Все виды топливных форсунок и их диагностика

Статьи по теме

Ремонт дизельной форсунки: что ломается и как исправить

Диагностика топливных форсунок: методы, рекомендации, профилактика поломок

Присадки для дизельного топлива: виды и задачи

Давление масла в двигателе: норма и признаки неисправности

Порвался ремень генератора: что делать в такой ситуации

Защита картера двигателя: мнения экспертов и автолюбителей

Сколько антифриза в системе охлаждения, и почему так важно знать его уровень

Ремонт турбины на дизельном двигателе: все проще, чем кажется

Уровень масла в двигателе: как правильно замерить и что делать при резком колебании

Ремонт дизельного мотора по всем правилам

Как часто надо менять масло в двигателе: рекомендации завода-изготовителя и специалистов

Присадки для бензиновых двигателей: использовать или нет

Присадки для дизельного двигателя: их виды и критерии выбора

Объем масла в двигателе: как выяснить, сколько нужно

Замена масла в двигателе: когда это нужно делать и как

Некоторые советы

Особенное внимание нужно уделить качеству уплотнительных колец — от них зависит не только герметичность узла, но и возможный перегрев. Они играют роль барьера, который препятствует воздействию избытка тепла ГБЦ на форсунку

Кольца нужно менять после каждого демонтажа. Дело в том, что после затягивания элемента, происходит обжимание колец, они деформируются и прочее. Обратите внимание и на другие моменты:

1. При вопросе, можно ли отремонтировать форсунку дизеля Common Rail собственными силами, вопрос будет — да, можно. Но только с использованием спецоборудования, которое стоит больших денег. Проще обратиться в мастерскую.
2. Заранее проверьте — нужно ли заново прописывать в память блока новую форсунку. Иногда с этим могут быть проблемы.
3. Уплотнительные кольца от разных производителей и под разные модели могут быть неотличимы на глаз. При этом даже малейшее отклонение станет причиной нарушения герметизации. Используйте только кольца от вашей марки автомобиля.
4. Приобретайте запчасти не на рынке, а в специализированных магазинах. В противном случае велик риск нарваться на некачественную деталь.
5. Специальные присадки для топлива значительно продлят срок службы не только форсунок, но и других узлов автомобиля. Однако это скорее профилактическая мера, а не панацея.

Устройство

По сути, современная форсунка представляет собой клапан на базе электромагнита с программным управлением. Она включает в себя следующие конструктивные элементы:

• резиновая прокладка;
• фильтр;
• коннектор;
• индукционная катушка с подвижным сердечником, управляемый ЭБУ;
• возвратная пружина сердечника;
• входной коллектор;
• распылительная игла;
• сопло.

Находятся форсунки на головке цилиндроблока. Сколько их там, зависит от общего количества цилиндров, так как для каждого требуется по одной. В подавляющем большинстве легковых автомобилей их 4.

Что касается схемы расположения, то в большинстве «легковушек» форсунки выстроены в один ряд и закреплены на полой металлической трубке, по которой в них и поступает топливо.

Узнать, есть ли форсунки в конкретном двигателе и где они расположены проще всего прочитав технический паспорт транспортного средства.

До того, как форсунки начали использовать на инжекторных двигателях совместно с блоком управления, они имели несколько другое устройство. Вместо индукционной катушки с подвижным сердечником в них стоял клапан высокого давления, который срабатывал после нагнетания горючего топливным насосом при достижении определенного давления. Подобные устройства до сих пор используются на некоторых моделях дизельных двигателей.

Диагностика топливной форсунки

Специфика диагностики форсунки определяется типом детали. При этом диагностику можно выполнить как в сервисе, так и в гараже.

Проверка питания

Для оценки электроснабжения потребуется сделать следующее:

1. Снять разъем питания форсунки первого цилиндра.
2. Подсоединить мультиметр с настройками оценки постоянного напряжения в пределах 0-20 В.
3. Завести автомобиль и проанализировать результаты измерений. В исправном состоянии форсунка дает короткие импульсы.
4. В случае если на фишку питания не приходит напряжение, заглушить авто и выполнить проверку проводки либо найти дефект во время визуального осмотра.
5. Подключить форсунку первого цилиндра и повторить проверку процедуру с 2-4-ыми элементами.

Для оценки электроснабжения потребуется снять разъем питания форсунки.

Изменение сопротивления

Сначала нужно уточнить модель форсунки, которая используется на вашем транспортном средстве. Дальше следует определить сопротивление катушек внутри детали.

Заглушив двигатель, необходимо снять разъемы питания, подключить мультиметр и запустить его в режиме измерения 0-200 Ом

Важно проанализировать сопротивление каждой детали. Оно должно соответствовать заявленным в технических характеристиках параметрам

Дианостика на рампе

Для диагностики нужно снять топливную рейку с зафиксированными инжекторами. Дальше следует подключить контакты к рампе и форсункам (если они отключались). Рампа размещают под капотом таким путем, чтобы удалось установить под каждой деталью емкость со шкалой.

После этого требуется подсоединить трубки подачи топлива и убедиться в надежности их фиксации.

Забитые форсунки

На следующем этапе необходимо включить зажигание и провернуть мотор стартером. Такие действия лучше проводить вместе с коллегой.

Пока второй человек вращает мотор, важно проследить за исправностью всех инжекторов. Впрыск горючего должен оставаться идентичным на всех элементах

Финишный этап сводится к отключению зажигания и оценке объема топлива в емкостях.

Проверка на стенде

В автомастерских установлены стенды для диагностики и восстановления форсунок. Методика проверки на такой поверхности предусматривает разборку рампы и инжекторов ТС. Стенд позволяет реализовать комплексную диагностику, проверить эффективность впрыска горючего и определить электрическое сопротивление. Отдельные мастера сооружают стенды в домашних условиях.

Принцип работы инжекторной форсунки

Как правило, в бензиновых моторах применяются электромагнитные форсунки, работа которых основана на управлении подачей топлива электрическими импульсами, формирующимися электронной системой управления двигателем (ЭСУД).

Импульс в виде скачка напряжения поступает на обмотку соленоида, что вызывает намагничивание расположенного внутри него штока и перемещение его внутрь цилиндрической обмотки.

Со штоком механически связан клапан распылителя. Топливо, находящееся в рампе под строго регулируемым давлением, начинает поступать через клапан на выходные отверстия, мелкодисперсно распыляется и смешивается с входящим в цилиндр воздухом.

Количество бензина за один цикл работы определяется суммарным временем циклового открытия клапана.

Суммарным – потому что клапан может открываться и закрываться несколько раз за цикл. Это необходимо для обеспечения более тонкой работы двигателя на очень бедной смеси.

Например, для инициации горения можно подать небольшое количество обогащённой смеси, а потом применять уже более бедный состав для поддержания горения и обеспечения нужной экономичности.

Таким образом, хорошая форсунка становится достаточно технологичным узлом, к которому предъявляются высокие, а иногда противоречивые требования.

1. Высокое быстродействие нуждается в малой массе и инерционности деталей, но при этом необходимо обеспечить надёжное закрывание клапана, что потребует достаточно мощной возвратной пружины. Но в свою очередь, для её сжатия надо применить значительное усилие, то есть увеличить размеры и мощность соленоида.
2. С электрической точки зрения потребность в мощности вызовет рост индуктивности катушки, что ограничит быстродействие.
3. Компактность конструкции и низкая индуктивность вызовет увеличение тока потребления катушки, это добавит проблем с электронными ключами, расположенными в блоке ЭСУД.
4. Высокая частота работы и динамические нагрузки на клапан усложняют его конструкцию, вступая в противоречие с его компактностью и долговечностью. При этом гидродинамические процессы в распылителе должны обеспечивать нужную дисперсность и стабильность во всём диапазоне температур.

Форсунки обладают точным значением пропускной способности при заданном перепаде давлений между рампой и впускным коллектором. Поскольку дозирование осуществляется только временем нахождения в открытом состоянии, то количество впрыснутого бензина не должно зависеть ни от чего другого.

https://youtube.com/watch?v=XhSyHJkh4xg

Хотя нужной точности всё равно добиться не удаётся, и применяется петля обратной связи по сигналам датчика кислорода в выхлопной трубе. Но у него достаточно узкий рабочий диапазон, при выходе из которого работа системы нарушается, и ЭСУД высветит ошибку (Check) на приборной панели.

Типы форсунок

В современных транспортных средствах чаще всего используется три типа деталей:

• электромагнитная;
• электрогидравлическая;
• пьезоэлектрическая.

Поговорим про каждый из них более детально.

Электромагнитная

Клапаном, отвечающим за подачу горючего на сопло детали, в данном случае управляет индукционная катушка с подвижным сердечником. А ей, в свою очередь, управляют программные алгоритмы, внесенные в электронный блок управления. Они работают в зависимости от степени нажатия на акселератор.

На сегодняшний день электромагнитные форсунки являются одними из самых распространенных. Именно этот вид устройств устанавливают в подавляющее большинство бензиновых инжекторных моторов, которыми оборудуют легковые автомобили.

Подробнее устройство электромагнитного варианта устройства и принципа его работы описано выше.

Электрогидравлическая

Представляет собой гибрид электромагнитного и механического типа устройств. Используется в современных дизелях, оснащенных ЭБУ.

В основе работы этого типа устройства – разнице давления горючего. Когда клапан находится в закрытом состоянии, давление больше в области поршня, расположенного в камере управления, и менее интенсивно на игле. Когда необходимо произвести впрыск, с блока управления поступает соответствующий сигнал и электромагнитный клапан приоткрывается. При этом он распределяет топливо таким образом, что на поршень оно оказывает меньшее давление, чем на иглу. Благодаря подобному перераспределению он находиться в открытом состоянии. В результате этого игла приподнимается и бензин или ДТ может свободно поступать в цилиндр. Именно в этот момент и происходит собственно впрыск.

Пьезоэлектрическая

Представляет собой усовершенствованный вариант электрогидравлической форсунки. Имеет по сравнению с ней лучшие характеристики, так как очень быстро срабатывает. Благодаря этому за один такт можно произвести несколько впрысков топлива подряд (обычно 3 – 4)

Это особенно важно для дизельных двигателей (что и обусловило область применения этой разновидности детали)

Конструкция пьезоэлектрической форсунки в точности повторяет таковую у электрогидравлической. Главное отличие состоит в том, что в данном случае вместо клапана-электромагнита на устройство устанавливают пьезоэлектрический элемент, который увеличивается в размерах при поступлении на него электрического тока.

Когда клапана находится в закрытом состоянии, на поршень камеры управления топливо оказывает интенсивное давление, а на иглу – низкое. При подаче тока на пьезоэлемент с ЭБУ он увеличивается, толкает поршень и тем самым открывает клапан. Давление перераспределяется – наиболее интенсивное оказывается на иглу. Топливо свободно сквозь нее проходит, в результате чего происходит впрыск.

Таким образом, количество поступающего в цилиндр топлива при использовании этой конструкции определяется длительностью воздействия электрического тока на пьезоэлемент, а также давлением топлива.

Следует отметить, что бывают и другие разновидности форсунок (например, механическая). Однако они постепенно выходят из употребления.

Как диагностируют и ремонтируют форсунки

В том случае, если в нестабильной работе ДВС владелец подозревает выход из строя топливной аппаратуры, в частности, неисправности форсунок, придётся отправиться на компьютерную диагностику. Когда она покажет ошибки в работе форсунок, их все, комплектом, снимут с мотора и отправят на диагностику на специальном стенде. Стендовая диагностика покажет, не стравливают ли форсунки топливо обратно в сливную магистраль, а если это происходит — под каким давлением.

Следующим этапом будет тестирование работы форсунок на оборудование, которое имитирует работу на двигателе, при участии ТНВД и топливных патрубков. Электронные датчики поочерёдно замерят все параметры работы каждой форсунки, и это даст направление для диагностики причин проблемы. После проверок форсунки отправляют в ультразвуковую ванну и чистят от нагара и других отложений.

После диагностики наступает этап осмотра каждой форсунки на стенде. Мастер аккуратно разбирает все мельчайшие элементы форсунки (можно сделать только на электромагнитных форсунках) и рассматривает их под микроскопом. Преимущества такого скрупулёзного подхода в том, что большинство производителей выпускают все необходимые «запчасти» для ремонта и восстановления форсунки. Установив проблему, например, с неработающим распылителем форсунки, можно заменить его на новый, тем самым вернуть элементу работоспособность бюджетным методом.

Правда, для форсунок тех производителей, комплектующие которых не найти в продаже, остаётся только две стратегии — заменять дорогостоящий элемент на новый в сборе либо искать бюджетный аналог нужной детали, но другого производителя.

После того, как все нуждающиеся в замене элементы форсунок будут заменены, мастер собирает элемент воедино. Самый ответственный этап — регулировка собираемой форсунки, и это трудная задача: каждая собранная часть измеряется индикатором, если размер не соответствует нужному диапазону — деталь снова разбирается и регулируется шайбой или стопорным кольцом. И так с каждым элементом вплоть до полной сборки форсунки.

Немаловажно также затянуть верхнюю и нижнюю часть форсунки с предельно регламентируемым моментом затяжки с помощью динамометрического ключа. После сбора отремонтированная форсунка снова отправляется на диагностический стенд, где проверяется во всех режимах работы

После сбора отремонтированная форсунка снова отправляется на диагностический стенд, где проверяется во всех режимах работы.

Основные проблемы топливных форсунок

Понять, что с форсункой возникли проблемы, можно по следующим «симптомам»:

• рывки во время движения;
• существенное ухудшение динамики;
• вибрация или «троение» мотора при переключении передачи или снижении скорости;
• значительное увеличение расхода горючего.

Если речь идет о дизельном моторе, то к перечисленным признакам добавляется появление черного дыма из выхлопной трубы. Он появляется вследствие излишнего поступления топлива в цилиндр, которое просто не успевает полностью сгорать.

Неисправности детали могут возникнуть по самым разным причинам. Вот наиболее распространенные:

• повышенное количество серы в горючем;
• коррозия;
• физический износ;
• засорение;
• неправильный монтаж;
• перегрев;
• попадание воды.

Если неприятности вызваны появлением окислов на внутренних стенках устройства или его засорением, поможет промывка. Ее можно выполнить несколькими способами.

Первый – залитие в бензобак машины специального очищающего состава. Это наиболее простой метод. Он полезен не только для чистки, но и для предотвращения дальнейшего появления загрязнений. Но он подходит только для относительно новых автомобилей. Это обусловлено тем, что таким способом нельзя удалить загрязнения большой интенсивности.

Второй способ – использование специальной промывочной установки. Она есть на каждой станции технического обслуживания. При этом грязь удаляется и с форсунок, и с топливной рамы. Следует помнить, что такой метод не подходит для сильно изношенных моторов. Также в автосервисе можно почистить форсунки с помощью ультразвука.

Наконец, третий способ – это очистка со снятием. Она подразумевает демонтаж форсунок с головки цилиндроблока и последующую ручную очистку. Метод применяют при наличии сильных загрязнений. Кроме того, он позволяет выявить наличие неисправностей.

Если на форсунке обнаружены физические повреждения или сильный износ, единственный вариант – ее полная замена. Произвести ее можно и самостоятельно, не обращаясь в автосервис. Для этого деталь извлекают из головки цилиндроблока, отсоединяют от системы подачи топлива и проводов, ведущих к ЭБУ, а затем в обратном порядке устанавливают на ее место новую.

Профилактика форсунок

От необходимости промывки форсунок своими руками можно избавиться, регулярно осуществляя профилактические процедуры по обеспечению предварительной очистки форсунок. Например, в профилактических целях неплохо подойдет жидкостная очистка форсунок. Заметим, что не обязательно обращаться в автосервис в целях профилактики (хотя хуже точно не будет), достаточно сделать «клизму» и провести процедуру в домашних условиях.

Кроме того, существует старый «дедовский» способ, которым многие пользуются и поныне. Он подразумевает регулярный разгон автомобиля до скорости равной более 120 км/ч, и преодоление в таком режиме приблизительно 10-15 километров. Высокое давление внутри системы провоцирует самоочистку форсунки. Этот же метод подразумевает и прогазовку на холостом ходу до показателей 4000-5000 оборотов, на протяжении трёх минут. Хотя он менее эффективен первого.

Неудовлетворительное состояние форсунок оказывает пагубное воздействие на эффективность работы двигателя. Существует ряд признаков, по которым можно определить неисправности форсунок

Недостаточно высокая мощность, которую двигатель развивает при работе;

При увеличении нагрузки на двигатель возможны рывки и провалы;

На малых оборотах наблюдается неустойчивая работа двигателя;

Выхлопные газы имеют повышенную токсичность.

Как правило, основной причиной неисправности форсунок

является их загрязнение. За счет своего расположения в зоне действия высоких температур эти детали подвержены закоксовыванию смолами, которые содержатся в топливе. Особенно этот результат виден при использовании низкокачественного топлива. Образовавшиеся твердые отложения полностью или частично перекрывают отверстия, через которые распыляется топливная смесь. Так же загрязнению форсунок способствует общее загрязнение элементов топливной системы, таких как так, трубопровода, фильтр и т.п. для восстановлениянормальной работы форсунок требуется их тщательная промывка.

Промывка форсунок

Для поддержания эффективной работы двигателя необходимо следить за состоянием форсунок, т.е. периодически их промывать. Очищение форсунок можно производить следующими способами:

1. С помощью промывки — специальные присадки к топливу.

Каждые 2 — 3 тысячи километров в топливо добавляется специальный препарат. Данная процедура способствует не только промыванию форсунок, но и очистке всей топливной системы. Но! Данная процедура эффективна при регулярном удалении небольших загрязнений. Если удалять большое количество застарелых загрязнений подобным способом, это грозить засорением трубопровода, топливного фильтра или выводу из строя самих форсунок.

2. С помощью специальной установки (без демонтажа с двигателя):

Данная процедура представляет собой работу двигателя на специальном промывающем топливе (сольвенте). После отключения штатного топливного насоса и магистрали слива топлива в бак топливопривод системы впрыска соединяют с установкой, имеющей резервуар с сольвентом, который подается под давлением в форсунки. В таком режиме двигатель работает некоторое время с периодическими остановками. После холостой работы двигателя на сольвенте штатные соединения топливоприводов восстанавливают, и двигатель работает на бензине еще 30 минут. Данный способ промывки следует использовать каждые 15-20 тысяч километров пробега.

3. Промывка при помощи ультразвукового стенда (демонтируя форсунки с двигателя).

Используется как крайняя мера для удаления больших загрязнений. Форсунка погружается в специальный состав, благодаря которому, при помощи ультразвука удаляются затвердевшие загрязнения. Такие стенды позволяют достоверно оценить качество и производительность распыления форсунки.

Неполадки с форсунками возникают, как на машинах питаемых соляркой, так и на бензиновых инжекторных авто. Форсунка — деталь, отвечающая за впрыск горючего под определённым давлением. Полезно знать, как проверить форсунку инжектора, если возникают сложности запуска.

Подготовка топливных форсунок к замене

Процесс разборки инжектора начинается с подготовки приспособлений. Специфика разборки может отличаться для разных моделей авто и типов впускных комплексов.

Проверенные бренды

Чтобы топливные форсунки прослужили максимально долго, важно выбирать оригинальную продукцию. И это касается как электрических, так и механических моделей

Из качественных аналогов можно купить устройства от компаний Siemens, Bosch, Delphi, OMVI, Hana.

Как снять форсунку

… о замене топливных форсунок

Перед демонтажом топливных форсунок следует спустить давление в системе.

На многих моделях авто предусмотрен специальный механизм на топливной рейке. Это особый клапан, который срабатывает после нажатия и способствует вытеканию топлива.

Затем стоит достать рампу, где удерживаются распылители. Разборка производится посредством отключения разъемов с проводами. Извлечь элементы можно поворотом или раскачиванием механизма.

Замена на новую

Разобравшись, как снять форсунку, остается установить на ее место новую деталь. Для безошибочного выполнения действия нужно иметь базовые навыки в решении таких задач. Алгоритм действий может отличаться для каждой модели транспортного средства.

Если производится плановая чистка, нужно снять уплотнительные кольца со всех распылителей и выбросить их.

Как проверить форсунку

Неисправности форсунок не многочисленны, но любая из поломок может привести к нестабильной работе цилиндра, в который установлена данная деталь. После снятия форсунки необходимо тщательно проверить, и при необходимости очистить или заменить деталь, которая не отвечает условиям бесперебойной доставки топлива в цилиндры. Коррекция форсунок инжекторного двигателя заключается, прежде всего, в устранении смолистых отложений в области распыления топлива. Диагностика и ремонт деталей установленных на дизельный двигатель, осуществляется аналогичным способом. Форсунка цилиндра дизельного двигателя имеет конструкцию, которая позволяет осуществить замену только распылителя. Если форсунка не загрязнена, но в данном цилиндре отсутствует сгорание топлива, то возможно произошло перегорание обмотки форсунки. Обрыв форсунки является довольно редкой неисправностью, но при отсутствии иных повреждений, необходимо замерить сопротивление между контактами этой детали с помощью мультиметра. Если сопротивление полностью отсутствует, то неисправная деталь подлежит обязательной замене.

Идеально для этой цели подходят пластиковые стаканчики, которые размещают под распылителем каждой форсунки.

Затем необходимо включить зажигание и запустить стартер двигателя на 7 — 10 секунд

При выполнении диагностики следует обращать внимание на качество распыления топлива истекающего из форсунки. Если топливо течёт из форсунки прямолинейной струёй, то данную форсунку требуется заменить или почистить от образованного на её распылителе нагара

Также следует обратить внимание на количество топлива в ёмкостях, которые были размещены под форсунками. Если при выполнении диагностики, в какой-либо ёмкости будет полностью отсутствовать топливо, то возможно нет питания на форсунки. Данная проблема может быть вызвана отсутствием контакта между кабелем и клеммой, а также банальным обрывом электропроводки. Если проводка цела, и между проводом и клеммой обмотки форсунки имеется хороший контакт, то неисправным может быть блок управления системы питания автомобиля. Если неисправен электронный блок управления, то для продолжения диагностических мероприятий, его необходимо заменить на заведомо исправную деталь.

Проверка форсунок своими руками данным способом, позволяет довольно точно определить неисправные детали системы питания автомобиля. При выполнении такой диагностики следует помнить о большой нагрузке на аккумуляторную батарею при включении стартера, а также о вредности вращения коленвала без достаточного поступления масла в магистраль двигателя, поэтому желательно осуществить диагностику в один приём. Когда проблемная форсунка будет обнаружена можно приступать к её ремонту.

Признаки неисправности

Форсунки могут быть неисправны не только на бензиновом инжекторном двигателе, но и на дизельных агрегатах. Основные симптомы неработоспособности этих деталей идентичны, поэтому вне зависимости от вида топлива, на котором работает двигатель, на неисправность этой детали могут указывать следующие признаки:

• Повышенный расход топлива;
• Нестабильная работа двигателя в режиме «холостого хода»;
• Затруднённый пуск, напоминающий «перелив» карбюраторного двигателя;
• Рывки при равномерном движении, и провалы при резком ускорении.

Это основные признаки неисправности, но проверка форсунок должна производиться только после того, как будут полностью исключены другие возможные причины таких проявлений. Двигатель может работать нестабильно при неисправности бензонасоса, когда текут шланги  или происходит забивание просвета патрубка различными отложениями. Засорившийся топливный фильтр также может негативно повлиять на приёмистость двигателя. Причиной рывков на бензиновом двигателе может также стать неисправная система зажигания. Все вышеперечисленные варианты поломок двигателя должны быть полностью исключены, прежде чем приступать к полноценной диагностике форсунок двигателя.