Самостоятельная замена распылителя форсунки

Одним из основных элементов любой топливной системы, в том числе и Common Rail (CR), является форсунка, основные функции которой:

• впрыск топлива;
• герметизация между системой впрыска и камерой сгорания;
• экономия расхода топлива.

Элемент форсунки, из которого впрыскивается топливо, называется распылителем. Его передний край находится в камере сгорания и постоянно подвергается механическим и температурным нагрузкам. При прохождении топлива через форсунку происходит охлаждение распылителя, но в процессе длительной эксплуатации этого может быть недостаточно. Поэтому наконечник форсунки изготавливается из устойчивых к высоким температурам материалов. В системе CR распылить встроен в форсунку — это увеличивает его срок службы.

Виды распылителей форсунок

В топливных насосах высокого давления (ТНВД) рядного многоплунжерного, распределительного и индивидуального типов распылители в форсунке закреплены резьбовым соединением. В результате форсунка представляет собой единое целое.

Для рядных многоплунжерных, индивидуальных и распределительных ТНВД используются форсунки с распылителями на резьбе

Топливные системы CR или насос-форсунки имеют встроенные (сборные) распылители. На двигатели c распределёнными камерами сгорания установлены штифтовые форсунки, а на двигатели с непосредственным впрыском — сопловые.

В системе Common Rail распылители встроены в форсунки

Принцип работы форсунки

В системе СR управление форсунками осуществляется через электронный блок управления (ЭБУ), с которого на форсунки поступают определённые сигналы. Этим СR отличается от механической системы, где форсунки открываются при достижении определённого давления.

Форсунки электрогидравлического типа также открываются при повышении давления топлива. Однако игла распылителя имеет ободок, который используется в качестве поршня. Подача топлива осуществляется под высоким давлением как под поршнем, так и над ним. Поскольку давление одинаково, игла прижимается к посадочному месту, а распылитель находится в закрытом состоянии. Над иглой имеется пространство (канал), которое объединяется с магистралью слива. В это пространство встроен клапан (пьезоэлектрический или электромагнитный), перекрывающий канал в процессе работы.

При подаче с ЭБУ сигнала происходит срабатывание форсунки. Клапан открывается, канал становится свободным, и топливо над иглой поступает в соответствующую магистраль. В результате возникает разница давления, и топливо, которое находится под иглой, приподнимает пружинку, открывающую отверстие распылителя. В этот момент происходит впрыск. В отсутствии сигнала с ЭБУ давление стабилизируется, а форсунка закрывается.

В исправном состоянии форсунка распыляет топливо в виде облака. Если же топливо подаётся струёй, то форсунка неисправна.

Видео: принцип работы форсунки

Какие неисправности форсунок встречаются чаще всего?

Падение рабочего давления

— износ регулировочных шайб

— мотор стал работать жестче

— обильный выброс черного дыма

Проверка дизельных форсунок на стенде, регулировка, замена износившихся деталей

Распылитель проливает дизельное топливо

— грязь или вода в распылителе

— стучат форсунки

— выброс сизого дыма

— мотор работает неравномерно

Негерметичный корпус форсунки

— неправильная сборка форсунки

— льют форсунки

Замена корпуса или шайб

Неисправность системы Common Rail

— любая причина из описанных выше

— специфичные проблемы (например, с электронной частью форсунки)

— двигатель не заводится

Диагностика на стенде с последующей очисткой или заменой

Как протекает процесс ремонта дизельных форсунок?

1. Диагностика форсунок. Первоначально надо точно установить почему льют или стучат форсунки и найти конкретную причину. Достигается это двумя последовательными шагами:

• Внешний осмотр. Специалист Авто Центра «Эксклюзив» визуально ищет признаки неисправностей: механические повреждения, подтеки, износившиеся детали и т.д.
• Диагностика на стенде. Проверка дизельных форсунок на специальном стенде сопровождается измерением всех ее основных показателей, включая рабочее давление впрыска. Так практически со 100% вероятностью удается найти главную проблему.

2. Ремонт или замена форсунок. Если форсунки льют, то уже на основе диагностических мероприятий проводятся работы по устранению неполадок. Иногда удается наладить элемент, просто заменив распылитель или корпус. Но в самых тяжелых случаях форсунка приходит в полную негодность. Тогда приходится устанавливать новую.

3. Сборка. Дальше топливная система вновь собирается, проверяется правильность сборки и надежность соединений.

4. Итоговая проверка дизельных форсунок. В заключении вся система вновь диагностируется, замеряются основные технические характеристики в разных режимах работы двигателя. Если все в порядке, автомобиль передается клиенту. В противном случае поиск неисправностей продолжается.

Проблемы со снятием дизфорсунок

• Срыв или частичное повреждение резьбы;
• Закисание в следствие попадания влаги;
• Лопается корпус;
• Закоксовка из-за скопления газов и накипи;
• Разлом деталей на части внутри гбц.

Достать закисшую дизельную форсунку

Для съема закипевших форсунок нам понадобится обратный молоток. Достигнув форсунки, продуваем и очищаем головку от попадания грязи. Снимаем с нее разъем, трубку для слива обратки и подачи горячего. Откручиваем крепление и если форсунка не закисла, то ее можно выдернуть при помощи рук, слегка расшатывая в стороны. Не хватает силы рук? Выбейте ее, воспользовавшись обратным молотком. При использовании данного метода есть также недостаток — нехватка ударной мощи.

Если при помощи молотка вытащить дизельную форсунку не представляется возможным, то попробуйте снять электромагнитный клапан. Будьте внимательны и не потеряйте детали от форсунки. Закручиваем насадку на нарезку для обратного клапана и точно также, ударами молотком , продолжаем стучать по форсунке. Хорошо закрутите резьбу, для того, чтобы не повредить резьбу.

Чистка форсунок

Загрязнение каналов, по которым проходит топливо, нарушает образование воздушно-топливной смеси и существенно ухудшает распыление топлива.

Решить данные проблемы помогает промывка, обеспечивающая удаление накопившихся загрязнений внутри топливных каналов.
Чистка форсунок осуществляется следующими способами:

• При помощи ультразвука. Достаточно эффективный способ удаления отложений, который проводится на СТО. Форсунки помещают в жидкость и воздействуют на них ультразвуковыми колебаниями. Под их воздействием грязь в сопле разрушается довольно быстро.
• Промывка на стенде с помощью жидкостей. Очищение форсунок происходит под воздействием высокого давления за счет активной циркуляции жидкости. Этот способ наиболее эффективный.
• Промывка топливом, содержащим присадки. Этот метод довольно простой и не требует использования дорогого оборудования. В топливо добавляют специальную присадку, которая проходя через форсунку, растворяет отложения.
• Ручная промывка. Достаточно распространенный способ, не требующий использования специального оборудования. Форсунки демонтируют с рейкой и хорошо фиксируют над емкостью. По прозрачной трубке подается очищающая жидкость. Дозатор форсунки активируют при помощи по проводам аккумулятора электрического тока. Очистка происходит через 10-15 минут распыления жидкости.

Важно! Чтобы форсунки служили долго, рекомендуется использовать фильтр для дизельного топлива тонкой очистки.

Что собой представляют дизельные форсунки?

Нельзя чистить форсунки не зная устройства и принципа работы. Главная задача—это дозировано подать топливо в камеру сгорания двигателя.

Качество впрыска форсунки влияет на следующие параметры:

• шумность работы мотора;
• количество вредных веществ в выхлопных газах;
• наличие или отсутствие вибрации;
• динамика разгона автомобиля;
• расход топлива .

Важно поддерживать работоспособность форсунок иначе автомобиль будет напоминать медленный, дымящий и тарахтящий «утюг». В современных машинах используются насосы-форсунки.

Координирует их действия и регулирует подачу топлива блок управления. Расход топлива зависит от скорости и манеры вождения.

Устройство форсунки двигателя

Автомобильная форсунка — устройство, отвечающее за непосредственное распыление топлива внутри камеры сгорания. Непосредственный впрыск — модификация распределенного впрыска горючего, где горючее впрыскивается в цилиндры напрямую. Форсунка — основной связывающий компонент между топливным насосом и мотором. Существует несколько модификаций данного устройства. На современных двигателях используют форсунки, которые оснащены электронным управлением впрыска. Главное предназначение форсунок:

• обеспечение правильной дозировки топливной смеси;
• обеспечение правильной струи топливной смеси — кол-во, давление, угол.

Принцип действия форсунки

Топливо в форсунку подается под давлением. При этом блок управления мотором посылает электроимпульсы на электромагнит инжектора, которые активируют работу игольчатого клапана, отвечающего за состояние канала (открыто/закрыто). Количество поступающего топлива определяется длительностью поступающего импульса, влияющего на промежуток нахождения игольчатого клапана в открытом состоянии.

По методу впрыска современные топливные форсунки делятся на три вида – электромагнитные, электрогидравлические и пьезоэлектрические.

Электромагнитные форсунки. Такой вид форсунок зачастую устанавливают в бензиновые двигатели. Подача напряжения на обмотку возбуждения клапана происходит строго в установленное время, в соответствии с заложенной программой. Напряжение создает определенное магнитное поле, которое затягивает грузик с иглой из клапана, тем самым высвобождая сопло. Результатом всех действий является впрыск нужного количества топлива. По мере снижения напряжения, игла принимает исходное положение. Визуальное устройство форсунки бензинового двигателя показано на рисунке слева. Электрогидравлическая форсунка. Использование такой системы можно часто увидеть в автомобилях, оснащённых дизелем. Такие инжекторные форсунки состоят из сливной и впускной дроссели, электромагнитного клапана и камеры. Путем изменения давления топлива легко добиться возможности управлять его подачей на цилиндры, и эта особенность является главным отличием инжектора от аналогичных механизмов. Визуальное устройство форсунки дизельного двигателя показано на рисунке слева. Пьезоэлектрические форсунки. Последний вид форсунок принято считать наиболее совершенным и перспективным среди всех описанных видов. Пьезофорсунки используются только на дизельных двигателях внутреннего сгорания с системой подачи топлива Common Rail. Визуальное устройство форсунки Common Rail показано на рисунке слева.

Проблемы и неисправности форсунок двигателя

Для поддержания нормальной работы топливной системы необходимо проводить периодическую чистку форсунок. По мнению специалистов, процедура должна выполняться каждые 20-30 тыс. км пробега, но на практике необходимость в таких работах возникает уже после 10-15 тыс. км. пробега. Это связано с некачественным топливом, плохим состоянием дорог и не всегда правильным уходом за машиной.

К самым актуальным проблемам, преследующими форсунки любого типа, относится появление на стенках деталей отложений, являющихся следствием использования низкокачественного топлива. Результатом является появление загрязнений в системе подачи горючей жидкости и возникновение перебоев в работе, потеря мощности мотором, чрезмерный расход ГСМ. Причинами, влияющими на работу форсунок, могут быть:

• чрезмерное содержание серы в топливе;
• коррозия металлических элементов;
• износ;
• засорение фильтров;
• воздействие высоких температур;
• проникновение влаги и воды.

Надвигающиеся неполадки можно определить по ряду признаков, таких как появление незапланированных сбоев при старте двигателя, увеличение расхода топлива, появление выхлопа черного цвета, нарушение ритмичности работы мотора на холостом ходу.

Способы чистки форсунок

Существует три метода чистки форсунок:

• ультразвуковая чистка;
• промывка инжектора через топливную рампу;
• добавление в топливо специальной промывки.

Ультразвуковая чистка, пожалуй, самая эффективная, но имеет ряд недостатков. Так, с помощью данного метода очищаются лишь сами форсунки, другие же части топливной системы не затрагиваются. Кроме того, данный метод исключен для форсунок, в конструкции которых содержатся элементы керамики (они разрушаются под действием ультразвука).

Метод чистки инжектора через топливную рампу подразумевает присоединение к ней трубок, через которые подается специальный химический состав под высоким давлением. Подобную процедуру выполняют, как правило, на сервисе. Стоимость ее довольно высока. После данной процедуры в обязательном порядке следует заменить свечи зажигания.

Прочистка форсунок посредством специального химического состава, заливаемого в бак, зачастую малоэффективна. Химические соединения, как правило, не способны справиться с сильным загрязнением. Данный способ хорош в профилактических целях, но не для чистки непосредственно. В состав подобных соединений для чистки входят жидкие компоненты, нацеленные на удаление налета, а также мелкодисперсные частицы с абразивными свойствами. Они должны очищать топливопровод от продуктов окисления и налета, а форсунки под их воздействием должны очищаться от нагара. В результате форма распыла топлива вновь должна приобрести правильную конусообразную форму.

Промывание

Для того чтобы осуществить чистку форсунок своими силами, необходимо соблюдать ряд правил и предписаний. В первую очередь, прежде чем выполнить чистку дизельных форсунок, необходимо произвести подготовительные работы:

1. Организовать герметичное соединение между баллоном с жидкостью и самой деталью. Для этого можно воспользоваться силиконовой трубкой и шлангом, скрепленных изолентой с соплом баллона.
2. Другой конец трубки нужно насадить на форсунку.
3. Подвести электропитание. Это делают при помощи аккумулятора и двух проводов.
4. К разрыву одного из проводов подводим кнопку, чтобы замкнуть цепь.
5. Второй провод должен остаться цельным.

Не стоит производить длительную подачу электричества на форсунку, иначе при попытке ее почистить, мы просто получим оплавленную деталь.

Перед тем, как прочистить деталь, необходимо снять с нее все резиновые уплотнители и фильтры, чтобы они не деформировались от воздействия жидкости. Сама чистка является имитацией работы форсунки. При нажатии на кнопку, происходит впрыскивание очистителя, и форсунка начинает работать. Действие продолжается до тех пор, пока струи жидкости не перейдут в равномерное распыление. В среднем, на то чтобы почистить форсунку, требуется до трех минут, с учетом перерывов.

Любую проблему лучше стараться предотвратить, поэтому профилактика засорения топливной системы должна стать основным вопросом, над которым стоит задуматься.