Как должны работать форсунки на бензиновом двигателе

13

Проверка бензиновых форсунок от А до Я

Топливная форсунка играет важную роль в приготовлении рабочей смеси бензина с воздухом, как по количественному её составу, так и по ещё более главному свойству в настоящий момент – качественному распылению. Именно это больше всего влияет на недоступные ранее способности двигателя по экономичности и чистоте выхлопа.

Принцип работы инжекторной форсунки

Как правило, в бензиновых моторах применяются электромагнитные форсунки, работа которых основана на управлении подачей топлива электрическими импульсами, формирующимися электронной системой управления двигателем (ЭСУД).

Импульс в виде скачка напряжения поступает на обмотку соленоида, что вызывает намагничивание расположенного внутри него штока и перемещение его внутрь цилиндрической обмотки.

Со штоком механически связан клапан распылителя. Топливо, находящееся в рампе под строго регулируемым давлением, начинает поступать через клапан на выходные отверстия, мелкодисперсно распыляется и смешивается с входящим в цилиндр воздухом.

Количество бензина за один цикл работы определяется суммарным временем циклового открытия клапана.

Суммарным – потому что клапан может открываться и закрываться несколько раз за цикл. Это необходимо для обеспечения более тонкой работы двигателя на очень бедной смеси.

Например, для инициации горения можно подать небольшое количество обогащённой смеси, а потом применять уже более бедный состав для поддержания горения и обеспечения нужной экономичности.

Таким образом, хорошая форсунка становится достаточно технологичным узлом, к которому предъявляются высокие, а иногда противоречивые требования.

1. Высокое быстродействие нуждается в малой массе и инерционности деталей, но при этом необходимо обеспечить надёжное закрывание клапана, что потребует достаточно мощной возвратной пружины. Но в свою очередь, для её сжатия надо применить значительное усилие, то есть увеличить размеры и мощность соленоида.
2. С электрической точки зрения потребность в мощности вызовет рост индуктивности катушки, что ограничит быстродействие.
3. Компактность конструкции и низкая индуктивность вызовет увеличение тока потребления катушки, это добавит проблем с электронными ключами, расположенными в блоке ЭСУД.
4. Высокая частота работы и динамические нагрузки на клапан усложняют его конструкцию, вступая в противоречие с его компактностью и долговечностью. При этом гидродинамические процессы в распылителе должны обеспечивать нужную дисперсность и стабильность во всём диапазоне температур.

Форсунки обладают точным значением пропускной способности при заданном перепаде давлений между рампой и впускным коллектором. Поскольку дозирование осуществляется только временем нахождения в открытом состоянии, то количество впрыснутого бензина не должно зависеть ни от чего другого.

Хотя нужной точности всё равно добиться не удаётся, и применяется петля обратной связи по сигналам датчика кислорода в выхлопной трубе. Но у него достаточно узкий рабочий диапазон, при выходе из которого работа системы нарушается, и ЭСУД высветит ошибку (Check) на приборной панели.

Признаки неисправности форсунок бензинового двигателя

Существует две общих неисправности инжектора – нарушение количественного состава смеси и искажение формы факела распыления. Последнее также снижает качество смесеобразования.

Поскольку особую важность представляет качественное соблюдение состава смеси при пуске холодного двигателя, то и наиболее явно проблемы с форсунками проявляется именно в этом режиме.

Инжектор может «переливать», когда клапан не в состоянии удержать давление бензина и переобогащённая смесь откажется воспламеняться, а свечи будут забросаны бензином в жидкой фазе. Такой двигатель без продувки дополнительным воздухом уже не завести.

Конструкторы даже предусматривают специальный режим обдува свечей, для чего надо полностью утопить педаль акселератора и прокрутить двигатель стартёром, топливо при этом полностью перекрывается. Но даже это не поможет, когда закрытая форсунка не держит давление.

Недостатки распыления могут привести к обеднению рабочей смеси. Мощность мотора упадёт, снизится динамика разгона, возможны пропуски зажигания в отдельных цилиндрах, что вызовет зажигание лампы на панели приборов.

Любые отклонения в составе смеси, в том числе и по причине её недостаточной гомогенизации, приведут к значительному увеличению расхода топлива. Необязательно это будет означать слишком богатую смесь, бедная повлияет точно так же, поскольку снизится общая эффективность двигателя.

Может возникнуть детонация, выйдет из теплового режима и разрушится каталитический нейтрализатор, появятся хлопки во впускной коллектор или глушитель. Двигатель потребует немедленной диагностики.

Способы проверки форсунки

Чем сложнее применяемая при диагностике аппаратура, тем точнее можно определить причины произошедшего и назначить необходимые меры по устранению проблемы.

Проверка питания

Наиболее простым способом контроля поступающих на разъём инжектора импульсов будет подключение к его питающему контакту светодиодного индикатора.

При вращении вала стартером светодиод должен мигать, что свидетельствует о приблизительной исправности ключей ЭСУД и самом факте её попыток открыть клапаны, хотя поступающие импульсы могут и не иметь достаточной мощности.

Точную информацию могут дать только осциллограф и имитатор нагрузки.

Как измерить сопротивление

Активный характер нагрузки можно проверить с помощью омметра, входящего в состав универсального мультиметра (тестера). Сопротивление обмотки соленоида указывается в паспортных данных форсунки, как и его разброс.

Показание омметра должны подтвердить соответствие данных. Сопротивление измеряется при отсоединённом разъёме между питающим контактом и корпусом.

Но помимо сопротивления обмотка должна обеспечивать нужную добротность и отсутствие короткозамкнутых витков, что простейшими способами не определить, но обрыв или полное замыкание вычислить можно.

Проверка на рампе

Если снять с коллектора рампу с форсунками в сборе, то можно оценить состояние распылителей более точно. Погрузив каждый инжектор в прозрачную пробирку и включив стартёр наблюдать распыление топлива можно визуально.

Факелы должны иметь правильную коническую форму, содержать только неразличимые глазом отдельные капельки бензина, а главное быть одинаковыми по всем подсоединённым форсункам. При отсутствии управляющих импульсов выделения бензина из клапанов быть не должно.

Проверка форсунок на стенде

Самую точную и полную информацию о состоянии распылителей может дать специализированная установка. Форсунки снимаются с двигателя и устанавливаются на стенд.

Прибор имеет несколько режимов работы, один из которых является тестовым. Установка проводит циклирование в различных режимах, собирая выделенное топливо и измеряя его количество. Помимо этого, работа инжекторов видна сквозь прозрачные стенки цилиндров, можно оценить параметры факелов.

Результатом станет появление цифр производительности раздельно по каждому прибору, которые должны соответствовать паспортным данным.

Как самостоятельно почистить устройство подачи топлива

Тот же стенд имеет функцию очистки форсунок. Но при желании это можно сделать и в гаражных условиях. Используется стандартная чистящая жидкость и несложное приспособление, собранное из подручных средств.

Самодельная установка представляет собой автомобильный электрический бензонасос, помещённый в сосуд с очистителем инжекторов. Шланг от насоса подсоединяется к входному штуцеру форсунки, а на её питающий разъём через микропереключатель кнопочного типа подаётся питание от аккумулятора.

Многократно прогнав через распылитель содержащую мощные растворители отложений жидкость можно добиться существенного восстановления распылительных свойств прибора, что станет ясно по изменению формы факела.

Неподдающуюся очистке форсунку придётся заменить, не всегда её дефект связан с загрязнением, возможна коррозия или механический износ.

Чистка форсунки не снимая с двигателя

Очистить инжекторы вполне возможно и без полной разборки узлов впрыска. При этом очищающая жидкость (сольвент) позволяет двигателю работать в процессе промывки.

Растворитель отложений подаётся из отдельной установки, промышленной или самодельной, в напорную магистраль рампы. Излишки смеси поступают обратно в расходный бачок через трубопровод обратки.

Данный способ имеет как достоинства, так и недостатки. Преимуществом будет экономия на сборочно-разборочных процедурах, а также неизбежных при этом затратах на расходные материалы и детали. Заодно очистятся и прочие элементы, например клапаны газораспределительного механизма, рампа и регулятор давления. Снимется также нагар с поршней и камеры сгорания.

Недостатком станет недостаточная эффективность раствора, вынужденного сочетать моющие свойства с топливными функциями, а также некоторая рискованность процедуры, когда отмытый шлак путешествует по элементам топливной системы и попадает в масло. Нелегко придётся и катализатору.

Дополнительным неудобством станет также и отсутствие визуального контроля за эффектом очистки. О результатах можно будет судить только по косвенным признакам. Таким образом данный способ можно рекомендовать только как профилактическую процедуру с обязательной заменой масла в двигателе.

Ремонт топливных форсунок: причины неисправности, диагностика, методы решения проблемы

Большинство современных автомобилей оборудовано инжекторной системой подачи топлива. Топливные форсунки отвечают за впрыск распыленной порции топлива в камеру сгорания под определенным давлением. Изначально они были разработаны для дизельных двигателей, а позже стали использоваться и на бензиновых.

Если в процессе эксплуатации силовой агрегат постепенно начинает расходовать лишнее дизтопливо, уменьшается тяга, выхлоп становится дымным и т. д., тогда в этом случае, как правило, требуются диагностика и ремонт топливных форсунок.

Принцип работы топливных форсунок

Подача топлива в автомобильные двигатели реализуется посредством двух технических решений. Первое – это карбюраторная система. Альтернативный вариант – топливная форсунка, или инжектор. Топливо поступает в форсунку, которая распыляет его непосредственно в цилиндрах двигателя либо в выпускном воздушном тракте. Данная система используется в дизельных и бензиновых силовых агрегатах.

Функционирование топливных форсунок основано на простом принципе. Цикл работы инжектора состоит из четырех стадий:

• закрытый клапан находится под давлением;
• клапан открывается, распыленное топливо начинает поступать в двигатель;
• при полном открытии клапана подается нужное количество топлива;
• требуемая порция топлива распылена, клапан закрывается.

Инжекторы могут отличаться деталями конструкции, которые вносят свои нюансы в вышеописанный процесс.

Основные неисправности топливных форсунок

В числе наиболее распространенных неисправностей, требующих ремонта топливных форсунок, можно выделить следующие

1. Стук форсунки

Чаще всего встречается ситуация, когда форсунка начинает издавать частый стрекочущий звук. Связано это с тем, что под влиянием нагрузки и загрязнений деталь изнашивается.

Если в форсунке появился стук, это может привести к таким последствиям:

• падение мощности силового агрегата;
• провал педали газа;
• дерганье на холостом ходу (плавают обороты);
• превышение норм токсичности выхлопных газов.

Проблемы для начала следует решать промывкой форсунок. Если это не помогает, узел придется заменить.

2. Форсунки пропускают топливо

По мере износа шайбы форсунки топливо начинает постоянно просачиваться. Чаще всего эта проблема встречается в дизельных двигателях. Иногда протечка возникает в точках, где топливные трубки соединяются с форсункой.

Чтобы выяснить места утечки и выполнить ремонт форсунок топливной системы, нужно действовать следующим образом:

• Тщательно вытереть форсунки и места их соединений с трубками.
• Точки, где есть подозрение на утечку, обработать мелом.
• Не запуская двигатель, прокрутить стартер 3-4 секунды.
• Осмотреть обработанные мелом места, при наличии утечки там появятся следы топлива.
• Если топливо просачивается через корпус форсунки, ее надо сменить.
• При наличии протечки между головкой и форсункой нужно поставить новое медное уплотнительное кольцо.

3. Топливо не подается в форсунку

При такой неисправности потребуется ремонт топливного насоса, форсунка здесь обычно ни при чем. Прежде всего нужно посмотреть, в каком состоянии ремень ТНВД, какова степень его натяжения, нет ли обрывов.

После этого надо снять любой из выходящих из ТНВД шлангов, подставить под него емкость и прокрутить стартер. Если топливо не потекло, это свидетельство, скорее всего, неисправности насоса.

В этом случае нужно провести еще одну проверку – не исключено, что горючее в насос просто не поступает. Отсоединяем шланг, через который подается топливо в ТНВД, и снова прокручиваем стартер. Если топливо не течет, значит, вышел из строя насос бензобака.

4. Другие поломки

В числе прочих причин, которые требуют ремонта топливной аппаратуры и топливных форсунок, выделим такие:

• Пришла в негодность промежуточная шайба между пружиной и распылителем. В этом случае игла не поднимается на нужную высоту и нарушается стабильность подачи горючего.
• Износилась пружина, ее упругость стала недостаточной. Ремонт топливных форсунок состоит в замене пружины, как альтернатива, можно дополнительно поставить несколько шайб.
• Появились дефекты на корпусе форсунки.

Ремонт топливных форсунок

Автовладелец может выполнить ремонт топливной форсунки бензиновой или дизельной своими руками. Особенно если устройство механического типа, для обслуживания будет достаточно самых простых инструментов.

Конструкция форсунок у разных производителей существенно отличаются, поэтому и ремонтные работы имеют особенности.

Несложно ремонтировать форсунки «Бош Коммон Рейл». В числе наиболее частых неисправностей этих механизмов – повреждения распылителя и мультипликатора (клапана). Причем последняя деталь подводит чаще всего. На распылители производитель дает гарантию замены на протяжении 100 тыс. км пробега. Но в российских реалиях (а также стран СНГ) из-за низкого качества горючего узел не выдерживает больше 20 тыс. км, после чего требуется проверка и ремонт топливных форсунок дизельных двигателей.

Такие же проблемы характерны и для форсунок «Делфи». У них также чаще всего выходят из строя распылитель и клапан. Для чистки распылителя применяют ультразвук, если процедура не помогает, деталь меняют.

Японский производитель «Денсо» дает гарантию, что его форсунки способны выдержать 150 тыс. км пробега. Еще одно преимущество таких деталей – они дешевле европейских. Но ремонт этих топливных форсунок невозможен, потому что комплектующие «Денсо» не продаются. При выходе узла из строя его надо менять.

Чтобы выполнить ремонт топливной форсунки бензиновой или дизельной своими руками, нужно подготовить следующее:

• чистую безворсовую ветошь;
• отвертку с плоским лезвием;
• гаечные ключи;
• пинцет для снятия лепестков;
• бокорез или плоскогубцы для снятия сеточки;
• ключ шестигранник.

Форсунка разбирается в следующем порядке:

1. Зажимаем деталь в тисках.
2. При помощи гаечного ключа выкручиваем клапан, чтобы добраться до регулировочной шайбы, пружины и резинового кольца. Особенно бережно нужно обращаться с кольцом, потому что при повреждении заменить его нечем – такие детали не продаются.
3. Снимаем лепестки форсунки, действуя пинцетом.
4. Достаем пружину.
5. Снимаем большое кольцо.
6. Ключом шестигранником выкручиваем гайку с наружной резьбой М17.
7. Демонтируемый форсунку. Осторожно постукивая по ней, вытряхиваем мультипликатор.
8. Из внутренней части отверткой вынимаем капроновую шайбу и медное кольцо.

В продаже есть ремкомплекты, в которые входят уплотнительные кольца. Эти детали нужны для того, чтобы предотвратить попадание наружного воздуха в мультипликатор. По мере эксплуатации кольца изнашиваются, их эластичность падает, появляются щели, через которые просачивается воздух. В результате нарушается процесс впрыскивания горючего, что становится причиной нестабильной работы силового агрегата.

Чтобы заменить уплотнители в ходе ремонта топливных форсунок бензиновых (дизельных) двигателей, нужно действовать следующим образом:

1. Снять кольца с форсунки. Если это сделать непросто, потому что резина стала твердой, можно использовать острый нож.
2. Установить новые кольца, предварительно смазав их моторным маслом.

Если вы приступили к ремонту и диагностика топливных форсунок показала наличие протечек, в некоторых случаях проблему можно решить заменой износившихся прокладок форсунки. Алгоритм действий здесь следующий:

1. Осмотрите прокладки – показателем необходимости замены является их красноватый, ржавый цвет. Новые сеточки белые.
2. Прежде чем устанавливать новые прокладки, следует промыть форсунки.

Несложно выполнить и замену медной шайбы под форсункой. Но иногда дело осложняется тем, что старая шайба прогорает, посадочное место становится неровным, тогда потребуется его обработать фрезой.

Для этого устанавливаем фрезу в посадочное место и при помощи специального ключа закручиваем ее внутрь. Действовать нужно аккуратно, не стоит сильно давить на ключ, иначе он оставит зазубрины. Периодически нужно снимать фрезу и осматривать посадочное место. Если не все неровности удалены, то процедура повторяется. Саму фрезу тоже нужно чистить каждый раз.

Мнение автолюбителей о топливных форсунках

1. По какой причине форсунки выходят из строя?

Основная причина, по которой ломаются форсунки, это загрязнение. На детали все время воздействуют высокие температуры, поэтому происходит коксование смол, входящих в состав топлива. Отложения имеют твердую консистенцию, поэтому перекрывают отверстия, через которые распыляется горючее. Также по этой причине игольчатый клапан становится негерметичным. Такой процесс происходит в форсунках любого качества, даже надежные детали Denso со временем начинают протекать. Если распылительная система засорилась, то следом загрязнения накапливаются в других частях форсунки – в каналах и фильтре.

Если форсунка течет, то она плохо распыляет топливо, а часть его просто протекает в камеру сгорания. Есть некоторые признаки, которые позволяют установить именно эту проблему. Во-первых, на холостом ходу или при небольшой нагрузке машина дергается. После того как температура мотора чуть-чуть повысилась, подергивания становятся меньше. Это происходит потому, что в разогретом двигателе, даже при нарушенном процессе впрыскивания топлива, горючее испаряется намного проще.

Если вам не удается с первой попытки завести двигатель, при этом раньше при такой же температуре он нормально запускался, то в первую очередь нужно предположить, что проблема в льющей форсунке. Если деталь пропускает топливо, то этот процесс постоянный – не важно, работает двигатель или нет. По этой причине давление в рампе сильно снижается.

При запуске двигателя топливный насос работает всего несколько секунд – за это отвечает программа. Такого короткого времени при сниженном давлении в топливной рампе не хватает, чтобы двигатель запустился с первого раза. Поэтому приходится делать несколько попыток, пока давление не достигнет нужного уровня.

Читайте также!

Если из форсунки льется горючее, то на изоляторе свечи того же цилиндра будет видна копоть. Еще один метод выявить неисправность – посмотреть, как меняется температура патрубков выпускного коллектора. Если форсунка пропускает топливо, патрубок того же цилиндра, на котором она установлена, будет греться значительно медленнее.

Продиагностировать форсунки на протечки можно, если принудительно включить топливный насос. Для этого надо подать на него напряжение или закоротить контакты. Затем достаем рамку с форсунками и осматриваем, капает из них горючее или нет. Детализировать картину можно поочередным осмотром форсунок – подаем на каждую напряжение и смотрим, как распыляется топливо.

В процессе технического обслуживания автомобилей обычно промывают элементы топливной системы. Тем не менее производители не рекомендуют использовать форсунки после 100 000 км пробега. Достаточно периодически осматривать и чистить топливную систему, чтобы в течение гарантийного срока не понадобился ремонт топливных форсунок. Дизель и бензиновый двигатель будут бесперебойно работать, если своевременно промывать и менять инжектор.

Не течь, а распылять: почему перестаёт работать форсунка бензинового двигателя

Форсунка бензинового мотора – деталь весьма сложная и, как ни странно, противоречивая. Вроде бы она должна быть очень точной, но при этом её стараются сделать как можно проще. Она должна быть максимально лёгкой и быстрой, но при этом не изнашиваться в жёстких условиях эксплуатации при высокой температуре. И надо признать, что современные электромагнитные форсунки со своими задачами справляются обычно хорошо. Но со временем они всё-таки тоже ломаются и даже могут загубить ещё вполне рабочий мотор. Сейчас расскажем, каким образом.

От башни к электроклапану​

Я не очень люблю уходить от темы в исторические экскурсы, но история форсунки довольно любопытна. Может быть, некоторые помнят, что изначально Рудольф Дизель хотел жечь не солярку, а угольную пыль. Получилось плохо – у этой пыли не слишком большая теплоотдача. Однако идея распылять в виде горючего порошок посещала не только Дизеля: Александр Иванович Шпаковский сделал первую форсунку для порошка ещё в 1864 году. Но успеха было не больше, чем у Дизеля. Нужно было изобрести кое-что новое – форсунку для жидкого топлива.

И тут опять отличился наш соотечественник – Владимир Григорьевич Шухов. Да-да, тот самый Шухов, по проекту которого была построена известная телебашня на Шаболовке. Но это было намного позже, а в 1880 году на тот момент ещё студент Шухов изобрёл форсунку для жидкого топлива. Это изобретение очень понравилось брату Альфреда Нобеля – Людвигу. Понравилось настолько, что он купил патент и стал ставить форсунки Шухова на морские суда. Ну а за дальнейшее развитие форсунок надо сказать спасибо Роберту Бошу. Он придумал сразу несколько типа форсунок для жидкого топлива, и главное – «подружил» их с насосом высокого давления.

Шухов Владимир Григорьевич (1853-1939)

Конечно, в дизельных моторах форсунки появились раньше, чем в бензиновых, где стояли карбюраторы. Однако уже в 1970-х, с появлением так называемых инжекторных систем, форсунки пришлось ставить и на бензиновые моторы. Сейчас уже, наверное, не все вспомнят ранние варианты инжектора с моновпрыском – одной форсункой на впускном коллекторе вместо карбюратора. Нынче форсунки ставят на каждый цилиндр отдельно, причём есть как простой распределённый впрыск во впускной коллектор, так и непосредственный – в цилиндры. Есть ещё и моторы с комбинированным впрыском, где форсунки – в каждом цилиндре и одна – во впускном коллекторе. Проблемы форсунок непосредственного впрыска немного специфичны, так что сегодня будем говорить о самых распространнённых проблемах форсунок моторов с распределённым впрыском.

За время своего развития форсунки разделились по принципу своей работы на несколько типов: механические, пьезоэлектрические, электрогидравлические и электромагнитные. Первые три обычно применяются на дизельных моторах (при этом пьезоэлектрические могут встретиться и на бензиновом), ну а в бензиновых двигателях с распределённым впрыском работают сравнительно простые и надёжные электромагнитные форсунки. Впрочем, простые ли?

Быстро, точно, экономно

Итак, как работает электромагнитная форсунка? Теоретически не очень сложно. Форсунки стоят на топливной рампе, куда бензонасос под приличным давлением подаёт бензин. Задача форсунки – по команде ЭБУ своевременно открыться, впрыснуть топливо и закрыться.

Для этого на обмотку соленоида подаётся электрический импульс. Под его воздействием появляется магнитное поле, которое затягивает якорь. Якорь (шток) соединён с запорной иглой. Как только якорь заходит внутрь катушки, игла открывает сопла распылителя, и форсунка впрыскивает топливо. Щелчки, которые издают форсунки (даже не щелчки, а цокот, который хорошо слышно на холостых оборотах коленвала), – это следствие цикличной работы соленоида и бегающего туда-сюда якоря внутри форсунки.

Вроде бы всё просто, но вся форсунка – это один большой компромисс. С одной стороны, игла должна быть очень прочной и надёжно перекрывать сопла распылителя в тот момент, когда на обмотке нет напряжения. С другой стороны, утяжелять иглу нельзя: чем она массивнее, тем больше у неё инерция, а значит – ниже скорость работы. Тем временем производительность форсунки определяется суммарным временем открытия клапана, потому что в ходе одного цикла впрыска современная форсунка успевает несколько раз открыться и закрыться. Так что сделать идеальную форсунку не так просто, как кажется.

От точности работы форсунки зависит очень многое, это очевидно. Не совсем очевидно то, что даже в это устройство запустили свои руки экологи: они заставляют современные моторы работать на бедной смеси, а для этого требуется максимально точная работа форсунки. К сожалению (или к счастью), производительность форсунки в конкретный период времени зависит исключительно от времени, на которое открыты сопла распылителя. Диаметр сопла или давление в топливной рампе форсунка изменять не умеет, поэтому единственный её инструмент – это время срабатывания. При этом форсунка должна уметь пережить миллионы циклов работы без замены, что тоже достаточно сложно. Поэтому повторю ещё раз: несмотря на внешнюю простоту, форсунка – весьма технологичное устройство. И иногда оно перестаёт работать штатно.

Льёт – не льёт

У форсунки может быть три типичные неисправности: она может не пропускать топливо тогда, когда это надо; может пропускать, когда не надо; может пропускать, когда надо, но делать это неправильно. Теперь о всех трёх ситуациях подробнее.

Как это – не пропускать топливо тогда, когда это надо? Во-первых, может просто пропасть сигнал на открытие: в проводке форсунки может быть и обрыв, и замыкание. Во-вторых, в бензине всегда есть примеси, которые формируют отложения на форсунке. Отложения могут забить распылитель, и тогда форсунка тоже не сможет пропускать бензин. Впрочем, загрязнения чаще приводят к тому, что форсунка пропустить топливо может, но делает это неправильно.

Вторая ситуация – это потеря герметичности. В этом случае запорная игла не способна перекрыть сопла распылителя, вследствие чего форсунка начинает протекать. Эта неисправность встречается гораздо чаще первой. Да и объясняется она проще: тут целый набор причин, начиная от тех же отложений до износа самой иглы. Хорошо, что и обнаружить негерметичность форсунки не слишком сложно. Кроме этого можно встретить негерметичность корпуса форсунки. В этом случае внутренние уплотнения подсыхают, и бензин идет в обмотку, а оттуда вытекает наружу

Ну и третий потенциальный сюрприз – это неправильное распыление бензина. Теоретически оно должно быть мелкодисперсным, но в ряде случаев факел распыления нарушается до такого состояния, что бензин начинает течь, причём с какой-нибудь одной стороны. А может не течь, а наоборот – поступать в меньшем количестве. И ещё может просто нарушиться форма факела распыления, что тоже плохо: не получится создать однородную топливо-воздушную смесь, и её горение будет неправильным.

Как же понять, что с форсункой что-то не так?

Смотреть и слушать

Разумеется, полноценно проверить форсунки можно только на стенде. Для этого их надо снять и отдать специалистам на нормальную диагностику. Но, может, есть способ что-то сделать проще? Способ, конечно, есть, но он не так хорош. Хотя надо признать, выручить может.

Начнём с самого простого: с проверки форсунок на слух. На некоторых моторах (например, на всех корейских) цокот форсунок слышен очень хорошо. Единственная сложность – понять, это цокот всех форсунок или какая-то одна из них решила цокать? С шумными форсунками рядной «четвёрки» хорошо: можно просто послушать каждую и понять, что работают все. Но часто для этой проверки потребуется стетоскоп, который можно заменить любой деревяшкой или железкой, которая проводит звук лучше воздуха. Надо только внимательно послушать и убедиться, что не только все форсунки щёлкают, но и делают это одинаково. Никаких посторонних звуков в виде свиста или шипения быть не должно.

Если какая-то форсунка не работает, можно проверить, подаётся ли на неё напряжение. Для этого последовательно с катушкой нужно подключить светодиод. Если он будет мигать в такт мотору, значит, питание есть. Правда, это не означает стопроцентной исправности – точно сигнал можно отследить только осциллографом.

Протекающую форсунку можно косвенно отследить по неуверенному пуску и быстро зарастающей нагаром свече зажигания. Если в каком-то из цилиндров свеча быстро обрастает чёрной копотью, появляются пропуски зажигания, которые проходят после чистки или замены свечи и появляются в этом цилиндре вновь, скорее всего, форсунка утратила герметичность. Еще один способ выявить проблемы с форсункой – анализ топливной смеси: богатая смесь может говорить о переливающей форсунке. Но, во-первых, причина богатой смеси может быть и иной, а во-вторых, без опыта работы со сканером разобраться в нюансах топливной коррекции сложно, так что сходу «опознать» форсунку не получится.

К сожалению, ничего более интересного без снятия форсунок сделать невозможно. Если есть очень большая тяга к практически бесполезным действиям, можно измерить сопротивление обмотки соленоида, но вряд ли кто-то из автолюбителей знает, каким оно должно быть в номинале. Тут можно будет найти только обрыв или КЗ обмотки, но такое с форсункой происходит очень редко. Поэтому лучше снять всю рампу и посмотреть, как форсунки выглядят со стороны. При этом рампу не надо отключать от топливной магистрали – нам надо увидеть негерметичность или нарушение формы распыления.

Проще всего будет увидеть текущую форсунку. Обычно достаточно включить зажигание и дождаться, когда бензонасос накачает в рампу давление. Если после этого какая-то форсунка стала протекать, её придётся заменить. Затем можно поместить рампу в какую-то ёмкость и покрутить коленвал стартером. В момент пуска мотора форсунки уже работают, так что как они распыляют топливо, будет хорошо видно. Главное, не надо его распылять с сигаретой во рту. Если на одной из форсунок форма факела сильно отличается от формы распыления других форсунок, её тоже лучше заменить или хотя бы промыть. Хотя насчёт промывки форсунок не всё так однозначно, и иногда промывка может стать последним событием в жизни форсунки. Отмечу, что иногда форсунка может подтекать в конкретных условиях: например, только в холода или наоборот, после прогрева – в таком случае диагностика будет более сложной.

На всякий случай повторю ещё раз: полностью проверить форсунки (в том числе и их производительность) можно только на стенде. Ну а если форсунки приходится снимать, обратите внимание на состояние уплотнительных колечек: повторно их лучше не ставить из-за возможного возникновения подсоса воздуха.

Проверяем работоспособность форсунок не снимая с двигателя в домашних условиях

Владельцы автомобилей с инжекторными двигателями знают, что для нормальной работы систем впрыска необходимы исправно действующие форсунки. Этот узел отвечают за подачу топлива в камеру сгорания, поэтому от него зависит не только эффективность работы мотора, но и расход бензина либо солярки (в зависимости от типа авто). Проверить форсунки, не снимая с двигателя и определить поломку можно и самостоятельно в гараже, для этого нужно немного разобраться в принципе действия и возможных причинах неисправностей.

Принцип действия форсунок

Горючее на форсунки поступает под высоким давлением. Далее ЭБУ двигателя посылает сигнал на электромагнит инжектора, отвечающего за работу игольчатого клапана и открывает, либо закрывает канал подачи. Количество впрыскиваемого горючего зависит от длительности электроимпульса.

На сегодня выделяют три основных вида форсунок, они могут быть электромагнитными, электрогидравлическими и пьезоэлектрическими.

Электромагнитный инжектор чаще устанавливается на бензиновых двигателях. Напряжение на обмотку возбуждения клапана подается в строго установленное время, заложенное в программе. Оно приводит в действие электромагнит, который подтягивает груз с иглой из клапана, открывая таким образом сопло. В результате этого в камеру сгорания происходит впрыск определенной порции топлива. После того как напряжение в катушке пропадает, игла возвращается в исходное положение.

Электрогидравлическими форсунками снабжают дизельные двигатели. Они состоят из сливного и впускного дросселя, электромагнитного клапана и камеры. Управление подачей в цилиндры происходит путем изменения давления топлива. То есть горючее подается в канал, и как только давление станет достаточным для преодоления сопротивления пружины она поднимется и произойдет впрыск. Такая особенность является главным отличием данного механизма от аналогичных.

Пьезоэлектрические форсунки на сегодня считаются самыми совершенными и перспективными среди всех известных. Устанавливаются исключительно на автомобили с дизельным двигателем и системой подачи топлива Common Rail.

Признаки неисправности форсунок

Как известно основная задача форсунок – это подача горючего для образования топливной смеси в камере сгорания. Соответственно наиболее частая поломка, которая может быть – это засор либо полный ее выход из строя. Определить неисправность в работе инжектора можно по нескольким факторам:

• на холостом ходу двигатель работает нестабильно;
• значительное увеличивается расход топлива;
• мотор плохо запускается, особенно если он холодный;
• иногда появляется много черного дыма из выхлопной системы (если форсунка потекла в камеру сгорания может попадать слишком много топлива);
• временами случаются звонкие хлопки из глушителя;
• авто теряет динамичность, падает мощность, появляются рывки даже при движении по ровной дороге, а также при изменениях нагрузки на двигатель.

Конечно такие признаки могут говорить и о дефектах в других узлах автомобиля, однако в случае их обнаружения рекомендуется все же проверить и форсунки, а при необходимости отремонтировать их либо заменить на новые. Неисправная работа инжектора влечет за собой более быстрый износ двигателя, что приведет к необходимости капремонта.

Причины неисправностей форсунок

Выделяется несколько наиболее частых причин неисправности инжекторных форсунок, к ним относится:

• отсутствие команд с электронного блока управления;
• повреждение обмотки катушки электромагнита;
• засор канала форсунок.

На практике именно засорение чаще всего выводит из строя форсунки.

Как проверить работоспособность форсунок на инжекторных двигателях

На сегодня существует несколько способов проверки форсунок, без снятия их с двигателя автомобиля. Это можно сделать самостоятельно в гаражных условиях. Хотя для более точной и полной диагностики лучше все же обратиться к специалистам автосервиса либо СТО. Ниже приведены методы проверки с пошаговой инструкцией.

Проверка при помощи мультиметра (омметра)

Провести проверку форсунок, не снимая их с машины, можно методом измерения сопротивления. Вначале потребуется узнать форсунки какого типа установлены на вашем авто – высокого или низкого импеданса (электросопротивления среды). Данная информация понадобится в процессе диагностирования. Для проверки форсунок при помощи мультиметра, следует выполнить следующий алгоритм действий:

1. отсоединяется провод высокого напряжения от форсунок;
2. перевести переключатель тестера в режим замера сопротивления на значение 0-200 Ом (у разных приборов верхние пределы могут быть разные);
3. включить зажигание и отсоединить «минусовую» клемму с АКБ;
4. отсоединить разъем от проверяемой форсунки;
5. подсоединить провода мультиметра к контактам форсунки и свериться с показаниями.

На инжекторах с высоким показателем сопротивления обмотки оно должно находится в пределах 11.2-16 Ом, для низких – 2-5 Ом. Если оно сильно отличается – это указывает на поломку инжектора. В таком случае ее следует снять и провести более детальную диагностику.

Помните, проверять следует поочередно все форсунки, таким образом можно узнать какая именно из них вышла из строя.

Стоит учитывать, что напряжение от электронного блока на форсунку подается импульсами, а не постоянно. Поэтому важно проверять не только сопротивление цепи, но и осциллограмму импульсной подачи напряжения, так можно определить пиковое напряжение на узле.

Проверка подачи питания на форсунки

Способ проверить подачу питания на рампу будем рассматривать на примере ВАЗ 2110. Клеммник имеет пять контактов: четыре из них предназначены для подачи питания на форсунки, а пятая (провод розового цвета с черной полосой) это их масса. Проверка проводится в следующей последовательности:

1. отсоединяется фишка питания;
2. тестер или омметр переводится в положение для замера сопротивления;
3. один щуп тестера подсоединяется к общей массе, а второй поочередно к каждому из четырех оставшихся контактов.

При нормальных условиях показатель сопротивления должен быть на уровне 11.8-15.3 Ом. Таким образом вы сможете узнать сопротивление каждого инжектора на рампе.

Исправность работы инжектора можно также определить по вибрации. Неповрежденная форсунка на заведенном моторе слегка вибрирует. Если такого не происходит – ее стоит заменить.

Проверка подачи питания от электронного блока управления довольно простой процесс. Для этого нужно выполнить следующие действия:

1. по очереди от каждой форсунки отсоединяется клеммник;
2. при помощи двух проводов контакты форсунки соединяются с аккумулятором;
3. включается зажигание.

Если инжектор работает хорошо и распыление топлива происходит в пределах нормы, значит неисправна проводка. При таком методе будьте внимательны, чтобы топливо не попало на вас или на участок открытого огня. Форсунку лучше поместить закрытый сосуд.

Проверка пусковой форсунки (моновпрыск)

Перед началом пару слов о моноинжекторах он же моновпрыск. Сегодня они используются все меньше, так как считаются устаревшей системой, однако все еще встречаются на некоторых старых автомобилях, таких как VW, Ауди, Шкода и прочих. В ее конструкции предусмотрена лишь одна форсунка перед дроссельной заслонкой. Проверяется исправность моноинжектора по следующему алгоритму:

1. попарно проверяются контакты на форсунках при помощи мультиметра или омметра (значения должны быть в пределах 1.2-1.6 Ом);
2. во время проверки контактов 1 и 4 следует убедиться в исправности датчика температуры всасываемого воздуха (нормальные значения можно посмотреть в техпаспорте авто);
3. в случае обнаружения расхождений в показаниях, необходимо провести более детальную проверку форсунки.

Часто на моноинжекторных моторах помимо клапанной форсунки встречается и пусковая форсунка. Ее задача заключается в том, чтобы во время запуска двигателя, особенно при низких температурах и высоких оборотах, обеспечить впрыск дополнительного топлива для облегчения старта. Период работы данного узла определяет блок управления (а точнее теплового реле), обычно это не дольше нескольких секунд. После запуска мотора она отключается по ненадобности.

Работает она по тому же принципу, как и инжекторные форсунки. Естественно при эксплуатации автомобиля она также рано или поздно может выйти из строя частично или полностью. Явный симптом неисправности пусковой форсунки являет то, что холодный мотор после запуска сразу глохнет. Проверить ее можно следующим образом:

1. выбирается небольшой мерный сосуд (например, стакан);
2. форсунка снимается с двигателя и устанавливается в этой емкости;
3. на один контакт форсунки подкидывается «плюс» от аккумулятора машины, на второй «масса»;
4. на «плюс» батареи подключается, и реле топливного насоса (таким образом вы вводите его в работу).

При проверке исправности форсунки важно обращать внимание как на угол распыления горючего, так и на его количество. Узнать точную справочную информацию можно в технической документации к модели, установленной на вашем автомобиле. Как пример приведем показатели в системе K-Jetronic. Угол ее распыления в нормальных условиях будет 80°, а количество впрыскиваемого топлива составляет 70-100 см 3 /мин. Соответственно в других типах систем эти показатели могут отличаться.

После проверки работоспособности форсунки моноинжекторного устройства, от нее нужно отсоединить провода, а сам узел насухо протереть чистой ветошью. Исправная форсунка должна быть полностью герметичной, без видимых следов повреждений. Иными словами, при работе из нее не должно подтекать горючее. Подождите несколько минут и посмотрите не появились ли следы топлива на корпусе.

Проверка форсунок на слух

Автомобилисты с большим опытом легко определяют исправность форсунки при работающем двигателе на слух. Для этой цели применяется обычная прямоугольная дощечка или, что еще лучше, стетоскоп.

Один конец дощечки либо чувствительный элемент прибора прикладывается к проверяемой форсунке, а второй к уху. Если узел полностью исправен и находится в нормальном состоянии, то не должно быть никаких посторонних шумов или вибраций, только равномерные щелкающие звуки. В случае неравномерных щелчков или полного их отсутствия, а также при наличии сильных вибраций и стуков, можно судить о том, что форсунка засорена. Чем выше уровень шумов и стуков – тем больше засор.

Проверить форсунки на слух можно и без применения дощечки или стетоскопа, но для этого понадобится опыт. В случае неисправного узла, из блока цилиндров можно услышать приглушённые высокочастотные звуки, похожие на свист или писк. В случае появления таковых на работающем моторе, рекомендуется провести более детальную диагностику форсунок на стенде или рампе.

Проверка баланса форсунок

В качестве примера рассмотрим, как проверяется баланс форсунок на ВАЗ. Последовательность действий следующая:

1. отключается бензонасос;
2. заводится двигатель – таким образом убирается избыточное давление в топливной системе (авто проработает несколько секунд, после чего должно заглохнуть);
3. к топливной системе подключается манометр и бензонасос;
4. к бортовому компьютеру автомобиля подключается ПК с соответствующей программой диагностики.

Далее в этой программе включается и отключается бензонасос, а также форсунки. Действия выполняются в следующей последовательности:

1. включается зажигание;
2. проверяются показания манометра (значение должно быть в пределах 2.8-3 атмосферы);
3. при помощи программы отключается реле топливного насоса;
4. манометр должен зафиксировать небольшое падение давления (примерно до 2.8 атмосфер);
5. включается первая форсунка;
6. снимаются показания с манометра (давление не должно сильно упасть);
7. снова включается бензонасос для восстановления давления до исходного;
8. далее процедура повторяется со всеми форсунками поочередно по той же схеме.

В идеальных условиях все форсунки покажут одинаковое значение падения давления. Если показания какой-либо из них резко отличаются от остальных, значит она скорее всего неисправна и требуется ее дополнительная диагностика.

Проверка инжекторных форсунок на перелив (слив в обратку) для дизельных двигателей с Common Rail

Во время эксплуатации у инжекторных форсунок может возникнуть проблема, которая связана с тем, что горючее из них поступает обратно в топливную систему. Это приводит к тому, что насос не может создать нужного рабочего давления. Как следствие возникают проблемы при запуске двигателя и в процессе его работы.

Для проведения проверки потребуется купить в аптеке медицинские шприцы на 20 мл и систему для капельницы (чтобы подключить шприц, достаточно трубки длиной 45 см). Обнаружить форсунку, скидывающую в обратку больше горючего, чем положено можно придерживаясь следующего алгоритма действий:

1. из шприца вытаскивается поршень (он не потребуется);
2. на работающем моторе подключается один конец шланги к носику шприца, а второй к «обратке» форсунки;
3. подождать две минуты, пока топливо набирается в шприц (если оно набирается);
4. процедура повторяется на каждой форсунке либо можно сделать конструкцию из шприцов и шлангочек для всех форсунок сразу.

На основании полученных данных о наличии и количестве набранного в шприцы горючего можно делать соответствующие выводы:

• шприц пуст – форсунка в рабочем состоянии и полностью исправна;
• объем набранного топлива колеблется в переделах 2-4 мл – форсунка исправна;
• если объем горючего превысил 10-15 мл – форсунка вышла из строя полностью или частично, в любом случае требоваться ее ремонт либо замена;
• свыше 20 мл – седло клапана сильно изношено, поэтому форсунка считается полностью неисправной и ремонту не подлежит, так как он не сможет удерживать рабочее давление топливной системы.

Но стоит понимать, что с помощью такой простой проверки вы не получите полной информации. На количество топлива, которое сбрасывается в обратку при работе мотора влияют много переменных. Возможно форсунка просто забита и требуется ее чистка либо она попросту подвисает и ей необходим ремонт или полная замена. Поэтому такой метод проверки узла позволяет узнать только о его пропускной способности. При нормальных условиях объем топлива, пропускаемый форсунками должен быть примерно одинаковым и находится в пределах 2-4 мл в течении двух минут.

Более точные данные по количеству пропускаемого топлива форсунками можно найти в техпаспорте к своему автомобилю либо силовой установке.

Для продления срока службы форсунок заправляйте транспорт только качественным горючим. Не забывайте своевременно менять топливные фильтры (используйте только оригинальную продукцию от проверенных поставщиков). От этого сильно зависит работа всех систем машины.

Проверка форсунок на рампе

Для этого потребуется отсоединить топливную рейку от двигателя вместе с установленными на ней форсунками. Затем все отключенные электроконтакты снова подключается к рампе и форсункам. После отключения «минусовой» клеммы от аккумуляторной батареи ее нужно вернуть на место. Далее алгоритм действий следующий:

1. рампа размещается в подкапотном пространстве таким образом, чтобы под каждую форсунку была возможность поставить емкость с мерной шкалой;
2. подключаются шланги подачи горючего на рампу, после чего проверяется надежность и герметичность всех соединений;
3. включается зажигание и при помощи стартера немного проворачивается двигатель (делать это лучше с помощником);
4. во время проворачивания помощником двигателя, следует проверить качество работы всех форсунок – топливо должно подаваться одинаково на всех инжекторах;
5. отключается зажигание и проверяется уровень горючего в сосудах – он должен быть примерно одинаковым в каждой емкости.

Разные объемы топлива в мерных сосудах укажут на необходимость очистки или ремонта того, или иного инжектора. При явном недоливе – форсунку следует почистить или заменить на новую. Если после выключения двигателя вы увидели течи горючего на корпусе инжектора – значит он потерял герметичность, а соответственно требуется его замена.

Помимо самостоятельных проверок, можно обратиться к специалистам автосервиса или СТО. С помощью специального оборудования мастера проведут полную диагностику и дадут более развернутые данные по каждому узлу – вы получите информацию не только об эффективности подачи топлива, но и о форме факела при распылении в камере сгорания.

Как продлить срок службы форсунок

Для увеличения срока службы инжектора важно периодически проводить его чистку. По рекомендациям большинства специалистов делать это следует каждые 20-30 тыс. км пробега. Хотя на практике эти цифры можно смело сокращать вдвое до 10-15 тысяч. Это обусловлено не очень качественным топливом, часто продаваемым на малоизвестных заправках. Применение некачественного горючего влечет за собой появление отложений на трущихся деталях, грязи в топливной системе, образование конденсата, засоры в топливном фильтре, коррозия и тому подобное. Все это ведет к перебоям в работе силовой установки, повышенному расходу топлива и падению мощности.

Конечно это негативно сказывается на сроке службы всей топливной системы и никуда от этого не денешься. Однако своевременное проведение техобслуживания поможет продлить работу форсунок и избежать лишних растрат на дорогостоящий ремонт. Правильная процедура очистки форсунок, замена топливных фильтров в сроки и заправка на проверенных АЗС качественным топливом помогут значительно продлить жизнь не только инжекторов, но всего двигателя.

Заключение

Перебои в работе форсунок не критичны для общего состояния двигателя и авто, однако во избежание более дорогого ремонта рекомендуется своевременно устранять неполадки. Чаще выявить неисправную деталь можно и самостоятельно в гараже, однако для более детальной информации лучше обратиться в автосервис.