро подают топливо в двигатель;
- современные форсунки управляются ЭБУ, клапан открывается по его сигналу;
- чтобы продлить срок службы форсунок, заправляйте машину качественным топливом;
- снять и проверить форсунки можно в домашних условиях, но лучше довериться опытным механикам. Топливную систему легко случайно сломать.
