Регулировка веерных форсунок омывателя лобового стекла

Устройство и принцип работы

Главная функция системы топливной подачи — впрыск горючего в определённых дозах под давлением.

Различают две основные разновидности форсунок:

• простые;
• электроуправляемые.

В стандартной дизельной форсунке распылитель является главной деталью. Он может иметь несколько отверстий, по-разному регулироваться и подавать солярку. Например, простые дизельные силовые агрегаты оснащаются элементами с однодырочным распылителем и иглой. А вот двигатели типа GDI оснащены распылителями со множеством отверстий, как правило, от 2 до 6.

Обычную работу форсунок можно представить себе так. К ТНВД из бака поступает солярка под незначительным напором. Затем ТНВД последовательно нагнетает топливо уже под сильным давлением к элементам впрыска. Они открываются под действием давления. Как только напор падает, отключается и впрыск дизеля.

Электроуправляемые форсунки созданы в результате прогресса топливных систем дизеля. Здесь солярка подаётся в цилиндры по тому же принципу, только распылители открываются не под действием давления. Управляет всем этим процессом электромагнитный клапан. Он не сам по себе, а контролируется непосредственно ЭБУ автомобиля. Без соответствующего сигнала оттуда топливо в распылитель не попадает.

Электромеханическое управление имеет массу преимуществ. Так, в форсунках дизеля Common Rail, за один цикл может происходить до 7 впрысков, что априори повышает мощность двигателя. Благодаря высокоточному распределению в таких системах, горючая смесь равномерно дозируется, эффективнее распыляется и сгорает.

Также с недавних пор популярны системы «насос-форсунка». Здесь нет ТНВД, на каждый цилиндр отдельно имеется собственный распылитель.

Признаки неисправности

Несмотря на предельную точность, дизельные системы впрыска очень хрупкие. Это и становится причиной их быстрого выхода из строя. Особенно актуально это для электронных и электромеханических форсунок, которые не переносят низкокачественного топлива, агрессивного стиля вождения и засорения.

Первый, явный признак неисправной форсунки — повышенная, неестественная резвость автомобиля. Электроника неправильно определяет дозировку и переливает топливо. Долго это не продолжается: процесс принимает обратный эффект. Увеличивается дымность выхлопа, особенно при резком задействовании педали газа. Повышается расход масла, в которое начинает просачиваться солярка.

Второй признак — нестабильность холостого хода. Автомобиль начнёт хуже заводиться по утрам, при прогреве — дымить. Грамотная диагностика дизельных форсунок должна обязательно проводиться с учётом этих факторов.

Таким образом, «симптоматический ряд» кратко можно описать так:

• рывки и толчки во время езды;
• холостой режим двигателя нестабилен;
• из выхлопной системы выделяется избыточное количество дыма;
• ощущается потеря тяги или её резкое увеличение;
• отказывают отдельные цилиндры.

Диагностика всех видов форсунок. Что нельзя сделать в гараже

Форсунки являются одним из важнейших элементов системы впрыска и необходимы для обеспечения стабильной работы двигателя. Они используются для дозированной подачи топлива в камеру сгорания, а также, образования топливно-воздушной смеси. Форсунки эксплуатируются как на бензиновых, так и на дизельных двигателях. Разработано и существует несколько принципиально разных типов форсунок, которые встречаются в двигателях различных конструкций. И, как и любые другие механизмы, они подвержены износу и нуждаются в своевременной диагностике и ремонте, ведь естественный износ или использование некачественного топлива неминуемо приводит к снижению производительности или полному выходу из строя детали.

Продиагностировать систему можно с помощью специализированного диагностического оборудования по всем параметрам, чтобы продиагностировать форсунку, нужно её снять и проверить на спец.стенде.

Давление форсунок дизельных двигателей

Чем выше давление форсунок дизельных двигателей, тем тоньше распыливается солярка. Так, двигатель GDI имеет среднее давление инжектора, равное 1000-2050 бара. Кроме того, в зависимости от качества распылителя и топливной системы может быть разным время впрыска — от 1 до 2 миллисекунд.

Грамотный уход за дизелем подразумевает в первую очередь регулировку давления начала впрыска. Производится это на специальном стенде, настраивается винтом при снятом колпаке форсунки и отвёрнутой контргайке. Давление будет повышаться при ввёртывании винта, и понижаться — при откручивании.

Ниже приведены примерные показания стандартного давления различных систем:

• классический инжектор — через ТНВД поступает 400-1000 кг/см2;
• Коммон Райл — через ТНВД обеспечивается до 1600 кг/см2;
• насос-форсунки — 1200-2050 кг/см2.

Проверка и регулировка форсунки

Форсунки устанавливаются в головки цилиндров двигателя и закрепляются прижимной скобой. Торец гайки распылителя уплотнен от прорыва газов медной гофрированной шайбой. Уплотнительное кольцо предохраняет полость между форсункой и головкой цилиндра от попадания пыли и воды.

При техническом обслуживании или замене каких-либо деталей форсунка должна быть проверена и отрегулирована на давление начала впрыскивания, герметичность по запирающим конусам распылителя, качество распыливания топлива. Проверку и регулировку форсунки проводят на опрессовочных стендах типа КИ — 3333, КИ — 15706, КИ — 562.

Регулировка форсунки проводится регулировочными шайбами, устанавливаемыми под пружину. При увеличении общей толщины ре­гулировочных шайб давление повышается, при уменьшении — пони­жается. Изменение толщины пакета регулировочных шайб на 0,05 мм приводит к изменению давления начала впрыскивания на 0,3…0,5 МПа.

При проверке качества распыливания топливо должно выхо­дить из распылителя в распыленном, туманообразном состоянии. Впрыскивание топлива форсункой должно сопровождаться характерным звуком.

Герметичность по запирающим конусам форсунки проверяют созданием в форсунке давления на 1…1,5 МПа меньше давления капала впрыскивания топлива. В течение 15 минут не должно быть пропуска топлива через запирающий конус при визуальном наблюдении, допускается увлажнение носика корпуса распылителя.

Определение углов расположения распыливающих отверстий форсунки

Измерение углов расположения распыливающих отверстий форсунки (рис.2) проводят на специальных стендах с помощью приспособления для измерения углов между проекциями осей распыливающих отверстий в горизонтальной плоскости (в плане) и относительно вертикальной оси форсунки. Каждый тип распылителя имеет оригинально расположенные распыливающие отверстия, поэ­тому устанавливать в форсунку другие модели распылителей категорически запрещается, так как это может привести к прогоранию поршней и головок цилиндров.

Рис.2. Расположение распыливающих отверстий

Методика проведения работы

Техническое состояние форсунок проверяется прибором КП-1609 (рис.3).

Перед испытанием форсунок прибор проверяют на герметичность. Для этого вместо форсунки в устройство для ее крепления ввертывают заглушку и создают насосом давление около 30 МПа. Затем, включив секундомер, наблюдают за падением давления, которое не должно превышать 0,5 МПа/мин.

При проверке форсунки на приборе важно выявить неисправности в работе форсунки и установить причины, вызывающие эти неисправности.

Наиболее распространенными неисправностями в работе форсунок являются следующие.

1. Понижение давления впрыска. Причиной этого является умень­шение упругости пружины форсунки. Пониженное давление впрыска топ­лива форсункой вызывает увеличение расхода топлива.

2. Увеличенный конус распыла топлива. Причиной вызывающей увеличенный конус распыла топлива, является обычно износ обратно­го конуса иглы распылителя. При неизменном основании обратного конуса иглы и при наличии на поверхности иглы выбоин и каналов, получающихся от воздействия на конус иглы механических частиц в топливе, последнее устремляется по этим выбоинам и завихряется. Завихрение топлива вызывает увеличение конуса распыла. Большой конус распыла вызывает конденсацию топлива на стенках цилиндра, увеличение нагарообразования и в целом является причиной увеличения расхода топлива двигателем.

3. Топливо впрыскивается в виде плотной непрерывной струи. Причиной такого впрыска может быть слишком глубокая посадка запорного конуса иглы в гнезде распылителя, получаемая во время пришлифовки иглы к распылителю. Если штифт иглы выступает из тор­ца распылителя на величину, превышающую 0,55 мм, то при подъеме иглы во время впрыска обратный конус не воздействует на струю топлива, и оно впрыскивается из форсунки нераспыленным. Причиной впрыска

топлива в виде струи может быть также значительный износ обратного конуса и уменьшение его основания.

4. Наличие в распыливаемом топливе струек и капель происходит по причинам износа распыливающего отверстия распылителя форсунки.

5. Смещение факела распыливания топлива в сторону. Причиной смещения впрыска топлива в одной стороне конуса является односто­ронний износ обратного конуса иглы или распыливающего отверстия распылителя форсунки.

6. Подтекание топлива в торце распылителя. Подтекание топ­лива может быть из-за плохой герметичности посадки запорного конуса иглы к гнезду распылителя. В свою очередь, плохая герметич­ность в посадке запорного конуса иглы в гнезде распылителя может происходить по причинам значительного ослабления пружины, заедания иглы в направляющем отверстии распылителя, наличия на поверх­ности запорного конуса распылителя грязи и частичек металла и не­равномерной выработки запорного конуса и гнезда распылителя. Уху­дшение распыла и подтекание топлива из форсунок при работе двигателя вызывает наличие дымного черного выхлопа, понижение мощности и экономичности.

7. Отсутствие впрыска топлива. Причинами отсутствия впрыска топлива из форсунки могут быть сильное загрязнение распыливающего отверстия, либо большой износ иглы в направляющем отверстии распылителя, в результате чего все топливо уходит через отверстие в стакане пружины в сливную трубку.

На рабочем месте по регулировке форсунок должен быть набор различных форсунок, прибор КП-1609, эталонные форсун­ки, трубка высокого давления, тройник, картон для проверки распыла топлива на экран, монтажные инструменты, специальные ключи и приспособления.

Регулировку форсунки проводят на приборе КП-1609 (рис.3). Перед регулировкой заливают в бачок чистое дизельное топливо и проверяют прибор по описанной выше методике.

У каждой форсунки проверяют качество распыливания, регулируют давление впрыска топлива и у некоторых устанавливают величину подъема иглы.

При проверке качества распыливания топлива форсункой выявляют: равномерность и тонкость распыла струи и отсутствие в ней крупных капель и отдельных, заметных на глаз струек нераспыленного топлива; четкость отсечки, характеризующуюся отчетливым пре­рывистым скрипом; правильность угла распыливания впрыска топлива; дальнобойность струи впрыскиваемого топлива.

Распыливаемое форсункой топливо должно быть туманообразным, в виде равномерно распределенных в воздухе мельчайших капелек ди­аметром 3…4 микрона.

Равномерность и тонкость распыливания топлива проверяют впрыском топлива из форсунки на бумажный экран. Хорошее качество распыливания характеризуется отпечатком на экране, который должен иметь вид ровного круглого пятна с некоторым ослаблением в центре и по краям, но без местных сгущений.

Угол конуса струи распыливаемого топлива β определяют измерением диаметра отпечатка распыленного топлива при впрыске его на экран, покрытый листом бумаги (рис.4) по формуле

Рис.4. Конус распыливаемой струи

Рис.3. Прибор КП-1609.

1 – прозрачный сборник топлива; 2 – форсунка; 3 – маховичок крепления форсунки; 4 – бачок; 5 – манометр; 6 – корпус распределителя; 7 – запорный кран; 8 – плунжерный насос; 9 – рычаг плунжерного насоса.

Давление начала подъема иглы распылителя определяют при рез­ком повышении давления топлива в приборе КП-1609 до 12,5 МПа, а далее — со скоростью до 0,5 МПа в секунду. Давление фиксируется в момент начала впрыскивания топлива. В случае несоответствия давле­ния начала впрыскивания техническим условиям регулируют степень затяжки пружины форсунки: регулировочный винт форсунки ввертывают, если давление меньше нормы и вывертывают при большем его значении.

Вывод: изучили устройства, работы, проверки и регулировки форсунок; оп­ределили углы расположения распыливающих отверстий штифтовой форсунки; выяснили, что при поджатии пружины давление впрыска увеличивается.

Таблица 1 – Результаты испытаний

Определение угла конуса распыливания для штифтовой форсунки:

Исходные данные:

L=100 мм

d=37,5 мм

β=2*arctg(37,5/2*100)=21,240 (21014|)

Дополнительно провели одно испытание для штифтовой форсунки: для этого поворотом болта по часовой стрелке поджали пружину на __ мм и выяснили, что давление впрыска форсунки увеличилась на 3МПа (с 13,5 до 16,5 МПа)

Проверка форсунок дизельного двигателя своими руками

Обычный способ диагностики на засорение форсунок проводится так:

• повысить до предела обороты двигателя на холостом ходу;
• ослабляя гайки в местах фиксации рампы высокого давления, поочерёдно деактивировать форсунки;
• прислушаться к работе мотора.

Если отключить исправную форсунку, силовой агрегат начнёт барахлить. И наоборот, если отсоединить неисправный элемент впрыска, изменений наблюдаться не будет. Кроме того, проверить элементы впрыска можно и по давлению. Надо прощупать топливопроводы на наличие толчков или повышение температуры. Засорённый штуцер будет горячим, так как ТНВД постоянно нагнетает сюда горючее, но в силу забитости канала оно не проходит.

Следующий вариант проверки — через слив в обратку. Неисправная форсунка будет скидывать в систему обратки больше топлива, чем нужно. ТНВД из-за этого теряет способность выдавать нужное рабочее давление, что становится причиной сложного запуска и плохой работы мотора.

Перед диагностикой этого типа нужно подготовить следующие инструменты:

• медицинские шприцы на 20 мл;
• систему капельниц.

Как правило, чтобы ускорить процесс работы, подготавливается система капельниц, а не один шприц с трубкой. Так удаётся разом проверить все форсунки. Из шприцов должны быть вынуты поршни, трубки капельницы подсоединены к горлышкам.

Найти проблемную форсунку можно так:

• подключить систему капельниц со шприцами к обратным сливам форсунок — штатные провода нужно снять;
• завести мотор;
• подождать, пока внутрь шприца наберётся определённое количество солярки.

Вот какие выводы делаются после этого:

• форсунка считается полностью рабочей, если за две минуты в шприц не поступило топливо или количество горючего составило 2-3 мл;
• частично неисправная, требующая ремонта, если объём солярки превысил 10-15 мл;
• полностью неисправная, требующая замены, если количество слива превысило 20 мл.

Несмотря на широкую популярность данных способов проверки среди дизелистов, без гидравлического оборудования полноценную картину происходящего увидеть крайне сложно. В действительности объём сбрасываемого форсункой топлива зависит от многого. По этой причине методы диагностики путем расчёта количества обратного слива или отключения позволят судить лишь о пропускных способностях распылителя.

Проверка дизельных форсунок в домашних условиях

В современных дизельных двигателях повсеместно могут использоваться одна из двух известных топливных систем Common Rail (с общей рампой) и насос-форсунки (где на на каждый цилиндр отдельно подводится своя форсунка).

Они обе способны обеспечить высокую экологичность и КПД двигателя. Поскольку эти дизельные системы функционируют и устроены подобным образом, но Коммон Реил более прогрессивна с точки зрения эффективности и шумности работы, хотя и проигрывает в мощности, стала все более чаще использоваться на легковых авто, то далее будем говорить о ней. А про работу, неисправности и проверку насос форсунок расскажем отдельно, ведь это не менее интересная тема, особенно для владельцев автомобилей VAG группы, поскольку там довольно не сложно производится программная диагностика.

Самый простой метод вычисления забитой форсунки такой системы можно провести по следующему алгоритму:

• на холостом ходу довести обороты двигателя до того уровня, когда проблемы в работе двигателя слышны наиболее отчетливо;
• каждую из форсунок отключают путем ослабления накидной гайки в месте крепления магистрали высокого давления;
• когда вы отключаете нормальную рабочую форсунку, то работа двигателя меняется, если же форсунка проблемная, то двигатель продолжит работать в таком же режиме и далее.

Кроме этого, проверить форсунки своими руками на дизельном двигателе можно путем прощупывания топливопровода на наличие толчков. Они будут результатом того, что ТНВД пытается нагнетать топливо под давлением, однако в силу забитости форсунки возникают сложности с его пропуском. Проблемный штуцер также можно определить по завышенной рабочей температуре.

Тестеры для более детальной диагностики

Один из известных приборов называется максиметр. Это совершенная во всех отношениях форсунка, оснащённая пружиной и шкалой. С её помощью можно отрегулировать важные параметры, в том числе и давление. Некоторые автомобилисты используют вместо максиметра обычную, заведомо исправную форсунку. Снятые с её помощью показатели сравниваются с данными распылителей, используемых в двигателе.

Алгоритм проверки с помощью максиметра:

• демонтируются все форсунки автомобиля;
• к свободному штуцеру ТНВД подсоединяется тройник;
• ослабляются накидные гайки на всех остальных штуцерах;
• к тройнику подсоединяется максиметр и проверяемая форсунка;
• активируется декомпрессионный механизм;
• запускается вращение коленвала.

В идеальных условиях обе форсунки должны показать одинаковые результаты по давлению в начале впрыска. В случае отклонений, распылитель нуждается в регулировке.

Вообще на работу элементов впрыска влияют механические характеристики. Но их проверка возможна только на профессиональном стенде.

В частности, на нём тестируют:

• количество топлива, проходящего через элемент;
• давление топлива;
• форму распыла.

Контроль с помощью стенда является наиболее точным методом диагностики, позволяющим определить степень повреждения элементов впрыска и целесообразность ремонта.

Проверка на стенде

Одним из самых эффективных способов проверки форсунок является их стендовая диагностика. В нашем автосервисе для этих целей используется стенд M-108. Данный стенд полностью имитирует работу двигателя в различных режимах и создает рабочее давление для конкретных топливных систем, одновременно проводя проверку всех форсунок, снятых с двигателя.

На основе данных полученных после диагностики, наши специалисты делают выводы об общем состоянии форсунок и присутствующих в них дефектах, а также о целесообразности их ремонта или замены.

Грамотная регулировка форсунок

Если форсунка ремонтопригодна, её регулируют с целью восстановления изначальной плотности установки иглы. Если она свободно болтается, топливо вытекает через появившийся зазор. Для полностью исправного распылителя допустим показатель протечки не более 4% от общего количества горючего, подаваемого в цилиндр. Кроме того, дизельные элементы впрыска могут протекать из-за плохого уплотнения в зоне конуса иглы.

Регулировка форсунок дизельного двигателя на плотность осуществляется путём изменения натяжения пружины. Оптимально разрешённое смещение — 10 кгс/см2. Если наблюдается течь, специальной пастой ГОИ игла притирается. Для лучшего эффекта абразив разводят с керосином.

Как производится замена

Каждая модель автомобиля и использованные внутри двигатели разрабатывались по-своему, поэтому они обладают рядом конструктивных отличий от всех аналогов. Если дизельная форсунка полностью вышла из строя, необходимо осуществить ее полную замену, используя взамен поврежденного изделия модель, идеально подходящую именно для вашего авто. После этого можно осуществить замену в следующем порядке:

• крышка двигателя снимается, форсы освобождаются от трубки, предназначенной для слива топлива, и от питания;
• отсоединить топливные трубки;
• открутить болт, закрепляющий инжекторы;
• удалить форсунки и кольца;
• установить новое изделие и произвести сборку в обратном порядке.

Иногда форсунки дизельного двигателя прикипают к поверхности, но удалять их грубо нельзя. Вместо этого используйте специальные аэрозоли, размягчающие место контакта. Если вы не уверены, какую модель лучше всего выбрать для вашего авто, воспользуйтесь советами специалистов.

Инструкция по очистке (промывке)

Как и говорилось выше, частой проблемой дизельных форсунок является их засорение. Для восстановления производительности элементов впрыска проводится чистка.

Её можно провести двумя способами:

• без демонтажа форсунок;
• со снятием.

В первом случае в топливо добавляется особая присадка, способная очистить инжектор от отложений. Однако этот способ редко даёт результат, тем более для дизельных машин. Куда эффективнее выглядит очистка сольвентом. Но здесь приходится сооружать небольшую автономную систему из топливного фильтра, бутылок, манометра и компрессора. Данная работа требует осторожности, так как давление нужно постоянно контролировать, иначе разорвёт пластиковые бутылки.

Что касается полноценной очистки, то она возможна только со снятием форсунок с двигателя.

Промывка элементов может быть проведена с помощью:

• ультразвука;
• химического состава.

Ультразвуковая очистка является более эффективной, но требует наличия специального стенда. Кроме того, этот вариант имеет свои недостатки: некоторым видам форсунок противопоказан данный вариант промывки.

Химическая обработка куда проще. Как правило, используется карбклинер. Он соединяется с зарядным устройством от телефона. Затем сооружается небольшая схема и осуществляется одновременная промывка системы впрыска. С помощью средства для чистки карбюратора можно промывать отложения средней твёрдости. Однако убирать окаменелости и старые отложения оно не может: здесь уже нужно использовать ультразвук.

Ремонт и чистка форсунок

Существуют несколько способов очистки форсунок.

• механический способ
• чистка с помощью ультразвука
• чистка химией

В гаражных условиях, можно почистить с помощью химии. Для этого заливают в топливный бак специальный очиститель форсунок, который в процессе работы автомобиля удаляет значительную часть загрязнения

Для того чтобы почистить форсунки ультразвуком, необходим специальный стенд. Суть метода заключается в том, что форсунки погружаются в специальную жидкость, в которой под воздействием ультразвуковых волн образуются пузырьки, благодаря которым и удаляются загрязнения.

Данный способ очень сложно реализовать в гараже, поэтому придется обращаться на СТО и платить за данную процедуру деньги.

Итог

Топливные форсунки являются основным элементом инжекторной системы. Стоит следить и поддерживать их в рабочем состоянии, не допускать засорения и периодически делать профилактику, которая заключается в движении со скоростью 100-110 км/ч.

Причины и методы устранения течи горючего из топливной форсунки

Проверяется дизельная система на течи следующим образом:

• форсунка, место её вкручивания и гайка крепления трубки насухо протираются;
• обозначенные места протираются мелком;
• запускается двигатель и сразу глушится;
• в том месте, где мел потемнел, будет протечка.

Как правило, течёт из-под топливной трубки. В этом случае поможет её замена. Если потеет форсунка, то она подвергается тщательной проверке, а если место между элементом впрыска и головкой, надо заменить медное уплотнительное кольцо.

Существует несколько причин течи солярки из форсунки. Самая банальная — ослабление шайбы, расположенной под проблемным элементом впрыска. Нужно её заменить и проверить заново всю систему.

Таблица: производительность форсунок Бош

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Основные типы форсунок, используемые в этой системе

В системе Common Rail используются различные типы деталей этого типа Они отличаются как по конструкции, так и по рабочим характеристикам. Перечислим наиболее популярные модели.

Пьезоэлектрическая

Подавляющее большинство моторов с системами Common Rail используют именно пьезоэлектрические форсунки, поскольку они считаются передовыми и имеют множество достоинств.

Как видно из названия, исполнительный механизм выполнен на основе пьезоэлемента. Использование такого элемента даёт целый ряд плюсов:

• форсунка с пьезоэлементом переключается в 8 раз быстрее по сравнению с аналогами, выполненными на основе электромагнитных клапанов;
• игла в ней весит на 70% меньше;
• такая деталь в течение одного рабочего такта двигателя может впрыснуть топливо несколько раз;
• топливо, впрыскиваемое ней, очень точно дозируется.

Электромагнитная

Электромагнитные форсунки используются преимущественно в бензиновых двигателях. Игла в ней приводится в движение с помощью пружины и электромагнита, причём за один рабочий такт двигателя деталь может произвести лишь один впрыск топлива. С конструкцией этого устройства можно ознакомиться на рисунке ниже.

Это интересно: Если в дороге закончился бензин

Следует отметить, что по точности дозирования топлива электромагнитная существенно уступает пьезоэлектрической. Этот показатель напрямую зависит от типа системы управления. Например, если автомобиль оборудован современным ЭБУ, точность дозирования бензина повышается на 10–12%. Есть определённая погрешность и во временных показателях электромагнитных форсунок. Например, игла форсунки может удерживать канал распылителя открытым в течение 2–2.5 мс с погрешностью в 6%. Этот показатель весьма далёк от идеала.