Электромагнитная форсунка дизельного двигателя – это форсунка, принцип работы которой построен на впрыске топлива в цилиндр двигателя за счет кратковременного открытия распылителя форсунки при помощи электромагнита.

 

Пример внешнего вида электромагнитной дизельной форсунки

 

Как устроена и работает электромагнитная форсунка?

 

Конструктивно форсунка состоит из корпуса, в нижней части которого расположен распылитель, открываемый и закрываемый иглой, и управляющего клапана над иглой, который, в свою очередь, открывается и закрывается при помощи электромагнита. Сам клапан и поршень управляющего клапана, воздействующий на иглу, подпружинены. При этом в корпусе есть два топливных канала, которые подведены к верхней части поршня управляющего клапана (создаваемое здесь давление прижимает иглу к седлу распылителя и тем самым держит форсунку закрытой) и непосредственно к распылителю в нижней части (создаваемое здесь давление поднимает вверх иглу и тем самым открывает форсунку при срабатывании электромагнита и открытии управляющего клапана). Еще один топливный канал расположен над управляющим клапаном и предназначен для слива топлива обратно в топливную магистраль и соответствующего снижения давления при открытии клапана.

 

Схема внутреннего устройства электромагнитной форсунки

 

Общий принцип работы форсунки таков: в закрытом положении давление на поршень управляющего клапана и приводимую им иглу в верхней части выше, чем в нижней, со стороны распылителя, из-за большей площади верхней части поршня по сравнению с площадью иглы, закрывающей распылитель. При необходимости впрыска топлива срабатывает электромагнит, который открывает управляющий клапан. При этом топливо идет в сливной канал, давление на верхнюю часть поршня снижается, и иглу «выдавливает» вверх, открывая отверстия распылителя. По завершении цикла впрыска электромагнит закрывает управляющий клапан, давление в верхней части снова становится выше, чем в нижней, и поршень прижимает иглу к седлу распылителя, закрывая отверстия и прекращая впрыск топлива. Процесс открытия и закрытия форсунки занимает куда меньше времени, чем его описание – около 0,5 миллисекунды.

 

 

Впрочем, это время срабатывания оказалось недостаточным по современным меркам: даже если процесс занимает 0,5 миллисекунды, то с учетом времени на впрыск форсунку можно открыть лишь два-три раза за такт впрыска топлива. Так был организован впрыск на первых моторах с системой Common rail: впрыск топлива разделялся на предварительный и основной. Однако было установлено, что для оптимизации процессов сгорания топлива впрыск топлива в течение одного такта стоит разделить на как можно большее количество периодов. Добиться этого при помощи имеющегося электромагнитного принципа было невозможно, и в следующем поколении форсунок ему на смену пришли пьезоэлементы.

 

Каковы типовые неисправности электромагнитных форсунок?

 

Типовые неисправности электромагнитных форсунок связаны с несколькими основными причинами: это механический износ, коррозия управляющих элементов из-за некачественного топлива и засорение механических элементов форсунки твердыми примесями плохо отфильтрованного или низкокачественного топлива.

Механический износ – наиболее очевидная и вместе с тем не самая распространенная причина неисправностей. Гораздо чаще они вызваны, к примеру, коррозией. Коррозия может повредить разные элементы форсунки: так, слой окислов на седле и подпружиненном шаре шарикового управляющего клапана приводит к его неполному закрытию и, как следствие, увеличению топлива, идущего в линию возврата в топливную магистраль. Из-за этой утечки в верхней части иглы не создается достаточное давление, необходимое для полного и плотного закрытия ей распылителя, и форсунка начинает «течь». Косвенным признаком «переливающей» форсунки может быть дым из выхлопной трубы.
Коррозия распылителя также вполне вероятна – в таком случае даже при нормальном прижиме иглы будет наблюдаться ее неплотное прилегание и соответствующая утечка. В этом случае мотор может «дымить» на холостых оборотах.

 

Пример налета и коррозии на элементах форсунки

 

Засорение форсунки твердыми частицами, оседающими внутри, тоже случается нередко. Помимо вполне очевидного засорения топливных каналов или закоксовывания отверстий распылителя, приводящего к недостатку подачи топлива, мусор может, к примеру, скапливаться и на управляющем клапане, вызывая его «залипание» в открытом состоянии и неконтролируемую подачу топлива в цилиндр.

Помимо механических проблем, электромагнитная форсунка может быть подвержена и электрическим – к примеру, это замыкание обмоток электромагнита. В этом случае он может не срабатывать, вызывая «пропуски зажигания» из-за отсутствия срабатывания управляющего клапана и, соответственно, впрыска топлива в цилиндр, а в случае, если двигатель не заведен, могут наблюдаться проблемы с его запуском.

KnowCar - понятная энциклопедия по устройству автомобилей, где сложное описано простым языком, с иллюстрациями и видео, а статьи рассортированы по разделам. Энциклопедия в процессе наполнения. Если есть вопросы или предложения, свяжитесь с командой. Все контактные данные - внизу сайта.