Какие бывают топливные форсунки

Комментировать
Поделиться:
 В последнее время, топливные форсунки стали одним из важнейших элементов системы впрыска дизельных и бензиновых моторов в автомобилестроении. Инжекторные моторы получили большое распространение из-за более эффективного впрыска топлива и возможности добиться более качественной топливной смеси, а следовательно, появилась хорошая возможность улучшить экономичность, экологичность и мощность силовых агрегатов. Со временем, топливные форсунки развивались, и с каждым поколением появлялись новые особенности в конструкции. Далее в статье, будет приведена краткая информация о всех применяемых типах форсунок и особенностях их конструкции.

 Зачем нужны топливные форсунки


 Топливные форсунки — это элемент системы инжекторного впрыска топлива в камеры сгорания. Применяются на современных моторах с дизельным и бензиновым топливом. Форсунки распыляют топливо в камеры сгорания через сопла специальной формы, которые формируют строго заданный топливный факел, обеспечивающий качественное смешивание топлива и воздуха, что дает более полное сгорание топливной смеси. 

 Но существует небольшая разница между форсунками для бензиновых и дизельных систем, заключающаяся в рабочем давлении в топливной магистрали. В двигателях, работающих на бензине, современные бензонасосы создают давление в 1 — 2 атмосферы, а в "дизелях", специальные топливные насосы высокого давления, нагнетают дизельное топливо до давления в сотни атмосфер.

 Далее пройдемся по типам форсунок, отличающиеся по принципу работы клапанов.

 Механические форсунки



 Механическая форсунка отличается простотой и надежностью конструкции, используется в автомобильном производстве несколько десятилетий. Ее принцип работы основан на открытии клапана при достижении определенного давления. Конструкция форсунки представляет собой корпус, сопло, и подпружиненная игла, закрывающая доступ топлива к соплу. При достижении определенного давления в камере с топливом, нагнетающегося топливным насосом высокого давления — игла приподнимается, и дает доступ скопившемуся топливу к соплу. При резком падении давления в камере форсунки, игла снова перекрывает форсунку.
На фото: Механические форсунки дизельного мотора
На фото: Механические форсунки дизельного мотора

 Данная конструкция позволяет использовать форсунки на самых простых дизельных моторах, но требования экономичности и экологичности двигателей повышаются с каждым годом. Это вынуждает производителей отказываться от данной конструкции, как неспособной дать большего контроля над процессом смешивания топливной смеси.

 Электромагнитные форсунки



На фото: Электромагнитные форсунки дизельного мотора
На фото: Электромагнитные форсунки дизельного мотора
Многие современные и недорогие бензиновые двигатели оснащаются электромагнитными форсунками. Хоть конструкция не менее вынослива предыдущей, но она не приспособлена для работы с высоким давлением дизельных систем. Как становится понятным из названия, форсунка имеет похожую конструкцию с механической, только имеет электромагнит, поднимающий запорную иглу при сигнале от блока управления. Данная конструкция позволяет более точно регулировать момент подачи распыленного бензина в цилиндры, и позволяют добиться лучших показателей от силового агрегата. 
 

 Электрогидравлические форсунки


 Данный тип форсунок объединил две предыдущие технологии, и полностью приспособлен к использованию на "дизелях". Большое давление в топливной системе, уравнивается тем, что давление на иглу происходит сверху и снизу. Тем самым, в верхней камере и в нижней образуется одинаковое давление. Но в нижнюю камеру, топливо попадает через узкий канал, увеличивая время на уравновешивание давления в двух камерах.
На фото: Электрогидравлические форсунки дизельного мотора
На фото: Электрогидравлические форсунки дизельного мотора

 При срабатывании электромагнитного клапана, из-за равного давления - большая мощность не требуется, игла открывает доступ к соплу и позволяет топливу из нижней камеры поступить в цилиндр. Но верхняя камера напрямую соединена с топливной магистралью и быстро заполняется, увеличивая давление на иглу. После закрытия, нижняя камера наполняется топливом через узкий канал, и давление уравнивается.

 Форсунки показали себя надежным механизмом, эффективным при использовании на любых двигателях, но применяется на современных дизельных двигателях. Так как, на бензиновых системах достаточно и электромагнитных форсунок. Кроме этого, электрогидравлические форсунки применяются в двигателях с системой непосредственного впрыска топлива в цилиндры.

 Пьезоэлектрические форсунки



 Пьезоэлектрические форсунки — это самое современное изобретение, применяющееся на массовом производстве современных дизельных моторах, оснащенных системой непосредственного впрыска в цилиндры. По принципу работы. Они полностью повторяют электрогидравлические форсунки, за единственным исключением — в качестве привода клапана используется не электромагнит, а пьезоэлектрический кристалл.
На фото: Пьезоэлектрические форсунки дизельного мотора
На фото: Пьезоэлектрические форсунки дизельного мотора

 Уже давно известен эффект, при котором, некоторые кристаллы способны менять свою форму под воздействием электрического разряда. Этот же эффект наблюдается и в обратную сторону. Если воздействовать на такой кристалл механическим способом — то вырабатывается электрический разряд. При конструировании, были использованы кристаллы, способные увеличивать свою длину под воздействием электричества, приводя в действие механизмы клапана в форсунке.

 Основным преимуществом новой технологии, стала быстрота срабатывания клапана, что позволило производить многократный впрыск за один такт. Современные системы способны срабатывать до девяти раз за один такт. Это значительно улучшило качество топливной смеси, и позволяет еще больше улучшить характеристики дизельных агрегатов.

 Но к сожалению, даже современные технологии не застрахованы от поломок, а новые форсунки данного типа обходятся потребителю в круглую сумму. Поэтому, ремонт пьезоэлектрических форсунок — это целесообразное решение, а для ознакомления с ремонтными мастерскими, можно посетить данный сайт www.spbparts.ru.
4 Апреля, 2017 г.

Какими будут автомобили будущего

 Как бы человек не интересовался всеми тенденциями развития современных технологий. Но представить автомобиль будущего — очень сложно. Единственное что можно предположить, так это развитие машин в сторону экологичности, автономности и искусственного интеллекта. Скорее всего, в будущем, автомобиль возьмет на себя большинство аспектов управления, а требования к мастерству вождения сведутся к минимуму. Но все же. Постараемся представить, в каком направлении будут развиваться машины.  Экономность и экологичность  Сегодняшнее развитие силовых агрегатов уже стремиться к тому, что бы минимизировать затраты нефтепродуктов при эксплуатации автомобилей. Кроме этого, все больше набирают популярность автомобили на электрической тяге или с гибридными установками. Поэтому, можно предполагать, что в скором времени, автомобили оснащенные двигателями внутреннего сгорания станут уделом коллекционеров и любителей «старины». (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); А машины оснащенные электромотором и силовыми установками на водородном топливе — обыденной реальностью.      Что же это даст? Во первых — использование электрической энергии сэкономит затраты на эксплуатацию автомобилей и полностью избавит атмосферу от вредных выбросов отработанных газов, но увеличенная потребность в электричестве, скорее всего увеличит его стоимость.  Поэтому, стоит ожидать и развитие технологий в производстве водорода и силовых агрегатов использующих водород в качестве источника энергии (уже сейчас есть работающие прототипы, удачно использующие такой тип силовых установок).  Кроме этого, из-за перенасыщения автомобилями больших городов, можно предположить о том, что придет основная мода на сверхкомпактные автомобили, которые смогут удачно конкурировать с обычными типоразмерами автомобилей в условиях мегаполисов.      Естественно, такая тенденция уменьшит беспокойство ученых о загрязнении окружающей среды многочисленными автомобилями. Но встает другой вопрос — как увеличить экологичность и уменьшить стоимость получения электрической энергии, а также удешевить производство водородного топлива  Безопасность транспорта и движения  Основная идея безопасности движения в будущем — это полная его автоматизация посредством автономного управления и координирование дорожного потока посредством центрального сервера мегаполиса. Убрав из основных рисков человеческий фактор ошибки, ученые предполагают о снижении ДТП на дорогах до 95%.      Также, из-за полноценного введения автоматического пилотирования, значительно претерпит изменение и внутренний интерьер автомобиля, который лишится необходимости водителя в человеческом виде. Но, это произойдет не скоро, так как, первые автоматизированные версии требуют постоянного контроля со стороны человека, и классическое водительское сидение с рулевым колесом и педалями останется на долгое время.   Кроме этого, могут появиться новые технологии в изготовлении материалов для кузова автомобиля или другие принципы конструирования жесткого каркаса, которые обеспечат полную безопасность водителя и пассажиров внутри салона. По мнению некоторых ученых, автомобили будущего будут оснащаться специальными системами для поддержания жизнедеятельности человека даже в самых сложных условиях, и автоматизированными аптечками, способными сохранить жизнь до прибытия спасательных команд.  Габариты автомобилей  Как упоминалось выше, постоянное увеличение автомобильного транспорта в городах, диктует необходимость создавать и приобретать более компактные модели машин. Сочетая маленький размер автомобиля с централизованной системой управления дорожным потоком, можно будет добиться многократного увеличения пропускной способности современных улиц с сохранением безопасности движения на высочайшем уровне.  Также, более компактные размеры позволят создавать вместительные стоянки и полностью забыть о многочасовых пробках.      Опираясь на современные разработки, можно предположить о появлении массового использования безвоздушных шин, в которых будет применяться принцип перераспределяющих нагрузки резиновых спиц. К примеру, компания Bridgestone, тестирует колеса построенные по такому принципу уже несколько лет. Но сейчас, данные шины применяются только на гольфкарах, а тестирование для гражданских и грузовых автомобилей — продолжается. Такая технология значительно увеличит безопасность движения, исключив разрывы или пробоя колес.  Современные автомобили  Уже сейчас, многие автомобильные компании разрабатывают и тестируют различные конфигурации машин с автоматизированным управлением, основанным на показаниях видеокамер и радаров. Но дальше всех в своих разработках зашли две компании — Google (не ориентированная на производстве автомобилей, а развивающая технологию автоматического пилотирования) и самая передовая компания в планах автомобильных разработок — Tesla Motor (успешно выпустившая на рынок ряд качественных электрокаров, оснащенных самой современной системой автопилота на гражданских автомобилях).   Но и другие компании стараются не отставать от них, хоть и находятся на стадии разработки и тестирования своих систем, что внушает надежду на скорое преобразование принципов управления автомобилями и изменения всего дорожного движения.

Сегодня в продаже
Климовск
Москва
Раменское
Зеленоград
Москва
Зеленоград
Долгопрудный
Москва
^

© 2007-2019.
Сетевое издание «CarsWeek» зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор) 25 апреля 2017 года.
Свидетельство о регистрации ЭЛ № ФС77-69477. Учредитель: Богачков Сергей Григорьевич. Главный редактор: С. Г. Богачков.
Электронная почта редакции: bogachs@yandex.ru. Телефон редакции: +7-915-979-14-25.
Использование материалов сайта разрешается только с установкой активной гиперссылки на CarsWeek.ru. 16+