Топливная форсунка в инжекторе: неисправности и ремонт

Более полувека в мировом автопроме выпускаются модели с электронной подачей топлива в цилиндры мотора. В отличие от карбюраторных механизмов, инжекторные электронные двигатели более продуктивны и неприхотливы в обслуживании. При этом автовладелец может самостоятельно выявить неисправности и устранить их, если дело касается такого элемента инжектора, как форсунка.

Что такое топливные форсунки

Говоря об устройстве инжекторного двигателя, нельзя не упомянуть и такого важного элемента, как топливная форсунка. Эта деталь представляет собой клапанный механизм с распылителем. Она отвечает за подачу горючего в цилиндры двигателя. Главная её особенность в том, что она обеспечивает необходимое количество бензина, то есть выполняет и дозирующую функцию.

В современном автомобилестроении эти детали используются как на бензиновых, так и на дизельных моторах, так как они обеспечивают точную дозировку топлива и максимально оперативный впрыск топливовоздушной смеси.

Три вида

Развитие впрысковых систем в устройстве инжекторных автомобилей началось в 1960-х годах. На сегодняшний день употребляется три вида, которые различаются способом впрыска:

Электрогидравлическая: её основная сфера применения — в моторах, которые работают на дизельном топливе. Конструктивно электрогидравлическая топливная форсунка состоит из камеры управления, клапана, дросселя на впуск и сливного канала. Работает она при применении уже имеющегося давления топлива в системе. Клапан открывается, в форсунку поступает горючее через впускной дроссель. Игла форсунки регулирует количество поступаемого дизельного топлива и направляет его в зону слива. Таким образом нагнетается необходимое давление в корпусе, поэтому игловой механизм выпрыскивает дозу горючего через дроссель слива. Электрогидравлическая форсунка считается одной из самых точных, так как в период впрыска электромагнитный клапан открывается всего на 1 или 2 миллисекунды.

Электромагнитная: используется преимущественно на бензиновых силовых агрегатах. В составе устройства важную роль играет сопло и игольчатый клапан. Поступающие от блока управления сигналы обеспечивают непрерывную подачу напряжения на обмотку форсунки. То есть формируется электромагнитное поле, которое может преодолеть усилие пружинки игольчатого клапана и открыть сопло для впрыска. После впрыска напряжение резко падает, пружина возвращает иглу на место, сопло закрывается.

Пьезоэлектрическая форсунка на данный момент может считаться одним из самых совершенных устройств для впрыска топлива в цилиндры двигателя. Преимущественно используется на дизельных транспортных средствах, так как позволяет увеличить тягу мотора. Деталь состоит из толкателя, специального пьезоэлемента, иголки и переключающего клапанного механизма. В начале цикла игла держится в седле клапана благодаря силе давления топлива. После подачи на пьезоэлемент электросигнала, он увеличивается в длине и передаёт усилие на толкатель. В этот момент открывается клапан — горючее попадает в сливную трубку. Затем давление внутри падает, поэтому иголка поднимается и осуществляет впрыск топлива.

Фото: конструктивные различия

Плюсы и минусы топливных форсунок

Применение форсунок — это последнее слово техники, как сказали бы многие водители. Перед карбюраторными моторами, у которых впрыск происходит иным способом, детали имеют ряд преимуществ:

уменьшение токсичности выхлопов;

возможность поднять мощность мотора до 10%;

простота запуска даже при низких температурах;

удобство в обслуживании.

Все эти достоинства позволяют сократить расходы на эксплуатацию и обслуживание автомобиля. Но форсунки весьма требовательны к качеству потребляемого топлива. Если заправлять горючее на сомнительных АЗС, то тонкий механизм вскоре выйдет из строя, так как элементы весьма чувствительны к примесям и грязи, которые могут содержаться в топливе. При этом вторым недостатком считается цена детали. При неисправности может потребоваться замена всех этих элементов в двигателе, что приводит к существенным тратам на покупку новых.

Основные неисправности

Современные производители выпускают форсунки с допуском 1 мкм, то есть изделие способно выполнить около миллиарда рабочих циклов дозирования и подачи топлива. При этом они обычно до срока выходят из строя, так как их производительность может резко сократиться из-за загрязнения. Качество топлива напрямую влияет на ресурс детали.

Основной причиной загрязнения считается неизбежное присутствие в бензине или дизтопливе тяжёлых частиц.

При этом накопление грязи преимущественно происходит сразу же после поездки, то есть как только водитель глушит двигатель. В этот момент форсунка сильно нагрета от мотора, при этом охлаждающая жидкость уже не поступает, так как двигатель не работает. Лёгкие частицы топлива, которые остались в корпусе, испаряются, а тяжёлые оседают.

Признаки неполадок

Автовладелец самостоятельно может диагностировать неисправности форсунок. Для этого нужно внимательно следить за любыми изменениями в работе двигателя. Так, о неполадке на любом инжекторном автомобиле свидетельствуют следующие признаки:

Диагностика и ремонт топливных форсунок на бензиновых двигателях

Топливная форсунка (инжектор) предназначена для подачи и распыления топлива в выпускном воздушном тракте или напрямую в цилиндрах двигателя автомобиля. Является альтернативой карбюраторным системам впрыска. Широко применяется как на бензиновых, так и на дизельных агрегатах.

Принцип работы и классификация

Принцип работы топливных форсунок довольно прост. За один полный цикл инжектор проходит четыре стадии:

• клапан закрыт, но на него действует давление;
• клапан открывается, начинается впрыск топлива;
• клапан полностью открыт, подача бензина продолжается;
• впрыск заканчивается, механизм возвращается в исходное состояние.

Все остальные нюансы связаны, главным образом, с особенностями конструкции того или иного элемента.

Какие бывают форсунки?

Все инжекторы классифицируются между собой по способу управления и типу конструктивного устройства. Бензиновые форсунки бывают:

• гидромеханические. Устанавливаются в механических системах непрерывного распределённого впрыска, открываются под напором топливной струи. Для фиксирования клапана в начальном положении используется возвратная пружина;
• электромагнитные. Самый распространённый тип инжекторов. Устанавливаются на двигателях с распределённым впрыском. Электронное управление позволяет значительно увеличить точность дозирования топлива, не снижая давления внутри узла;
• магнитоэлектрические. Характерная черта — высокое быстродействие, которое достигается за счёт принудительного высокочастотного переключения полярности магнитного поля катушки соленоида.

По назначению инжекторы делятся на пусковые и рабочие. Первые необходимы для впрыска топлива во время запуска холодного или, наоборот, перегретого двигателя. Рабочие форсунки отвечают за подачу бензина во время движения автомобиля.

Диагностика и профилактика неисправностей

Инжекторные системы подачи топлива отличаются от карбюраторных не только экономичностью, но и эффективностью. За счёт дозирования бензина во время впрыска можно добиться увеличения отдачи двигателя на 7–10%. Но, к сожалению, и у агрегатов с топливными форсунками есть свои слабые стороны.

Признаки поломки

О том, что у вашего автомобиля что-то не так с системой впрыска топлива, могут сигнализировать:

• сбои в работе агрегата в переходном и/или холостом режиме;
• проблемы с запуском двигателя;
• потеря мощности и снижение динамики разгона;
• провалы и рывки при попытке увеличить нагрузку;
• увеличение расхода бензина;
• хлопки выпускной системы и существенное увеличение токсичности отработанного газа.
• выход из строя датчика уровня кислорода и каталитического нейтрализатора.

Во всех этих случаях рекомендуется в первую очередь обратить внимание на состояние инжекторов. И, при необходимости, прочистить их или заменить.

Как проверить форсунки?

Чтобы узнать, всё ли в порядке с системой впрыска, можно:

• проверить форсунки на слух. Просто запустите двигатель и послушайте, какие звуки он издаёт во время работы. Если блок цилиндров глухо посвистывает или щёлкает, значит, самое время его разобрать;
• проверить подачу питания при зажигании. От инжекторов отключается колодка, на контакты крепятся два провода от АКБ. Если после включения зажигания вы заметите, что топливо течёт, значит, причина неисправности — проблемы в электроцепи;
• измерить сопротивление на инжекторах мультиметром. Для этого нужно узнать импеданс форсунок, сбросить минусовые клеммы с АКБ и отключить электроразъёмы. Если в ходе измерения выяснится, что сопротивление отклоняется от нормы в ту или иную сторону, инжекторы необходимо заменить;
• обратиться в сервисный центр и провести диагностику на проверочном стенде. Это позволит не только оценить общее состояние форсунок, но и определить эффективность подачи топлива, установить форму факела и т. д.

Основная причина неисправности инжектора

Как правило, форсунки выходят из строя не из-за того, что они уже отработали заявленный производителем ресурс. Главная причина поломок и неисправностей — забитый фильтр. Загрязнению элементов подачи топлива способствуют низкое качество бензина и воздействие высоких температур.

Чтобы избежать скопления минеральных отложений на форсунках, не забывайте вовремя их чистить. Для этого можно использовать различные топливные присадки и очищающие жидкости. Процедуру чистки рекомендуется производить каждые 15—20 тыс. км.

Как заменить топливные форсунки?

Для замены инжекторов не обязательно обращаться в автосервис. Если у вас есть под рукой набор инструментов и немного свободного времени, вы вполне можете справиться с этой процедурой своими силами.

Порядок действий

1. Сбросьте топливное давление, сняв предохранительный клапан. Выключите зажигание и снимите минусовую клемму АКБ.
2. Ослабьте хомуты отводящего шланга регуляторов холостого хода, давления топлива, системы вентиляции картера и вакуумного усилителя тормозов. После чего отсоедините эти элементы.
3. С помощью ключа на 13 отверните гайки крепления провода «массы» к первой и последней шпильке впускного коллектора. Полностью отсоедините провод и снимите ресивер.
4. Ослабьте хомут и снимите подводящий шланг со штуцера рамы.
5. Отсоедините шланг вентиляции картера от патрубка системы холостого хода.
6. Ослабьте хомуты и снимите со штуцера регулятора давления сливной шланг.
7. Ключом на 10 отверните крепления рамы к впускному трубопроводу и снимите её.
8. Подденьте отвёрткой или шилом защёлку колодки и отсоедините разъём от форсунки.
9. Извлеките инжектор и замените его, повторив процедуру в обратном порядке. Перед установкой на форсунки необходимо надеть уплотнительные кольца, смазав места посадки моторным маслом или силиконовой смазкой.

Что ставить?

Обычно инжекторы производятся под конкретный тип двигателя и не унифицируются. Не существует универсальных форсунок, которые можно было бы устанавливать на все агрегаты. Поэтому, если у вас есть возможность поставить оригинальную деталь, лучше выбрать именно её.

В противном случае стоит остановиться на инжекторах от Bosch и Delphi. Эти фирмы давно занимаются производством запчастей и комплектующих как для дизельных, так и для бензиновых моторов. И, что немаловажно, успели хорошо себя зарекомендовать на российском рынке.

Ремонт инжектора своими руками

На сегодняшний день инжекторными системами питания мотора оснащается больше половины всех выпускаемых автомобилей. Если быть точнее, то порядка 75-80 машин из сотни имеют в своей конструкции инжектор. Неисправности данного узла встречаются нередко, поэтому вопрос его ремонта всегда актуален и интересен к рассмотрению в сфере автомобилистов. Среди читателей нашего ресурса также есть ценители инжекторных систем, вследствие этого в сегодняшнем материале будет детально рассмотрен ремонт инжектора, способы его диагностики и настройки. Интересно? Тогда обязательно опускайтесь ниже по странице.

Пару слов об инжекторных системах

Автомобильный инжектор – это насос (форсунка) или их совокупность, которые нагнетают горючее в камеры сгорания мотора. Помимо насосной составляющей, в любую инжекторную систему входят другие элементы, которые можно разделить на две большие группы:

• Механические узлы инжектора, имеющие в своём составе различные топливопровода, рампу крепления форсунок, ряд датчиков, отслеживающих показатели работы мотора, и тому подобное;
• Электронные узлы, которые состоят из электроцепи и блока управления, контактирующие с ранее отмеченными датчиками и управляющие работой форсунок, а также другими элементами инжектора.

Суть работы инжекторной системы заключается в том, что горючее, поступающее напрямую к форсункам, грамотно дозируется электронным блоком управления и с учётом режима работы мотора в данный момент времени подаётся в его камеры сгорания. Подобный подход не только упрощает контроль над функционированием инжектора и его составляющими, но и позволяет слегка снизить количество потребляемого двигателем топлива. Помимо этого, использование инжекторного типа питания помогает получить максимальный КПД от работы мотора практически на всех его режимах работы, естественно, если сравнивать данный тип с карбюраторным.

Несомненно, инжектор – это отменная по своему функционалу деталь, однако за столь высокую функциональность приходится платить относительно сложным устройством. Именно из-за этого диагностика инжектора и ремонт данного узла нередко представляют довольно-таки сложные процедуры. К слову, подобное положение дел не удивительно, ведь инжектор имеет и электронную составляющую, и механические элементы, чем тот же карбюратор похвастаться не может.

Возможные проблемы с инжектором

Возможные неисправности инжектора представлены широким перечнем проблем. Во многом это связано с тем, что каждый элемент инжекторной конструкции при определённом стечении обстоятельств способен выйти из строя. Наиболее типовой перечень проблем с инжектором таков:

• Забились форсунки. Случается подобная проблема очень часто. Как правило, причина её происхождения таится в низком качестве используемого топлива;
• Неисправен один из датчиков работы мотора. Неисправности инжектора данного типа встречаются, конечно, реже предыдущей, но всё же имеют место быть. Зачастую проблема с датчиками провоцируется проблемой в их электроцепи (пробилась проводка, перегорел предохранитель), не столь часто ломаются сами идентификаторы;
• Случился пробой в топливной цепи подачи топлива к инжектору. Такая поломка встречается очень редко, однако от неё не застрахован никто. Причина пробоев практически всегда кроется в механическом воздействии на топливопровода или иные узлы топливной системы, которое провоцируют появление их дефектов;
• Вышел из строя электронный блок управления или комплектующие его провода. В таком случае, опять же довольно-таки редком, инжекторная система признаков «жизни» не подаёт, и мотор завести невозможно. Относительно диагностики, пожалуй, именно поломка блока управления наиболее проста;
• Поломались другие, менее значимые составляющие инжекторной системы. Так, к примеру, может порваться тросик педали газа или выйти из строя её акселератор. Поломки подобного рода имеют соответствующую симптоматику и устраняются в штатном порядке.

Стоит отметить, что все отмеченные выше неисправности инжектора, за исключением последнего положения, имеют одни и те же признаки. Если быть точнее, то их симптоматика нарастает постепенно и выглядит таким образом:

1. Сначала двигатель начинает работать нестабильно: плавают холостые обороты, плохой запуск, дёрганье в процессе езды, увеличение детонации и тому подобное;
2. Затем загорается лампочка инжектора на приборной панели автомобиля, которая информирует о неисправности узла. К слову, «инжекторная лампа» может гореть как при поломке блока управления, так и при загрязнении форсунок. Несмотря на это, чаще всего горящий индикатор сигнализирует о поломке датчиков, ибо в этом плане электроника любой машины работает лучшего всего;
3. Ну и в особо тяжких ситуациях, инжекторная система вовсе отказывается работать, вследствие чего запуск двигателя становится невозможным. В таком случае ремонт инжектора неизбежен и требует скорейшего проведения, естественно, если у вас есть желание эксплуатировать автомобиль дальше.

Анализируя проявление указанных ранее признаков неисправности инжектора, любой автовладелец сможет определить проблему именно с этим узлом своей машины и верно организовать его ремонт. Более подробно о последнем, а также о том, как отрегулировать инжектор, поговорим в следующим пункте статьи.

Учимся ремонтировать и настраивать инжекторную систему

Ремонт инжектора – процедура не из простых, что уже было отмечено выше. Несмотря на это, осуществить проверку стабильности функционирования узла и, при необходимости, его «подлатать», отрегулировать вполне возможно даже в условиях среднестатистического гаража. Грамотная регулировка инжектора будет рассмотрена чуть ниже, сейчас же обратим внимание на его ремонт.

В шаблонном варианте узел ремонтируется в следующем порядке:

1. Подготовьте диагностическую аппаратуру: ноутбук, кабель подключения к бортовому компьютеру автомобиля и специальную программу для него;
2. Затем диагностическое оборудования подсоедините непосредственно к бортовому компьютеру, включите соответствующую программу и внимательно рассмотрите то, какие неисправности выявлены в инжекторе. Именно так проводится диагностика инжектора на профессиональных СТО;
3. После этого, уже исходя из полученных данных, осуществляется ремонт узла.

Казалось бы, ничего сложного в ремонте инжекторных систем нет, ибо процесс отчасти автоматизированный. Но что делать, если неисправности инжектора бортовым компьютером не определились, или таковой вовсе отсутствует на вашей модели авто? Как проверить инжектор в таком случае? Тут, конечно, порядок ремонта и диагностики будет заметно сложней, но что уж поделать. При невозможности осуществить ремонт инжектора описанным выше способом действовать нужно так:

1. Первоочерёдно важно осуществить три операции:
   • Проверка топливных магистралей на целостность системы (банальный осмотр всех топливопроводов от бензобака до инжектора);
   • Проверка работы блока управления (здесь уже ситуация посложней, ведь придётся орудовать электроприборами, определять напряжение, силу тока на выходах блока и сравнивать таковые с нормальными показателями);
   • Чистка форсунок (снятие, разбор и, соответственно, чистка – всё просто).
2. Допустим: с форсунками всё в порядке, топливные магистрали целы и блок управления исправен. При таком положении дел стоит обратить внимание на то, горит лампочка инжектора или нет. Если индикатор горит, то с большей долей вероятности неисправен один из датчиков. Определить, какой именно узел «накрылся», можно посредством анализа поведения автомобиля, ибо:
   • при поломке датчика коленвала наблюдается неустойчивая работа мотора на холостом ходу или вовсе отказ двигателя заводиться;
   • при выходе из строя датчиков фаз, кислорода или температуры – увеличенный расход топлива и плохой запуск мотора;
   • при неисправности датчика дросселя – усиление звука работающего мотора;
   • при поломке датчика нагнетания воздуха – «плавающие» холостые;
   • при выходе из строя датчика давления – странный звук выхлопа и проблемы в работе мотора на всех режимах раскрутки;
   • при неисправности датчика скорости – произвольное глушение мотора и ухудшенная динамика автомобиля.

Естественно, любой неисправный датчик требует замены.

В случае, когда описанные выше меры осуществлены, но инжектор всё также плохо работает, следует поискать неисправности в других узлах инжекторной системы или автомобиля в целом.

Случается, что инжектор полностью исправен, но стабильно работать отказывается. В этом случае стоит попробовать перенастроить узел и только потом обращаться за помощью к профессионалам. Отметим, что настройка инжектора особых сложностей не имеет и заключается лишь в обращении к отмеченной выше диагностической аппаратуре. Посредством использования последней выставляются оптимальные показатели всех датчиков, рекомендованные конкретно под вашу конфигурацию авто. Если бортовой компьютер отсутствует, то настройка проводится вручную. В этом случае, как правило, регулируется положение штока датчика холостого хода и больше ничего не трогается.

Резюмируя сегодняшний материал, констатируем – ремонт, настройка и общая диагностика инжектора вполне проводимы в гаражных условиях. Грамотно осуществить данные процедуры помогут полное соблюдение описанного выше порядка и знание принципов работы инжекторных систем. Большего, к слову, и не требуется. Надеемся, сегодняшняя статья была для вас полезна и дала ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах и в ремонте!