Как работает форсунка: подробное описание

Топливные форсунки являются неотъемлемыми конструктивными элементами бензинового или дизельного двигателя. С их помощью происходит дозированный впрыск горючего в камеры сгорания для последующего сгорания. От того как работает форсунка, зависит общая производительность автомобиля.

Что такое форсунка и для чего она нужна

Каждый автовладелец должен знать, что такое форсунки. Это устройства, предназначенные для распыления горючего в камеры сгорания. Они обеспечивают подачу топлива под высоким давлением, что гарантирует быстрый впрыск в нужное время. Бензин или солярка разбиваются на мелкие частицы для образования факела. За счет этого улучшается перемешивание с воздухом. Получается топливовоздушная смесь, которая легко воспламеняется и поддерживает стабильное горение.

От исправных и стабильно функционирующих форсунок напрямую зависят основные параметры силового агрегата:

• Мощность
• Крутящий момент
• Пуск
• Работа на холостых оборотах
• Расход

Топливные форсунки, как важная составляющая системы впрыска автомобиля, обеспечивают равномерную дозировку и распыление горючей смеси, способствуют рациональному расходу топлива, а также минимизируют количество выбросов в атмосферу.

Как устроена форсунка

Разные типы форсунок имеют похожую конструкцию. Из чего состоит форсунка:

• Корпус. Внешняя «оболочка» форсунки. Для ее изготовления используется прочный металл. Предназначение корпуса заключается в защите внутренних частей устройства.
• Игла или клапан. Используются для регулировки горючего через форсунку.
• Распылитель. Верхняя часть распылительного устройства. Задействуется для распыления топлива через форсунку.
• Фильтр. Приспособление, которое является барьером для попадания внутрь пыли и грязи.
• Уплотнители. Герметизирующие изделия, предотвращающие протекание топлива.

Принцип работы форсунки

Для понимания, как работает топливная форсунка, потребуется изучить техническую часть топливной системы автомобиля. Бензиновые и дизельные форсунки функционируют по однотипному алгоритму. Происходит распыление горючего, которое проходит под давлением через сопло специальной формы. Образовывается факел и топливо разделяется на мелкие капли, а затем смешивается с воздушной массой. Стоит учитывать, что распылительные устройства дизельных двигателей работают под давлением, значительно превышающие показатели бензиновых моторов.

Изучив принцип работы элементов топливной системы, будет понятно для чего нужны форсунки в автомобиле. Простыми словами, как функционируют устройства для распыления топлива:

1. Подача горючего под давлением.
2. Клапан открывается и закрывается. Для управления задействуется электроника или механика.
3. Распыление топлива через сопло.
4. Образование мелкодисперсного облака, которое перемешивается с воздухом.

Для чего нужны форсунки

Чтобы понять, за что отвечают форсунки в автомобиле, необходимо разобраться в его основных конструктивных особенностях. Данные детали обеспечивают дозированную подачу топлива в камеры сгорания бензинового или дизельного двигателя. При выходе из строя хотя бы одной форсунки, ДВС не будет демонстрировать заложенные заводом-изготовителем технические характеристики, что приведет к ухудшению динамики, увеличению расхода топлива, затрудненному пуску, нестабильной работе на холостых оборотах и нарушению синхронной работы различных систем силового агрегата. О неисправности указывает соответствующая индикация на приборной панели. Для обеспечения стабильной и эффективно работы двигателя необходимо регулярно выполнять техническое обслуживание и производить замену изношенных деталей.  

Топливные форсунки: экономия топлива до 20%!

Экономьте на топливе без ущерба производительности

Выбрать форсунку

Экономия топлива до 20%

Увеличение мощности двигателя на 10%

Более 20 производителей в нашем каталоге

Какие бывают виды форсунок

Основные виды и как выглядят форсунки в автомобиле:

Механические

Устанавливаются в обычных дизельных двигателях без электроники, отвечающей за управление топливной системы. Основными конструктивными частями механической форсунки является игла с соплом и пружина. Это своего рода клапан, открытие которого происходит при конкретном давлении. Горючее от ТНВД направляется в кольцевую камеру, расположенную между корпусом и иглой. Когда игла поднимается сопло открывается, и горючая смесь начинает распыляться. При падении давления игла закрывает сопло. Конструкция механической форсунки отличается простотой и надежностью. Основной ее недостаток заключается в неспособности обеспечить характеристики, которые требуют современные дизельные агрегаты. Из-за этого данный тип распылительных устройств постепенно вытесняется.

Электромагнитные

Используются в бензиновых двигателях. Они имеют герметичный корпус, в котором спрятана подпружиненная игла, прикрывающая сопло. Что отвечает за работу электромагнитных форсунок? Поднятие иглы происходит с помощью электромагнита. Его управление осуществляется за счет ЭБУ. Топливная смесь поступает в каналы и пребывает там под высоким давлением. При открытии сопла топливовоздушная смесь под высоким давлением проникает в камеру сгорания. В результате образовывается мелкодисперсный факел. При смешивании с воздухом топливо становится легковоспламеняемым. За счет нестабильной работы при воздействии высокого давления электромагнитные форсунки не подходят для дизельных двигателей.

Электрогидравлические

Основой функционирования электрогидравлических форсунок является разница давления жидкостей. На что влияют форсунки определяется при детальном ознакомлении с принципом их работы. Подача горючего осуществляется одновременно в верхнюю и нижнюю камеры. В начальном положении давление находится на одинаковом уровне. Пружина держит иглу. Когда открывается электромагнитный клапан происходит снижение давления в верхней камере. Горючая смесь поступает в «обратку». В нижней камере наблюдается повышение давления. Это способствует поднятию иглы и как результат – осуществляется впрыск.

Пьезоэлектрические

Самый современный тип форсунок, которые активно используются совместно с дизельными двигателями. Устройства демонстрируют стабильную и эффективную работу совместно с системой впрыска Common Rail. Открытие клапана происходит за счет действия пьезоэлектрического кристалла. Главным преимуществом пьезоэлектрических форсунок заключается в быстродействии. Смена длины кристалла и открытие клапана происходит в несколько раз быстрее, чем у электромагнитных устройств. Благодаря этому происходит многократный впрыск топлива за 1 такт. Это способствует улучшению технических характеристик силового агрегата.

Как понять, что форсунка неисправна

Посмотреть, как правильно работают форсунки, можно на специальном стенде. Определить неисправность устройств позволяет детальная диагностика. Автовладелец может самостоятельно понять, что они работают некорректно по характерным признакам. При первых признаках поломки нужно незамедлительно обратиться в сервисный центр для определения причины неисправности и ремонта топливной системы.

Признаки выхода из строя автомобильных форсунок:

1. Возникают трудности при запуске холодного мотора. В таком случае происходит подача топлива форсункой, но не делается его распыление. Это приводит к снижению качества горючей смеси.
2. Падение мощности и нестабильная работа двигателя на холостых оборотах. Поломка становится заметной, когда выходит из строя хотя бы одна форсунка.
3. Недостаточная приемистость. При воздействии на педаль газа авто неспешно разгоняется. Во время езды слышны посторонние звуки и хлопки. Такое явление происходит из-за неправильного распыления топлива.
4. Изменение цвета выхлопа. Сизый дым образовывается в результате неполного сгорания горючей смеси или засорения форсунки.
5. Резкое увеличение расхода топлива. Данный параметр будет находится в пределах, заявленных производителем, только если форсунки будут правильно функционировать. При плохом распылении и пропускании наблюдается повышенный расход.
6. Повышение уровня масла и ухудшение его вязкости. Такое явление наблюдается при недостаточном перекрытии иглой сопла. Топливная смесь течет через цилиндр в поддон мотора, что приводит к смешиванию со смазкой.

Большинство проблем с форсунками связаны с их загрязнением или неисправностью клапана.

Определить техническое состояние форсунок и наличие неисправностей можно с помощью диагностического стенда. Распространенные неисправности:

• Скопление грязи в каналах, загрязнение иглы/сопла
• Износ иглы/сопла
• Снижение натяжения упорной пружины
• КЗ или разрыв обмотки соленоида
• Деформация корпуса

Как продлить срок службы форсунок

Зная, для чего предназначена форсунка, можно позаботиться о продлении ее срока эксплуатации. Для этого потребуется:

• Заливать в бак качественное топливо, рекомендованное заводом-изготовителем.
• Своевременно осуществлять замену топливного фильтра.
• Регулярно производить чистку форсунок, используя специальные составы или с помощью ультразвука.
• Поддерживать в идеальном техническом состоянии топливную систему.

Заключение

Форсунки являются важными компонентами современных ДВС. Устройства способствуют равномерной подачи топлива и эффективному сгоранию. Важно постоянно контролировать состояние форсунок. В среднем их срок эксплуатации составляет до 100 тысяч км пробега. От исправности и эффективности работы данных деталей зависит динамика, расход топлива, количество выбросов вредных веществ в атмосферу, а также общая производительность автомобиля. Устранение проблем с распылительными устройствами решается за счет их чистки или полной замены. Для продления срока службы топливных форсунок необходимо заправлять транспортное средство качественным топливом и систематически посещать автосервис для обслуживания топливной системы.