Добавить в Избранное Internet Explorer
Добавить в Закладки (для Firefox)

Просто инжектор

При перепечатках ссылка на http://injector.fotocrimea.com обязательна

 

АВОСЬ, ПРОНЕСЁТ?..

 

С мытьём ног не жди до потопа.

С. Е. Лец

 

Двигателю безразлично, кто подаёт бензин в цилиндры. Важно лишь, чтобы дозирование топлива было по возможности точнее. Точность определяется конструктивными особенностями топливной системы. Существует предел допустимой ошибки дозы топлива, при которой двигатель ещё не теряет своих характеристик, а водитель не испытывает дискомфорта. Предел допустимой ошибки называется допуском. Допуска бывают производственными и эксплуатационными.

 

Основных факторов роста ошибки топливодозирования в процессе эксплуатации автомобиля – два: загрязнённость и износ. Они действуют, начиная с первого же пуска двигателя, и вызывают непрерывное и нелинейное изменение ошибки. Начиная с определённого момента, ошибка растёт, сначала незаметно, а затем всё быстрее и быстрее, и, наконец – лавинообразно.  Если своевременно не выполнить техническое обслуживание и/или ремонт (ТОиР) топливной системы, то ошибка превысит значение допуска. Цель ТОиР – вернуть систему в эксплуатационный допуск и максимально приблизить к допуску производственному. Другими словами, привести систему в состояние, близкое к тому, какое она имела, сойдя с заводского конвейера.

В двигателе, оснащённом карбюратором, инжектором непрерывного (К и КЕ) или центрального (моно) впрыска, допускается ошибка топливодозирования разных цилиндров до 10…15%. Если ошибка больше, двигатель снижает свои характеристики настолько, что они затрудняют эксплуатацию и становятся заметны водителю.

В двигателе, управляемом распределённым дискретным инжектором, производственный допуск ошибки топливодозирования разных цилиндров существенно меньше – всего 3%. Этот инжектор отличается от вышеупомянутых, но двигатель-то аналогичен, А потому и поведение его аналогичное – ухудшение становится заметным «на глаз» только при ошибках более 10…15%. Поскольку такой тип инжектора наиболее распространён, о нём и будем вести речь.

После первого пуска нового или капитально отремонтированного двигателя начинается первый цикл эксплуатации работы инжектора (рис. 1). Цикл завершается первым техническим обслуживанием, а при необходимости – и ремонтом, в результате чего ошибка топливодозирования сводится к минимуму. После этого начинается второй цикл эксплуатации и т.д. Техническое сходство циклов заключается в том, что они начинаются при идеально чистой системе и с новыми сменными  фильтрами, а отличие – в разной степени износа тех узлов инжектора, которые способны служить   несколько циклов (например, топливные насосы).

 

 

 

Рис. 1. Зависимость ошибки топливодозирования распределённой дискретной системы впрыска от пробега автомобиля:

А – первоначальный период адаптации; НЭ – период нормальной эксплуатации; Н – период начала роста ошибки в пределах допуска; НК – период действия «некритичной» ошибки; К – период действия критичной ошибки; Р – период действия недопустимой ошибки; ТОиР – период проведения технического обслуживания и ремонта; П – период проведения планового ТОиР; В – период проведения вынужденного ТОиР

 

 

В начале эксплуатационного цикла распределённый дискретный инжектор проходит первоначальный период адаптации А, который может длиться до 20…30 км или до 0,5…1 моточаса на разных режимах. В конце этого периода ошибка дозирования нормализуется на уровне не более 3%. Заметим, что адаптация продолжается и в период первоначальной приработки (обкатки) двигателя длительностью до 1000 км или 25 моточасов, а также всей последующей эксплуатации, но на этих этапах не составляет главного содержания работы инжектора.

После периода адаптации наступает длительный период нормальной эксплуатации НЭ, который длится 20…30 и более тысяч километров с ошибкой дозирования не более 3%. Прилипание смол, находящихся в бензине, на чистый полированный металл клапана, иглы, распылителя и седла клапана форсунки затруднено, именно потому период нормальной эксплуатации достаточно длителен.  По завершении этого периода начинается постепенный рост ошибки топливодозирования (период Н) в пределах допуска, преимущественно по причине нарастающей загрязнённости системы. В этот период на клапане, игле, распылителе и седле клапана форсунок налипает тонкая плёнка затвердевших частиц различных смол, что приводит к уменьшению проходных сечений сопла (сопел) и, как следствие, незначительному снижению производительности форсунки.

Момент выхода ошибки за 3-процентный допуск означает конец периода Н. Именно до этого момента должно быть проведено  техническое обслуживание инжектора с полной очисткой системы и заменой сменных топливных фильтров. А при необходимости проводится и ремонт с заменой узлов, имеющих нарушения параметров и не поддавшихся очистке. Именно поэтому ведущие производители автомобилей, фильтров и очистительных жидкостей (например, бельгийский WINNS или российский ЛАВР) рекомендуют производить очистку инжектора через каждые 20…30 тысяч километров. Однако в отечественной практике владельцы автомобилей относятся к этому весьма скептически. Распространённое мнение таково, что раз состояние инжектора тревог не вызывает, то очистка – это даже не профилактическая мера, а попросту не нужная трата времени и денег. Такое заблуждение вызвано, как минимум, тремя причинами:

- ошибка топливодозирования в пределах 3…10% не видна «на глаз», так как не вызывает заметных ухудшений в работе двигателя;

- диапазон автоматической стабилизации λ-контура значительно шире, чем α = 0,97...1,03, а потому сигнал λ-зонда остаётся в допустимых пределах, внутренней самодиагностикой контроллера не фиксируется как ошибка, и лампа CHECK ENGINE водителя не беспокоит. Положение усугубляется тем, что λ-контур – один на все цилиндры (группу цилиндров), и при значительных отклонениях дозирования в одном цилиндре сигнал зонда усредняется за счёт других, нормально работающих цилиндров.

- срабатывает русское «авось, пронесёт», которое в данном случае выражается известным народным правилом – «не трогай машину, пока она нормально работает».

Поскольку ошибка топливодозирования величиной до 10% практически не ощущается органами чувств водителя как критичная, то этот период эксплуатации условно назовём НК, т.е. периодом действия «некритичной» ошибки. На самом же деле в этот период идёт непрерывное ускорение загрязнённости, переходящее в лавинообразный процесс – сначала в период критичной ошибки К (10…15%), а затем в период недопустимой ошибки Р (свыше 15%). Почему так происходит?

Во-первых, в форсунках в периоды НК, К и Р продолжается налипание частиц смол на клапан и иглу 7 и седло клапана 6 (рис. 2), однако в отличие от периода Н этот процесс происходит намного быстрее – за счёт того, что смолы значительно интенсивнее прилипают к предыдущему слою смол, чем к «голому» металлу.

 

 

Рис. 2. Состояние форсунки распределённого дискретного впрыска в результате загрязнения:

15 – форсунка в разобранном виде; 1 – корпус форсунки с фильтром, разъёмом и соленоидом; 2 – возвратная пружина; 3 – ограничитель перемещения; 4 – подвижный шток с клапаном и иглой; 5 – распылитель с седлом клапана и соплом; 6 – смолистые отложения на седле клапана и по окружности сопла; 7 – смолистые отложения на клапане и игле; 8 – ржавчина на верхней части штока; 9 – ржавчина в сопряжении шток-распылитель; 10 – сетчатый фильтр плотно забит нерастворимыми отложениями; 11, 12 – форсунки непосредственного впрыска GDI

 

 

Кроме смолистых отложений, засоряется сетчатый фильтр 10 на впускной стороне форсунки. На фото наглядно показано, что он настолько плотно забит, что даже не просвечивает, хотя форсунка разобрана и повёрнута к источнику света.

На поверхности подвижного штока 4 и распылителя 5 откладывается ржавчина. Особенно подвержена налёту ржавчины верхняя часть штока. Критичной является ржавчина и другие налёты на квадратных секторах 9 штока и внутреннем цилиндре распылителя. Сектора штока плотно пригнаны к  распылителю, и любые посторонние частицы вызывают повышенное трение в сопряжении шток-распылитель. Вследствие этого увеличивается инерционность форсунки (расширяется петля гистерезиса цикла её включения-выключения), она с запозданием реагирует на управляющий сигнал, и это непредсказуемо нарушает дозирование топлива. При несвоевременных технических обслуживаниях ржавчина накапливается и даже разъедает металл штока и распылителя, напряжение открытия форсунки возрастает с 4…6 Вольт до 9…10 и более Вольт, вследствие чего форсунка вообще может не открыться при пуске двигателя, когда напряжение бортовой сети автомобиля занижено.

Вторая причина лавинообразного процесса загрязнения в периоды НК, К и Р заключается в том, что нарастает скорость уменьшения площади проходного сечения сопла форсунки как следствие геометрических особенностей его конструкции (рис. 3).

 

 

Рис. 3. Площадь проходного сечения сопла форсунки Sс:

dс – диаметр сопла; dи – диаметр иглы штока

 

 

Если в зависимости от пробега (моточасов) слой смолистых отложений нарастает линейно, то проходное сечение сопла форсункиуменьшается ускоренно согласно квадратичному закону:

где и – диаметры сопла и иглы соответственно.                      

Так, например, при уменьшении разности диаметров сопла и иглы штока в 1,8 раза площадь проходного сечения уменьшается более чем в 4 раза.

Стр.2 - Окончание >>>


Для перехода на главную страницу нажмите З Д Е С Ь




Copyright: "Просто Инжектор©" 2007

Rambler's Top100