Форсунки непрямого впрыска, то есть те, которые используются в дизельных двигателях, оснащенных предварительной камерой, работают при относительно низких давлениях. Давление открытия 100-140 бар является стандартным (в двигателе OM617.912, установленном на Mercedes W123, давление открытия форсунок составляет от 115 до 123 бар, а минимально допустимое давление – 104 бар), а значит, необходим ручной тестер. достаточно для проверки форсунок, при котором движение рычага создает давление, достаточное для открытия форсунки.
Манометр позволяет считывать давление, благодаря чему можно корректировать натяжение пружины, прижимающей иглу в форсунке. Натяжение пружины корректируется с помощью шайб и каждый раз требует разборки форсунки, замены шайб и повторной сборки.
Заменой шайб корректируется давление открытия форсунок и его необходимо проверять после каждой такой операции. При осмотре - помимо давления открытия - проверяют форму струи и сам распыл. Форму и степень распыления исследуют органолептически (визуально). Кроме того, при небольшой чувствительности в движении рычага насоса можно определить, не зависает ли форсунка и не «льет ли», т.е. закрывается ли она после каждого падения давления или нет, оставляя минимальное отверстие для пропуска топлива. вытекать и, что очень неблагоприятно, обратного тока в форсунку отработавших газов.
ТНВД
Диагностика форсунок практически завершилась на этой операции. После тщательной сборки в условиях повышенной чистоты, проверки и подтверждения пригодности к эксплуатации следующим шагом при возникновении проблем с системой впрыска является проверка ТНВД. В поколении двигателей, в которых используются описанные форсунки, ТНВД имеют механическое управление.
ТНВД является основным элементом системы впрыска дизельного двигателя с 1927 года. Первыми решениями были рядные насосы, в которых поршни в отдельных секциях насоса повышали давление топлива, подаваемого к отдельным форсункам. Насос имел регулятор скорости. В 1980-х годах было внедрено электронное управление (EDC), которое повысило эффективность рядных насосов. Было достигнуто давление впрыска до 1100 бар. До конца 20-го века рядные насосы были основным решением для грузовых автомобилей. Также производились насосы М для легковых автомобилей Mercedes-Benz.
Типы и области применения рядных ТНВД Bosch:
- легковые автомобили: М, МВт,
- сельскохозяйственные и строительные машины: MW, A, P, H,
- грузовые автомобили: МВт, П, Н,
- локомотивы, корабли: CW, ZWM.
На смену рядным насосам пришли распределительные насосы, насос-форсунки и системы «насос-линия-инжектор» с повышенной точностью управления и более высоким давлением впрыска. Эти системы теперь заменены системой Common Rail.
Небольшим высокооборотным дизельным двигателям необходима система впрыска с высокой производительностью, коротким временем впрыска, небольшими размерами и малым весом. Распределительные насосы отвечают этим требованиям – они небольшие и компактные, эффективно создают высокое давление топлива. Они используются в легковых автомобилях, грузовых фургонах, стационарных двигателях, строительных и сельскохозяйственных машинах. Они могут регулировать дозу и угол впрыска и смазываются протекающим через них топливом. Первый насос-распределитель компания Bosch внедрила в производство в 1960 году.
Система впрыска-распределителя имеет только одну насосную секцию, приводимую в действие специальным механизмом, периодически соединенным через распределитель с выпускными отверстиями, количество которых равно числу цилиндров двигателя. Система впрыска распределителя состоит из:
- нагнетательная секция, последовательно питающая все выпускные патрубки,
- выпускные патрубки с нагнетательными клапанами или без них,
- линии впрыска,
- форсунки.
- поршень-распределитель,
- поворотный.
Современные решения
Внедрение системы Common Rail в широкое использование имело несколько последствий. И вот, первый заключался в постепенном увеличении давления впрыска, что, в свою очередь, привело к необходимости использования более производительного насоса высокого давления. Было необходимо более высокое давление впрыска, поскольку оно гарантировало лучшее распыление топлива и более эффективное и чистое сгорание. До недавнего времени давление в 130 бар, встречающееся в форсунках, осталось в прошлом. В настоящее время распространено давление выше 1500 бар, что существенно усложняет диагностику и ремонт.
Для проверки форсунки Common Rail необходимо использовать испытательное устройство, которое помимо обеспечения соответствующего давления сможет управлять электрофорсункой способом, соответствующим работе двигателя. Причем при управлении форсункой необходимо определять ее расход и качество распыления. Таким образом, испытательные приборы для форсунок CR имеют возможность модулировать управляющие сигналы для обеспечения надлежащей работы форсунки.
В отличие от механических форсунок электромагнитный или пьезоэлектрический инжектор дозирует топливо в цилиндр в несколько этапов, разделяя впрыск на предварительный, основной и довпрыск. Для выполнения нескольких фаз впрыска за один рабочий цикл форсунки включаются на десятые доли секунды.
Как проверяются форсунки
Для проверки форсунок Common Rail компания Bosch разработала специализированные испытательные стенды, такие как испытательные стенды EPS815 и EPS708 с оборудованием CRI/CRIN 846H или 848H. После ремонта каждая форсунка испытывается под нагрузкой на испытательном стенде: измеряются герметичность и дозы в нескольких точках нагрузки, таких как холостой ход, частичная скорость, полная нагрузка и пилотная доза. Одним из наиболее важных элементов испытаний на испытательном стенде является возможность определения классов и кодов IMA, которые гарантируют правильную работу двигателя и соответствие строгим стандартам выбросов выхлопных газов, контролируемым системой EOBD.
Меньшее по размеру устройство для проверки форсунок — EPS 205, которое в своей текущей версии позволяет проверять пьезоэлектрические форсунки. В случае пьезоэлектрических инжекторов предельное напряжение пьезоэлектрического привода, зафиксированное в так называемом код ISA, который является частью кода IMA. EPS205 позволяет это проверить, но не генерирует новый код, как, например, станция EPS815/708. Если предельное напряжение пьезоэлектрического привода неправильное, правильная работа пьезоэлектрического инжектора будет невозможна.
Аналогичным решением является стенд для проверки насосов и форсунок, предлагаемый Autoelektronika Kędzia. Чтобы повысить точность измерений и улучшить диагностические возможности, во многих устройствах особое внимание уделяется точной синхронизации между выходным валом и валом насоса относительно самих параметров впрыска. Для этого угол положения выходного вала, соответствующий коленвалу в двигателе, измеряется с точностью до 1/10 градуса, т.е. 6 угловых минут.
При обслуживании форсунок важным этапом является их промывка, т.е. определение цикла, задачей которого является очистка форсунки от всех содержащихся в ней загрязнений. Например, в устройстве IFR-50, поставляемом компанией Hartridge, такие циклы можно свободно программировать. Дополнительно во время промывки можно оценить характер впрыска основной работы форсунок, а значит, можно определить, правильно ли работает форсунка на предварительной машине. Если он не работает должным образом, следующим шагом будет его тщательное тестирование. Благодаря такой стратегии работы на тестирование отправляются только те форсунки, которые действительно повреждены и требуют вмешательства.