Доброго времени суток уважаемые посетители сайта Я-АВТОЛЮБИТЕЛЬ.

Форсунка предназначена для впрыска дозированной порции топлива в цилиндр двигателя. Форсунка обеспечивает четкую отсечку топлива в конце впрыска.

Классификация и назначение форсунок

Форсунка предназначена для подачи дозированной порции топлива в мелкораспыленном виде и для обеспечения четкой отсечки подачи топлива в конце впрыска. Впрыск топлива форсункой производится либо непосредственно в камеру сгорания двигателя, в зависимости от конструкции двигателя (непосредственный впрыск топлива или дизельный двигатель) или в воздух, проходящий через впускной коллектор (моновпрысковый двигатель или инжекторный двигатель).

Форсунки классифицируются:

по назначению:

  • газовые;
  • гидравлические;

по способу управления:

  • гидравлические — управление временем впрыска производится при помощи изменения давления топлива;
  • электромагнитные – управление временем впрыска и самим впрыском происходит за счет включения электромагнитного клапана;
  • электрогидравлические – управление впрыском производится при помощи изменения давления топлива, повышение давления топлива осуществляется при помощи клапанов, управляемых электрическим соленоидом;
  • пьезоэлектрические — управление впрыском производится при помощи изменения давления топлива, повышение давления топлива производится при помощи открытия клапанов, управляющим пьезоэлементом;

Гидравлическая форсунка

Гидравлические форсунки применяются на дизельных двигателях внутреннего сгорания, не требующих быстрого изменения частоты вращения коленчатого вала, например тракторные двигатели. Изначально на всех дизельных двигателях применялись именно гидравлические форсунки. Устройство и принцип работы гидравлической форсунки показан на рисунке 1.

Рисунок 1. устройство гидравлической форсунки.

Гидравлическая форсунка дизельного двигателя

а — устройство;

б — принцип работы, схема;

  1. колпак;
  2. регулировочный винт;
  3. контргайка;
  4. пружина;
  5. тарелка;
  6. сетчатый фильтр;
  7. штуцер для подсоединения топливопровода;
  8. штанга;
  9. канал подвода топлива в распылитель;
  10. корпус форсунки;
  11. игла распылителя;
  12. корпус распылителя;
  13. гайка распылителя;
  14. прокладка;
  15. камера распылителя;

Все детали форсунки смонтированы в стальном корпусе 10. Основной частью форсунки является распылитель, в его состав входят корпус 12 и игла 11. Игла 11 и корпус 12 притираются друг к другу, для получения минимального зазора между ними, вследствие чего эти детали не взаимозаменяемы. Игла 11 прижимается к седлу корпуса пружиной 4, при помощи штанги 8. Давление пружины регулируется при помощи винта 2, сверху винт закрывается колпаком 1, в колпаке находится отверстие для присоединения сливной трубки, отводящей топливо, просочившееся в полость пружины.

Во время работы двигателя топливо подается от топливного насоса высокого давления через канал 9 в камеру 15. Как только давление топлива в камере превысит усилие пружины 4, игла 11 начинает подниматься, топливо в этот момент поступает к распыливающим отверстиям, через которые происходит впрыск в камеру сгорания двигателя. После впрыска давление в камере 15 резко снижается и игла закрывает отверстие форсунки, под действием пружины 4, происходит отсечка.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на двигателях с низким давлением впрыскиваемого топлива (инжекторные двигатели). Устройство электромагнитной форсунки изображено на рисунке 2.

Рисунок 2. Устройство электромагнитной форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки

  1. электрический разъем;
  2. сетчатый фильтр;
  3. уплотнительное кольцо:
  4. обмотка электромагнита;
  5. корпус форсунки;
  6. корпус клапана;
  7. распылительное отверстие;
  8. игла клапана;
  9. сердечник;

Открытие форсунки происходит после подачи напряжения на электромагнитную катушку, сердечник втягивается. После прекращения подачи напряжения сердечник возвращается на место за счет действия пружины, впрыск прекращается. Время впрыска и количество впрыскиваемого топлива определяет контроллер, в соответствии с заложенным в него алгоритмом управления (программой). Контроллер считывает информацию с датчиков в режиме реального времени, в зависимости от нагрузки на двигатель время впрыска и количество впрыскиваемого топлива как было сказано ранее, корректируется.

Электрогидравлическая форсунка

В электрогидравлических форсунках давление топлива используется для открытия и закрытия форсунки, а так же для удержания иглы в состоянии покоя. Электрогидравлические форсунки чаще всего применяются в системе впрыска топлива Common Rail, на дизельных двигателях внутреннего сгорания. Рассмотрим конструкцию (Рисунок 3) и принцип действия электрогидравлической форсунки. Топливо подается по магистрали 9 высокого давления, через подводящий канал к распылителю форсунки, а также через дроссельное отверстие 10 подачи топлива – в камеру 5 управляющего клапана. Дроссельное отверстие отвода топлива 8 открывается электромагнитным клапаном, соединяя камеру с магистралью 1, по которой происходит обратный слив топлива. Снизу на конус 6 иглы распылителя воздействует давление топлива. Когда дроссельное отверстие 8 закрыто на поршень 11 управляющего клапана, воздействует гидравлическое давление, превышающее давление топлива на конус 6. Вследствие такой разницы давлений игла прижимается к седлу распылителя 7, форсунка закрыта.

Рисунок 3. Устройство электрогидравлической форсунки.

Электрогидравлическая форсунка

а — форсунка в состоянии покоя;

b — форсунка открыта;

c — форсунка закрыта;

  1. магистраль обратного слива топлива;
  2. катушка электромагнита;
  3. якорь электромагнита;
  4. шарик клапана;
  5. камера управляющего клапана;
  6. конус иглы распылителя;
  7. отверстия распылителя;
  8. дроссельное отверстие отвода топлива;
  9. магистраль высокого давления;
  10. дроссельное отверстие отвода топлива;
  11. поршень управляющего клапана.

Как только на электромагнитный клапан подается электрический импульс, якорь электромагнита сдвигается вверх, шарик клапана 4, открывает дроссельное отверстие 8, через которое топливо из управляющей камеры перетекает в магистраль обратного слива, вследствие чего давление топлива в камере управления снижается. Игла распылителя поднимается вверх под воздействием давления топлива, находящегося внизу, топливо через отверстия 7 поступает в камеру сгорания. При снятии напряжения якорь под воздействием пружины смещается вниз, шарик клапана 4 закрывает дроссельное отверстие, после чего давление в камере управляющего клапана возрастает, игла распылителя закрывается, происходит отсечка. Использование непрямого принципа управления иглой форсунки позволяет обеспечить быстрый подъем иглы, что не возможно обеспечить при прямом воздействии электромагнитного клапана.

В настоящее время чаще всего используются пьезоэлектрические форсунки, там дроссельное отверстие открывается при помощи использования пеьезоэффекта – изменение формы пьезоэлемента под воздействием электрического импульса. Принцип работы пьезоэлектрической форсунки такой же, как и у электрогидравлической, с той разницей, что дроссельное отверстие открывает пьезоэлемент. Использование пьезоэлектрических форсунок позволяет производить впрыск топлива многократно, в течении одного цикла, так как быстродействие пьезоэлектрической форсунки выше.

Если Вы можете поделиться своим опытом или Вам есть что добавить о форсунках, оставьте комментарий ниже:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *