Топливные форсунки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Форсунка (другое название - инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунка используется в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают следующие виды форсунок: электромагнитная, электрогидравлическая и пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованныхсистемой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень. форсунка топливный конструкция двигатель

По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива.

Это стало возможным благодаря использованиюпьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.

В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.

Количество впрыскиваемого топлива определяется:

· длительностью воздействия на пьезоэлемент;

· давлением топлива в топливной рампе.

На инжекторных двигателях установлены электромагнитные форсунки, благодаря которым топливо, находящееся под давлением в системе, впрыскивается во впускной коллектор.

Впрыскивание топлива происходит под контролем электронного блока управления, который руководствуется датчиками, установленными на двигателе. Он определяет, какое количество топлива требуется двигателю в данный момент и посылает управляющие сигналы форсункам, которые в свою очередь, открываясь в нужный момент времени, впрыскивают определенную порцию бензина. Таким образом, в зависимости от режима работы двигателя форсунки позволяют достаточно точно дозировать поступление топлива во впускной коллектор.

Конструкция и принцип действия форсунки.

В форсунках подача топлива происходит сверху вниз.

Рис 1 - Устройство форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки:

1. Форсунка состоит из корпуса 7.

2. В верхней части располагается так называемый гидравлический разъем 1, который крепится к топливной рампе. В рампе благодаря насосу и обратному клапанупостоянно поддерживается заданное давление топлива. К топливной рампе форсунка крепится специальным зажимным устройством.

Рис 2 - Топливная рампа.

3. В нижней части форсунки находится распылительная пластина 10 с отверстиями для впрыскивания топлива.

4. Сверху и снизу для герметичности соединения установлены уплотнительные кольца 2.

5. С боку электрический разъем 3, для управления соленоидом форсунки.

6. Внутри форсунки располагается весь основной механизм:

· фильтрующая сетка 3;

· игольчатый клапан с якорем соленоида и запорным сферическим элементом 8;

· электромагнитная обмотка 5;

· седло клапана 9;

· распылительная пластина 10;

· пружина 6;

Работа форсунки

Когда двигатель заведен, то форсунки от блока управления двигателем получают импульсы с определенной частотой. Форсунки попеременно оказываются в двух состояниях: в закрытом и открытом.

1. Если на форсунку не подается напряжение питания, то игла клапана с запорным сферическим элементом под действием пружины и давления топлива прижата к седлу клапана с канонической формой. В результате чего форсунка не подает топливо во впускной коллектор.

2. При подаче на обмотку напряжения, в ней возникает электромагнитное поле, которое притягивает якорь иглы клапана. Одновременно с ним приподнимается, и запорный сферический элемент над седлом клапана и происходит впрыскивание топлива во впускной коллектор.

Потом напряжение с катушки снимается и под действием усилия пружины клапан закрывается, перекрывая подачу топлива.

Впрыскивание топлива происходит через распылительную пластину, в которой располагается одно или несколько отверстий. От числа и размещения, которых зависит форма струи.

Размещено на Allbest.ru