Форсунка электромагнитная: Виды форсунок

Содержание

Виды форсунок

Форсунка (инжектор), является основным элементом системы впрыска.

Назначение форсунки

Дозированная подача топлива, распыление его в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси. Форсунки нашли свое применение в системах впрыска бензиновых и дизельных двигателей. На современных автомобилях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

Виды форсунок

Форсунки различаются в зависимости от способа осуществления впрыска топлива. Давайте рассмотрим основные виды форсунок:

Электромагнитные форсунки;
Электрогидравлические форсунки;
Пьезоэлектрические форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки

1 — сетчатый фильтр; 2 — электрический разъем; 3 – пружина; 4 — обмотка возбуждения; 5 — якорь электромагнита; 6 — корпус форсунки; 7 — игла форсунки; 8 – уплотнение; 9 — сопло форсунки.

Электромагнитная форсунка нашла свое применение на бензиновых двигателях

, в том числе оборудованных системой непосредственного впрыска. Электромагнитной форсунка имеет простую конструкцию, которая включает электромагнитный клапан с иглой и соплом.

Как работает электромагнитная форсунка

Работа электромагнитной форсунки осуществляется в соответствии с заложенным алгоритмом в электронный блок управления. Электронный блок в определенный момент подает напряжение на обмотку возбуждения клапана. Вследствие этого создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло форсунки, после чего производится впрыск топлива. Когда напряжение исчезает, пружина возвращает иглу форсунки обратно на седло.

Устройство электрогидравлической форсунки

1 — сопло форсунки; 2 – пружина; 3 — камера управления; 4 — сливной дроссель; 5 — якорь электромагнита; 6 — сливной канал; 7 — электрический разъем; 8 — обмотка возбуждения; 9 — штуцер подвода топлива; 10 — впускной дроссель; 11 – поршень; 12 — игла форсунки.

Электрогидравлическая форсунка применяется на дизельных двигателях. Электрогидравлическая форсунка включает электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Как работает электрогидравлическая форсунка

Работа электрогидравлической форсунки основана на использовании давления топлива при впрыске. В обычном положении электромагнитный клапан закрыт и игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Давление топлива на иглу меньше давления на поршень, благодаря этому впрыск топлива не происходит.

Когда электронный блок управления дает команду на электромагнитный клапан, открывается сливной дроссель. Топливо вытекает из камеры управления через сливной дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель препятствует выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали, вследствие чего давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу форсунки не изменяется. Игла форсунки поднимается и происходит впрыск топлива.

Устройство пьезоэлектрической форсунки

1 — игла форсунки; 2 – уплотнение; 3 — пружина иглы; 4 — блок дросселей; 5 — переключающий клапан; 6 — пружина клапана; 7 — поршень клапана; 8 — поршень толкателя; 9 – пьезоэлектрический элемент; 10 — сливной канал; 11 — сетчатый фильтр; 12 — электрический разъем; 13 — нагнетательный канал.

Пьезофорсунка(пьезоэлектрическая форсунка) является самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива в современных автомобилях. Форсунка применяется на дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail. Основные преимущества пьезоэлектрической форсунки в точности дозировки и быстроте срабатывания. Благодаря этому пьезофорсунка обеспечивает многократный впрыск на протяжении одного рабочего цикла.

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Работа пьезофорсунки основана на изменении длины пьезокристалла при подачи напряжения. Пьезоэлектрическая форсунка состоит из: корпуса, пьезоэлемента, толкателя, переключающего клапана и иглы.

Пьезофорсунка работает по гидравлическому принципу. В обычном положении игла прижата к седлу силой высокого давления топлива. Электронный блок подает электрический сигнал на пьезоэлемент и его длина увеличивается, воздействуя на поршень толкателя, открывает переключающий клапан и топливо поступает в сливную магистраль. Давление над иглой падает, и за счет давления в нижней части игла поднимается, что приводит к впрыску топлива. Количество впрыскиваемого топлива зависит от длительности воздействия на пьезоэлемент и давления топлива в топливной рампе.

Электромагнитная форсунка принцип работы

Форсунка (другое название — инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунка используется в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают следующие виды форсунок: электромагнитная, электрогидравлическая и пьезоэлектрическая.

Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.

По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.

Преимуществами пьезофорсунки являются быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла, а также точная дозировка впрыскиваемого топлива.

Это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.

В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.

Количество впрыскиваемого топлива определяется:

• длительностью воздействия на пьезоэлемент;
• давлением топлива в топливной рампе.

нужна ли более расширенная информация о форсунках?

Топливная система претерпела значительные изменения со времён создания первого автомобиля. Такие преобразования коснулись и механизма впрыска, который стал более совершенным. Дозированная подача топливной смеси позволяет плавно регулировать обороты, что приводит к меньшему расходу горючего. Для решения таких задач используются форсунки двигателя, которые и составляют инжекторную систему. Эта технология давно пришла на смену карбюратору и превосходит его по всем параметрам.

Назначение форсунок в работе двигателя

Дозированная подача обеспечивает лёгкость в управлении машиной благодаря детально рассчитанным порциям топлива. Назначение подобной системы позволяет не только уменьшить выброс вредных веществ, но и сделать вождение безопасным. Заложенная в управляющий блок микропрограмма делает автомобиль отзывчивым на малейшие изменения в движении. Набор мощности двигателем в этом случае происходит более динамично, что позволяет учесть малейшие особенности дороги.

Каждая форсунка высокого давления является важным механизмом топливной системы. Точно рассчитанная подача горючего имеет огромное значение для силовой установки машины и позволяет увеличить срок её службы. В современных автомобилях инжектор (форсунка) управляется электроникой и бывает нескольких видов. Подобное оснащение успешно используется на бензиновых и дизельных двс, что делает такую технологию наиболее перспективной. В зависимости от вида и характеристик двигателя, форсунки различаются по методу впрыска, каждый из которых имеет свои особенности.

<div id="yandex_rtb_1" class="lazy lazy-hidden yandex-adaptive classYandexRTB"></div> <script type="text/javascript">if(rtbW>=960){var rtbBlockID="R-A-743962-3";} else{var rtbBlockID="R-A-743962-5";} window.yaContextCb.push(()=>{Ya.Context.AdvManager.render({renderTo:"yandex_rtb_1",blockId:rtbBlockID,pageNumber:1,onError:(data)=>{var g=document.createElement("ins");g.className="adsbygoogle";g.style.display="inline";if(rtbW>=960){g.style.width="580px";g.style.height="400px";g.setAttribute("data-ad-slot","7683656859");}else{g.style.width="300px";g.style.height="600px";g.setAttribute("data-ad-slot","7683656859");} g.setAttribute("data-ad-client","ca-pub-5948177564140711");g.setAttribute("data-alternate-ad-url",stroke2);document.getElementById("yandex_rtb_1").appendChild(g);(adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({});}})});window.addEventListener("load",()=>{var ins=document.getElementById("yandex_rtb_1");if(ins.clientHeight =="0"){ins.innerHTML=stroke3;}},true);</script>

Электромагнитная форсунка

Такой тип инжектора использует бензиновые форсунки и получил широкое распространение. Простая конструкция этого оборудования показывает отличные результаты в автомобильной технике, оснащённой системой непосредственного впрыска. Любая электромагнитная форсунка состоит из управляемого клапана, иглы и сопла. Функционирование этой системы выполняется в соответствии с заложенной программой, что позволяет добиться высокой точности подачи горючего.

Электронный блок полностью контролирует все операции, что исключает любые ошибки при впрыске топливной смеси. Согласно заложенной программе напряжение подаётся на обмотку клапана, что приводит к созданию электромагнитного поля. Под его воздействием сопло освобождается, вследствие чего и производится впрыск топлива. Прекращение подачи напряжения приводит к обратному результату, и пружина возвращает иглу в прежнее положение. Такой метод впрыска топливной смеси имеет высокую точность и задействован на большей части бензиновых двигателей.

Электрогидравлическая форсунка

Использование такой системы можно часто увидеть в автомобилях, оснащённых дизелем. Эту технологию также допускается применять на агрегатах, имеющих систему впрыска Common Rail. Такие инжекторные форсунки состоят из сливной и впускной дроссели, электромагнитного клапана и камеры. Путём изменения давления топлива легко добиться возможности управлять его подачей на цилиндры, и эта особенность является главным отличием инжектора от аналогичных механизмов.

Понять, как осуществляется управление форсункой электрогидравлического типа достаточно просто. В состоянии ожидания электромагнитный клапан всегда закрыт, причём игла форсунки высокого давления прижата к седлу топливом. В этом положении подача горючего невозможна по элементарным физическим причинам. Давление в системе, воздействующее на иглу намного меньше чем на поршень, что не позволяет запустить механизму впрыска.

При подаче сигнала с управляющего блока происходит включение электромагнитного клапана, которое заключается в открытии дроссельной заслонки. Подобный принцип работы форсунки не допускает мгновенного выравнивания давления, что приводит к подъёму иглы и подаче топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Практичное устройство современной форсунки представляет собой наиболее совершенную технологию впрыска. Установка подобного оборудования выполняется на дизельные двигатели, оснащённые системой Common Rail. Состоят такие виды форсунок из переключающего клапана, пьезоэлемента, толкателя и иглы. Скорость циклов впрыска подобного устройства в 4 раза превосходит срабатывание механизмов других типов. Такие возможности позволяют реализовать многократный впрыск топлива за один цикл, а дозировка горючего более совершенна.

Получить такие возможности удалось благодаря использованию особых компонентов. Подача напряжения влияет на характеристики сердечника что обеспечивает впрыск топлива. Пьезокристалл, изменяясь в размерах, давит на поршень толкателя в результате чего открывается клапан и горючее поступает в сливную магистраль. За счёт увеличения давления в топливной системе подымается игла, и происходит впрыск горючей смеси.

В работе такого устройства также используется гидравлический принцип, в основе которого лежит разница давления. Для точно рассчитанного срабатывания не менее важен и пьезоэлемент, в состав которого входят цирконий и палладиум. Такая технология обеспечивает огромную скорость срабатывания и довольно большое усилие, направленное на открытие клапана. Для регулировки количества горючего для впрыска используется соотношение давления в рампе и время воздействия на пьезоэлемент.

Принцип работы форсунок

Система впрыска топлива отвечает за подачу горючего в цилиндр или впускной коллектор двигателя. Чтобы понять, как работает форсунка инжектора, требуется рассмотреть описание топливной системы. Управляемый процесс подачи горючего наиболее важная часть в обеспечении работоспособности двигателя. Инжектор обычно устанавливают перед расположением дроссельной заслонки, именно на этом месте в более старых моделях устанавливался карбюратор. Система впрыска топлива может иметь различную конфигурацию, так насос-форсунка или ТНВД значительно отличаются от Common Rail.

Распределённый впрыск топлива присущ большинству современных автомобилей. Существуют несколько типов форсунок, принцип работы которых имеет свои особенности.

Одновременный – подача горючего осуществляется сразу на все цилиндры, что характеризуется равными показателями расхода топлива на каждый инжектор;
Попарно-параллельный – открытие канала выполняется в парном режиме, причём одна форсунка осуществляет подачу топлива перед циклом впуска, а другая выпуска;
Фазированный – каждый из инжекторов автоматически открывается перед впуском, обеспечивая высокую точность впрыска;
Прямой – подача топлива происходит напрямую в камеру сгорания, что является наиболее продуктивным вариантом.

С помощью насоса высокого давления происходит подача горючего на форсунку, которая может иметь механическое или электрическое исполнение. Ведущие производители автомобилей с начала 90-х перестали устанавливать механические форсунки ввиду несовершенства этой технологии. Ужесточение требований к выхлопным газам и изменение характеристик такой форсунки в процессе эксплуатации привели к переходу на более современные методы подачи горючего.

Устройство инжектора и его назначение

Использование сразу двух топливных форсунок получило широкое распространение и считается самым удобным в работе двигателя. Что касается устройства инжектора, наиболее востребованы одноканальные модели. В такой системе впрыска под определённым давлением подходит распыляемая жидкость, пар или газ, необходимый для распыления. При более детальном рассмотрении схемы инжектора будет хорошо заметен гидравлический разъем, который служит для установки на посадочное место форсунки, которая крепится на рампе.

Такая система имеет высокие требования к герметичности, и уплотнительные кольца обеспечивают надёжную установку инжектора. В нижней части такого устройства имеются специальная распылительная пластина, а электрический разъём используется для управления соленоидом. С помощью насоса регулируется давление форсунок, которое зависит от типа топливной системы. Наиболее важным элементом инжектора является сопло, обеспечивающее впрыск горючего.

Среди таких устройств, форсунки высокого давления занимают особое место. Системы Common Rail или ТНВД создают необходимые условия для впрыска, а струя распыла топлива зависит от геометрии камеры внутреннего сгорания. Детали инжектора, кроме функциональных элементов, включают фильтрующую сетку, распылитель и пружину, обеспечивающую обратное движение иглы.

Преимущества использования инжектора

Ресурс, которым обладают форсунки высокого давления, не идёт ни в какое сравнение с карбюраторной моделью управления. Система, контролируемая электроникой, имеет ряд преимуществ, которые ощутимы сразу после запуска двигателя.

Система дозированного впрыска даёт ощутимую экономию топлива;
Увеличение мощности силового агрегата и его динамических показателей;
Огромный ресурс работы и отсутствие необходимости в обслуживании;
Простота запуска силовой установи независимо от погодных условий;
Меньший износ двигателя и плавность при наборе скорости;
Приемлемый уровень выхлопных газов.

Эффективность работы инжекторного двигателя превосходит системы прошлого поколения и представляет собой точно отлаженный механизм. Электронное управление даёт возможность задействовать форсунки низкого давления или систему Common Rail для наиболее точной подачи топлива. Карбюратор чрезвычайно редко выходит из строя, а отсутствие необходимости периодической настройки делает такую систему удобной в эксплуатации.

Форсунка (инжектор), является основным элементом системы впрыска.

Назначение форсунки

Виды форсунок

Электромагнитные форсунки ;
Электрогидравлические форсунки ;
Пьезоэлектрические форсунки.

Устройство электромагнитной форсунки

Электромагнитная форсунка нашла свое применение на бензиновых двигателях, в том числе оборудованных системой непосредственного впрыска. Электромагнитной форсунка имеет простую конструкцию, которая включает электромагнитный клапан с иглой и соплом.

Как работает электромагнитная форсунка

Устройство электрогидравлической форсунки

Как работает электрогидравлическая форсунка

Устройство пьезоэлектрической форсунки

Пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка) является самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива в современных автомобилях. Форсунка применяется на дизельных двигателях с системой впрыска Common Rail. Основные преимущества пьезоэлектрической форсунки в точности дозировки и быстроте срабатывания. Благодаря этому пьезофорсунка обеспечивает многократный впрыск на протяжении одного рабочего цикла.

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Устройство инжектора и принцип работы инжектора на автомобилях

На сегодняшний день инжекторный (или, говоря по-научному, впрысковый) двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива).

Содержание статьи:

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10% за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
Легкость пуска независимо от погодных условий.

Виды инжекторных систем

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электрические элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует 3 типа инжекторных систем, различающихся по типу подачи топлива:

Центральная;
Распределенная;
Непосредственная.

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У этого инжектора топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

Система непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска – разновидность распределенной и на данный момент самая совершенная. Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом. Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она очень сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Виды электронных форсунок

Существует классификация электронных форсунок, основывающихся на способе впрыска топлива. Выделяют такие три разновидности:

Электромагнитная. Зачастую характерна для бензиновых ДВС (и с прямым впрыском тоже). Конструкцию нельзя назвать очень сложной, а основными составляющими её частями выступают клапан с иголкой (электромагнитный), сопло. Контроль за работой указанной форсунки выполняется с помощью ЭБУ, обеспечивающего на обмотке клапана напряжение в наиболее подходящий для этого момент.
Электрогидравлическая. По большей части используют на дизельных движках. Являет собой электромагнитный клапан, дополненный камерой управления, а также сливным и впускным дросселями. Рабочий принцип этой разновидности форсунок основывается на участии давления самой топливной смеси в любой момент работы. За деятельностью электрогидравлической форсунки следит ЭБУ, именно он отправляет рабочие сигналы электромагнитному клапану.
Пьезоэлектрическая. Считается наиболее удачным устройством среди всех представленных, но может работать только на дизельных агрегатах с системой впрыска Common Rail. Основное преимущество этого типа — быстрота реакции, что гарантирует многократную подачу топлива за один полный цикл. В основе работы пьезоэлемента — гидравлический принцип действия (как и в предыдущем варианте), предусматривающий срабатывание поршня толкателя за счёт увеличения длины пъезоэлемента под воздействием электрического сигнала ЭБУ. Количество подаваемого за один раз топлива определяется продолжительностью такого воздействия и давлением топливной смеси в топливной рампе.

Принцип работы инжектора

Принцип работы инжектора на автомобилях можно условно поделить на 2 части — механическую составляющую и электронную.

К механической части инжектора относится:

топливный бак;
электрический бензонасос;
фильтр очистки бензина;
топливопроводы высокого давления;
топливная рампа;
форсунки;
дроссельный узел;
воздушный фильтр.

Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенную со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Современная форсунка – электромагнитная, в ее основе лежит соленоид. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Основным элементом электронной части является электронный блок, состоящий из контроллера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

Лямбда-зонд, устанавливается в выпускной системе авто, определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах;
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента, определяет количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами;
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), установлен в дроссельном узле, подает сигнал о положении педали акселератора;
Датчик температуры силовой установки, располагается возле термостата, регулирует состав смеси в зависимости от температуры мотора;
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ), установлен возле шкива коленчатого вала;
Датчик детонации, расположен на блоке цилиндров;
Датчик скорости, установлен на коробке передач;
Датчик фаз,предназначен для определения углового положения распредвала, установлен в головке блока.

Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от всех датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.

На основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.

При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.

Преимущества инжектора и его недостатки

Если бы в этой системе не было преимуществ, инжекторы не получили бы столь широкое распространение. Надежность инжектора многие могут оспорить, ведь автомобилисты нередко сталкиваются с проблемами и неизлечимыми болезнями системы. Тем не менее, в технологии намного больше плюсов, которые привлекают покупателей и дарят определенные выгоды в поездке.

+ Преимущества	— Недостатки
реальное понижение расхода топлива — инжектор может экономить, благодаря интеллектуальному управлению подачей топлива;	чистка форсунок — если вы заливаете не слишком качественный бензин или не меняете вовремя фильтры топлива, форсунки будут забиваться и перестанут распылять бензин;
полное сгорание бензина — при правильных настройках инжектор обеспечивает полное сгорание топлива и определенную интенсивность поездки;	прошивка «мозгов» в нужных режимах — на старых машинах иногда получается достичь невероятных результатов от перепрошивки, ведь технологии движутся вперед;
более выразительная динамика двигателя — водителю не приходится долгое время ожидать реакции при нажатии педали газа;	замена бортового компьютера на более функциональный вариант ЭБУ для вашей модели автомобиля с подходящими настройками;
возможность смены прошивки — с помощью простой процедуры чип-тюнинга можно полностью изменить параметры авто;	регулярная смена фильтров, как воздушного, так и топливного, с целью обеспечения нормальной работы инжектора;
технологичность и современность — машина с инжектором зачастую выбрасывает в атмосферу значительно меньше вредных веществ;	использование качественного топлива в соответствии с предписанными производителем нормами и подходящим октановым числом;
устойчивая работа в любых условиях — для хорошей работы инжектора не требуется ручное управление заслонкой воздуха, двигатель хорошо заводится в мороз.	регулярный сервис, своевременное обращение внимания на определенные недостатки работы автомобиля.

Несмотря на то, что инжектор дороже в обслуживании и более прихотлив к качеству бензина, его надежность и возможность широкой настройки параметров опережает на сотни шагов вперед карбюратор. В конце концов, за определенный пробег два типа мотора могут выйти одинаково в цене, только карбюратору нужно будет чаще уделять внимание, а инжектор сделать один раз и надолго.

И напоследок представляем вашему вниманию видео для более полного понимания принципа работы инжектора.

Дизельные электромагнитные форсунки. — Автоэлектрика

Требование к экологической безопасности повышаются постоянно. В результате производители дизельных двигателей разрабатывают новые системы топливоподачи. Для повышения качества топливовоздушной смеси и полнейшего сгорания топлива прежде всего повышают давление топлива. Более того дизельные электромагнитные форсунки обеспечивают точную подачу топлива в цилиндры двигателя. Самый простой и эффективный способ регулировки подачи топлива в цилиндры, это применение дизельных электромагнитных форсунок. На данный момент так же существуют форсунки с пьезо управлением. Все эти форсунки схожи по конструкции с механическими форсунками.

В этой статье остановимся подробнее на форсунках с электромагнитным приводом. То есть на форсунках имеющих электромагнитную катушку. Эти форсунки являются гибридом механической дизельной форсунки и электромагнитной форсунки бензинового двигателя. Как устроена и работает форсунка бензинового двигателя можно прочитать в статье «Инжекторная форсунка». Так как давление топлива на дизельном двигателе более 1500 атмосфер, то применение электромагнитных форсунок бензинового двигателя не возможно.

Устройство дизельной электромагнитной форсунки.

Дизельные электромагнитные форсунки состоитят из корпуса, в котором располагаются клапана, возвратные пружины, каналы. На конце форсунки располагается распылитель. Название и расположение элементов форсунки видно на картинке ниже. Подключение магистрали высокого давления к форсунке осуществляется по средствам штуцера. Более того к форсунке подключается магистраль для обратного слива лишнего топлива. Основным элементом управления форсункой является электромагнитная катушка, которая подключается к электропроводке автомобиля по средствам разъёма.

Распылитель форсунки перекрывается иглой, которая плотно притирается к стенкам распылителя. Электромагнитный управляющий поршень, аналогично якорю бензиновой форсунки перемещается за счёт электромагнитного поля катушки. Управляющий поршень воздействует на клапан камеры управления. В результате поднятие иглы форсунки осуществляется не непосредственно электромагнитной катушкой, а топливом, за счёт разницы давлений.

Принцип работы дизельной электромагнитной форсунки.

В отличие от бензиновой форсунки, дизельная форсунка работает под большим давлением, почти 1800 атмосфер. В результате подача топлива происходит не за счёт электромагнитной катушки, а за счёт давления подаваемого топлива. Следовательно управление форсункой осуществляется клапаном камеры управления. При работе топливного насоса высокого давления происходит подача топлива по каналу высокого давления, через дроссельное отверстие к нижней части иглы. Точно так же через дроссельное отверстие топливо поступает в управляющую камеру. В результате давление под иглой форсунки и в камере управления становится одинаково. Благодаря дроссельным отверстиям давление в камере управления повышается медленнее, чем под иглой. Под действием пружины игла при этом остаётся прижатой к седлу, следовательно топливо не поступает к распылителю.

При подаче импульса на дизельную электромагнитную форсунку происходит перемещение электромагнитного управляющего поршня вверх. Это освобождает шарик клапана камеры управления. Из-за разницы давления топлива в камере управления происходит открытие клапана. В результате топливо из камеры перетекает в магистраль возврата топлива. Следовательно давление в камере управления падает, что приводит к разнице давлений топлива под иглой форсунки и над поршнем управления. Под действием давления игла поднимается, следовательно топливо поступает через распылитель в цилиндр. Дроссельные отверстия обеспечивают разность скорости падения давления под иглой и камерой управления.

При снятии питания с катушки под воздействием возвратной пружины происходит возврат электромагнитного поршня в исходное положение. В результате происходит закрытие клапана камеры управления. В результате происходит повышение давления в камере управления. Под действием повышенного давления происходит перемещение управляющего поршня вверх, который воздействует на иглу форсунки, то есть закрывает её.

Особенности электромагнитных дизельных форсунок.

Электромагнитные форсунки имеют важное преимущество перед механическими форсунками. Прежде всего они позволяют более точно дозировать подаваемое топливо. Также имеется возможность многократного впрыска топлива. Кроме того впрыск топлива производится в самый подходящий момент. Наконец, электромагнитные дизельные форсунки более тонко распыляют топливо, потому что работают при повышенном давлении почти 1800 атм. В результате этого топливо лучшего смешения его с воздухом.

В отличие от форсунок бензинового двигателя при производстве форсунок их характеристики не одинаковы, то есть они отличаются от эталона. Это приводит к различной подаче топлива ы цилиндры. Для компенсации этого недостатка каждая форсунка проходит испытания, при которых проверяют характеристики при нескольких параметрах. После этого на корпус форсунки наносится код для корректировки подачи топлива. При смене форсунок при помощи диагностического оборудования этот код вводится в память блока управления. В зависимости от производителя код может быть различного вида.

admin 06/04/2020«Если Вы заметили ошибку в тексте, пожалуйста выделите это место мышкой и нажмите CTRL+ENTER» «Если статья была Вам полезна, поделитесь ссылкой на неё в соцсетях»

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Как правило, на сегодня, большое количество автомобилей оборудуются специальными системами впрыска горючего. Интересно будет узнать, о том что идея о внедрении такой системы в автомобильный мир появилась уже в далеких 50-х годах. Так, 1951 год стал годом рождения первой системы впрыска топлива, именно в этом году компания Bosch укомплектовала ею 2-х тактный двигатель купе Goliath 700 Sport.

Последователем Bosch стал Mercedes-Benz 300 SL, который подхватил эстафету в 1954 году. И вот, уже в конце 70-х годов началось массовое, серийное введение инжекторных систем впрыска топлива. Как оказалось на практике, впрыск топлива имеет множество достоинств и отличных характеристик, по которым такая система превосходит карбюраторную подачу топлива. От карбюраторного принципа смесеобразования система впрыска топлива отличается более безошибочной дозировкой топлива, а следовательно, и большей экономичностью и приемистостью автомобильного транспорта. Также система впрыска топлива славится меньшей токсичностью выхлопных газов. Можно сделать такой вывод, что переоценить работу системы впрыска топлива практически невозможно.

Форсунка является одной из аниболее важных частей системы впрыска топлива, поэтому она во многом и определяет эффективность и надежность работы движка. Однако, именно она работает в наиболее тяжелых условиях. Каждому автолюбителю важно знать что это за деталь и как она работает, дабы в случае какой-либо неисправности системы впрыска топлива произвести правильную диагностику поломки, ведь именно от состоянии форсунки зависит хорошая работоспособность самой системы. В данной статье мы акцентируем внимание именно на строении форсунки, ее видах и принципе работы. Итак, начнем.

Типы инжекторных форсунок

Для начала давайте разберемся, что такое форсунка и какое ее предназначение. Деталь форсунки (по-другому можно назвать инжектором) представляет собой конструктивный элемент системы впрыска горючего. Главными тремя функциями, которые выполняет форсунка являются дозированная подача топлива, распыление данной топливной жидкости в камере сгорания (другими словами – впускной коллектор), а также возникновение топливно-воздушной смеси.

Как правило, форсунка приводится в эксплуатацию в системах впрыска топлива как дизельных, так и двигателей, работающих на бензине. Если говорить о современных двигателях, установленные в них форсунки руководствуются электронным управлением впрыска. Данную деталь принято разделять на три типа, в зависимости от способа произведения впрыска.

Итак, существуют такие три вида форсунки:

1. Электрогидравлическая

2. Электромагнитная

3. Пьезоэлектрическая

Теперь о каждом виде поподробнее.

Форсунка электромагнитная

Данную форсунку, как правило, принято устанавливать именно на бензиновых движках, в том числе укомплектованных системой непосредственного впрыска. Сама по себе электромагнитная форсунка имеет довольно обычное строение и состоит непосредственно из электромагнитного клапана с иглой и сопла. Работает такая форсунка по своеобразному принципу. В соотношении с заложенным алгоритмом, установленный электронный блок управления способен обеспечить в нужный момент передачу напряжения прямиком на обмотку возбуждения клапана. В этот момент создается своеобразное электромагнитное поле, которое может преодолевать усилие пружины, втянуть якорь с иглой и отпустить сопло. После проделанной операции осуществляется впрыск топлива. После того момента, как напряжение исчезнет, пружина возвращает иглу форсунки обратно на седло.

Форсунка электрогидравлическая

Как правило, электрогидравлическую форсунку принято приводить в действие на двигателях использующих дизель, в том числе и таких, которые укомплектованы системой впрыска Common Rail. Сама по себе электрогидравлическая форсунка состоит из впускной и сливной дроссели, камеры управления, а также электромагнитного клапана. Такая форсунка приводится в эксплуатацию по принципу применения в процессе работы давления топлива, как при произведении впрыска, так и при его окончании.

Как правило, на начальной позиции электромагнитный клапан обесточен и находится в закрытом состоянии, игла форсунки прислоняется к седлу благодаря мощности давления топлива на поршень, которое имеет место в камере управления. В этом случае впрыск топлива не производится. В этот момент давление топлива на иглу ввиду несоответствии площадей контакта порядка меньше чем давление на поршень.

Электронный блок управления посылает сигнал и по его команде в работу включается электромагнитный клапан, который осуществляет открытие сливной дроссели. В свою очередь, топливо, которое выходит из камеры управления, начинает проходить через дроссель прямиком в сливную магистраль. В таком случае, дроссель способна воспрепятствовать скорой стабилизации давлений в камере управления и впускной магистрали. Таким образом, происходит снижение давления на поршень, но давление топлива на иглу остается на прежнем уровне. Под воздействием давления игла двигается вверх и происходит впрыск топлива.

Форсунка пьезоэлектрическая

Пьезоэлектрическая форсунка является самым совершенным и надежным устройством, которое способно обеспечить впрыск горючего. Такую форсунку, как правило, устанавливают на двигателях, использующих дизель, которые укомплектованы системой впрыска Common Rail. Такой вид форсунки имеет много достоинств, среди которых имеет место быстрота срабатывания Данная форсунка превосходит всех своих оппоненток и является самым надежным устройством, обеспечивающим впрыск горючего.

Преимуществом пьезофорсунки является быстрота срабатывания, которая в четыре раза превышает быстроту электромагнитного клапана. Из этого следует осуществимость многократного впрыска горючего в период одного цикла, а также безошибочная дозировка впрыскиваемого горючего.

Вся операция происходит благодаря использованию пьезоэффекта в руководстве форсункой, который был основан на изменении показателей длины пьезокристалла под воздействием напряжения. Вся конструкция пьезоэлектрической форсунки состоит из пьезоэлемента, переключающего клапана, толкателя, а также иглы, которые умещаются в корпусе. Пьезофорсунка приводится в работу по такому же принципу как и электрогидравлическая, а именно по гидравлическому. В связи с высоким давлением горючего, игла, находящаяся на исходной позиции, посажена на седло.

Во время подачи электрического сигнала на пьезоэлемент, производится увеличение его длины, при этом это позволяет пьезоэлементу толкать усилие непосредственно на поршень толкателя. В этот момент, переключающий клапан приходит в открытое состояние и топливо проходит в сливную магистраль. При этом падает давление, которое находится выше иглы. При этом, за счет давления в нижней части игла идет вверх и происходит впрыск горючего. Как правило, количество впрыскиваемого топлива может определяться длительностью воздействия на пьезоэлемент, а также уровнем давления горючего в топливной рампе.

Принцип работы форсунки инжектора

Для того, чтобы разобраться в принципе работы форсунки, нужно в общем понять работу всей системы впрыска топлива. Итак, данная система производит подачу горючего в цилиндр двигателя либо во впускной коллектор по принципу прямого впрыска благодаря форсунке, или как принято называть еще, инжектора. Исходя из этого, все автомобили, которые комплектуются такой системой, получают название инжекторных.

Классифицирование инжекторного впрыска проводится в зависимости от того, какой принцип работы инжектора, а также по месту его установки и суммарному количеству инжекторов. Как правило, центральный впрыск топлива осуществляется по такому принципу: во всеобщий впускной трубопровод, с помощью форсунки впрыскивается топливо на все цилиндры двигателя.

Форсунку, как мы уже упоминали, принято устанавливать именно перед дроссельной заслонкой, в том месте, где должен находиться карбюратор. Она показывает низкое сопротивление обмотки электромагнита (до 4-5 Ом). Как же распределяется впрыск? С помощью отдельных форсунок происходит впрыск топлива во впускные трубопроводы каждого имеющегося цилиндра. Они занимают место у основания впускных трубопроводов (как правило, у корпуса головки блока цилиндров) и отличаются довольно-таки высоким сопротивлением обмоток электромагнитов (до 12-16 Ом). Он может быть и меньшим, но при условии наличия дополнительного блока сопротивлений.

Как известно, большинство современных автомобилей снабжаются системой именно распределенного впрыска топлива. Как мы уже говорили, она работает по принципу, что отдельная форсунка отвечает за свой цилиндр. Важно знать, что каждая система распределенного впрыска топлива делится на четыре разных типа:

1. Одновременный

2. Попарно-параллельный

3. Фазированный

4. Прямой

Теперь о каждом поподробнее. Одновременный тип характеризируется подачей горючего от всех форсунок системы одновременно во все цилиндры. Что ж, название говорит само за себя. Попарно-параллельный тип впрыска подразумевает парное открытие форсунок, при котором, одна открывается непосредственно пред циклом впуска, а вторая — перед циклом впуска. Главной отличительностью этого типа является применение попарно-параллельный принцип открытия форсунок в момент запуска двигателя, или же в период аварийного режима неисправности датчика положения распредвала. В период эксплуатации автомобиля, то есть во время движения, в работу включается фазированный впрыск топлива. Это тип впрыска. При котором каждый инжектор открывается перед тактом впуска. Наконец, прямой тип впрыска происходит непосредственно в камеру сгорания.

Некоторые автомобили новейшего поколения могут похвастаться подачей топлива непосредственно в камеру сгорания (это и есть непосредственный впрыск). Отличительной чертой форсунок таких двигателей является наличие высокого рабочего напряжения электромагнита, которое достигает до 100 В. Маркировки форсунок отражают фабричную, или торговую, марку либо название, а также каталожный номер, или наименование и номер серии.

Как правило, горючее подается к форсунке под определенным давлением, которое зависит от режима работы движка. Принцип действия инжектора предполагает использование сигналов микроконтроллера, который в свое время получает данные от датчиков. Поступившие на электромагнит электрические импульсы, которые исходят от блока управления, заставляют работать игольчатый клапан, который открывает и закрывает канал форсунки. Все количество топлива которое распыляется зависит от длительности импульса, которая задается непосредственно блоком управления. Если говорить о форме и направлении распыляемого факела очень важны при смесеобразовании и определяются количеством и расположением распылительных отверстий.

Как правило, если топливо впрыскивается во всеобщий трубопровод с помощью одной форсунки, то это называется системой моновпрыска. Такая система на сегодня не пользуется особым спросом среди автомобилестроителей. Большинство автопроизводств предпочитают использовать сразу две форсунки в системе впрыска.

Как ни крути, но как и любая другая система, инжекторная ситсема имеет и свои недостатки, среди которых достаточно высокая цена на узлы инжектора, низкая уровень ремонтопригодности, высокие запросы по поводу состава и качества горючего, крайняя необходимость использования специального оборудования для диагностики каких-либо поломок, и, конечно же, довольно высокие ценовые показатели стоимости ремонта.

Как устроена форсунка инжектора

А теперь давайте рассмотрим конструкцию форсунки, из чего же она состоит.Каждому автолюбителю известно, что подача топлива в форсунках происходит преимущественно сверху вниз.Если говорить в общих чертах, можно сказать, что форсунка состоит из одного, реже двух каналов. Как правило, по первому к выходу подходит распыляемая жидкость, а по второму проходят жидкость, пар, газ, который служит для распыления первой жидкости. Как показывает практика, чистая и качественная форсунка способна дать конусообразный распыл, а факел получается непрерывный и ровный.

Если детализировать построение форсунки, можно сказать, что она, в первую очередь состоит из корпуса. В верхней части корпуса можно отыскать так называемый гидравлический разъем, который, в свою очередь, закрепляется к топливной рампе.Благодаря наличию насоса и обратного клапана в рампе непрерывно поддерживается установленное давление горючего. Известно, что форсунка прикрепляется к топливной рампе посредством специального зажимного устройства.

Нижнюю часть форсунки занимает распылительная пластина с отверстиями для впрыскивания топлива. Для того, чтобы обеспечить герметичность соединения сверху и снизу находятся специальные уплотнительные кольца. С одной стороны форсунки находится электрический разъем, который используется для управления соленоидом форсунки.Весь основной механизм находится внутри форсунки и состоит из фильтрующей сетки, электромагнитной обмотки, седлом клапана, пружины, игольчатого клапана с якорем соленоида и запорным сферическим элементом, а также распылительной пластины. Сопло принято считать самым важным элементом форсунки.

Где в автомобиле находятся форсунки?

Тип впрыска топлива	Расположение форсунок
Центральный впрыск	Одна или две форсунки располагаются во впускном трубопроводе перед дроссельной заслонкой. Таким образом, форсунка заменяет устаревшую технологию – карбюратор.
Распределенный впрыск	Для каждого цилиндра установлена своя форсунка, которая осуществляет впрыск топлива во впускной трубопровод цилиндра. Форсунка располагается у основания впускного трубопровода
Непосредственный впрыск	Форсунки располагаются в верхней части стенок цилиндра и впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания.

Функции и виды форсунок

Топливная форсунка, или инжектор, представляет собой своеобразный клапан, работа которого контролируется блоком управления (ЭБУ) двигателя. Это позволяет подавать топливо, находящееся под высоким давлением, строго ограниченными порциями и в заданный момент времени. В зависимости от типа системы впрыска форсунка может устанавливаться в различных местах. Так, при моновпрыске она располагается перед дросселем во впускном трубопроводе. В системе с распределенным впрыском форсунки устанавливаются в ГБЦ перед клапанами. При этом для каждого цилиндра предусматривается свой отдельный инжектор. В двигателях с непосредственным впрыском форсунки находятся в верхней части цилиндра, подавая топливо сразу в камеру сгорания.

По способу управления (типу привода) инжекторы разделяют на следующие типы:

механические;
электромагнитные;
электрогидравлические;
пьезоэлектрические.

Устройство механической форсунки

Механические форсунки применяются на дизелях. Принцип их работы основан в воздействии усилия давления топлива на запорную пружину. Когда давление в системе выше сопротивления пружины, игла поднимается и происходит впрыск. После того как давление падает, игла возвращается в исходное положение. Стоит отметить, что давление таких форсунок дизельных двигателей очень низкое, а потому они редко применяются в современном автомобилестроении.

Электромагнитные и гидромеханические инжекторы могут иметь:

клапан форсунки со сферическим профилем;
штифтовой клапан;
дисковый клапан.

Как устроена электромагнитная форсунка двигателя

Такой тип инжекторов используется преимущественно в бензиновых системах, включая двигатели с непосредственным впрыском. По функциональному назначению электромагнитные форсунки разделяются на пусковые (например, в системе «K-Jetronic») и рабочие. Последние могут быть центральными (выполняют точечный впрыск) и индивидуальными (распределяют топливо по цилиндрам).

Читайте также: Виды и особенности работы систем впрыска бензиновых двигателей

Устройство электромагнитной форсунки

Конструктивно электромагнитная форсунка самая простая. Ее основными элементами являются:

герметичный корпус;
разъем для подключения к электрической цепи;
запирающая пружина;
обмотка возбуждения клапана;
якорь электромагнита;
игла;
уплотнители;
сопло;
фильтр-сеточка форсунки;
распылитель.

В заданный момент времени ЭБУ двигателя подает напряжение на обмотку возбуждения, что обеспечивает формирование электромагнитного поля, воздействующего на якорь с иглой. В этот момент усилие сжатия пружины становится меньше магнитной силы, якорь втягивается, игла поднимается и освобождает сопло инжектора. Управляющий клапан форсунки двигателя открывается, и происходит впрыск топлива под высоким давлением. Когда блок управления прекращает подачу энергии на обмотку, пружина возвращает иглу в исходное положение.

Вопреки расхожему заблуждению, сама электромагнитная форсунка бензинового двигателя не создает давление. Давление в системе создается топливным насосом.

Электромагнитные инжекторы подбираются в зависимости от мощности двигателя. Прежде всего, необходимо знать, какое сопротивление у форсунок. В заводском исполнении они бывают низкоомные (2-6 Ом) и высокоомные 12-16 Ом. При низком сопротивлении может быть установлен дополнительный резистор в 6-8 Ом, который снизит потребление тока.

Принцип действия электрогидравлической форсунки

Устройство электрогидравлической форсунки двигателя

Электрогидравлический инжектор (насос-форсунка) — это форсунки топливные дизельные. Они подходят для типовых ТНВД и систем Common Rail. Состоят такие форсунки из следующих элементов:

сопло;
пружина;
камера управления;
дроссель слива;
якорь электромагнита;
магистраль слива топлива;
разъем для подключения к электрической цепи;
обмотка возбуждения;
штуцер подачи топлива;
дроссель на впуске;
поршень;
игла распылителя.

В момент начала цикла управляющий электромагнитный клапан форсунки полностью закрыт. Топливо в системе давит на поршень, находящийся в камере управления, а игла инжектора плотно прижата к седлу. ЭБУ двигателя подает напряжение на обмотку возбуждения электромагнитного клапана. Дроссель слива открывается, и топливо поступает в сливную магистраль.

Дроссель впуска, в свою очередь, не позволяет мгновенно выровнять давление на впуске и в камере управления. Таким образом, на некоторый промежуток времени усилие, воздействующее на поршень, уменьшается, а давление на иглу остается высоким. Эта разность давлений и обеспечивает подъем иглы и впрыск топлива.

Особенности работы пьезоэлектрической форсунки

Устройство пьезоэлектрической форсунки двигателя

Это исключительно дизельная форсунка, которая считается наиболее прогрессивной, поскольку обеспечивает более быстрое срабатывание, максимально точную дозировку и позволяет выполнять многократный впрыск на протяжении одного цикла. Она применяется в дизельных двигателях Common Rail. Пьезоэлектрические форсунки двигателя состоят из таких деталей:

игла;
уплотнители;
блок дросселей;
пружина запора иглы;
переключающий клапан форсунки;
пружина клапана;
поршень клапана;
пьезоэлемент;
сливная магистраль;
поршень толкателя;
фильтр;
разъем для подключения к цепи питания;
нагнетательная магистраль.

Принцип работы такого инжектора основан на изменении длины пьезоэлемента при подаче на него напряжения. В начальном положении игла под воздействием давления топлива посажена на седло. Когда ЭБУ двигателя посылает сигнал на пьезоэлемент, последний, изменяя длину, воздействует на поршень толкателя. Переключающий клапан форсунки открывается, и топливо подается на слив. Аналогично электрогидравлическим системам, создается разность низкого давления над иглой и высокого под ней, и она поднимается, выполняя впрыск дизтоплива. Количество последнего при этом регулируется длительностью подачи напряжения на пьезоэлемент пьезофорсунки и давлением в топливной рампе двигателя.

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного

Инжектор представляет собой принципиально другой способ подачи топлива в камеру сгорания по сравнению с карбюратором. Другими словами, в инжекторном моторе наибольшие конструктивные изменения коснулись системы питания и топливоподачи. В карбюраторном двигателе бензин смешивается с определенной частью воздуха во внешнем устройстве (карбюраторе).

После образовавшаяся топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндры двигателя. Инжекторный двигатель имеет специальные инжекторные форсунки, которые дозировано впрыскивают горючее под давлением, после чего происходит смешение порции топлива с воздухом. Если сравнивать эффективность подачи горючего инжектором и карбюратором, мотор с инжектором оказывается до 15%!мощнее. Также отмечается существенная экономия топлива на разных режимах работы двигателя.

Форсунка дизеля, виды форсунок дизельных двигателей, устройство и принцип действия

На дизельных моторах, а том числе и на тех, которые оснащены системой впрыска «Common Rail», применяют электрогидравлические форсунки. В конструкцию данного устройства входит — электромагнитный клапан, камера управления, а также сливная и впускная дроссели.

Принцип работы такого оборудования основывается на использовании давления топлива при впрыске, а также, после его прекращения. В исходном положении электромагнитный клапан полностью закрыт и обесточен, игла прибора прижата к седлу при помощи давления на поршень горючего в камере управления. Впрыск топлива в таком положении не производится. Стоит отметить, что давление горючего на иглу, в данной ситуации, меньше давления, которое производится на поршень, в результате разности площадей контакта.

После команды ЭБУ, срабатывает электромагнитный клапан и производится открытие сливной дроссели. Топливо, которое находится в камере управления, при этом, вытекает через дроссель в сливную магистраль. Впускной дроссель является препятствием, чтобы осуществилось быстрое выравнивание давлений во впускной магистрали и камере управления. Постепенно происходит уменьшение давления на поршень, однако давление горючего, осуществляемое на иглу, не изменяется, в результате чего осуществляется поднятие иглы и впрыск горючего.

Рабочие параметры и неисправности инжекторов

Одной из основных характеристик форсунки является факел распыла. Для обеспечения корректной работы двигателя топливо должно распыляться под высоким давлением и на большую площадь. При этом размеры капель горючего должны быть как можно меньше. Это позволяет ускорить процесс сгорания и уменьшить расход топлива. Если же подача бензина или дизеля будет осуществляться струей, возникнут провалы в работе мотора, увеличится количество сажи в выхлопе. Происходит это, когда распылитель инжектора загрязняется.

Также важным параметром является время впрыска форсунок, или лаг открытия и закрытия. Он зависит от множества параметров напряжения, уровня давления и типа топлива. Измеряется лаг лабораторным методом, в ходе которого определяется количество пролитого топлива за единицу времени.

Несмотря на сложное устройство, топливные инжекторы имеют длительный срок эксплуатации. В среднем он составляет от 100 до 150 тысяч километров пробега. Основным требованием для обеспечения продолжительности работы форсунок является качество топлива и своевременный технический осмотр автомобиля.

(2 оценок, среднее: 5,00 из 5) Загрузка…

Устройство простейшего инжектора

Инжектор включает в себя такие исполнительные элементы, как:

бензонасос (электрический),
ЭБУ (контроллер),
регулятор давления,
датчики,
форсунка (инжектор).

Соответственно, схема инжектора: электробензонасос подает топливо, регулятор давления поддерживает разницу давления в инжекторах (форсунках) и воздухом впускного коллектора. Контроллер, обрабатывает информацию от датчиков: температуры, детонации, распредвала и коленвала, и управляет системами зажигания, подачи топлива и так далее.

Всем хороша инжекторная система впрыска топлива, но и она не обошлась без своих особенностей. Приверженцы карбюраторов, называют их недостатками. Особенностями инжектора смело можно назвать: достаточно высокая стоимость узлов инжектора, низкая ремонтопригодность, высокие требования к качеству и составу топлива, необходимость специального оборудования для диагностики, и высокая стоимость ремонтных работ.

Пьезофорсунка, достоинства

Высокий КПД форсунки.
Снижение шума в процессе работы мотора.
Возможность перемены давления впрыска.
Увеличение быстродействия форсунки.

Электромагнитная форсунка

Электромагнитная форсунка.

(Элементарные вещи, которые нужно знать и, желательно, не забывать.)

1. Пролог.

Приведенная ниже картинка, безусловно, далека от идеала. Но за первые 10 минут поиска в Яндексе лучше не нашлось. Тратить большее время я счёл нецелесообразным, поэтому будем пользоваться тем, что есть. Автор картинки часть позиций расставил на малозначащих деталях и, наоборот, на нужные вещи внимания не обратил. Поэтому в тексте я буду ссылать либо на существующую цифру, либо, за неимением, на «вон ту синенькую детальку, между красненькой и серенькой».

Писать буду стараться «по-простому», с минимумом формул (а если получится, то и вовсе без них), ибо теория – это вещь полезная и нужная, но специалисту-практику важнее ассоциативное представление о механизме, с которым он работает. Аминь.

2. Что есть форсунка?

В системах впрыска топлива с электронным управлением электромагнитная форсунка (ЭМФ) является важнейшим исполнительным механизмом (ИМ). Она выдает точное количество топлива в зависимости от команды блока управления (ЭБУ).

Что есть ЭМФ по сути? Электромагнит, соединенный механически с клапаном. При срабатывании электромагнита открывается клапан. Топливо, подаваемое к клапану под давлением, начинает поступать в заклапанное пространство (впускной коллектор, в цилиндр). И поступает до выключения электромагнита. Возвратная пружина закрывает клапан, подача топлива прекращается.

Пока всё просто. На первый взгляд. Прежде чем перейти к взгляду второму, предлагаю рассмотреть конструкцию форсунки подетально, чтобы называть вещи своими именами. В качестве примера возьмём ЭМФ фирмы Bosch EV 1.3 (Э-Фау, кстати, поскольку они немцы).

Начнем с самого интересного: клапанной пары. Интересна она тем, что, благодаря прецизионным технологиям, немцы умудряются делать её герметичной. Игла (серая деталь с цифрами 5 и 7) является одновременно запорным элементом (конусная часть ниже цифры 7) и направляющей (две цилиндрических части с прорезями). Хитрость в том, что сделать 2 цилиндра и конус соосно с микронными допусками не так-то просто. Ответная часть, назовём её корпусом клапана, (зелёненькая, поз. 6) состоит из седла клапана (внутренний конус внизу) и направляющей (цилиндрическое отверстие). Выполнить соосно конус в конце длинной цилиндрической трубы ещё сложнее. Плюс ещё «цилиндричность», «конусность», «овальность», «шероховатость» каждого геометрического элемента. Другие изготовители форсунок пытаются себе облегчить задачу, делая эти части составными (ПЕКАР, например). Соосность обеспечивают при дальнейшей сборке, что проще, но удорожает сборку.

Игла перемещается в корпусе клапана в вертикальном направлении с минимальными боковыми зазорами. Перемещение (ход клапана) строго нормируется и ограничивается упором (на рисунке выглядит серым прямоугольником слева от иглы). На самом деле упор похож на небольшую подковку со шлифованными боковинками. В данном конструктиве клапанная пара изготовлена по схеме «конус-конус». Весьма распространены также варианты «конус-шар», «плоскость-плоскость». Направляющие, запорный элемент и седло клапана выполнены из легированных износостойких сталей или твердых сплавов. Запорный элемент прижимается к седлу пружиной (два ряда чёрненьких точечек).

Переходим к магнитной части. На корпус катушки (серенькая деталь в центре) намотана обмотка 3 (латунь или медь). Катушка «мокрого типа», т.е. в процессе работы омывается проходящим топливом, отводящим тепло. Концы обмотки выведены на внешний разъем (вообще-то поз. 2, но она уехала за край картинки). Катушка вставлена в корпус форсунки (поз.4), являющийся одновременно частью магнитопровода. Сверху магнитопровод замыкается контрполюсом (сиреневая деталь). На иглу напрессован якорь (желтенькая деталь посередине). Все детали магнитопровода выполнены из магнитомягкой электротехнической стали.

Гидравлическая часть. Топливо подается через штуцер, выполненный с контрполюсом, как единая деталь. В штуцер запрессован технологический фильтр (поз. 1). Некоторые чудаки называют его фильтром тонкой очистки, но на самом деле это не так, об этом поговорим ниже. Топливо, проходя по полостям и каналам в корпусе и игле доходит до седла клапана и ищет возможность продвинуться дальше. Но мы ему такой возможности пока не дадим, а прейдем к следующему вопросу.

3. Как это всё работает? Электромагнит.

Электрический ток, протекающий через обмотку, создаёт вокруг витков магнитное поле. (Смотрим рисунок или учебник физики.) Однако нас не устраивает, что силовые линии предоставлены сами себе и болтаются в пространстве, как им захочется. Поэтому мы организуем для них удобное вместилище – магнитопровод из магнитомягкой электротехнической стали. В нашем случае, как мы упоминали, в качестве магнитопровода выступают корпус (4), контрполюс (сиреневенький) и якорь (желтенький). Сталь очень нравится силовым линиям, поэтому большая их часть будет, пихаясь и толкаясь проходить именно по ней. Что нам и надо. Кроме того, магнитное поле очень любит, чтобы магнитопровод был замкнутым, но тут мы его разочаруем. Не считая тех зазоров, от которых мы сами бы не прочь избавиться (вальцовка корпуса и контрполюса, подвижное соединение якорь-корпус), ещё и специально организуем пустоту между якорем и контрполюсом. Магнитное поле не хочет мириться с таким произволом и старается это дело поправить. И пытается этот зазор уничтожить, двигая якорь в направлении контрполюса. А мы получаем, что и хотели. Прицепляем к якорю запорный элемент на палочке и можем управлять клапаном.

Есть один важный нюанс. Якорь начинает двигаться только по достижении током определённой величины. А ток в катушке появляется не мгновенно с подачей на её клеммы напряжения, а нарастает от нуля по экспоненте до максимального (про максимальный см. з-н Ома). Кстати, и обратное движение якоря (под действием пружины) тоже начинается не одновременно с окончанием импульса, а с задержкой. Для того, чтобы эта задержка была поменьше, якорю не дают долетать до самого контрполюса, а останавливают чуть раньше упором (той самой подковкой).

4. Как это всё работает? Гидравлика.

Ну, хорошо, клапан мы открыли, что дальше?

Первой важной характеристикой является статическая производительность (она же — статическая точка, она же — статическая проливка, она же – статика). Форсунку открывают полностью и долго льют в мерную банку, засекая время. Делят объем на время, получают производительность в см3/мин (при рабочем давлении). Вообще-то, по-хорошему, больше интересует не объемная, а массовая доля, т.к. двигатель «понимает» именно массовую подачу (т.е. количество молекул). Именно так и поступают на фирмах-производителях, меряют в г/мин. Но форсунка – объемный дозатор, по определению. Возникают проблемы температуры, плотности топлива, методов измерения. Поэтому «в простонародье» используют всё-таки объемные доли.

Статическая производительность зависит от перепада давлений на входе/выходе форсунки, сечения и формы жиклёра, вязкости топлива и т.д. Кстати, о форме жиклёра. Производители используют разные формы жиклёров: кольцевой, с различным количеством отверстий. Исходящее из форсунки топливо может распыляться или формироваться в плотную струю (струи). Изготавливая пылящую форсунку, производители проводят множество испытаний в поисках оптимизации формы факела и качества распыла. Поэтому высказываемые в частных дискуссиях мнения на тему «6-дырочный распылитель лучше кольцевого (или наоборот)» являются не более, чем частными.

Следующий параметр, определяющий вместе со статической производительностью проливочную характеристику ЭМФ, — это производительность динамическая (она же – динамическая точка, она же – динамика, она же – контрольная точка). На форсунку подают серию импульсов с заданным периодом Т (обычно 10 мс, т.е. частота импульсов 100 Гц) и заданной (контрольной) длительностью τ. Контрольную длительность обычно выбирают где-то похожей на импульс холостого хода того мотора, для которого наша ЭМФ предназначена. Топливо собирают в ту же мерную емкость, делят объем (или массу, см. выше) на количество поданных импульсов и получают динамическую производительность в мм3/цикл (мг/цикл). Если исследования более углубленные, то проверяют производительность во многих точках, получая проливочную характеристику ЭМФ. Как мы видим из рисунка, на большей части своей характеристики зависимость цикловой подачи от длительности импульса линейная, но в начале и конце графика причудливо изгибается.

Почему так происходит, рассмотрим в следующей главе. Для форсунки известной конструкции достаточно 2-х точек: статики и динамики. Наносим на график статику, точку В (очевидно, что при периоде 10 мс длительность 10 мс – это и есть полностью открытая форсунка), соединяем её с началом координат, получая тем самым наклон графика. Наносим расход в контрольной точке А и сдвигаем прямую эквидистантно, чтобы она проходила через точку А. Помним про участки нелинейности.

5. Как это всё работает? Механика.

5.1. Срабатывание.

Как мы видели, при подаче напряжения на клеммы катушки якорь первое время стоит на месте (клапан закрыт). Мало того, что ток не достиг нужной величины, так еще и якорь имеет массу, и пружина мешает, и топливо давит, и трение никто не отменял. Т.е. импульс мы давно подали, а топлива-то нет! А если мы в ближайшее время импульс снимем, то и не будет. Через энное количество микросекунд якорь таки стронется с места и, разгоняясь, полетит в сторону контрполюса. Попробуем снять импульс до того, как якорь долетит до верхнего упора. Удар об упор либо не состоится вовсе, либо время долёта (по инерции) сильно затянется. Т.е. полностью проходное сечение клапана в лучшем случае откроется достаточно поздно, а то и никогда. Итог: в начале своей работы форсунка топлива явно не додает. Вот вам и причина нелинейности на малых длительностях импульса.

А почему при бỏльших длительностях, когда якорь честно долетает до упора и там и остаётся, зависимость «импульс-расход» становится линейной? Ведь там тоже сечение клапана не мгновенно становится максимальным. Всё верно, там тоже топливо не додаётся, но не додаётся для всех длительностей одинаково.

Время от начала импульса до полного открытия ЭМФ называют временем срабатывания. Это ещё один важный параметр форсунки.

5.2. Отпускание.

Форсунку мы открыли, порцайку топлива получили, пора и закрывать. Здесь, однако, тоже не всё так просто. И ток после снятия импульса не мгновенно спадает, и инерция, всё то же самое, что и при открывании. Только пружина и поток топлива на этот раз не мешают, а помогают движению клапана. Время от конца импульса до полного закрытия ЭМФ называют временем отпускания. И если во время срабатывания форсунка топлива не додавала, то при отпускании даёт лишнее. Эту разницу между «недостачей» и «передачей» используют для настройки форсунки (см. ниже).

Для того чтобы понять причину второго участка нелинейности, вспомним термин «скважность». Скважность – это отношение длительности импульса (τ) к периоду следования импульсов (Т), выраженное в процентах. Т.е. при τ = 5 мс и Т = 10 мс скважность равна 50%. Так вот, нелинейный участок начинается не при больших длительностях импульса, а при больших скважностях, т.е. когда между окончанием предыдущего импульса и началом следующего остаётся слишком мало времени. Клапан просто не успевает нормально закрываться и происходит подача «лишнего» топлива. ЭМФ остаётся полностью открытой не только при скважностях, равных 100%, но и меньших, близких к ним, и изменение τ в этих пределах не приводит к изменению цикловой подачи. Т.е. форсунка становится неуправляемой.

6. Как форсунку настраивают?

6.1. Герметичность.

Ну, здесь разговор, конечно, пойдёт не о настройке, а о тщательной проверке. Клапанную пару в сборе после изготовления моют, сушат и ставят на стенд. Проверяют сжатым воздухом. Норма для выбраковки: перетечка 2 см3/мин при давлении 3 атм. сухого воздуха. (Во всяком случае такие нормы были, когда я последний раз занимался проверкой клапанных пар. Не верю, что с тех пор они ухудшились.) Очевидно, что бензин через такой клапан не просочится ни в виде плёнки, ни, тем более, в виде капель. Если вы видите на выходе закрытой форсунки следы бензина, не сомневайтесь, она не пригодна к эксплуатации.

6.2. Статическая производительность.

Не смотря на суперточность изготовления, клапан с жиклёром не бывает абсолютно одинаковым. Если проливка бензином (точнее, его заменителем) показывает недопустимое отклонение от нормы, то статику можно подстроить корректировкой хода клапана. Вообще говоря, линейная величина хода клапана есть величина предварительная, окончательной является проливка.

6.3. Динамическая производительность.

Это, конечно, неприятно, что времена срабатывания и отпускания не бывают нулевыми. Получился бы идеально управляемый механизм. Но вместо того, чтобы впустую переживать по этому поводу, производители обернули этот недостаток себе на пользу. Они научились управлять динамической производительностью при неизменной статической.

Если увеличить усилие возвратной пружины, то время срабатывания увеличится, а время отпускания уменьшится. Если уменьшить, то наоборот. Т.е. увеличивая и уменьшая преднатяг, мы можем изменять баланс «недостачи» при срабатывании и «передачи» при отпускании. Тем самым цикловая подача при данной длительности импульса будет увеличиваться или уменьшаться на некоторую величину. А т.к. срабатывание и отпускание одинаковы при любой длительности (в пределах линейного участка), то и добавка-убавка цикловой на всех длительностях будет одинакова. Прямой участок на графике будет смещаться эквидистантно вверх или вниз. Так и поступают. Посмотрите ещё раз на разрез форсунки. Пружина упирается на подвижный упор (коричневая трубочка в середине). На проливочном стенде, двигая упор, вгоняют контрольную точку в желаемую величину. После чего упор стопорят намертво. (Видели, наверное, 2 отверстия в пластмассе рядом с разъемом, а в них кернение?)

Теперь мы имеем герметичную форсунку, с настроенной характеристикой. Можно нести в магазин.

7. Как выбирать форсунку.

Подробно останавливаться я на этом вопросе не буду. Очевидно, что ЭМФ должна «накормить» двигатель на режиме максимальной цикловой подачи и нормально работать на режиме минимальной. Обращу внимание только на некоторые нюансы. Для этого введём такое понятие как «кратность». Кратность – это отношение максимальной цикловой подачи к минимальной при том же периоде импульсов на линейном участке.

Почему на линейном? Потому что на верхнем нелинейном участке форсунка становится неуправляемой (см. 5.2). А на нижнем, мало того, что она «недодаёт» топлива (см. 5.1), это можно было бы учесть в калибровках, но «недодаёт» нестабильно от цикла к циклу. Если режим холостого хода попадёт на нелинейность, то есть все шансы получить раскачку оборотов. Т.е. форсунку надо выбирать таким образом, чтобы её кратности хватило для обеспечения всего диапазона цикловых подач.

Понятно дело, найти при выборе ЭМФ всю подробную информацию о ней не так просто. Приходится самим проводить определённые исследования. В этом нам здорово поможет осциллограф. Достаточно вывести на него в реальном масштабе времени ток и напряжение на форсунке.

Вот токовая картинка. По оси Х – время, по оси Y – ток. На ней мы видим характерную точку t2 (время срабатывания). Это момент удара якоря о контрполюс (точнее, об упор). Очевидно, что если минимальная длительность импульса в нашей системе будет несколько больше этого t2, то есть все шансы, что мы не промахнемся мимо линейности.

Вот осциллограмма напряжения в конце импульса. (Извините, рисовал в «Пайнте», лёжа на койке, имеет мало общего с действительностью.) Важно, что на осциллограмме видна характерная точка удара клапана о седло. Время t между окончанием импульса и этой точкой и есть время отпускания. Очевидно, что если следующий импульс подавать после закрытия клапана, то и здесь из линейного участка не выскочим.

8. Как увеличивают кратность форсунки.

Разница между минимальным и максимальным потреблением воздуха современным двигателем все увеличивается. Связано это, том числе, с желанием уменьшить частоту вращения на холостых, увеличением оборотов максимальной мощности, принудительной подачей воздуха нагнетателями, и т.д. Производители форсунок просто вынуждены работать над увеличением их кратности. Для этого необходимо бороться над сокращением времен срабатывания/отпускания. Массу возможностей дает уменьшение сопротивления катушки R. Мы не только увеличиваем ток в обмотке, но и меняем в лучшую сторону скорость его нарастания. Т.е. время «тормознутости» якоря с клапаном существенно уменьшается. Поэтому «низкоомные» ЭМФ получают всё большее распространение.

Есть, правда один неприятный нюанс. Протекающий через такую катушку повышенный ток (закон Ома помним?) увеличивает выделение тепла (кто не верит, смотрит закон Джоуля-Ленца). Если это дело оставить как есть, то может плохо закончиться. Поэтому после того, как «низкоомная» форсунка откроется, ток нужно снижать до пожаробезопасного уровня. Получается импульс сложной формы, что добавляет головной боли схемотехникам. Сначала на обмотку подают все, что найдется в бортсети (форсировка), потом снижают напряжение, обычно ШИМом (удержание). Есть, правда, вариант для ленивых, когда ток ограничивают балластными резисторами. Получается нечто среднее между «высокоомной» форсункой и «низкоомной» с импульсом «форсировка+удержание». Но это компромисс, а «мы не привыкли отступать» (с).

Вот как выглядит токовая диаграмма низкоомной форсунки:

После удара якоря о контрполюс (t2 — время срабатывания) переходим на ток удержания. Здесь, кстати, замечание на тему минимальной длительности на холостом ходу. Она должна заканчиваться не сразу после срабатывания, а быть такой, чтобы ЭМФ успевала выйти с форсировки на ток удержания. В противном случае время отпускания будет затянуто и нестабильно, линейность нам не светит.

На этом, пожалуй, закончим технические рассуждения и скажем пару слов на отвлеченные темы.

9. Мыть или не мыть? Вот, черт возьми, вопрос ядрёный!..

Мойка (в разных видах) форсунок имеет технический и коммерческий аспекты. Ну, коммерческого я касаться не буду, сами разбирайтесь со своими клиентами. Говорить будем по делу.

Само понятие «мойка» подразумевает наличие грязи. «Грязь – это вещество не на своем месте», — говаривал великий Клод Луи Бертолле, отмывая руки от открытой им бертолетовой соли.

Есть два вида грязи: та, что появляется в форсунке естественным путем, и та, что ни при каких обстоятельствах там оказаться не должна.

Начнем со второй.

Система подачи топлива спроектирована так, что ничего, кроме бензина на вход ЭМФ подаваться не должно. Что чаще всего входит в понятие этого «ничего»? Посторонние крупные предметы, посторонние мелкие предметы, вода, ржавчина, посторонние хим. соединения и т.д. Источником грязи являются нефтебазы, автозаправочные станции, емкости хранения топлива, сами автовладельцы.

От крупных палок, камней и гвоздей спасает сетка на электробензонасосе (ЭБН). Собственно, для него она и предназначена, т.к. является слишком грубой. Насос, конечно, тоже хорошо бы защитить понадёжней, но ЭБН такого типа плохо работают на всасывание, и дополнительное сопротивление на входе для них недопустимо. Некоторую часть химических «соплей» сетка тоже умудряется отсекать, но настоящей преграды для них, конечно, не представляет. Вода, ржавчина и мелкий песок сквозь неё проходят свободно. Далее по ходу топлива установлен фильтр тонкой очистки топлива (ФТОТ). Его фильтроэлемент имеет тонкость отсева 5 мкм (микрон). Т.е. твёрдые частицы больше 5-ти микрон через него не проскочат. Он не пропустит даже воду. Дальше серьёзных препятствий для грязи нет. Сеточка, запрессованная в штуцер ЭМФ, о которой мы упоминали в начале пьесы (поз.1 на разрезе форсунки), есть фильтр технологический, весьма грубый, предназначенный для защиты внутренностей в процессе производства, транспортировки и хранения. Но и источников грязи на пути от ФТОТ до ЭМФ тоже больше нет. Сентенцию насчет ржавления изнутри стальных трубок во внимание не принимаем, т.к. воды после фильтра быть не должно, а в контакте с бензином сталь не ржавеет.

Переходим от картины идиллической к картине реальной. Грязь в форсунки все-таки попасть может. Каким образом? Фильтр тонкой очистки имеет вполне определённую, зачастую весьма небольшую, грязеёмкость. Частицы грязи, застревая в порах фильтроэлемента, улучшают тонкость отсева, но ухудшают пропускную способность. Через определённое время фильтр настолько плохо начинает пропускать топливо, что давление перед ним начинает угрожающе расти. Наступает момент, когда бумажная шторка рвётся, и вся дрянь, что скопилась в «стакане», радостно повизгивая летит в форсунку. Сеточка сдаётся практически без боя. Занавес, оркестр играет «Реквием».

Вот с этого момента и возникает непреодолимое желание грязь из форсунки вернуть на её законное место – на помойку. Очень сильно этому процессу мешает то обстоятельство, что конструкция выполнена неразборной. И разбирать её не надо. Если вы внимательно читали написанное выше, то сами придете к выводу, что разобранная форсунка – это уже не форсунка. Остаются 2 естественных канала: жиклер и подающий штуцер. (Если уж совсем честно, то штуцер – тоже не очень-то естественный. Производитель не предусмотрел возможность извлечения технологического фильтра. Остальное – самодеятельность.)

Посмотрим на картинку. Увидим такое количество закоулков, «карманов» и лабиринтов, что становится почти очевидно: до конца грязь не удалить ни прямым, ни обратным током жидкости, ни тряской, ни переворотом. Те, кто постарше, помнят чернильницы-«непроливайки». Т.е. удалить грязь полностью весьма… ну скажем так: маловероятно. А главное, это не возможно проконтролировать. После установки «помытой» ЭМФ на ее рабочее место эти притаившееся частички могут сыграть злую шутку в самый неподходящий момент. Забившийся жиклер – это ещё малое зло. Гораздо хуже, когда малая соринка попадет, например, в направляющие клапана, и форсунку заклинит в открытом состоянии.

Ещё худший вариант, когда беда происходит из-за наличия в бензобаке воды. Вообще-то, она там присутствует всегда: конденсацию влаги из атмосферы никто не отменял. Вопрос количества. Образовавшаяся естественным образом вода скапливается постепенно в топливном фильтре и вместе с ним удаляется при своевременной замене. Но операторы АЗС всегда готовы показать нам, что живем не в сказке, и плеснуть в бак такое количество дигидромонооксида, что возможностей ФТОТ хватит минут на 10, не больше. Далее по знакомому сценарию: вода обволакивает фильтроэлемент, ЭБН повысившимся до предела давлением его рвет, вода и грязь попадают в форсунку. Основная беда в том, что большинство сталей, составляющих ЭМФ великолепны в электротехническом отношении, но совершенно не терпят Н2О. Ржавеют не хуже химически чистого железа. Это все. Неистребимый источник грязи внутри самой форсунки. Я лично видел только одну нержавеющую конструкцию: разработки В.Э. Коганера (ЦНИТА, ЛенКАрз). Но он-то понимал, в какой стране живёт.

Что мы имеем в итоге? Первое: грязь извне может попасть только в случае разрыва фильтроэлемента. Второе: никакая промывка не вымоет грязь полностью. Так может быть проще соблюдать элементарные правила эксплуатации форсунки (не помещать в бензобак ничего, кроме бензина, менять вовремя ФТОТ, а в случае сомнений и почаще)? А уж если случилось страшное, то форсунку логичнее поменять на новую? Вполне согласен с доводом: «Некоторые типы ЭМФ настолько дороги и (или) дефицитны, что попытка промыть может спасти ситуацию». Но это уже коммерческий аспект, а его я обещал не затрагивать.

Теперь несколько слов о естественных процессах выделения некоторых веществ из потока углеводородов, именуемого «бензин». Действительно, в течение долгого процесса протекания бензина через «трубу» в узких местах имеют место быть твердые отложения. За счет них сужается проходное сечение жиклера, что приводит к уменьшению производительности ЭМФ. Вот, казалось бы, великолепный повод форсунку помыть! Химии всякой, растворяющей такие вещества, — пруд пруди, только покупай. Но. Оказывается, одновременно с уменьшением диаметра жиклера идет обратный процесс. Твердые частички, размером менее 5 мкм, прошедшие через ФТОТ, бомбардируют отверстия. Такая «пескоструйка» стремится увеличить диаметр отверстий. Оба процесса в первом приближении компенсируют друг друга. Под конец срока службы производительность обычно не выходит за пределы заводских допусков. Тоже как-то надобность мойки становится неочевидной. А вот «отмыть» какой-нибудь пласт отложений в месте, где он никому не мешает, чтобы он прилетел и застрял где-нибудь под клапаном, вероятность всегда имеется.

Так мыть или нет? Просматриваем все вышесказанное, вспоминаем коммерческий аспект, советуемся с клиентом и своей совестью и решаем сами. А вы думали, я вам тут универсальный рецепт предложу?

10. Немного о газовых дозаторах (форсунках).

С развитием в последнее время систем газо-балонного оборудования (ГБО) обострился давно назревший вопрос точного поцилиндрового дозирования газа. Вполне естественным оказалось использование форсунок. Перед разработчиками, однако, встала весьма серьезная проблема: через дозирующее устройство нужно пропихнуть гораздо больший объем, чем в случае жидкого бензина (напомню, форсунка – объемный дозатор). Для этого нужно существенно увеличивать проходное сечение клапанной пары: и диаметр, и подъем клапана. Нужны гораздо большие усилия, развиваемые электромагнитом.

Пошли поначалу количественным путем, благо по наружным габаритам некоторый простор для творчества был. В итоге, якорь по размеру стал похожим на охотничий патрон (некоторые по ошибке называют его «поршнем», и я их понимаю), возвратную пружину можно смело вставлять в автомат Калашникова.

Так бы и ничего страшного, но сразу напомнила о себе диалектика: количество быстренько перетекло в качество. Времена срабатывания/отпускания выросли настолько, что о нормальной кратности можно только мечтать, обеспечить весь диапазон расходов воздуха стало весьма проблематично. Недаром многие производители предлагают возможность добавлять на тяжелых режимах к газу бензин, а то и вовсе на него переходить полностью. «Экономные», правда, просят этого не делать, вот и ходят легенды, как «плох» газ для двигателя.

Внутренние мехпотери тоже не отстают. Мало того, что они огромные, так еще и нестабильные. Причем не только от дозатора к дозатору, но и в одном дозаторе от цикла к циклу. Понятно, что долго такая конструкция не проживет. В варианте с якорем в виде штампованного (!) лепестка, с инерционной массой более-менее справились, но со стабильностью срабатывания стало еще хуже. Для удешевления изделия материалы запорного элемента и седла выбрали не самыми износостойкими. В итоге, ресурс такого устройства сильно напоминает время активной жизни бабочки-подёнки.

С этим надо было что-то делать. Решили выполнить конструкцию разборной и продавать «ремкомплекты». «Мне не нужна «вечная» игла для примуса, я не собираюсь жить вечно» (с). Разбирать и настраивать форсунку в условиях автомастерской, всё равно, что удалять аппендикс в общественном туалете поднятым с пола скальпелем. И зашивать не косметическим хирургическим швом, а сапожной дратвой. Человек, может быть, и выживет, но работник будет уже не тот.

Вполне понятно, что стремясь сэкономить люди идут на такой вариант тем более, что до недавнего времени лучшего никто не предлагал. Но в настоящий момент есть хоть и более дорогие, но технически гораздо более совершенные «необслуживаемые» конструкции. Считая «экономию» весьма полезно учитывать не только сиюминутные единовременные траты, но прикинуть более долгосрочные перспективы, межсервисные интервалы, трудоёмкость технического обслуживания. В конце концов поговорку «Время – деньги» придумали не сегодня.

Если вы обратили внимание, то в описании данных исполнительных механизмов я специально не употребляю слово «форсунка». Во-первых, название «форсунка» (т.е. прецизионный дозатор топлива) надо ещё заслужить. Во-вторых, с установкой ГБО система питания становится битопливной, и удобнее, даже при одинаково высоком уровне конструктива, развести понятия о двух разных исполнительных механизмах: «бензиновая форсунка» и «газовый дозатор». Что касается технической стороны, то из всех, прошедших через мои руки газовых дозаторов только изделия одной японской, одной корейской, одной итальянской и одной российской фирмы можно без натяжки назвать газовыми форсунками.

11. Эпилог.

Спасибо всем, у кого хватило терпения дочитать сей опус до конца. Надеюсь, что писал понятно для начинающих и не очень скучно для опытных. Как и обещал, удержался от использования формул и таких ужасных терминов, как «индуктивность», «постоянная времени», «основание натурального логарифма». Если кто-то не догадался, что такое «дигидромонооксид», рекомендую выполнить самостоятельную работу и обратиться к Википедии.

Вполне возможно, что некоторые, высказанные мной сентенции не являются бесспорными, некоторые несколько устарели, но тут уж сами дальше разбирайтесь. Я ставил перед собой задачу не научить, а дать образное представление. Ибо по моему глубокому убеждению, хорошо в механизме разбирается не тот, кто только знает, а тот, кто знает и представляет, как это работает.

Электромагнитный инжектор по лучшей цене — Отличные предложения на электромагнитный инжектор от глобальных продавцов электромагнитных инжекторов

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для электромагнита-форсунки. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот верхний электромагнитный инжектор в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели электромагнитный инжектор на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в электромагнитном инжекторе и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести Electromagnet injector по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Электромагнитный топливный инжектор — General Motors Corporation

Заголовок:

Электромагнитная топливная форсунка

Патент США 4218021

Аннотация:

Электромагнитный топливный инжектор для использования в двигателе внутреннего сгорания с искровым зажиганием и, в частности, для использования в системе впрыска топлива с корпусом дроссельной заслонки низкого давления для такого двигателя.Топливный инжектор включает в себя клапан с электромагнитным приводом, имеющий полусферическую посадочную поверхность на нем для взаимодействия с кольцевым седлом клапана на одном конце соплового узла для управления впрыскиваемым потоком топлива из инжектора и плоскую поверхность для упора в конец якорь электромагнита. Этот клапан смещается к закрытому положению при посадочном зацеплении с седлом клапана пружиной, связанной с якорем, и смещается к открытому положению относительно седла клапана встречной пружиной при включении электромагнита.Конструкция электромагнита включает проходящий в осевом направлении направляющий штифт малого диаметра с возможностью скольжения в направляющем отверстии якоря для уменьшения трения скольжения якоря. В предпочтительном варианте осуществления узел сопла ввинчивается в корпус инжектора, чтобы упираться в деформируемый упорный выступ, посредством чего можно регулировать ход клапана якоря.

Изобретателей:

Пальма, Джеймс Д.(Гранд-Рапидс, Мичиган)

Номер заявки:

05/941754

Дата публикации:

19.08.1980

Цессионарий:

Корпорация Дженерал Моторс (Детройт, Мичиган)

Другие классы:

239/463, 239/585.4, 239/900, 251/84, 251 / 129,14

Международные классы:

F02M51 / 06 ; F02M51 / 08 ; F02M61 / 16 ; F02B1 / 04 ; F02M63 / 00 ; (IPC1-7): B05B1 / 30

Поле поиска:

239/533, 239/585, 239/583, 251/139, 251/140, 251/141, 251/84, 251/159, 251/170

Исследование электромагнитных моделей высокоскоростных электромагнитных клапанов для форсунок Common Rail

В этой статье предлагается новая формула, легко применяемая с высокой точностью для соответствия кривой — магнитно-мягких материалов, и она подтверждена сравнением с предсказанными и экспериментальными полученные результаты.Он может точно описывать нелинейный процесс намагничивания и характеристики магнитного насыщения магнитомягких материалов. На основе принципа электромагнитной переходной связи на языке Фортран разработана электромагнитная математическая модель высокоскоростного соленоидного клапана (HSV), которая принимает во внимание явления насыщения электромагнитной силы. Точность модели подтверждается сравнением смоделированных и экспериментальных статических электромагнитных сил.Экспериментально сделан вывод, что увеличение тока возбуждения способствует повышению эффективности преобразования электромагнитной энергии HSV при низком токе возбуждения, но мало влияет на высокий ток возбуждения. Путем моделирования было обнаружено, что на характеристики преобразования электромагнитной энергии HSV влияют ток возбуждения и полное сопротивление, состоящее из сопротивления зазора и сопротивления железного сердечника и магнитомягких материалов якоря.Эти два фактора влияния в рамках различных приводных токов имеют разную степень вклада в эффективность преобразования электромагнитной энергии.

1. Введение

Топливная система имеет жизненно важное значение для общей производительности дизельного двигателя, а система Common Rail высокого давления позволяет точно и гибко регулировать количество циклического впрыска, время впрыска и закон впрыска топлива. . Следовательно, дизельный двигатель, оснащенный системой Common Rail высокого давления, имеет потенциал для достижения оптимизированных проектных целей — высокоэффективного сгорания и сверхнизких выбросов [1–5].Форсунка Common Rail является одним из важнейших компонентов системы Common Rail высокого давления, который напрямую влияет на колебания количества впрыскиваемого топлива в цикле, характеристики двухфазного газожидкостного потока топлива высокого давления в сопле, характеристики распыления топлива в цилиндр и качество топливовоздушной смеси [6–9]. Форсунка Common Rail представляет собой сложную, нелинейную и многомерную систему, в которой сочетаются электромагнитные, механические и гидравлические явления. Для детального изучения динамических характеристик форсунки Common Rail и ее оптимизации эффективным методом является имитационный анализ его динамических характеристик.Таким образом, необходима имитационная модель HSV с высокой точностью.

Характеристика динамического отклика является важным показателем оценки HSV в топливной форсунке. Это связано с тем, что высокая скорость отклика HSV полезна для достижения множественных впрысков и более точного управления моментом впрыска топлива в системе Common Rail высокого давления. Динамический отклик HSV определяется как его характеристикой электромагнитной силы, так и качеством движущихся частей, но первое имеет более значительное влияние.Только тогда, когда максимальная статическая электромагнитная сила HSV удовлетворяет его требованиям, требования к времени отклика фаз открытия и закрытия HSV могут быть удовлетворены с помощью схемы возбуждения. Следовательно, исследование электромагнитной силы имеет большое значение для конструкции HSV.

При исследовании статической электромагнитной силы HSV большинство ученых использовали метод конечных элементов (МКЭ). Лю и др. [10] изучали правила влияния основных параметров конструкции и взаимодействия между ними на электромагнитную силу, используя комбинацию дизайна поверхности отклика и МКЭ.Sun et al. [11] изучали правила влияния длины железного сердечника, площади поперечного сечения главного и боковых полюсов, витков катушки и ширины воздушного зазора на электромагнитную силу E-образного HSV для насоса электронного блока с помощью FEM. Было обнаружено, что ток возбуждения значительно влияет на преобразование электромагнитной энергии, поскольку увеличение тока возбуждения без необходимости не улучшает электромагнитную силу HSV, а только увеличивает потребляемую мощность и, таким образом, снижает эффективность преобразования электромагнитной энергии.Cheng et al. [12] исследовали с помощью МКЭ распределение плотности потока HSV, железный сердечник которого сделан из магнитомягкого материала на основе наночастиц. Было обнаружено, что соленоидные клапаны из разных магнитомягких материалов имеют разные характеристики электромагнитной силы. Miller et al. [13], Shin et al. [14], а также Bianchi et al. [15] провели исследование по оптимизации статической электромагнитной силы HSV для получения оптимальных параметров конструкции с помощью МКЭ. Однако из-за длительного времени решения и высоких требований к производительности компьютера для FEM эффективность исследований по оптимизации и анализу структурных параметров невысока, особенно при проведении итеративного структурного анализа для детального проектирования параметров HSV.Таким образом, разработка статической электромагнитной математической модели для HSV, которая может быть применена удобно и с высокой точностью, стала важным направлением исследований.

Элмер и Джентл [16] предложили относительно простую математическую модель пропорционального соленоидного клапана. Модель упростила расчет электромагнитного процесса электромагнитного клапана как расчет эквивалентной схемы RL. Ma et al. [17], Шамдани и др. [18], а также Bianchi et al. [19] определили влияние тока привода и воздушного зазора на электромагнитную силу с помощью метода полиномиальной аппроксимации на основе данных испытаний статической электромагнитной силы.Wang et al. [20] и Chung et al. [21] рассмотрели характеристики магнитного насыщения HSV, скорректировав коэффициент формулы подгонки, чтобы ограничить максимальную электромагнитную силу клапана. Huber и Ulbrich [22] и Chung et al. В [23] разработана математическая модель динамических характеристик форсунки Common Rail. Его электромагнитная подмодель была построена на основе карты, состоящей из электромагнитной силы, тока возбуждения и воздушного зазора. Однако электромагнитные характеристики HSV — это не только простое функциональное соотношение между электромагнитной силой и током возбуждения и воздушным зазором.В системе Common Rail высокого давления нелинейные переходные характеристики связи электромагнитной, механической и гидравлической систем определяют преобразование электромагнитных характеристик HSV. Таким образом, этот метод отвечает требованиям инженерного применения, но он не может выявить внутренние электромагнитные свойства HSV, как статические электромагнитные характеристики, так и динамические электромагнитные характеристики.

Большая часть литературы по HSV имеет тенденцию игнорировать влияние магнитного магнитного сопротивления материала при разработке электромагнитной модели соленоидного клапана.Topçu et al. [24], Jin et al. [25], Насерадинмусави и Натарадж [26], а также Мехмуд и др. [27] считают, что сопротивление магнитного материала железного сердечника намного меньше, чем сопротивление воздушного зазора; поэтому нелинейным процессом намагничивания и характеристиками магнитного насыщения магнитного материала железного сердечника можно пренебречь. Сефкат [28] предположил, что магнитное поле не насыщается в течение всего рабочего процесса соленоидного клапана, а интенсивность магнитной индукции всегда линейно увеличивается с увеличением напряженности магнитного поля; иными словами, для их модели не произошло явления насыщения электромагнитной силы.Однако Wang et al. [29] и Sun et al. [11] обнаружили, что явление насыщения электромагнитной силы для соленоидного клапана существовало в их экспериментальных исследованиях, и магнитное насыщение магнитомягких материалов HSV было основной причиной этого. В процессе фактического управления HSV, чтобы улучшить скорость открытия, на HSV было загружено высокое напряжение, чтобы быстро получить большой ток. Таким образом легко достичь магнитного насыщения электромагнитного клапана. Когда электромагнитный клапан достигнет магнитного насыщения, с увеличением тока возбуждения электромагнитная сила HSV будет увеличиваться очень медленно; следовательно, экономичность HSV снизилась.Простое рассмотрение характеристики магнитного насыщения или отсутствие ее учета приведет к очевидным ошибкам в расчетах при определении характеристик электромагнитной силы. Следовательно, необходимо учитывать нелинейные характеристики намагничивания и характеристики магнитного насыщения магнитных материалов электромагнитного клапана при построении математической модели HSV.

Coppo et al. [30] установили полную математическую модель форсунки Common Rail.Для своих электромагнитных подмоделей процесс намагничивания соленоидного клапана был разделен на фазу линейного намагничивания и фазу намагничивания насыщения, которые описываются простыми кусочными линиями. В математической модели HSV, разработанной Liu et al. В [31] сопротивление магнитомягких материалов было включено для учета нелинейной характеристики намагничивания, но наиболее важное — кривая намагничивания — была определена на основе экспериментальных данных методом проб и ошибок для расчета магнитного сопротивления магнитомягких материалов.Математические модели соленоидного клапана, разработанные Jin et al. [25] и Vu et al. В [32] рассматривались характеристики магнитного насыщения, краевой эффект воздушного зазора и рассеивание магнитного потока, но не было предоставлено подробное описание кривой намагничивания, которая определяет сопротивление магнитомягких материалов и вычисляет их переходную проницаемость.

Из приведенных выше ссылок видно, что определенная исследовательская недостаточность электромагнитной математической модели HSV все еще существует.Некоторые электромагнитные математические модели используют формулу аппроксимации электромагнитной силы, основанную на экспериментальных данных, некоторые модели не учитывают магнитное сопротивление магнитомягких материалов, а некоторые учитывают только сегментарные магнитные свойства магнитных материалов. Поэтому, чтобы предоставить более ценную информацию о преобразовании электромагнитной энергии HSV и более глубоко понять процесс электромагнитного преобразования электромагнитного клапана, в этой статье было проведено более подробное исследование электромагнитной математической модели HSV.Полученная модель учитывает нелинейные характеристики намагничивания и характеристики магнитного насыщения HSV. На основе этой математической модели можно провести исследование характеристик электромагнитной силы форсунки Common Rail HSV и ее ключевых факторов влияния. Он обеспечивает определенную теоретическую основу и инструменты проектирования для проектирования HSV.

2. Электромагнитная модель HSV

2.1. Модель магнитной цепи HSV

На рисунке 1 показана структурная схема HSV.В основном он состоит из стального сердечника, катушки и якоря. Чтобы получить сильную электромагнитную силу, для железного сердечника и якоря часто применяют магнитомягкий материал с высокой плотностью индукции насыщения и низкой остаточной намагниченностью.

Для HSV функциональная зависимость между общим магнитным потоком и полным сопротивлением магнитной цепи описывается следующим образом: где — общий магнитный поток; — витки катушки; это ток; — полное сопротивление магнитной цепи.
Для точного описания нелинейного намагничивания и магнитного насыщения HSV математическая модель должна учитывать магнитное сопротивление железного сердечника и магнитомягких материалов якоря. Из-за различных эквивалентных площадей поперечного сечения главного и боковых полюсов в нормальных условиях реактивное сопротивление зазора между основным полюсом, боковым полюсом и якорем описывается отдельно в математической модели, а эффекты граничных эффектов воздушного зазора и поток утечки игнорируется.На основе эквивалентной магнитной цепи, показанной на рисунке 2, полное сопротивление HSV выражается следующим образом: где — сопротивление зазора между главным полюсом и якорем; — реактивное сопротивление зазора между боковым полюсом и якорем; — сопротивление якоря; сопротивление железного сердечника. Соответствующие сопротивления описываются следующим образом: где — эквивалентная площадь поперечного сечения главного полюса HSV; эквивалентная площадь поперечного сечения боковой стойки HSV; воздушный зазор HSV; — эквивалентная длина магнитной цепи железного сердечника в осевом направлении; — эквивалентная длина магнитной цепи железного сердечника в радиальном направлении; — эквивалентная длина магнитопровода якоря в радиальном направлении; — проницаемость магнитомягкого материала, зависящая от — основной кривой намагничивания; — эквивалентная площадь магнитного потока железного сердечника в радиальном направлении; — площадь эквивалентного магнитного потока якоря в радиальном направлении.Каждая эквивалентная длина магнитной цепи выражается как

. Наконец, электромагнитная сила вычисляется как
2.2. — Модель кривой намагничивания
Проницаемость магнитомягкого материала показывает свое влияние двумя аспектами электромагнитной математической модели HSV. С одной стороны, сопротивление магнитомягкого материала влияет на электромагнитное преобразование, а с другой стороны, ток возбуждения влияет на сопротивление.Электромагнитная связь HSV точно реализуется проницаемостью магнитомягкого материала в математической модели электромагнитной силы. Следовательно, точность формулы аппроксимации кривой напрямую влияет на точность результатов, предсказываемых электромагнитной математической моделью HSV.
Джайлс и Атертон [33] предложили модель Джайлса-Атертона (модель J-A) для описания явлений намагничивания и магнитного гистерезиса. Модель широко используется в области электромагнитного моделирования, например, для двигателей.Однако при применении модели необходимо определить пять основных параметров путем подбора на основе данных испытаний сложным математическим методом.

Виды форсунок

Назначение форсунки

Виды форсунок

Устройство электромагнитной форсунки

Как работает электромагнитная форсунка

Устройство электрогидравлической форсунки

Как работает электрогидравлическая форсунка

Устройство пьезоэлектрической форсунки

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Электромагнитная форсунка принцип работы

Назначение форсунок в работе двигателя

Электромагнитная форсунка

Электрогидравлическая форсунка

Пьезоэлектрическая форсунка

Принцип работы форсунок

Устройство инжектора и его назначение

Преимущества использования инжектора

Назначение форсунки

Виды форсунок

Устройство электромагнитной форсунки

Как работает электромагнитная форсунка

Устройство электрогидравлической форсунки

Как работает электрогидравлическая форсунка

Устройство пьезоэлектрической форсунки

Как работает пьезофорсунка (пьезоэлектрическая форсунка)

Устройство инжектора и принцип работы инжектора на автомобилях

Виды инжекторных систем

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Система непосредственного впрыска

Виды электронных форсунок

Принцип работы инжектора

Преимущества инжектора и его недостатки

Дизельные электромагнитные форсунки. — Автоэлектрика

Устройство дизельной электромагнитной форсунки.

Принцип работы дизельной электромагнитной форсунки.

Особенности электромагнитных дизельных форсунок.

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Типы инжекторных форсунок

Принцип работы форсунки инжектора

Как устроена форсунка инжектора

Где в автомобиле находятся форсунки?

Функции и виды форсунок

Как устроена электромагнитная форсунка двигателя

Принцип действия электрогидравлической форсунки

Особенности работы пьезоэлектрической форсунки

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного

Форсунка дизеля, виды форсунок дизельных двигателей, устройство и принцип действия

Рабочие параметры и неисправности инжекторов

Устройство простейшего инжектора

Пьезофорсунка, достоинства

Электромагнитная форсунка

Электромагнитный инжектор по лучшей цене — Отличные предложения на электромагнитный инжектор от глобальных продавцов электромагнитных инжекторов

Электромагнитный топливный инжектор — General Motors Corporation

Исследование электромагнитных моделей высокоскоростных электромагнитных клапанов для форсунок Common Rail

1. Введение

2. Электромагнитная модель HSV

2.1. Модель магнитной цепи HSV

2.2. — Модель кривой намагничивания

Добавить комментарий Отменить ответ