Выбор и замена топливных форсунок: как улучшить работу двигателя

Советы Валерий Жмышенко 9.03.26

Одной из основных деталей системы впрыска топлива являются форсунки, распыляющие бензин в полость коллектора либо непосредственно в цилиндр. Долговечность форсунок зависит от множества факторов, основным является чистота топлива. В случае появления проблем форсунки промывают в ультразвуковой ванне, а при сильном износе – меняют.

Самые свежие новости в нашем Телеграме!

Подпишитесь, чтобы всегда быть в курсе событий

Общие сведения

Современные двигатели оснащаются двумя системами впрыска – распределенным и прямым. В первом случае форсунки подают топливо во впускной коллектор. Двигатели с прямым впрыском оснащены форсунками, распыляющими бензин в цилиндр. Также существуют системы прямого впрыска с дополнительными форсунками для подачи топлива в коллектор.

Источником давления в системе впрыска является электрический насос, для прямого впрыска ставится дополнительный механический ТНВД. Двигатель с форсунками в коллекторе и в цилиндрах оснащен двумя рампами низкого и высокого давления, подключенными к ТНВД. В насосе с механическим приводом имеются две секции, обеспечивающее разное давление топлива.

Установка двойной системы впрыска позволяет устранить извечную проблему двигателей с прямой подачей бензина – загрязнение впуска нагаром. Наличие в потоке воздуха распыленного бензина обеспечивает растворение частиц масла, которые попадают в цилиндр и сгорают. Кроме того, двойной впрыск обеспечивает снижение токсичности выхлопных газов, что важно с введением норм Евро-6.

Форсунка представляет собой электромагнитный клапан с распылителем, позволяющим получить мелкодисперсную взвесь топлива в воздухе. Алгоритм работы форсунок достаточно сложный – в современных двигателях подача топлива производится до 2-3 раз за такт, обеспечивая равномерный состав смеси. Сигналы к электромагнитному клапану подаются блоком управления, который учитывает сигналы от ряда датчиков и выбирает соответствующую карту впрыска.

Нужно упомянуть и экзотическую в современном мире систему моновпрыска, представляющую переходное решение от карбюраторного питания. Во впускном коллекторе установлена только одна форсунка перед дроссельной заслонкой (во всех прочих системах форсунки находятся за дросселем). Такие системы были популярны во второй половине 80-х гг., а уже ближе к концу 80-х гг. стали вытесняться более эффективными со всех точек зрения системами многоточечного впрыска.

Как часто менять масло в двигателе

Устройство форсунки

Упрощенно форсунка состоит из:

корпуса, предназначенного для установки прочих компонентов и монтажа форсунки на двигателе;
распылителя, предназначенного для образования топливного тумана, быстро смешивающегося с воздухом для образования рабочей смеси;
запорного клапана (иглы), регулирующего и перекрывающего подачу топлива;
управляющего элемента электромагнитного или пьезоэлектрического типа, позволяющего регулировать подачу топлива запорным клапаном;
механической части для быстрого возврата иглы в исходное состояние и удержания запорного клапана в закрытом состоянии.

Форсунки могут включать в себя дополнительные элементы, обеспечивающие подачу топлива. В качестве примера можно рассмотреть насос-форсунки дизельного двигателя, имеющие привод от отдельного кулачка распределительного вала. Форма кулачка такова, что обеспечивается резкое смещение плунжера для создания давления и плавный обратный ход для исключения образования пузырьков воздуха в топливе. В каждую форсунку встроен миниатюрный насос для создания давления и электромагнитный клапан для дозировки подачи. Внутри корпуса форсунки имеются каналы для подвода топлива и слива излишков в обратную магистраль. При работе осуществляется двойной впрыск топлива, позволяющий снизить выбросы вредных веществ и одновременно поднять мощность двигателя.

Проверка и мойка

Основные признаки засорения или неисправности форсунок:

легкие подергивания оборотов в режиме холостого хода;
затрудненный пуск холодного двигателя;
пропуски зажигания до момента полного прогрева;
провалы при попытке повышения оборотов;
увеличение расхода топлива, не связанное с изменением условий эксплуатации.

Равномерное образование смеси возможно только при одинаковой подаче топлива каждой форсункой. Если из-за загрязнения одна из форсунок начинает лить или подавать меньше топлива, то появляются проблемы с работой двигателя. Простейшим и основным способом восстановления работоспособности форсунок является мойка в ультразвуковой ванне с последующей проверкой производительности на стенде.

Каждая форсунка ставится в прозрачную колбу, стенд имитирует подачу сигналов на открытие распылителя. При проверке оценивается внешний вид факела распыла и суммарная подача за определенный промежуток времени. Если уровень топлива в колбах будет примерно одинаковым, то форсунки работают равномерно. Если топливо не распыляется, а разбрызгивается каплями, то можно попробовать промыть форсунку еще раз. Также возможна проблема утери герметичности – форсунка продолжает подавать топливо и в закрытом состоянии (насос поддерживает постоянное давление бензина в системе, что и приводит к течи).

Замена форсунок

В случае необходимости замены нужно использовать форсунки с точно такой же производительностью, что и штатные. В идеале – необходимо приобретать оригинальные форсунки комплектом и перед установкой проверять производительность на стенде. Замена только части форсунок экономит деньги, при этом через некоторое время придется менять и оставшиеся.

Уменьшение или увеличение подачи топлива не даст никакого положительного эффекта. Перевод на форсунки с повышенной производительностью имеет смысл только при доработке двигателя с целью повышения мощности. Но процесс подбора является весьма сложной задачей, так как встречающиеся в открытом доступе некие графики соотношения мощности мотора и производительности форсунок являются весьма условными.

Алгоритм замены

Примерная последовательность действий при замене форсунок двигателя с распределенным впрыском:

Сбросить давление в рампе путем отключения питания насоса в баке и пуска двигателя. В ряде случаев при таком старте блок управления двигателем зафиксирует ошибку по низкому давлению топлива, которая перейдет в категорию архивных после восстановления питания насоса. Насос обесточивают снятием предохранителя либо путем отсоединения жгута проводки от модуля, установленного в баке.
Отключить аккумулятор от бортовой сети. Если на автомобиле установлена магнитола с защитой цифровым кодом, то его нужно найти до снятия провода с клеммы батареи.
Снять декоративную крышку двигателя и максимально открыть доступ к болтам крепления топливной рампы. А также штекеры жгута проводки с разъемов форсунок.
Демонтировать рампу вместе с форсунками, не прилагая чрезмерных нагрузок и не используя подручного инструмента для облегчения снятия. Рампа с форсунками не отличается высокой прочностью, при приложении усилия узел можно сломать.
Вынуть форсунки из рампы, предварительно демонтировав фиксаторы (способ крепления зависит от модели двигателя).
Установить новые форсунки, предварительно смазав уплотнительные кольца силиконовой смазкой.
Поставить рампу с форсунками на двигатель и подключить проводку.
Вернуть на место декоративную крышку и прочие детали, которые пришлось снять для доступа к креплениям рампы.
Подключить аккумулятор и восстановить питание.
Несколько раз включить и выключить зажигание, обеспечивая поднятие давления бензина в системе. Тут появляется возможность проверки герметичности системы – течь топлива указывает на повреждение уплотнительного кольца при установке форсунки в рампу.
Запустить двигатель и убедиться в отсутствии признаков неисправных форсунок. При необходимости сбросить ошибку по недостаточному давлению топлива.

Дизельный двигатель

Дизельные двигатели оснащаются несколькими разновидностями систем питания:

механическим насосом или ТНВД с электронным управлением и форсунками в каждом цилиндре;
насос-форсунками (достаточно редкая схема, встречавшаяся в конце 90-х гг. прошлого века и в начале текущего столетия);
рампой и механическим насосом, обеспечивающим повышенное до 2000 бар давление впрыска (система Common Rail).

Работа форсунок в дизельном двигателе имеет ряд отличий. Давление распыла топлива в разы выше, чем на бензиновых моторах. Форсунки на дизелях с механическим насосом не содержат электроники. В насос-форсунках и системе Common Rail используется пьезоэлектрический принцип работы, обеспечивающий точное дозирование впрыска и надежное запирание распылителя после подачи топлива.

Ремонт и замена форсунок дизеля

Проверка форсунок и прочих компонентов топливной аппаратуры дизеля возможна только в условиях сервиса. Основной причиной выхода из строя форсунок является использование грязного топлива. Из-за забитого распылителя нарушаются углы и дозировка при распыле топлива. Нередко форсунки дизельного двигателя являются разборными, что позволяет заменить только изношенные или поврежденные детали.

Заключение

При замене форсунок в случае невозможности промывки желательно использовать оригинальные детали, подобранные по каталогу или по заводскому артикулу на исходных деталях. Менять производительность на повышенную имеет смысл только при модернизации двигателя, в остальных случаях подача должна соответствовать заводским параметрам.