Топливная система автомобиля со временем утрачивает свою функциональность. Возникновение загрязнения приводит к изменению в режиме работы двигателя. Потеря мощности и задымление выхлопных газов — только малая часть возникающих проблем. Для исправления такой ситуации понадобиться замена форсунок или их обслуживание. Использование специальных присадок способно помочь не допустить загрязнения, но не является панацеей. Разобраться как поменять забившуюся форсунку — достаточно просто, следует только частично разобрать топливную систему.
Содержание
- 1 Устройство, назначение и виды форсунок
- 2 Устройство и принцип работы топливной форсунки
- 3 Назначение и причины поломки инжектора
- 4 Процесс снятия топливной рампы (+фото)
- 5 Подготовка к замене форсунок
- 6 Процесс снятия топливной рампы (+фото)
- 7 Замена форсунок, или демонтаж и установка форсунок
- 8 Порядок выполнения снятие
- 9 Нужно ли менять форсунки и когда это делать
- 10 Снятие и установка топливной рампы двигателя К4М автомобиля Лада Ларгус
- 11 Снятие форсунок с мотора для диагностики
Устройство, назначение и виды форсунок
Основная функция форсунки — своевременная подача топлива в камеру силового агрегата путём впрыска порции горючего в проходящий поток воздуха с образованием топливно-воздушной смеси (ТВС). Подача должна обязательно осуществляться под давлением. Особенно это важно для дизельного двигателя, где некоторая часть топлива самовоспламеняется ещё до попадания в камеру сгорания.
В этом плане форсунку можно сравнить с насосом. Она подаёт мощную, дозированную струю.
Каждая форсунка оснащена клапаном, при открытии которого она набирает топливо, а затем выталкивает смесь под давлением. В инжекторе применяется не одна, а несколько форсунок, объединённых в систему управляемых элементов.
Работу форсунок можно представить следующим образом: по одному каналу подаётся топливо, по второму идёт поток воздуха, регулируемый дроссельной заслонкой. Попадая в форсунки, топливо распыляется для лучшего смешения с воздухом, и ТВС поступает в камеру воспламенения.
Топливные форсунки осуществляют впрыск топлива в камеру сгорания под давлением
Таким образом, процесс работы форсунок состоит из четырёх стадий.
- Топливо поступает от топливного насоса высокого давления (ТНВД) к форсунке.
- Попавшее в полость форсунки топливо оказывает воздействие на пружину.
- Пружина через промежуточную шайбу давит на иглу.
- Игла приподнимается, топливо попадает в отверстие распылителя и распыляется под высоким давлением.
Классификация форсунок
Форсунки классифицируют в зависимости от системы впрыска и конструкции.
По системе впрыска
По типу впрыска выделяют:
- форсунки с центральным впрыском;
- форсунки с распределённым впрыском;
- форсунки с непосредственным впрыском.
Первые используются в системе моновпрыска и применяются на бензиновых силовых агрегатах. Работа их основана на впрыске топлива одной (а не четырьмя-шестью) форсункой, расположенной непосредственно на впускном коллекторе.
Наиболее популярными системами моновпрыска считаются «Моно-Джетроник», «Опель-Мультек» и др. Они используются на автомобилях «Ауди» и «Фольксваген».
Одной из самых популярных систем моновпрыска является «Моно-Джетроник»
Одним из значимых элементов системы моновпрыска, помимо форсунки, является регулятор давления. Он отвечает за постоянное поддерживание рабочего давления в пределах 0,1 МПа. Именно регулятор после остановки двигателя сохраняет остаточное давление, препятствующее проникновению в систему воздуха и облегчающее следующий пуск мотора.
Форсунки для распределённого впрыска используются в системе, предназначенной для подачи горючего за счёт электромагнитного управления иглой распылителя. Такой впрыск более современный, отличается тем, что в каждом цилиндре двигателя устанавливается своя форсунка, впрыскивающая дозированную порцию топливной жидкости в определённый момент.
Система с распределённым впрыском имеет несколько подсистем:
- узел, отвечающий за подачу и очистку горючего;
- часть системы, в которой происходит очистка и подача воздуха;
- камера для улавливания и сжигания ТВС;
- электронная подсистема с датчиками;
- узел, где происходит выпуск и дожигание отработавших газов.
Форсунки непосредственного впрыска применяются в самой совершенной на сегодня системе впрыска бензиновых ДВС. Принцип функционирования основан на непосредственном впрыске бензина прямо в камеру сгорания.
Первая в мире система непосредственного впрыска была применена в моторах GDI, устанавливаемых на автомобили «Мицубиси». В настоящее время используется широко в автомобилях марки «Ауди» (моторы TFSI), «Фольксваген» (TSI), «БМВ» и др. Благодаря внедрению такой системы удалось достичь существенного снижения расхода горючего, сокращения вредных выбросов в атмосферу и др.
Схема непосредственного впрыска впервые была применена в моторах GDI
По конструкции
В зависимости от особенностей конструкции различают:
- электрогидравлические форсунки;
- электромагнитные форсунки;
- пьезоэлектрические форсунки.
Первый тип форсунок нашёл применение в дизельных двигателях, в том числе и в системе Common Rail. Состоит такая форсунка из впускного и сливного дросселей, управляющей камеры и клапана.
Электрогидравлические форсунки используются в дизельных двигателях
Электромагнитная форсунка используется в бензиновых двигателях, укомплектованных системой непосредственного впрыска, и отличается несложным устройством. Основные элементы форсунки — клапан с иглой и сопло.
Электромагнитная форсунка используется в бензиновых двигателях
Наиболее прогрессивными в настоящее время являются пьезоэлектрические форсунки. Они устанавливаются на дизельные двигатели с системой Common Rail. Состоит такая форсунка из пьезоэлемента, переключателя, иглы и толкателя.
Пьезоэлектрические форсунки являются наиболее современными
Устройство и принцип работы топливной форсунки
В целом, форсунка представляет собой электромагнитный клапан с распыляющим устройством. Подача топлива осуществляется через штуцер большого давления. Затем, через жиклер, оно движется в специальную камеру гидравлического управления. Камера имеет тесную связь с линией, предназначенной для возврата топлива, посредством жиклера. Управление жиклером осуществляется при помощи электромагнитного клапана.
Как только жиклер закрывается, давление, прилагаемое к плунжеру, возрастает и превышает по значению давление, приложенное к игле. После этого, игла попадет на седло и закрывает проход топлива, находящегося под высоким давлением, в камеру сгорания. При подаче электрического сигнала на контакты электромагнитного клапана, жиклер открывается, и гидравлическое давление в камере уменьшается. Давление на плунжер также уменьшается и игла форсунки поднимается.
Таким образом, топливо впрыскивается в камеру сгорания до закрытия иглы. Данная система управления позволяет быстро открывать и закрывать клапан, обеспечивая эффективную подачу топлива и максимально низкий расход топлива.
Условно, вся работы форсунки делится на четыре этапа:
- Форсунка находится в закрытом состоянии, при этом, испытывает давление.
- Начало открытия форсунки, соответственно осуществляется впрыск топлива.
- Полное открытие форсунки.
- Закрытие форсунки, соответственно впрыск топлива завершается.
Все эти процессы осуществляются за счет электрических импульсов, подаваемых с электронного блока управления двигателем. Если выключить зажигание и остановить двигатель, форсунка будет закрыта. Закрытие происходит за счет действия возвратной пружины внутри корпуса.
Назначение и причины поломки инжектора
Форсунка обеспечивает впрыск точно отмеренной порции топлива в камеру внутреннего сгорания. Любое отклонение от рассчитанных показателей сказывается на движении автомобиля. В процессе эксплуатации замена топливных форсунок практически неизбежна. Для обеспечения оптимальных показателей работы двс потребуется, чтобы затяжка инжектора после его замены была точно выдержана. Дороговизна подобного ремонта в сервисном центре делает такую задачу, как установка форсунок, достаточно актуальной.
Среди всех элементов автомобиля инжектор наиболее подвержен загрязнению. Воздействие высоких температур и недостаточное качество горючего приводит к появлению налёта, имеющему структуру лака. Такой засор изменяет точно рассчитанные характеристики впрыска топлива, что негативно отражается на работе мотора. Чтобы понять, как снять форсунки, следует изучить устройство автомобиля. Дизельный двигатель имеет более сложную систему установки инжекторов и потребуется точно запомнить всю последовательность разборки.
Загрязнение форсунки снижает её пропускную способность, и даже установка фильтров мало помогает в решении таких проблем. В любом топливе есть тяжёлые частицы, а глушение мотора приводит к ещё большему их появлению из-за отсутствия охлаждения инжектора. В результате чего лёгкие частицы топлива испаряются, а более тяжёлые оседают в виде лакообразных отложений. Такое засорение сказывается на приготовлении горючей смеси, что отражается на производительности топливного насоса и двигателя в целом.
Процесс снятия топливной рампы (+фото)
Общий вид топливной рампыПрежде чем приступить непосредственно к процессу демонтажа, необходимо понимать, что придётся вынуть форсунки, а поэтому можно, попутно совершить диагностику и чистку данного узла. Итак, рассмотрим, последовательность действий, которые направлены на снятие топливной рампы:
- Демонтируем клемму минус с аккумуляторной батареи.
- Проводим демонтаж ресивера.
- При помощи заглушек или ветоши закрываем каналы впускного коллектора.
- Отключаем вакуумный шланг регулятора давления топлива.
- Открутив хомут, проводим отсоединение шланга вентиляции картерных газов.
Откручиваем хомут и снимаем шланг вентиляции картерных газов
При помощи ключа на 10, откручиваем болты, которые крепят направляющие трубки указателя уровня масла.
Откручиваем трубки циркуляции масла
- Теперь трубку и щуп можно демонтировать.
- Выключаем топливную рампу от бортовой сети. Для этого необходимо разъединить разъемы.
Разъединив разъемы проводим отключение рампы от бортовой сети - При помощи ключа на 17, откручиваем трубки подачи топлива в рампу. Ключ на 17 в помощь, целых два ключа Демонтаж топливных трубок ВАЗ-2112 Ключом на 17 откручиваем топливные трубки
- Демонтируем кронштейн крепления топливных трубок.
Открутив винты крепления, проводим демонтаж кронштейна топливных трубок - Шестигранником на 5, откручиваем винты, которые крепят топливную рампу.
- Теперь можно непосредственно снять саму рампу.
Откручиваем винты на 5 и снимаем рампу - При помощи ключа на 24, откручиваем гайку крепления трубки возврата топлива и снимаем ее.
- Откручиваем регулятор давления в рампе. Это можно сделать при помощи шестигранника на 5.
Откручиваем крепления регулятора подачи топлива и снимаем его - Сборка узла проводится в обратном порядке.
Подготовка к замене форсунок
Процесс демонтажа инжектора требует наличия инструмента независимо от того, какое расположение форсунок имеет топливная система автомобиля. Разборка отличается в зависимости от модели транспортного средства и типа впрыска горючей смеси. В большинстве случаев, чтобы заменить форсунки понадобится следующий инструмент:
- Ключ-трещотка и набор торцевых головок;
- Силовые пассатижи и плоскогубцы;
- Набор ключей и отвёрток;
- Карбклинер для чистки двигателя;
- Тряпки или ветошь.
Современный инжектор представляет собой сложное электромагнитное устройство, которое обычно устанавливается на топливной рампе. Существуют и другие вариации системы впрыска, что требует изучения особенностей автомобиля. При выполнении таких работ проводка и трубка форсунки нуждаются в аккуратном обращении для недопущения поломок. Демонтаж инжектора, выполняемый впервые, может потребовать посторонней помощи, а при замене необходимо прописать новый код в блок управления.
Это интересно: Подвеска задних колёс Audi A4
Процесс снятия топливной рампы (+фото)
Общий вид топливной рампы
Прежде чем приступить непосредственно к процессу демонтажа, необходимо понимать, что придётся вынуть форсунки, а поэтому можно, попутно совершить диагностику и чистку данного узла. Итак, рассмотрим, последовательность действий, которые направлены на снятие топливной рампы:
- При помощи заглушек или ветоши закрываем каналы впускного коллектора.
- Отключаем вакуумный шланг регулятора давления топлива.
- Открутив хомут, проводим отсоединение шланга вентиляции картерных газов.
Откручиваем хомут и снимаем шланг вентиляции картерных газов
- При помощи ключа на 10, откручиваем болты, которые крепят направляющие трубки указателя уровня масла.
Откручиваем трубки циркуляции масла
- Теперь трубку и щуп можно демонтировать.
- Выключаем топливную рампу от бортовой сети. Для этого необходимо разъединить разъемы.
Разъединив разъемы проводим отключение рампы от бортовой сети
- При помощи ключа на 17, откручиваем трубки подачи топлива в рампу.
- Демонтируем кронштейн крепления топливных трубок.
Открутив винты крепления, проводим демонтаж кронштейна топливных трубок
- Шестигранником на 5, откручиваем винты, которые крепят топливную рампу.
- Теперь можно непосредственно снять саму рампу.
Откручиваем винты на 5 и снимаем рампу
- При помощи ключа на 24, откручиваем гайку крепления трубки возврата топлива и снимаем ее.
- Откручиваем регулятор давления в рампе. Это можно сделать при помощи шестигранника на 5.
Откручиваем крепления регулятора подачи топлива и снимаем его
- Сборка узла проводится в обратном порядке.
Замена форсунок, или демонтаж и установка форсунок
СНПЧ А7 Самара, обзоры принтеров и МФУ
Замена форсунок или их демонтаж и последующая установка является лучшим способом достоверно узнать, в каком состоянии находятся форсунки, а также предоставить клиенту гарантию на работу. Снятый инжектор можно протестировать на стенде, помыть химией и ультразвуком. Для этого форсунки устанавливают либо на специальный стенд, имитирующий работу впрыска на всех режимах (вместо бензина подается все тот же сольвент), либо опускают в ультразвуковую ванну. При помощи стенда можно обеспечить подачу моющего раствора под необходимым давлением, наблюдая визуально факел распыла и контролируя процесс электроникой. Если установка показала, что инжектор не соответствует заводским параметрам или же производительность форсунок различается более чем на 5%, то необходима повторная мойка.
Плюсы: гарантия качества. Возможность отбраковки вышедших из строя форсунок. Позволяет справиться с любым загрязнением.
Минусы: высокая стоимость стенда. Сложность демонтажа форсунок на некоторых двигателях. Промываются только сами форсунки, топливная рампа и бензопроводы остаются грязными. Как уже отмечалось выше, реально проверить состояние форсунки можно лишь после демонтажа её с двигателя. Демонтированную форсунку можно мыть путем пропускания через неё высокоэффективных моющих составов или в ультразвуковой ванне. Первый из указанных методов реализуется на установках, позволяющих имитировать обычную работу форсунки, с той разницей, что вместо бензина подается чистящий сольвент. При этом оператор может изменять временные параметры запитывающих форсунку импульсов с целью создания на поверхности клапана кавитации – образования воздушных пузырьков. В этих условиях процесс очистки идет с максимальной эффективностью. Другой, наиболее часто применяемый метод – очистка форсунок в моющем сольвенте с воздействием ультразвуковых колебаний, или просто в ультразвуковой ванне. В отличие от первого метода результат более стабильный, менее зависит от конфигурации внутренних полостей форсунки. Кроме этого, при очистке ультразвуком возможно использование менее токсичных моющих сольвентов. Недостаток по сравнению с первым способом, практически, только один – наибольшая среди всех стоимость установки. В условиях применения обеих методов контроль состояния форсунок проводится на стенде, как правило, являющимся составной частью моющей установки. Стенд обеспечивает подачу сольвента к форсункам под требуемым давлением, подачу управляющих электрических импульсов, позволяет вести визуальный контроль факела распыла, контроль прошедшего через каждую форсунку сольвента за определённый промежуток времени. Если форсунки не прошли контроль по соответствию производительности заводским параметрам или разность производительности форсунок более 5% (при отсутствии данных о требуемой производительности), то принимается решение о продолжении мойки или выбраковки форсунок. На некоторых стендах предусмотрена подача сольвента к форсунке в обратном направлении. Это позволяет более полно вымыть внутреннюю полость форсунки после отслоения грязи и шлаков в ультразвуковой ванне. Проверка герметичности форсунки проводится путем подачи к ней сольвента при давлении на 10% больше номинального и отсутствии управляющих импульсов. При этих условиях большинство производителей форсунок допускают появление не более одной капли в минуту. Не герметичная форсунка может быть опять подвергнута промывке или выбраковывается, если повторные промывки не приводят к успеху. Еще пара замечаний к методам промывки форсунок с демонтажем. Очень много типов форсунок снабжаются сменными фильтрами тонкой очистки. Эти фильтры, а также съемные колпачки в рабочей части форсунок рекомендуется сменить на новые после промывки форсунки. Еще не надо забывать, что при мойке форсунок с демонтажем мы не трогаем всей другой части бензомагистрали. Ели она тоже сильно загрязнена, то возможно уже в короткий срок форсунки опять засорятся. В этих случаях приходится рекомендовать промывку бензобака, бензопроводов и топливной рейки.
Узнать свою выгоду |
Заявка на ТО |
Заказать обратный звонок |
Порядок выполнения снятие
- Сначала сбрасываем давление в топливной системе (Как сбросить давление в топливопроводе?).
- Выключаем зажигание.
- Дальше необходимо отсоединить клемму «минусового» провода от автомобильной аккумуляторной батареи.
- Снимаем с ресивера воздушный шланг.
- Отсоединяем от регулятора давления вакуумный шланг.
- С помощью ключа на 17 мм откручиваем штуцеры.
- Дальше отводим трубки.
- Затем необходимо отсоединить колодки проводов рампы.
- После чего нужно снять прижимную планку крепления топливных трубок (более подробно в статье «Как снять регулятор давления топлива ВАЗ-2114, 2115, 2113»).
- Два винта, с помощью которых прикреплена рампа, откручиваем шестигранником на 5 мм. Вытягиваем все 4 форсунки из гнезд, при этом необходимо немного потянуть рампу по оси.
- Извлекаем топливную рампу из автомобиля.
Нужно ли менять форсунки и когда это делать
Когда встает вопрос о замене форсунок, каждому следует определиться, потратиться на детали премиального сегмента или отдать предпочтение бюджетному варианту. У бюджетных газовых дозаторов имеются свои преимущества. В первую очередь это сравнительно невысокая стоимость. Серьезным преимуществом является возможность в некоторых случаях просто отремонтировать форсунку. Когда такая деталь выходит из строя, мастер разбирает ее и смотрит, что именно сломалось. Если износ не затронул седел и штока, то может помочь ремонт форсунок, в ходе которого специалист перебирает газовый дозатор, промывает его и устанавливает резинки. Специалисты отмечают, что в случае выхода одной из форсунок в спаренном варианте замену придется проводить сразу полностью всех, так как разброс не должен превышать более 10%.
Премиальные модели газовых дозаторов по большей части являются одиночными и неразборными. Стоимость их оказывается высокой, но и служат достаточно долго. Нередко такие дозаторы выдерживают пробег в 200 тысяч километров. Существенным недостатком их является то, что разобрать форсунку и прочистить хорошо ее не получится. Использовать для чистки можно только щадящие способы, к числу которых относятся обработка ультразвуком и химическими составами.
Если время от времени проводить такую чистку можно будет существенно продлить работоспособность газового дозатора, и он прослужит до 300 тысяч километров. При использовании бюджетных форсунок, также рекомендуется проводить периодически такие очистительные работы. Лучше это делать каждый 20-30 тысяч километров. На 60 тысячах километров и вовсе можно произвести замену ремкомплекта, тем самым продлив жизнь бюджетным форсункам до 100 тысяч километров.
Когда форсунки начинают выходить из строя и следует подумать про их ремонт или замену, происходит снижение тяги с одновременным увеличением расхода топлива. Заметив это, следует как можно скорее посетить сервисный центр. Проблема с форсунками считается незначительной, но если на нее своевременно не обратить внимания и не устранить такую неполадку, это может привести к крупным неполадкам: перегреву турбины или прогоранию клапанов.
Снятие и установка топливной рампы двигателя К4М автомобиля Лада Ларгус
Топливную рампу снимаем для замены форсунок и для прочистки топливной рампы, а также при ремонте ГБЦ.
Подготавливаем автомобиль для выполнения работ.
Сбрасываем давление топлива. Для этого наклоняем вперед задний ряд сидений (для 5-ти местной комплектации) или средний ряд (для 7-ми местной комплектации).
Отсоединяем и поднимаем обивку пола.
Снимаем крышку люка электробензонасоса.
Отсоединяем колодку 1, жгута проводов заднего от модуля 2 электробензонасоса.
Запускаем двигатель и даем ему поработать на оборотах холостого хода до полной остановки для сброса давления в топливной системе.
Отсоединяем минусовую клемму аккумулятора.
После этого подсоединяем колодку жгута проводов к модулю бензонасоса.
Устанавливаем крышку люка электробензонасоса.
Устанавливаем и закрепляем обивку пола.
Возвращаем сидения в исходное положение.
Головкой на 13 отворачиваем две гайки 1 (рисунок 2), и снимаем защитный кожух 2 топливной рампы.
Нажимаем на пружинный фиксатор соединителя трубки 1, и движением вдоль оси штуцера отсоединяем трубку 1 от топливной рампы 3.
Для автомобилей с кузовом «фургон» предварительно накрыть ветошью место соединителя топливной трубки с топливной рампой и предотвратить выброс топлива при отсоединении топливопровода, так как давление в топливной магистрали сохраняется.
Отсоединяем колодки 2 (рисунок 3), жгута проводов от форсунок топливной рампы 3.
Головкой на 8 отворачиваем два болта 4 и снимаем топливную рампу 3 в сборе с форсунками.
Снятие форсунок с мотора для диагностики
На современных инжекторных системах элемент представляет собой электромагнитное устройство, которое открывается по команде для пропуска части топлива. На большинстве автомобилей форсунки установлены на топливной рампе (рейке). Процесс снятия может несколько отличаться зависимо от типа и конструкции ДВС, также могут понадобиться разные инструменты. Зачастую, чтобы снять топливные форсунки, необходимо подготовить:
- набор отверток;
- несколько ключей;
- плоскогубцы или пассатижи;
- средство для чистки карбюратора;
- тряпки или подходящую ветошь;
Теперь давайте подробнее рассмотрим процесс и ответим на вопрос, как снять форсунки на ВАЗ или на любом другом инжекторном автомобиле. Для начала нужно снизить давление в топливной системе. Многие модели автомобилей имеют регулятор давления на топливной рейке. Данный регулятор является клапаном, на который нужно нажать. В результате топливо из рампы вытечет наружу, давление упадет.
Помните, форсунки подают горючее под высоким давлением. По этой причине следует соблюдать осторожность при работе с элементами, которые подключены к системе питания двигателя или поверяются в условиях подачи горючего под давлением. Дело в том, что струя топлива может причинить серьезные травмы.
Далее нужно снять топливную рампу, на которой закреплены форсунки. Для демонтажа необходимо отключить разъемы с проводами, которые закреплены при помощи специального фиксатора. Указанный фиксатор представляет собой пружинную скобу, на которую нужно нажать. Затем потребуется сдвинуть отверткой зажим вдоль рампы. Теперь форсунки можно извлекать.
Извлечение осуществляется посредством небольшого поворота или покачивания устройства, после чего плоской отверткой требуется снять уплотнительные кольца. Кольца обычно размещены на корпусе и на распылителе. Отметим, что после снятия резиновые уплотнительные кольца форсунок подлежат замене.