Автомобилисты, которые поменяли карбюраторный автомобиль оборудованный инжектором, часто заблуждаются, что проблемы с засорением топливной системы остались позади. Разборка и чистка карбюратора, регулировка тросика, подбор жиклеров, все это в прошлом, умная электроника все сделает за тебя. Но наступает такой момент, когда автомобиль оборудованный инжектором начинает тупить, а на приборной панельке не загорается сигнализатор Check Engine то это может сигнализировать что в вашем автомобиле форсунки требуют вмешательства.
Чтобы лучше разобраться в причинах засорения форсунок, давайте попробуем вспомним устройство форсунки и принцип работы
В данный момент промышленностью выпускается для типа форсунок — электромагнитные и механические.
Форсунки с механическим типом настраиваются на определенное давление топлива при постоянной подаче топлива (330 кПа соответствует системе "К-Джетроник”). При незначительном расходе бензина подача может быть пульсирующей, что значительно улучшает его распыливание. Начиная с 1993 года автоконцерны отказались от применения механических форсунок ввиду ввода более строгих требований к токсичности отработанных газов и, соответственно, к составу приготавливаемой топливовоздушной смеси. Надо отметить, что из-за изменения жесткости пружины и износа клапана с седлом происходит изменение в нормальной работе механической форсунки.
Электромагнитные форсунки работают по принципу электромагнитного клапана, а не давлением топлива в отличии от механических. Поэтому изменение упругости возвратной пружины не влияет на процесс количество поступившего топлива в двигатель.
Электромагнитные форсунки устанавливаются в большинстве современных автомобилях с распределенным впрыском топлива и могут конструктивно исполняться как с верхним, нижним или боковым подводом топлива. При подаче топлива снизу осуществляется постоянная подача бензина через форсунку, что способствует ее охлаждению и исключает образование пузырьков пара. При высоком давлении впрыскивания топлива (300—400 кПа) данная проблема решается и без расхода топлива через форсунку.
Устройство форсунки:
a - форсунка одноточечного впрыска, б - форсунка распределенного впрыска
1 - фильтр, 2 - электрический разъем, 3 - обмотка электромагнита, 4 - корпус форсунки, 5 - сердечник, 6 - корпус клапана, 7 - клапан (б - игла клапана), 8 - уплотнительное кольцо, 9 - распылительное отверстие.
a - форсунка одноточечного впрыска, б - форсунка распределенного впрыска
1 - фильтр, 2 - электрический разъем, 3 - обмотка электромагнита, 4 - корпус форсунки, 5 - сердечник, 6 - корпус клапана, 7 - клапан (б - игла клапана), 8 - уплотнительное кольцо, 9 - распылительное отверстие.
Выпускаемые в настоящее время электромагнитные форсунки производятся на высокотехнологическом оборудовании, позволяющим изготавливать форсунки с допуском в один микрон и способны выдержать до миллиарда циклов. Из-за малых размеров отверстий основная причина поломки или неудовлетворительной работы форсунок является загрязнения и отложения в выпускном канале форсунки. Хотя в самой форсунке и перед топливным насосом устанавливают топливные фильтры, которые отсеивают частицы крупнее 10—20 мкм. Поглощающая способность таких фильтров невелика, а при засорении фильтра в форсунке, количество топлива резко уменьшается. Для предотвращения выхода из строя форсунок, необходимо тщательно следить за чистотой фильтра тонкой очистки топлива и не заправляться бензином на сомнительных автозаправках.
Основной причиной засорения является неизбежное наличие в составе бензина тяжелых фракций нефтепродуктов.
В корпусе форсунки находится обмотка электромагнита и электрический контакт. В зависимости от специфики обмотки ее сопротивление может лежать в диапазоне 2 … 16 Ом. Рабочий элемент в зависимости от области использования автомобиля изготавливают плоскими, коническими и сферическими. Плоскую поверхность имеют клапаны, с малым весом около 0,5гр, что обеспечивает требуемое для высокооборотных двигателей быстродействие. Но плоские клапана более чувствительны к засорениям и износам, которые ведут к потере герметичности.
Большую герметизацию обеспечивают сферические клапаны, но они используются, как правило, для форсунок в системах с центральным впрыском топлива. В настоящее время все чаще используются форсунки с коническим уплотнением клапана, обеспечивающие длительные стабильные показатели.
Конструктивные особенности и форма распыляющего элемента определяют форму распыла факела топлива, который образуется в зависимости от места установки топливной форсунки на двигателе. При наличии центрального впрыскивания угол распыла факела может составлять до 55 градусов. При наличии распределенного впрыска форма факела топлива также зависит от места установки форсунки и конфигурации впускного канала. При расположении форсунки в головке блока цилиндров рядом с впускными клапанами угол распыла факела сокращают до 25—45 градусов. В тех случаях когда форсунка располагается во впускном канале, то есть она располагается на значительном расстоянии от клапана, угол распыла факела сокращают до 15—25 градусов — так, чтобы большая часть топлива не попадала на поверхность впускного канала.
Со временем твердые смоляные отложения формируются на седлах форсунок и на краях запорных элементов. Эти отложения основная причина выхода из строя форсунок. Образование отложений происходит следующим образом. После прекращения подачи питания на двигатель, когда водитель вытаскивает ключ зажигания из замка, происходит испарение из пленки топлива легких фракций. Все остальные фракции которые не испарились остаются на деталях, так как топливо уже не поступает, то смывать их нечем. Из этих оставшихся на деталях неиспарившихся фракций и начинают образовываться смолистые отложения. Скапливаясь, эти отложения мешают конусу плотно сесть на седло, в результате чего нарушается герметичность форсунки. После остановки двигателя давление топлива в рампе еще сохраняется. Оно способствует проникновению бензина через щель негерметичного клапана, и процесс отложения твердых частиц усиливается.
Проходное сечение сопла формируется из кольцевой щели, образованной корпусом распылителя и штифтом. С появлением отложений просвет уменьшается. Давление топлива поступающего на форсунку на работающем двигателе неизменно, а время воздействия управляющего импульса на форсунку и, соответственно, время ее открытия определяются электроникой. Сопоставляя данные о составе выхлопных газов, а точнее, содержание в них кислорода, она поначалу пытается исправить положение и подает команду на форсунки увеличить время подачи, растягивая время впрыска, но всему есть предел. Кроме того, после потери герметичности ухудшается прекращение подачи топлива. Вместо того чтобы резко оборвать факел, отправив всю порцию топлива во впускной канал, форсунка продолжает подавать топливо в цилиндр заканчивая впрыск плавно. Последние капли не могут впрыснуты, а беспомощно висят на распылителе.
Из-за образовавшийся щели топливо продолжает напрасно сочиться из «закрытого» распылителя. Отложения на форсунке изменяют и саму форму распыла топлива — значит, некоторое количество топлива попадет на его стенки впускного отверстия, и в результате в цилиндры двигателя попадает меньше бензина. Ухудшение распыла из-за отложений ведет еще и к тому, что крупные капли не успевают смешаться с воздухом и не успевают сгореть в цилиндре. Одним словом, происходит полное рассогласование налаженной работы системы впрыска. В конечном итоге автолюбитель сталкивается с такими проблемами как: затрудненный пуск, плавающий холостой ход, потеря мощности, чрезмерный расход топлива.
Производители форсунок стараются увеличить срок службы форсунок, используя при производстве современные материалы, изменяя конструкцию форсунок, увеличивают точность изготовления деталей. Нефтеперерабатывающие компании производят высококачественные бензины и добавляют в них моющие присадки. И все же после пробега более 100 тыщ. рекомендуется промывать форсунки.
