Електромагнітна форсунка - як вона влаштована

Паливна форсунка зараз стала невід'ємною частиною паливної системи багатьох сучасних автомобілів. Подібні пристосування почали ставити в 30-х роках 20 століття на авіамотори, а пізніше на гоночні автомобілі. Більш широке поширення в автомобілебудуванні вони отримали не так давно, тільки в 70-80-х роках 20 століття. Причиною широкого використання форсунок стали паливна криза і підвищена увага до збереження навколишнього середовища.

До 70-80-х років 20 століття для досягнення більшої потужності двигунів транспортних засобів поширене було навмисне переобогащение повітряно-паливної суміші. Звичайно, це мало свій ефект і транспортні засоби ставали більш спритними. Але ця спритність збільшувала витрати палива і приводила до надлишку продуктів горіння в вихлопних газах. Щоб вирішити ці проблеми, потрібно було доопрацювати конструкцію паливної автомобільної системи. Це і призвело до використання паливних форсунок в автомобілебудуванні. Спочатку почали ставити системи з однієї споживання газу (моновприск), а пізніше - системи розподіленого упорскування палива. Перша електромагнітна форсунка з електронний управлінням вприскування з'явилася в 1967 році. Вона виробляла подачу палива в камеру згоряння через рівні проміжки часу.

1. Що таке електромагнітна форсунка.

Форсунка або, як її іноді називають, інжектор - це елемент рухової системи автомобіля, який призначається для дозування подачі і розпилення палива в камеру згоряння двигуна, а також для формування повітряно-паливної суміші. Крім того, форсунки виконують функцію герметизації камери згоряння двигуна.

Форсунки ставлять в більшій мірі на бензинові двигуни (навіть на ті, що обладнані системою безпосереднього вприскування). Але зустрічаються і дизельні двигуни з форсунками. Розпилення палива відбувається за рахунок високого рівня тиску, створюваного форсунками. Для бензину достатньо кількох атмосфер, а для дизельного палива необхідні сотні і тисячі атмосфер (тільки при такому тиску дизельне паливо набуває необхідні параметри).

Розрізняють три основних види паливних форсунок:

Зупинимося на першому типі форсунок. Електромагнітна форсунка заснована на роботі електромагніта. Вона починає діяти під час надходження на обмотку збудження клапана деякої напруги відповідно до закладеного алгоритму в блоці електронного управління. Ця обмотка збудження і являє собою якусь копію електромагніту. Якщо порівнювати паливні системи з форсунками і карбюраторні паливні системи, то перші мають як переваги, так і недоліки перед другими.

Переваги паливних форсунок в порівнянні з карбюраторними системами:

1. Точне дозування палива, завдяки чому забезпечується його економну витрату.

2. Токсичність відпрацьованих газів зводитися до мінімуму.

3. Потужність автомобільного двигуна з форсунками зростає на 10%.

4. Запустити двигун з форсунками набагато легше незалежно від погоди на вулиці.

5. Форсунки покращують динамічні властивості автомобіля.

6. Чистити і міняти форсунки і інші елементи рухової системи необхідно помітно рідше, ніж в карбюраторних двигунах.

Недоліки паливних форсунок в порівнянні з карбюраторними системами:

1. Для нормальної роботи форсунок паливо повинне бути дуже якісним. Якщо склад палива порушується, то форсунки швидкої вийдуть з ладу.

2. Вартість ремонту або заміни паливних форсунок дуже висока.

З огляду на всі переваги, двигуни з форсунками і отримали таку популярність серед автовиробників.

2. Пристрій електромагнітної форсунки.

Зазвичай, форсунка складається з одного каналу. Але зустрічаються варіанти і з двома каналами, коли по одному каналу викидається паливо, а по другому - склад, необхідний для розпилення палива (рідина, газ, пар). Пристрій електромагнітної форсунки гранично просте. Вона складається з таких компонентів:

2. Електричний роз'єм.

3. Електромагнітна обмотка збудження.

4. Спеціальна пружина.

5. Якір від електромагніту.

7. Ущільнення на корпусі.

Сопло призначається для здійснення розбризкування палива. Від якості виконання даного елемента залежить робота всього приладу. Фільтр сіткового типу необхідний для фільтрації палива, яке буде проходити через форсунку. Фільтр потрібен, так як форсунки дуже чутливі до наявності сторонніх елементів в паливі.

Через електричний роз'єм на форсунки надходить електроенергія, яка потім переходить на електромагнітну обмотку збудження. Пружина призначається для повернення голки форсунки в вихідну позицію після уприскування. Якір електромагніту виробляє управління, і здійснює рух голки форсунки. Голка форсунки виробляє відкриття та закриття сопла, завдяки чому відбувається управління уприскуванням палива. Всі конструктивні елементи форсунки розташовуються в певному порядку в її корпусі. Ущільнення на корпусі необхідно для більш якісної і надійної установки приладу в паливну систему.

3. Принцип роботи електромагнітної форсунки.

Принцип роботи електромагнітної форсунки полягає в наступному. Після включення запалення, електромагнітні форсунки отримують від блоку управління команди з певною частотою. Під впливом цих команд вони приймають два можливих положення: відкрите чи закрите. Якщо на форсунку напругу не подається, то голка під впливом пружинного механізму і тиску палива притискається до сідла клапана і форсунка в цей час не забезпечує подачу палива в колектор.

Коли електронний керуючий блок по закладеному алгоритму подає на електромагнітну обмотку збудження необхідну напругу, створюється електромагнітне поле, яке провокує втягування якоря з голкою і звільнення сопла форсунки, долаючи силу пружини. Через сопло і проводитися впорскування палива в камеру згоряння. Коли напруга зникає, голка форсунки під впливом пружини повертається у вихідне положення.

Все сучасний форсунки оснащуються електронною системою контролю уприскування палива. Електронна система контролю уприскування палива приймає команди від датчиків в двигуні, на основі яких визначає потрібну кількість палива для двигуна в даний момент і відправляє сигнали форсунок. А форсунки відкриваються в потрібний час і виробляють впорскування необхідної кількості палива. Тобто вони дають можливість досить точно дозувати впорскування палива в колектор.

Впорскування палива здійснюється зверху вниз через распилітельную пластину, від форми і конструкції якої залежить форма струменя. Якість роботи форсунки визначається за характером розпилення палива, який вона здатна забезпечити. Форсунка повинна давати конусообразное розпилення з рівний і безперервним факелом.

Роботу форсунок визначають за такими характеристиками:

1. Динамічний діапазон функціонування.

2. Мінімальна подача палива за один цикл.

3. Час на відкриття форсунки.

4. Час на закриття форсунки.

6. Діяльність паливного факела.

7. обмеженість і зернистість розпилення.

8. Характер розподілу палива в факелі.

4. Голка форсунки.

Розпилювач - це одна з основних частин форсунки, яка складається з двох елементів:

Голка форсунки виготовляється з легованої сталі, дуже ретельно обробляється і має високий ступінь твердості поверхні. Висока твердість поверхні просто необхідна для забезпечення роботи форсунки в умовах високої температури і високого тиску. Якість функціонування голки форсунки залежить від зазору між нею і корпусом розпилювача. Тому голку і корпус форсунки завжди вибирають попарно.Заменіть тільки одну з цих деталей не можна. Якщо міняти, то відразу дві.

Положення голки всередині форсунки контролюється за допомогою спеціальної пружини, яка регулюється гвинтом, вкручені в дно корпусу. Розглянемо, яким чином відбувається робота голки форсунки. Коли двигун працює, паливо проходить з паливного насоса в камеру через канал. Як тільки тиску палива перевищить силу пружини, голка піднімається, а паливо проходить до отворів розпилення і впорскується в камеру згоряння. Після впорскування, тиск палива різко падає, і голка форсунки під дією пружини повертається в початкову позицію, закриваючи вхідний отвір. А потім все повторюється заново.

Підписуйтесь на наші стрічки в Facebook. Вконтакте і Instagram. всі найцікавіші автомобільні події в одному місці.

Схожі статті

• Закон електромагнітної індукції 1