Усовершенствование технологических процессов диагностирования и восстановления форсунок впрыскивания бензина

Схема системы распределенного впрыска бензина двигателей на примере ВАЗ-2111 и 2112. Анализ методов проверки технического состояния форсунок. Обзор существующих технологий восстановления пропускной способности форсунок и способы их совершенствования.

Рубрика Транспорт
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 23.08.2015
Размер файла 3,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Украины

ХАРКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ХНАДУ)

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра технической эксплуатации и сервиса автомобилей

Дипломная работа

Усовершенствование технологических процессов диагностирования и восстановления форсунок впрыскивания бензина

Заведующий кафедрой

доктор технических наук, профессор В. Волков

Нормоконтроль - кандидат технических наук, доцент Э. Рабинович

Руководитель - доктор технических наук, профессор А. Пойда

2011

РЕФЕРАТ

Цель исследования - повышение эффективности технологических процессов диагностирования и восстановления форсунок.

Объект исследования - форсунки систем распределенного впрыскиванием бензина во впускной коллектор и процессы в них, зависящие от их технического состояния.

Предмет исследования - параметры процессов в элементах форсунок, которые составляют информационную основу для их диагностирования и очистки.

В результате восстановления трех комплектов форсунок определили, что статическая и динамическая пропускная способность отличаются друг от друга. Проведенный эксперимент подтвердил, что динамическая продуктивность в большинстве случаев меньше статической. А также доступность предложенной установки для очистки форсунок.

ОЧИСТКА, ПРОМИВКА, ФОРСУНКИ, ДИАГНОСТИКА, СТЕНД, ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ, УЛЬТРАЗВУК, ИМПУЛЬС, СИСТЕМА ТОПЛИВОПОДАЧИ, ВПРЫСК.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ВПРЫСКА БЕНЗИНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1.1 Схема системы распределенного впрыска бензина автомобильных двигателей (на примере ВАЗ-2111, -2112)

1.2 Анализ факторов, влияющих на стабильность работы автомобильного двигателя

2 КОНСТРУКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОРСУНОК СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ВПРЫСКА БЕНЗИНА

2.1 Конструкции дозирующих элементов электромагнитных форсунок

2.2 Структурные параметры электромагнитных форсунок

2.3 Характеристики неисправностей форсунок системы впрыскивания бензина

3 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОВЕРКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФОРСУНОК

3.1 Проверка работоспособности форсунок

3.2 Описание процесса диагностирования форсунок автомобилей ВАЗ

3.3 Диагностирование форсунок без демонтажа методом подключения

датчика пульсации

4. СУТЬ МЕТОДОВ И СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ

ТЕХНИЧКСКОГО СОСТОЯНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФОРСУНОК ВПРЫСКИВАНИЯ БЕНЗИНА

4.1 Обзор технологий восстановления пропускной способности форсунок

4.2 Технология без демонтажа элементов топливной системы

4.3 Технология с демонтажем элементов топливной системы

4.4 Ультразвуковая чистка с демонтажем форсунок

4.4.1 Физическая сущность ультразвуковой очистки

4.4.2 Влияние избыточного давления в промывочной

жидкости

4.4.3 Влияние резонансной частоты преобразователя

4.4.4 Влияние химических свойств промывочной жидкости

4.4.5 Влияние температуры жидкости

4.5 Механизм разрушения загрязнений при помощи ультразвука

4.6 Очистка с демонтажем путем «проливки» форсунок очищающей жидкостью, и обеспечение условий кавитации

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПРЕДЛОЖЕННЫХ

МЕТОДОВ

6. ИНСТРУКЦИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКЕ БЕЗОРАСНОСТИ СЛЕСАРЯ ПО РЕМОНТУ АВТОМОБИЛЕЙ

6.1 Общее положение

6.2 Требования к безопасности перед началом работы

6.3 Требования безопасности во время выполнения работ

6.4 Требования безопасности по окончанию работы

6.5 Требования безопасности в аварийных ситуациях

6.6 Требования техники безопасности при работе с прибором “Launch - 602A”

7. ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА

7.1 Расчет окупаемости затрат по предложенному методу

7.2 Расчет целесообразности своевременной очистки форсунок

ВЫВОДЫ ПО ПРОДЕЛАННОЙ РАБОТЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

ПРИЛОЖЕНИЕ А ДЕМОНСТРАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

ВВЕДЕНИЕ

форсунка двигатель автомобиль

Электромагнитные форсунки являются исполнительными механизмами аппаратуры впрыскивания, дозирующими и распределяющими топливо по цилиндрам двигателя.

Форсунка представляет собой гидравлический клапан с приводом от быстродействующего электромагнита. Клапан работает в импульсном режиме и имеет два устойчивых состояния - полностью закрытое и полностью открытое. Проходное сечение клапана в процессе дозирования можно считать постоянным, так как время перелета клапана из одного положения в другое значительно меньше времени открытого состояния. Поэтому при заданном перепаде давления топлива на клапане форсунки управление цикловой подачей может производиться путем изменения времени открытого состояния клапана. Продолжительность открытого состояния клапана находится в непосредственной связи с длительностью управляющего электрического импульса, подаваемого на обмотку электромагнита форсунки.

Применяемые в современных системах впрыска с электронным управлением электромагнитные форсунки выполнены по единой принципиальной схеме, но отличаются значительным разнообразием конструктивного оформления основных элементов.

Наиболее употребительны два типа форсунок. Электромагнитная система первого типа выполнена по соленоидной системе, в которой якорь втягивается магнитодвижущей силой во внутрь катушки. Для второго типа характерно применение системы с плоским якорем, который притягивается к поверхности магнитопровода. В первом случае уплотняющая поверхность клапана обычно коническая, а распыляющее отверстие представляет собой кольцевую щель, образованную цапфой клапана и его седлом. Во втором случае типично использование плоского клапана с распылителем - пластиной с одним или несколькими калиброванными отверстиями.

Большинство электромагнитных форсунок имеют примерно одинаковую конструктивную схему. В общий корпус форсунки вмонтированы гидравлический клапан и электромагнит. В обесточенном состоянии электромагнита клапан прижат пружиной к седлу клапана. Концы обмотки электромагнита выведены наружу через изолированные от корпуса электрические контакты. Топливо подводится к корпусу по шлангу через фильтр, предохраняющий внутреннюю полость форсунки от загрязнения.

К первому типу относится электромагнитные форсунки аппаратуры впрыскивания бензина фирмы «Bosch». В них использована электромагнитная система броневого типа с втяжным якорем и плунжерный клапан с коническими запорными элементами, образующими кольцевую дозирующую щель. Такое решение обеспечивает хорошее распыливание топлива, но изготовление этого прецизионного узла довольно сложно в производстве.

Таблица 1.1 - Характеристики электромагнитных форсунок

Наименование параметра

Фирма- производитель, тип форсунки, марка автомобиля

Bosch, 0 280 150

BMW 320

Bosch

0 280 150

ВАЗ 2112, Sens

Denso,

Lanos

Siemes

ВАЗ 2112

1

Наружный диаметр, мм

24

24

25

15

2

Высота, мм

77

77

75

73

3

Номинальное давление топлива, кПа

300

300

300

300

4

Статическая производительность,

4.0

5

Диаметр якоря, мм

6,7

-

6

Ход якоря, мм

0.15

-

7

Наружный диаметр обмотки, мм

18,67

19

19

-

8

Внутренний диаметр обмотки, мм

10

10

10

-

9

Длина обмотки, мм

11

11

11

-

10

Число витков обмотки

417

400

418

-

11

Диаметр провода обмотки, мм

0.27

0,31

0,27

-

12

Материал провода

латунь

латунь

латунь

латунь

13

Активное сопротивление обмотки, Ом

16,3

12,2

16,3

12,4

14

Индуктивность обмотки в отпущенном состоянии якоря, мГн

16,05

11,59

15,77

16,92

15

Индуктивность обмотки при втянутом положении якоря, мГн

-

-

-

На рисунке 1.1 приведены образцы форсунок, широко распространенных в автомобилестроении, а на рисунке 1.2 показан продольный разрез форсунки фирмы «Бош».

Рисунок 1.1 - Конструкции форсунок ведущих фирм

В корпусе форсунки 11 смонтированы: распылитель 16 с запорной иглой 12; электромагнит, состоящий из корпуса-магнитопровода 11 и обмотки электромагнита 2, втягивающий якорь 9, соединенный с иглой 12 распылителя. Обратное движение якоря осуществляется усилием пружины 7. Топливо поступает в корпус форсунки через штуцер, в котором расположен фильтрующий элемент 6. При включении обмотки электромагнита 2 в цепь (выводы обмотки соединены с контактами штепсельного разъема 3) якорь 9 поднимает иглу, открывая топливу выход из распылителя. Ход иглы, равный 0.15 мм, ограничен упором бурта в шайбу из твердосплавного материала. Такая конструкция гарантирует сохранение зазора между якорем и сердечником электромагнита, что предотвращает износ деталей, выполненных из мягкого железа, а также улучшает временные характеристики форсунки.

Рисунок 1.2 - Конструкция форсунки фирмы «Бош»

1 - уплотнительное кольцо, 2 - обмотка электромагнита, 3 - электрический разъём, 4 - регулировочный винт, 5 - пластмассовая часть корпуса, 6 - защитный фильтр, 7 - возвратная пружина, 8 - каркас катушки, 9 - якорь электромагнита, 10 - соединитель, 11 - корпус-магнитопровод, 12 - игла распылителя, 13 - пластмассовая упорная шайба, 14 - пластмассовый колпачок, 15 - штифт распылителя, 16 - корпус распылителя.

Дозирующее отверстие распылителя представляет собой кольцевую щель шириной 0.085 мм, образованную зазором между распылителем 16 и штифтом 15 иглы 12. Объем пространства за клапаном незначителен и составляет около 0.6 - 0.8 мм3. Для подстройки форсунок на идентичность цикловых подач предусмотрен винт 4, изменяющий усилие возвратной пружины 7. Особенностью конструкции форсунки является ее неразборность. По данным фирмы, форсунки ремонту не подлежат.

Форсунки являются конечными узлами в системах впрыскивания бензина автомобильных двигателей, обеспечивающие его точное дозирование и мелкое распыление. В процессе эксплуатации ухудшаются гидравлические характеристики этих узлов в результате образования отложений в проточной части и распыляющих отверстиях. Отложения являются результатом воздействия высокой температуры на топливо. Наиболее интенсивно они накапливаются сразу после остановки двигателя. Температура корпуса форсунки возрастает за счет нагрева от горячего двигателя, а охлаждающее действие потока бензина отсутствует. В рабочей зоне форсунки происходит испарение легких фракций бензина. Постепенно накапливаются тяжелые фракции, образуя лаковые отложения, которые превращаются в нерастворимую в бензине пленку, уменьшающую сечение распыляющих отверстий форсунки. Этот необратимый процесс получил название карбонизации.

Входной фильтр и проточная часть форсунки загрязняются также мелкими механическими включениями, содержащимися в топливе.

Отрицательно влияют на эксплуатационные характеристики форсунок также примеси воды, появляющиеся в бензине в результате конденсации паров, содержащихся в воздухе, а также при транспортировке, хранении бензина и неблагоприятных погодных условиях. В этом случае внутренние полости системы подвергаются коррозии и детали дозирующего узла форсунки становятся неподвижными. Эта неисправность приводит к отказу форсунки. Очистка в этом случае положительных результатов не дает.

Мировое сообщество разработало и успешно применяет различные установки и моющие жидкости для очистки форсунок. В устройствах рекомендуется применять различные виды моющих жидкостей, состоящих из растворителей типа сольвент с добавками поверхностно активных веществ (ПАВ). Широко известны моющие жидкости “Injection system purge”, “Wynn's”, “Liqui Moly”, “TUV”, сольвент с добавками пластинчатого порошка EF 65 P.

Однако, существует проблема повышения эффективности технологических процессов очистки форсунок без демонтажа их с двигателя и разработки надёжных методов контроля качества результатов очистки.

1 СХЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ВПРЫСКА БЕНЗИНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1.1 Схема системы распределенного впрыска бензина автомобильных двигателей (на примере ВАЗ-2111, -2112)

Рисунок 1.3 Схема подачи топлива двигателя с системой впрыска топлива

1 - форсунки, 2 - пробка штуцера для контроля давления топлива, 3 - рампа форсунок, 4 - кронштейн крепления топливных трубок, 5 - регулятор давления топлива, 6 - адсорбер с электромагнитным клапаном, 7 - шланг для отсоса паров бензина из адсорбера, 8 - дроссельный узел, 9 - двухходовой клапан, 10 - гравитационный клапан, 11 - предохранительный клапан, 12 - сепаратор, 13 - шланг сепаратора, 14 - пробка топливного бака, 15 - наливная труба, 16 - шланг наливной трубы, 17 - топливный фильтр, 18 - топливный бак, 19 - электробензонасос, 20 - сливной топливопровод,21 - подающий топливопровод.

Топливо подается из бака, установленного под днищем в районе задних сидений. Топливный бак - стальной, состоит из двух сваренных между собой штампованных половин. Заливная горловина соединена с баком резиновым бензостойким шлангом, закрепленным хомутами. Пробка герметична. Бензонасос - электрический, погружной, роторный, двухступенчатый, установлен в топливном баке. Развиваемое давление - не менее 3 бар (3 атм).

Бензонасос включается по команде контроллера системы впрыска (при включенном зажигании) через реле. Для доступа к насосу под задним сиденьем в днище автомобиля имеется лючок. От насоса по гибкому шлангу топливо под давлением подается к фильтру тонкой очистки и далее - через стальные топливопроводы и резиновые шланги - к топливной рампе.

Фильтр тонкой очистки топлива - неразборный, в стальном корпусе, с бумажным фильтрующим элементом. На корпусе фильтра нанесена стрелка, которая должна совпадать с направлением движения топлива.

Топливная рампа служит для подачи топлива к форсункам и закреплена на впускном коллекторе. С одной стороны на ней находится штуцер для контроля давления топлива, с другой - регулятор давления. Последний изменяет давление в топливной рампе - от 2,8 до 3,2 бар (2,8-3,2 атм) - в зависимости от разрежения в ресивере, поддерживая постоянный перепад между ними. Это необходимо для точного дозирования топлива форсунками.

Регулятор давления топлива представляет собой топливный клапан, соединенный с подпружиненной диафрагмой. Под действием пружины клапан закрыт. Диафрагма делит полость регулятора на две изолированные камеры - "топливную" и "воздушную". "Воздушная" соединена вакуумным шлангом с ресивером, а "топливная" - непосредственно с полостью рампы. При работе двигателя разрежение, преодолевая сопротивление пружины, стремится втянуть диафрагму, открывая клапан. С другой стороны на диафрагму давит топливо, также сжимая пружину. В результате клапан открывается, и часть топлива стравливается через сливной трубопровод обратно в бак. При нажатии на педаль "газа" разрежение за дроссельной заслонкой уменьшается, диафрагма под действием пружины прикрывает клапан - давление топлива возрастает. Если же дроссельная заслонка закрыта, разрежение за ней максимально, диафрагма сильнее оттягивает клапан - давление топлива снижается. Перепад давлений задается жесткостью пружины и размерами отверстия клапана, регулировке не подлежит. Регулятор давления - неразборный, при выходе из строя его заменяют.

Форсунки крепятся к рампе через уплотнительные резиновые кольца. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан, пропускающий топливо при подаче на него напряжения, и запирающийся под действием возвратной пружины при обесточивании. На выходе форсунки имеется распылитель, через который топливо впрыскивается во впускной коллектор. Управляет форсунками контроллер системы впрыска. При обрыве или замыкании в обмотке форсунки ее следует заменить. При засорении форсунок их можно промыть без демонтажа на специальном стенде СТО.

В системе впрыска с обратной связью применяется система улавливания паров топлива. Она состоит из адсорбера, установленного в моторном отсеке, сепаратора, клапанов и соединительных шлангов. Пары топлива из бака частично конденсируются в сепараторе, конденсат сливается обратно в бак. Оставшиеся пары проходят через гравитационный и двухходовой клапаны. Гравитационный клапан предотвращает вытекание топлива из бака при опрокидывании автомобиля, а двухходовой препятствует чрезмерному повышению или понижению давления в топливном баке.

Затем пары топлива попадают в адсорбер, где поглощаются активированным углем. Второй штуцер адсорбера соединен шлангом с дроссельным узлом, а третий - с атмосферой. Однако на выключенном двигателе третий штуцер перекрыт электромагнитным клапаном, так что в этом случае адсорбер не сообщается с атмосферой. При запуске двигателя контроллер системы впрыска начинает подавать управляющие импульсы на клапан с частотой 16 Гц. Клапан сообщает полость адсорбера с атмосферой и происходит продувка сорбента: пары бензина отсасываются через шланг в ресивер. Чем больше расход воздуха двигателем, тем больше длительность управляющих импульсов и тем интенсивнее продувка.

В системе впрыска без обратной связи система улавливания паров топлива состоит из сепаратора с двухходовым обратным клапаном. Воздушный фильтр установлен в передней левой части моторного отсека на трех резиновых держателях (опорах). Фильтрующий элемент - бумажный, при установке его гофры должны располагаться параллельно оси автомобиля. После фильтра воздух проходит через датчик массового расхода воздуха и попадает во впускной шланг, ведущий к дроссельному узлу. Дроссельный узел закреплен на ресивере. Нажимая на педаль "газа", водитель приоткрывает дроссельную заслонку, изменяя количество поступающего в двигатель воздуха, а значит, и горючей смеси - ведь подача топлива рассчитывается контроллером в зависимости от расхода воздуха. Когда двигатель работает на холостом ходу и дроссельная заслонка закрыта, воздух поступает через регулятор холостого хода - клапан, управляемый контроллером. Последний, изменяя количество подаваемого воздуха, поддерживает заданные (в программе компьютера) обороты холостого хода. Регулятор холостого хода - неразборный, при выходе из строя его заменяют.

1.2 Анализ факторов, влияющих на стабильность работы автомобильного двигателя

Электромагнитные форсунки являются исполнительными элементами системы впрыскивания бензина, которые распределяют и дозируют топливо по цилиндрам двигателя. Форсунка представляет собой гидравлический клапан с приводом от высокоскоростного электромагнита. Клапан работает в импульсном режиме и имеет два положения - полностью открытое и полностью закрытое. Время движения клапана в процессе дозировке можно считать постоянным, так как время движения клапана из одного положения в другое гораздо меньше, чем время открытого состояния. Поэтому при заданном перепаде давления на клапане форсунки, управление цикловой подачей может регулироваться путем изменения времени открытого состояния клапана. Длительность открытого состояния клапана напрямую зависит от длительности управляющего импульса, подающегося на концы обмотки электромагнита форсунки.

В процессе эксплуатации на седлах форсунок и на концах запорных элементов появляются твердые смолистые отложения. Они - причина ухудшения эксплуатационных характеристик форсунок. Процесс образования отложений очень прост. После остановки горячего двигателя из пленки топлива, оставшегося на штифтах и внутренних поверхностях распылителя, испаряется легкая фракция. Тяжелая же остается на деталях, так как смывать их уже нечем - новая порция топлива топлива не поступает и запорные клапана форсунки закрыты. К тому же отсутствует дополнительное охлаждение топливом. Корпус форсунки дополнительно нагревается от впускного коллектора двигателя. С тяжелых фракций, которые остались, и образуются отложения. Накапливаясь, они мешают запорному конусу плотно сесть в седло, в следствии чего нарушается герметичность форсунки. Остаточное давление бензина в рейке после остановки двигателя остается. Оно постепенно проталкивает топливо через негерметичные клапана и процесс закоксовывания идёт ещё интенсивнее. Потеря герметичности ведет к усложнению пуска двигателя, из-за потери давления в рейке и возможности образования паровых пробок. Кроме того ухудшается впрыск топлива. Вместо того чтобы резко оборвать факел и отправить всю порцию во впускной канал, впрыскивание происходит плавно. Последние капли топлива не влетают во впускной тракт, а беспомощно остаются на конце распылителя.

Проходное сечение клапана - кольцевидная щель, образуемая корпусом распылителя и запорным клапаном. С появлением отложений походное сечение уменьшается. Соответственно уменьшается и количество топлива, дозируемое форсункой за каждый рабочий такт. Если система управления без обратной связи, это приведет к обеднению рабочей смеси. Последствия этого проявляются в потере мощности, появлении детонации и т.д. Если на автомобиле установлена система с обратной связью по сигналу лямбда - зонда, при небольшом отклонении компенсировать это изменение путем увеличения времени открытого состояния клапана, однако у такого увеличения есть граница, называемая границей адаптации.

Даже если средняя продуктивность комплекта форсунок снизится незначительно, но разница между отдельными форсунками будет значительной, то это приведет к нестабильной работе системы. В современных системах нет достаточно быстрой обратной связи, которая позволяет регулировать время впрыскивания для каждой форсунки отдельно. К тому же много систем применяют по - парный или одновременный впрыск, при котором несколько форсунок управляются ЕСU одним выходным ключом. Нарушается и форма факела - выходит, порция топлива поступит не в просвет впускного канала, а, например, на стенки впускного коллектора. В таком случае топливо попадет в цилиндр не в виде однородной смеси, а в виде топливной пленки. Также отложения ухудшают качество распыла, с форсунок полетят более крупные капли, которые не успевают испарится, перемешаться с воздухом и сгореть в цилиндрах.

Подведем итог - загрязнение форсунок приводит к :

нарушению герметичности;

понижению продуктивности;

ухудшению качества распыла;

значительной разбежности в производительности каждой форсунки.

Всё это приводит к нестабильной работе двигателя.

В основном это происходит из-за таких факторов как, плохое качество топлива, несвоевременное техническое обслуживание. Загрязнение топливной системы является основной проблемой в роботе двигателя.

Основными показателями есть:

повышенный расход топлива;

тяжелый пуск двигателя;

плохая приёмистость, наличие провалов и рывков при увеличении нагрузки на двигатель, недостаточная мощность развиваемая двигателем;

завышенные показатели токсичности отработавших газов (СО, СН);

неустойчивая работа двигателя на малых оборотах, в том числе и на холостом ходу;

быстрый выход из строя датчика кислорода (лямбда - зонд) и каталитического нейтрализатора.

Эти все проблемы могут быть вызваны не только загрязнением топливной системы, но и десятком других неисправностей системы зажигания и др. Поэтому перед тем как перейти к дорогостоящему процессу очистки, необходимо произвести объем работ по диагностированию, чтобы убедиться что очистка - это то, что необходимо.

Механизм появления этой проблемы очень прост - загрязнения внутри форсунки приводят не только к тому, что в камеру сгорания не попадает нужное количество топлива, которое должно было попасть (нарушается состав топливовоздушной смеси), но и к тому, что топливо недостаточно хорошо распыляется и испаряется, что приводит к нарушению равномерности топливовоздушной смеси. В сумме эти факторы приводят к увеличенному расходу топлива, потере мощности двигателя и другим негативным факторам.

2 КОНСТРУКЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ФОРСУНОК СИСТЕМЫ РАСПРЕДЕЛЕННОГО ВПРЫСКА БЕНЗИНА

2.1 Конструкции дозирующих элементов электромагнитных форсунок

Дозировка топлива электромагнитной форсункой основывается на изменении продолжительности открытого состояния управляемого электромагнитного клапана. Поданное форсункой топливо определяется интервалом времени вытекания топлива через открытый клапан и перепадом давления на клапане, которое зависит от давления топлива в системе и давлении во впускном коллекторе двигателя. В большинстве современных систем впрыска с электронным управлением топливоподачи ведется по давлению во впускном коллекторе, поэтому его изменения высчитываются автоматически. Необходимое давление в топливной системе поддерживается редукционным клапаном, который перепускает избыток топлива назад в бак. Чтобы не усложнять регулировку подачи бензина и обеспечить точность дозировки, принимают постоянным давление топлива в системе, или перепад давления на клапанах форсунок. Во втором случае редукционный клапан соединяют не с атмосферой а с разряжением во впускном коллекторе двигателя за дроссельной заслонкой.

Применяемые в современных системах впрыска с электронным управлением электромагнитные форсунки выполнены по единой принципиальной схеме, но отличаются большим разнообразием конструктивных элементов.

Наиболее распространены два вида форсунок.

Первая вид выполнен по солиноидной системе, поверхность клапана коническая, а распылительное отверстие является конечную щель, созданную цапфой клапана и его седлом.

Второй вид - типичное исполнение плоского клапана с распылителем- пластиной с одним или несколькими калиброванными отверстиями.

Таблица 2.1 - Основные параметры форсунок

1

2

3

4

5

Производитель

Каталожный номер

Производительность

Сопротивление

Ом

Рабочее давление

Bosch

0 280 150 237

149

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 238

192

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 239

223

2.3

3.5

Bosch

0 280 150 255

235

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 334

184

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 335

300

2.5

3.5

Bosch

0 280 150 351

735

2.7

2.8

Bosch

0 280 150 352

238

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 353

142

2.3

3.2

Bosch

0 280 150 354

142

2.3

2.8

Bosch

0 280 150 355

300

2.4

3.5

Bosch

0 280 150 357

300

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 360

240

2.6

3.2

Bosch

0 280 150 361

260

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 362

238

2.4

2.8

Bosch

0 280 150 363

614

2.7

3.0

Bosch

0 280 150 364

251

2.4

3.2

Bosch

0 280 150 365

251

2.4

3.2

Bosch

0 280 150 400

437

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 401

437

2.3

3.5

Bosch

0 280 150 402

338

2.4

3.5

Bosch

0 280 150 403

503

2.3

3.5

Bosch

0 280 150 413

196

2.5

2.8

Bosch

0 280 150 414

154

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 415

154

2.5

2.8

Bosch

0 280 150 416

150

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 417

150

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 418

263

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 419

199

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 420

304

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 421

192

2.5

3.2

Bosch

0 280 150 422

260

2.5

3.9

Bosch

0 280 150 423

196

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 424

173

2.5

2.8

Bosch

0 280 150 425

173

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 427

241

2.5

3.2

Bosch

0 280 150 428

196

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 440

208

2.4

3.2

Bosch

0 280 150 441

203

2.5

3.2

Bosch

0 280 150 442

203

2.5

3.2

Bosch

0 280 150 443

192

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 444

150

2.3

3.0

Bosch

0 280 150 445

150

2.3

3.0

Bosch

0 280 150 446

176

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 447

241

2.3

3.0

Bosch

0 280 150 448

241

2.3

3.0

Bosch

0 280 150 449

241

2.5

2.8

Bosch

0 280 150 450

335

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 452

240

2.4

2.8

Bosch

0 280 150 453

273

2.4

3.0

Bosch

0 280 150 454

191

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 455

221

2.3

3.0

Bosch

0 280 150 456

191

2.5

3.0

Bosch

0 280 150 457

150

2.3

3.0

Bosch

0 280 150 458

150

2.3

3.2

Bosch

0 280 150 459

195

2.3

3.2

Bosch

0 280 150 460

164

2.3

3.2

2.2 Структурные параметры электромагнитных форсунок

Продольный разрез форсунки показан на рис. 2.1. В корпусе форсунки 6 вмонтирован распылитель 14 с запорной иглой 17 и электромагнит, который втягивает якорь 11, который соединен с иголкой. Обратный ход якоря совершается пружиной 9. Топливо попадает в корпус форсунки через штуцер 2, в котором расположен фильтрующий элемент. При включении обмотки электромагнита 8 в цепь (концы обмотки соединены с разъемом) якорь 11 поднимает иглу, открывая путь топливу к распылителю. Ход иглы равный 0.15 мм, ограничен упором бурта в шайбу 13.такая конструкция гарантирует сохранение зазора между якорем 11 и сердечником электромагнита, что предотвращает износу деталей, изготовленных из мягких металлов, а также улучшает временные характеристики форсунок. Для увеличения быстродействия сердечник имеет продольные прорези, которые уменьшают вихревые токи. Дозирующее отверстие распылителя представляет собой кольцевидную щель, шириной 0.085мм, созданную зазором между распылителем 14 и штифтом иглы 17. Объем заклапанного пространства небольшой и составляет примерно 0.6-0.8мм3. Для настройки форсунок на идентичность цикловых подач предусмотрен регулировочный винт 14, который изменяет усилие поворотной пружины 9. Особенностью форсунок есть их неразборность. По данным фирм изготовителей форсунки ремонту не подлежат. В них используется система бронированного типа с втяжным якорем и плунжерный клапан с коническими запорными элементами. Такое решение обеспечивает хорошее распыление топлива, но изготовление этого узла очень сложно в производстве.

Большинство форсунок имеют такую упрощенную схему. В корпусе форсунки размещен клапан и электромагнит. В обесточенном состоянии клапан прижат пружиной к седлу клапана. Концы обмотки электромагнита выведены наружу через изолированные от корпуса электрические контакты. Топливо поступает в корпус по рейке через фильтр, который защищает внутреннюю полость форсунки от загрязнений.

В идеальном, с точки зрения регулировки, случае время открытого состояния клапана должен быть равным продолжительности электрического импульса, подающемуся на концы обмотки. Однако в реальной форсунке клапан открывается и закрывается не одновременно с подачей импульса. Это обусловлено тем, что магнитный поток достигает своего максимума не мгновенно, а через промежуток времени, примерно равный (4-5)L/r, где L - индуктивность обмотки, r - активное сопротивление обмотки. С возрастанием магнитного потока увеличивается сила, с которой якорь клапана притягивается к сердечнику магнитопровода. С течением некоторого времени, усилие достигает величины, достаточной для трогания якоря с места и клапан открывается. Таким образом время срабатывания состоит из времени трогания и времени движения якоря.

Рисунок 2.1 - Продольный разрез электромагнитной форсунки

После окончания действия управляемого импульса магнитный поток не исчезает мгновенно. Таким образом, усилие, с которым якорь притягивается к сердечнику уменьшается постепенно. Через промежуток времени, который называют временем «залипания», усилие падает до значения отпускания и клапан закрывается. Время «залипания» и время обратного хода якоря в сумме составляют время опускания клапана. Как время срабатывания, так и время опускания не зависят от времени управляющего импульса, значит для данной конструкции неуправляемыми есть временные параметры характеристики время движения клапана.

При сравнении значений продолжительности управляемых импульсов и неуправляемых временных параметров, неуправляемые параметры необходимо отнести к нежелательным явлениям, которые негативно сказываются на точности дозировки. Так, например, минимальное управляемое время открытого состояния клапана определяется временем его отпускания. Также этим временем определяется минимальная цикловая подача, при которой возможно управление дозировкой. Соответственно, чем меньше время срабатывания и время опускания, тем выше быстродействие срабатывания электромагнитной системы, тем меньше вноситься погрешностей при дозировке топлива и тем шире диапазон используемых продолжительности управляемых импульсов.

На величину неуправляемых временных параметров влияют конструкция и материалы магнитопроводов, масса подвижных деталей форсунки, наличие трения между этими деталями, амплитуда импульса тока, что управляет работой форсунки, противодействующее усилие, а также отношение между индуктивным и активными сопротивлениями цепи форсунки. Одной из основных причин повышения значений неуправляемых временных параметров электромагнита, являются вихревые токи в материале магнитопровода, которые мешают наростанию магнитного потока при включении и поддерживают магнитный поток при выключении тока. Неуправляемые временные параметры также зависят и от ряда побочных факторов, таких как точность обработки деталей, качество обработки их поверхностей, состояния магитопровода после механической обработки и тд.

2.3 Характеристики неисправностей форсунок системы впрыскивания бензина

На современном этапе развития автомобильной промышленности техническое обслуживание и ремонт систем впрыскивания бензина с микропроцессорным управлением организованно своеобразно. Большинство узлов являются неразборными и ремонту не подлежат. При выявлении дефекта, его устраняют путем замены узла.

Элементами системы, что допускают техническое обслуживание, есть форсунки. Для этих узлов характерно нарушение стабильности работы в результате загрязнения проточной части и карбонизация распылительных отверстий. Поэтому, одним из методов восстановления работоспособности форсунок является очистка.

В технической литературе относительно форсунок применяют такие термины: пропускная способность, продуктивность, но наиболее точно к работе форсунки можно применить термин «пропускная способность», поэтому в дальнейшем будем использовать его.

Входной фильтр и проточная часть загрязняются в основном мелкими механическими частицами, которые содержатся в топливе.

Вопрос лако- и нагарообразования уже достаточно хорошо изучено. Это результат воздействия на топливо высокой температуры. Наиболее интенсивно отложения накапливаются сразу после остановки двигателя. За счет нагревания корпуса форсунки от горячего двигателя, а охлаждающее действие бензина отсутствует. В рабочей зоне форсунки происходит испарение легких фракций бензина и осаждение тяжелых в виде лаковых отложений, которые уменьшают сечение распылительного отверстия форсунки. Этот процесс является необратимым и получил название карбонизации.

Вода, которая попадает в форсунку приводит к коррозии внутренних элементов, в результате этого образуется ржавчина, которая обсыпаясь загрязняет входной фильтр и проточную часть. В некоторых случаях ржавчина, которая попала к деталям распылителя, приводит к зависанию иглы.

Негативно на параметры топливоподачи влияют примеси воды, которые появляются в бензине в результате конденсации пара, который содержится в воздухе, а также при транспортировке, хранении бензина и неблагоприятной сырой погоде. Неисправности в таком случае могут быть такими, что узлы элементов «прикипают» друг к другу и это приводит к неподвижности этих элементов. Это приводит сразу к отказу узла и очистка в этом случае никаких результатов не даст.

В форсунках основной неисправностью является загрязнение, которое может быть устранено, поэтому в настоящее время существует множество фирм производящих установки и жидкости для очистки форсунок.

Все эти процессы можно классифицировать по следующим признакам:

способ очистки (химический или химико-механический);

тип установки (стационарная или переносная);

с демонтажем или без демонтажа форсунок;

с проверкой или без проверки качества форсунок;

время процесса;

тип жидкости;

стоимость оборудования;

стоимость услуги очистки.

3 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПРОВЕРКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФОРСУНОК

3.1 Проверка работоспособности форсунок

Перед тем как проводить очистку форсунок необходимо проверить их работоспособность. Это можно проверить пальцем на ощупь, или подать на форсунку питание от внешнего источника, или через электронный блок управления с помощь сканера.

При диагностировании форсунок можно воспользоваться методом проливки, который рекомендуется многими заводами - изготовителями. Для этого измеряются два параметра: давление топлива в рейке Рт и время фп, за которое осуществляется проливка. Суть метода заключается в следующем.

При отключенных форсунках, с помощью насоса доводят давление топлива до максимального значения Рт. На время фп включается одна из форсунок и через распылительное отверстие топливо впрыскивается во впускной коллектор, в котором давление топлива равно атмосферному - Р0.

Количество бензина dQm в объемных долях за время dф выйдет из рейки во впускной коллектор.

. (3.1)

Так как бензин имеет коэффициент сжатия бсж, то весь объем топлива Vт, который находился в рейке, форсунках и стабилизаторе давления предварительно был сжат до Рт, в процессе вытекания расширяется и давление бензина падает на величину dp. Пользуясь уравнением баланса можно записать.

, (3.2)

где dQрас - величина расширения бензина в рейке.

, (3.3)

из этого следует

. (3.4)

Переходя из бесконечно малых величин dp и dt, к конечным дт и др , а также с учетом 3.2 и 3.3, можно записать

, (3.5)

где дQт - количество топлива впрыскнутого одной форсункой за фиксированное время дт;

дРт - изменение давления в рамке при проливке.

- постоянная величина.

Таким образом, метод проливки базируется на физических основах и изменение давления дРт является диагностическим параметром, чем меньше впрыскнутого топлива, тем меньше µѓф.

µѓф - пропускная способность форсунки.

На этом принципе построена методика диагностирования форсунок автомобилей ВАЗ.

Оборудование, используемое на нашем сервисном центре для тестирования форсунок:

1. Сканер VAG - 502A.

2. Манометр для измерения давления топлива.

3. Тестеры для контроля форсунок ТДФ-1, ТДФРХ-1( используется для проверки форсунок автомобилей ВАЗ).

При проверке для всех форсунок должны быть созданы одинаковые условия (использование одного сканера, одного манометра для измерения давления топлива, питание от одной аккумуляторной батареи, тестирование при одинаковой температуре топлива и т.д.).

Тестер форсунок может быть использован для включения форсунки определенное число раз, на протяжении определенного времени, то есть для впрыскивания известной порции топлива во впускной коллектор.

Результаты падения давления топлива регистрируются и могут быть использованы для сравнения форсунок.

Все форсунки должны показывать одинаковое падение давления (допустимое отклонение ±20% от среднего значения).

3.2 Описание процесса диагностирования форсунок автомобилей ВАЗ

1. Для исключения неверных показаний, вызванных кипением топлива при высокой температуре, необходимо дать двигателю остыть на протяжении 10 минут. При выключенном зажигании присоединить манометр к штуцеру для контроля давления топлива.

2. Присоединить тестер для контроля форсунок ТДФ-1, ТДФРХ-1, согласно инструкции по эксплуатации, выбрать форсунку №1. Включить зажигание на 10 секунд. Поместить прозрачную трубку, присоединенную к клапану для спуска воздуха в емкость. Открыть клапан и подавать питание на бензонасос до тех пор, пока в прозрачной трубке не будет пузырьков воздуха. Закрыть клапан для спуска воздуха.

3. Подаем питание 12 В на электробензонасос до установления максимального давления в рампе. Зарегистрировать установившееся давление в рампе после остановки бензонасоса.

Если давление в рампе после остановки насоса не сохраняется на одном уровне необходимо остановить следующие действия.

Включить тестер один раз и зарегистрировать нижнюю точку падения давления (незначительное увеличение давления после падения до нижней точки игнорировать). Отнять полученное значение давления топлива от первоначально зафиксированного для расчета фактического падения давления топлива в результате срабатывания форсунки, которая проверяется.

4. Повторить пункт 3 для всех оставшихся форсунок. При этом начальное давление топлива в рампе должно быть одинаковым для всех форсунок.

Сравнить значения падения давления топлива. Исправные форсунки имеют примерно одинаковые значения падения давления. Форсунки с отклонением падения более или менее 20% от среднего значения проверить повторно и при подтверждении результатов заменить весь комплект форсунок.

Если прибор не показывает падение давления для какой - либо форсунки, необходимо проверить провод от переключателя на форсунку или на обрыв замыкания.

Если падение давления на всех форсунках не превышает ±20% от среднего значения, форсунки работают нормально. Перед повторной проверкой необходимо дать двигателю поработать, чтобы он не был залитым, это также касается и повторных проверок отдельных форсунок.

Порядок проверки.

1. Если двигатель имеет рабочую температуру, дать ему остыть в течении 10 минут. Зажигание должно быть выключено. Подсоединить манометр для контроля давления топлива и тестер форсунок. Включить бензонасос и выпустить полностью воздух из манометра.

2. Включить зажигание. Включить бензонасос для получения максимального давления в рампе. После остановки бензонасоса зафиксировать давление топлива. Давление должно оставаться на одном уровне. Включить форсунку и зафиксировать давление в момент остановки стрелки манометра на минимальном уровне.

3. Повторить второй пункт для каждой из форсунок и зафиксировать падение давление на всех форсунках. При отклонении давления более чем на 20% в какую - либо сторону, повторить измерения.

При проверке форсунок необходимо помнить, что проверка баланса форсунок - это сравнение форсунок друг с другом, поэтому абсолютные значения величин падения давления топлива не имеют значения.

На величину падения давления топлива влияют следующие факторы:

начальное давление;

напряжение АКБ;

объем топливной магистрали и рампы;

материал резиновых трубок;

точность манометра;

температура топлива.

Поэтому для разных автомобилей величина падения давления топлива будет разной. Электромагнитные форсунки устанавливаются на двигателе обычно в количестве, равному числу цилиндров, и каждый цилиндр получает топливо от своей форсунки. Поскольку подача топлива осуществляется во впускной коллектор, возможны несколько вариантов включения форсунок. Команду от электронного блока управления форсунки могут получать, либо все одновременно, либо разделены на равные группы, которые включаются по очереди, либо каждая форсунка отдельно получает сигнал в такт работы цилиндров. Во втором и третьем случае управляемые импульсы могут подаваться один за другим с перекрытием и без перекрытия по времени, кроме этого возможна одно или многоразовая подача топлива за цикл работы двигателя.

Границы продолжительности открытого состояния клапана форсунки, при котором возможно управлять дозировкой топлива, зависят от варианта включения и кратности работы форсунок.

Если управляемые импульсы подаются без перекрытия во времени, то максимально возможное время открытого состояния клапана на мощносных режимах работы двигателя ограничивается периодом прохождения подач при максимальной частоте вращения коленчатого вала. В этом случае период цикловых подач может быть определен по формуле:

, (3.1)

где Т - период прохождения циклових подач, мс;

? - коэффициент тактности двигателя (для четырехтактного двигателя ?=2);

n - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1;

i - число групп форсунок;

j - кратность впрыскивания.

При групповом впрыскивании, когда импульсы подаются с перекрытием во времени, тогда число Т не зависит от числа групп форсунок.

(3.2)

в этом случае j=1.

Эти формулы показывают, что период прохождения цикловых подач зависит от варианта порядка работы форсунок и будет минимальным при использовании фазного впрыска без перекрытия на многоцилиндровом двигателе. Так например для восьмицилиндрового двигателя на мощностных режимах работы с частотой вращения коленчатого вала 5000 мин-1, максимально возможное время открытого состояния клапана форсунки ограничивается 3 мс.

Цикловая подача топлива на режимах холостого хода и глубоких дросселей приблизительно в 4-5 раз меньше максимальной, и принимая линейную зависимость между величиной цикловой подачи и продолжительности открытого состояния клапана форсунки , получим, что в этом случае минимальное время открытого состояния клапана должен быть примерно равен 0,6 мс. Такие короткие временные интервалы требуют большого быстродействия клапана, что является труднодостигаемо. Существующие конструкции форсунок могут обеспечить минимальный интервал открытого состояния клапана не меньше 2 мс. Это и является основной причиной того, что фазное впрыскивание в настоящее время практически не применяется.

Для определения границ продолжительности электрических импульсов необходимо брать во внимание следующее. Чтоб форсунки не утратили управляемости при максимальных цикловых подачах и максимальных оборотах двигателя, между управляющими импульсами одной и той же форсунки должна быть пауза не меньше времени опускания клапана. Реально продолжительность паузы не может быть меньше 2 мс. Из этого следует, что максимальная продолжительность управляемых импульсов определяется из уравнения:

. (3.3)

Чтоб форсунки не утратили управляемость при минимальных цикловых подачах, минимальная продолжительность управляемых импульсов min должна ранятся или больше времени срабатывания клапана

. (3.4)

Для восьмицилиндрового двигателя с верхней границей частоты оборотов 5000 мин-1, если есть две группы с 4 форсунок , которые срабатывают одновременно, или если все восемь срабатывают одновременно два раза за цикл работы двигателя (кратность j = 2), границы продолжительности управляющих импульсов составляют от 2 до 10 мс. Соответственно для системы, в которой форсунки работают с перекрытием по времени или в которой все восемь форсунок срабатывают одновременно один раз за цикл работы двигателя (i = 1и j = 1), эти границы смещаются еще дальше и составляют от 4,4 до 22 мс.

В настоящее время применение имеют системы с двумя по порядку работающими группами и системы с одновременным двухразовым впрыскиванием, что обеспечивают, с одной стороны, нормы, предложенные для системы питания современных двигателей, и, с другой стороны, сравнительно невысокую сложность изготовления. К перспективным системам можно отнести фазное впрыскивание с перекрытием во времени.

Необходимая статическая продуктивность форсунки в первом приближении может быть определенна по формуле

, (3.5)

где q0 - статическая продуктивность форсунки;

Qц - цикловая подача;

tц - время открытого состояния клапана.

Естественно продуктивность форсунки для данного типа двигателя определяю по максимальной цикловой подаче этого двигателя и по максимальной продолжительности управляющих импульсов max, принимая max tц max, q0 = Qц max. / max.

Подставляя значения max с уравнения (3.3), получим:

. (3.6)

Выражение (3.6) показывает, что для данного типа двигателя продуктивность форсунки может быть уменьшена в случае применения фазного или группового впрыскивания с перекрытием во времени. Уменьшенная продуктивность благополучно влияет на повышение быстродействия клапана.

Как указано выше, в современных системах впрыскивания с электронным управлением давление топлива принимается равным 162 -196 кПа. Это давление обеспечивает полностью удовлетворительное смесеобразование. Практически такие же эффективные показатели могут быть получены и при давлении 98 - 147 кПа. Дальнейшее понижение давления топлива не гарантирует отсутствие парообразования в трубопроводах системы при высоких температурах окружающей среды.

Проведенные испытания показали, что повышение давления в системе до 294 - 490 кПа не улучшает экономических показателей двигателя, но увеличивает нагрузку на бензонасос и намного понижает быстродействие форсунок.

Зная статическую продуктивность форсунки и перепад довления на клапане, можно определить площадь эффективного перекрытия клапана с выражения

, (3.7)

где фfф - площадь эффективного перекрытия клапана форсунки;

- плотность топлива;

р - перепад давления топлива на клапане.

3.3 Диагностирование форсунок без демонтажа методом подключения датчика пульсации

Как проверить состояние форсунок на текущий момент по месту установки, без демонтажа? Достоверно степень засорения можно выяснить только после их снятия с двигателя и проверки на специальном стенде. Но, если подсоединить датчик пульсаций FirstLook (или его аналог) к вакуумному штуцеру регулятора давления топлива в системе, и подключить его к осциллографу, то на мониторе можно будет видеть график перемещений мембраны регулятора давления топлива. По полученному графику и можно оценить состояние форсунок без их снятия с двигателя.

Датчик представляет собой пьезокерамическую мембрану, помещённую в корпус так, что она разделяет внутренний объём корпуса на две половины.

Подсоединение датчика пульсаций к регулятору давления топлива.

Рисунок 3.1 - Подключение датчика пульсации к к регулятору давления топлива

Одна половина корпуса имеет открытое отверстие для обеспечения с этой стороны мембраны атмосферного давления, другая снабжена штуцером для подключения к регулятору давления топлива. При изменениях давления пьезокера-мическая мембрана начинает деформироваться и генерировать переменное напряжение. Если это напряжение подать на вход осциллографа, то на мониторе можно будет наблюдать график изменения давления внутри подсоединённого к штуцеру датчика.

Рисунок 3.2 - График перемещения мембраны регулятора давления топлива автомобиля Mercedes Е 200. Форсунки загрязнены.(Осциллограмма напряжения на управляющем выводе форсунки первого цилиндра)

В системах впрыска топлива инжекторных двигателей давление в топливной рейке поддерживается на заданном уровне с помощью регулятора давления топлива, который обеспечивает его путём сброса избытка топлива, подаваемого бензонасосом, обратно в топливный бак. Этот регулятор тоже работает посредством мембраны, на которую, с одной стороны, давит тарированная пружина, а с другой - топливо. Как только давление топлива возрастает и оно превышает усилие пружины, мембрана смещается и открывает клапан слива топлива в бак, что приводит к снижению давления топлива в системе до установленной нормы.

Рисунок 3.3 - График перемещения мембраны регулятора давления топлива автомобиля Mazda. Форсунки загрязнены.(Осциллограмма напряжения на управляющем выводе форсунки первого цилиндра)

При открытии форсунки часть топлива начинает протекать через неё, что приводит к снижению давления в рейке. Мембрана регулятора давления под действием пружины смещается в другую сторону, частично перекрывая клапан слива топлива, препятствуя, таким образом, снижению давления. Величина смещения мембраны напрямую зависит от количества топлива, протекающего через форсунку, то есть - от её производительности и от времени открытия. При закрытии форсунки происходит обратный процесс, мембрана регулятора давления смещается в сторону большего открытия клапана слива топлива.

Подсоединяем датчик пульсаций FirstLook (или его аналог) к вакуумному штуцеру регулятора давления топлива, и на мониторе осциллографа видите график перемещений мембраны регулятора давления топлива в процессе открытия и закрытия форсунки. По этому графику можно сравнить амплитуды перемещений мембраны при срабатывании разных форсунок. Ввиду того, что на установившемся режиме работы двигателя длительность импульсов открытия для всех форсунок относительно одинакова и стабильна, амплитуда перемещений мембраны в этом случае зависит только от производительности форсунок. Если же, вследствие их загрязнения, производительность изменилась и для разных форсунок различна, то и амплитуда перемещений мембраны регулятора давления топлива будет различной. Таким образом, по полученной осциллограмме можно оценить состояние форсунок без их снятия с двигателя.

4. СУТЬ МЕТОДОВ И СПОСОБОВ УЛУЧШЕНИЯ ТЕХНИЧКСКОГО СОСТОЯНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФОРСУНОК ВПРЫСКИВАНИЯ БЕНЗИНА

4.1 Обзор технологий восстановления пропускной способности форсунок

Можно выделить следующие наиболее распространенные методы восстановления продуктивности форсунок:

1. Путем пропускания аэрозольной промывочной жидкости через рампу форсунок на работающем двигателе;

2. Очистка путем погружения форсунок в технологическую жидкость при воздействии ультразвука;

3. Промывка путем взбалтывания технологической жидкости за счет влияния импульсных токов на электромагнитные провода форсунок.


Подобные документы

  • Характеристика разнообразных систем впрыска топлива, изучение их истории развития в жизни автомобильной промышленности. Исследование работы, технической эксплуатации форсунок бензиновых двигателей. Электронная система разделённого впрыска. Охрана труда.

    дипломная работа [3,9 M], добавлен 02.09.2010

  • Действующая система технического обслуживания и ремонта тепловозов. Работа в локомотивном депо. Устройство и принцип работы форсунок дизелей типа Д49. Регулирование и настройка форсунок на стенде. Связь структурных и диагностических параметров.

    курсовая работа [32,9 K], добавлен 23.05.2009

  • Характеристика систем центрального и многоточечного впрыска топлива. Принцип работы плунжерного насоса, применение электромагнитных форсунок. Особенности топливного насоса с электрическим приводом. Причины неисправности систем впрыска топлива Bosch.

    дипломная работа [4,3 M], добавлен 06.02.2012

  • Основные способы восстановления и комплектовки деталей. Технология ремонта топливной аппаратуры. Ремонт насосов высокого давления, форсунок, топливоподкачивающих насосов. Установка и регулирование топливной аппаратуры на автомобиле после ремонта.

    контрольная работа [1,7 M], добавлен 13.01.2011

  • Назначение и общая характеристика генератора. Назначение, устройство и принцип действия системы непосредственного впрыска бензина Bosch Motronic MED7. Расчёт требуемой мощности автомобильного двигателя. Внешняя скоростная характеристика двигателя.

    контрольная работа [2,2 M], добавлен 27.07.2012

  • Назначение и условия работы форсунки Д50 топливной системы тепловоза. Основные ее неисправности, причины их возникновения и способы предупреждения; осмотр и контроль технического состояния. Технология ремонта деталей и необходимое для этого оборудование.

    курсовая работа [501,2 K], добавлен 14.01.2011

  • Конструкция главной дозирующей системы карбюратора автомобиля. Система компенсации состава горючей смеси с уменьшением разрежения у топливного жиклера. Устройство системы впрыскивания бензина. Конструкции систем питания газовых двигателей и их работа.

    курсовая работа [8,5 M], добавлен 23.03.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.