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:

Ремонт форсунок своими руками и диагностика неисправностей

Долгое время карбюраторный двигатель был самым распространённым силовым агрегатом устанавливаемым на легковые автомобили. Естественный способ доставки рабочей смеси в камеру сгорания позволял не только выпускать относительно недорогие модели двигателей, но и восстанавливать систему питания автомобиля в условиях гаража.

Современные производители двигателей отказываются от такой конструкции и применяют принудительный впрыск топлива. Усложнение конструкции повлекло за собой не только увеличение стоимости таких агрегатов, но и значительно усложнило ремонт двигателя. Особенно непростой задачей для автомобилистов стала регулировка и ремонт форсунок. Основные признаки неисправности, при которых можно подозревать, что причиной нестабильной работы являются форсунки двигателя, будут описаны далее.

Признаки неисправности

Форсунки могут быть неисправны не только на бензиновом инжекторном двигателе, но и на дизельных агрегатах. Основные симптомы неработоспособности этих деталей идентичны, поэтому вне зависимости от вида топлива, на котором работает двигатель, на неисправность этой детали могут указывать следующие признаки:

• Повышенный расход топлива;
• Нестабильная работа двигателя в режиме «холостого хода»;
• Затруднённый пуск, напоминающий «перелив» карбюраторного двигателя;
• Рывки при равномерном движении, и провалы при резком ускорении.

Это основные признаки неисправности, но проверка форсунок должна производиться только после того, как будут полностью исключены другие возможные причины таких проявлений. Двигатель может работать нестабильно при неисправности бензонасоса, когда текут шланги или происходит забивание просвета патрубка различными отложениями. Засорившийся топливный фильтр также может негативно повлиять на приёмистость двигателя. Причиной рывков на бензиновом двигателе может также стать неисправная система зажигания. Все вышеперечисленные варианты поломок двигателя должны быть полностью исключены, прежде чем приступать к полноценной диагностике форсунок двигателя.

Диагностика форсунок

Диагностика форсунок зависит от типа этой детали. В настоящее время в инжекторных и дизельных двигателях используется два вида форсунок — электромагнитные и механические.

• Электромагнитные — управление впрыском происходит за счёт электрического импульса, исходящего от блока управления;
• Механические — приводятся в движение от коленвала двигателя с помощью передаточного механизма.

Многих начинающих автолюбителей интересует вопрос: «Как проверить форсунки, не снимая с двигателя?»

Существует способ определения неисправности этой детали по звуку, который обнаруживается в цилиндре, где неисправная форсунка не может обеспечить нормальное распыление топлива.

При наличии даже небольшого опыта, можно довольно точно определить стук форсунки. Если происходит перелив топлива по причине неполного прикрытия игольчатого клапана, то в этом случае также возможна детонация и повышенная шумность двигателя. Также может наблюдаться в таком цилиндре приглушённый высокочастотный шум.

Неисправности форсунок электронного типа можно определить мультиметром, стрелочный тестер форсунок также сгодится для выполнения этой операции. Диагностика с применением электроизмерительного прибора осуществляется в такой последовательности:

1. В документации к автомобилю или к установленным форсункам необходимо найти значение сопротивления этой детали;
2. Отключить зажигание и снять минусовую клемму аккумулятора;
3. С помощью тонкой отвёртки следует отсоединить электрический разъём форсунки;
4. Мультиметр или тестер переводится в режим измерения сопротивления, и осуществляется замер данного параметра между контактами.

Если показатели сопротивления существенно отличаются от указанных в документации, то форсунка должна быть снята с двигателя и её необходимо отрегулировать либо заменить.

Как снять форсунки

Процесс демонтажа форсунок с инжекторного двигателя не займёт много времени, но для осуществления этой операции необходимо определить местонахождение этих деталей на двигателе, а также подготовить инструменты для работы.

Для снятия форсунок потребуется приготовить:

• Набор отвёрток;
• Набор ключей;
• Плоскогубцы;
• Ветошь.

Как правило, форсунки на инжекторном двигателе располагаются на специальной топливной рейке, поэтому обнаружить их не составит большого труда. Для обеспечения доступа к этим деталям необходимо снять воздушный фильтр и различные патрубки, которые могут существенно затруднять процесс снятия. При осуществлении демонтажных работ следует также соблюдать осторожность. Подведённое к форсункам топливо находится под большим давлением, которое следует обязательно уменьшить. Для этой цели в конструкции инжекторного двигателя имеется предохранительный клапан, нажав на который, можно снизить давление топлива до безопасного значения.

Затем необходимо отсоединить провода от каждой форсунки двигателя. Данные провода соединяют блок управления с контактами форсунки. Клеммы форсунок имеют надёжные пружинные фиксаторы, которые отгибаются тонкой отвёрткой, после чего управляющий провод легко снимается. Далее следует открутить 2 болта, которые фиксируют топливную рейку на двигателе и с помощью монтировки аккуратно отделить топливную рейку от впускного коллектора. Когда форсунки будут демонтированы вместе с топливной рейкой, следует тщательно осмотреть их.

При отсутствии уплотнительных колец их необходимо аккуратно извлечь из коллектора и установить обратно на форсунки, иначе работоспособность данного узла будет утрачена. На этом процесс снятия форсунок с инжекторного двигателя можно считать завершённым.

Снятие форсунок дизельного двигателя

Процесс демонтажа форсунки дизельного двигателя может существенно отличаться от процесса описанного выше. Основная сложность данной операции заключается в более жёстких температурных условиях работы дизельного двигателя, от воздействия которых может произойти прикипание форсунки к головке блока цилиндров. Чтобы не допустить срыв резьбы необходимо применять специальные съёмники, которые позволят избежать многих неприятностей. Неквалифицированные действия могут привести к повреждению головки цилиндра, ремонт которой обойдётся в очень серьёзную сумму. Повреждение самой форсунки также нежелателен, данный элемент двигателя является дорогостоящим, поэтому замена форсунки также приведёт к лишним финансовым расходам.

Как проверить форсунку

Неисправности форсунок не многочисленны, но любая из поломок может привести к нестабильной работе цилиндра, в который установлена данная деталь. После снятия форсунки необходимо тщательно проверить, и при необходимости очистить или заменить деталь, которая не отвечает условиям бесперебойной доставки топлива в цилиндры. Коррекция форсунок инжекторного двигателя заключается, прежде всего, в устранении смолистых отложений в области распыления топлива. Диагностика и ремонт деталей установленных на дизельный двигатель, осуществляется аналогичным способом. Форсунка цилиндра дизельного двигателя имеет конструкцию, которая позволяет осуществить замену только распылителя. Если форсунка не загрязнена, но в данном цилиндре отсутствует сгорание топлива, то возможно произошло перегорание обмотки форсунки. Обрыв форсунки является довольно редкой неисправностью, но при отсутствии иных повреждений, необходимо замерить сопротивление между контактами этой детали с помощью мультиметра. Если сопротивление полностью отсутствует, то неисправная деталь подлежит обязательной замене.

Снятые форсунки можно проверить непосредственно на топливной рампе. Для этого следует подключить блок управления посредством подсоединения проводов в той последовательности, в которой они были подключены к работающему автомобилю. Топливную рейку необходимо закрепить таким образом, чтобы можно было разместить ёмкости одинакового объёма непосредственно под ними.

Идеально для этой цели подходят пластиковые стаканчики, которые размещают под распылителем каждой форсунки.

Затем необходимо включить зажигание и запустить стартер двигателя на 7 — 10 секунд. При выполнении диагностики следует обращать внимание на качество распыления топлива истекающего из форсунки. Если топливо течёт из форсунки прямолинейной струёй, то данную форсунку требуется заменить или почистить от образованного на её распылителе нагара. Также следует обратить внимание на количество топлива в ёмкостях, которые были размещены под форсунками. Если при выполнении диагностики, в какой-либо ёмкости будет полностью отсутствовать топливо, то возможно нет питания на форсунки. Данная проблема может быть вызвана отсутствием контакта между кабелем и клеммой, а также банальным обрывом электропроводки. Если проводка цела, и между проводом и клеммой обмотки форсунки имеется хороший контакт, то неисправным может быть блок управления системы питания автомобиля. Если неисправен электронный блок управления, то для продолжения диагностических мероприятий, его необходимо заменить на заведомо исправную деталь.

Проверка форсунок своими руками данным способом, позволяет довольно точно определить неисправные детали системы питания автомобиля. При выполнении такой диагностики следует помнить о большой нагрузке на аккумуляторную батарею при включении стартера, а также о вредности вращения коленвала без достаточного поступления масла в магистраль двигателя, поэтому желательно осуществить диагностику в один приём. Когда проблемная форсунка будет обнаружена можно приступать к её ремонту.

Ремонт форсунок

Ремонтировать форсунки и регулировать их совсем несложно. Большая часть проблем, которые возникают с работоспособностью форсунок решается с помощью их чистки от нагара и маслянистых отложений.

Восстановление форсунок осуществляется в такой последовательности:

• С автомобиля снимается аккумулятор и из имеющихся в наличии ненужных проводов и деталей делается регулируемый переходник с переключателем для автономного управления форсунками;
• Приобретается любой спрей для очистки карбюратора, и делается переходник из топливного шланга от патрубка баллончика к входу форсунки.

Для очистки внутренней ёмкости форсунки подаётся электричество, через регулировочный переключатель от аккумулятора на клеммы форсунок для открытия игольчатого клапана. Одновременно с открытием форсунки осуществляется нажатие на кнопку баллончика с очистительной жидкостью. Настройка форсунок таким образом позволяет сэкономить немалое количество денег, а также получить бесценный опыт ремонта инжекторного двигателя. Во время процедуры очистки форсунки необходимо обратить внимание на то, как распыляющее устройство пропускало топливо. Если топливо вырывалось из форсунки прямой струёй, то потребуется разборка и ремонт данной детали. Как разобрать форсунку для ремонта будет описано далее.

Разборка форсунки

В большинстве случаев, ремонт форсунок можно осуществить путём замены фильтра, который установлен в верхней части форсунки, где происходит её соединение с топливным шлангом. Для извлечения фильтра, в качестве основного инструмента, применяют саморез, который вкручивают на 2 — 3 оборота в сетчатый фильтр и вынимают его из корпуса форсунки.

Затем на место снятого фильтра производится установка нового сетчатого фильтра и уплотнительного кольца. Таким образом удастся обеспечить стабильное наполнение форсунки чистым топливом, что положительно отразится на работе инжекторного двигателя.

Регулировка форсунок в домашних условиях задача вполне осуществимая, при наличии минимального опыта обращения с инструментами. Для домашних мастеров, кто хотя бы раз разбирал карбюратор, и устранял перелив двигателя, не составит большого труда осуществить очистку форсунок.

Восстановленные форсунки способны прослужить в течение долгого времени, и если все действия по очистке и ремонту были произведены по правилам, то эксплуатация автомобиля будет осуществляться без серьёзных отклонений в системе подачи топлива.