Меню

Что такое форсунка поршня двигателя

Что такое форсунка поршня двигателя

За прошедшее время в мастерской K-POWER довольно много двигателей ВАЗ 21083 и автомобилей Ока были оснащены форсунками охлаждения поршней. Изначально (в заводских условиях) форсунки устанавливались только на 16 клапанные двигатели 2112.

Плюсы форсунок несомненны, и не раз описывались в отчетах.
Вот лишь несколько примеров установки форсунок при капремонте двигателя:

По прошествии достаточно длительного времени, хотелось бы изложить некоторые результаты установки таких форсунок. Эти результаты сложились из наблюдений за откапиталенными двигателями.

На страницах этой статьи я бы хотел изложить некоторые наблюдения из практики.

Прежде всего — форсунки увеличивают ресурс двигателя, за счет увеличения смазки цилиндров и охлаждения поршней. Это не «миллионники» конечно, но определенное увеличение ресурса однозначно есть.
Форсунки охлаждения поршней практически не оказывают негативного влияния на давление масла в масляной системе. Уместно вспомнить, что на 2112 двигателе добавлено еще 16 дырок, питающих гидрокомпенсаторы клапанов и особых проблем с этим нет (при том же маслонасосе).

Сами форсунки являются, по сути, одноразовыми. При следующем капремонте их необходимо выпрессовывать, иначе невозможно произвести расточку и хонинговку цилиндров. При аккуратной выпрессовке форсунки можно использовать впоследствии, но настоятельно рекомендуется заменить на новые (о наличии запасных форсунок желательно позаботится заранее, перед разборкой двигателя).

На фото далее показан поршень 21083 (слева), работавший в серийном двигателе, без форсунок. Справа показан поршень 2110, работавший в форсированном двигателе с форсунками охлаждения поршней. Хорошо видно, как форсунка «моет» маслом поршень изнутри. Поскольку форсунка направлена строго в одну часть поршня (на фото — в верхнюю часть), на другой части поршня нагара побольше, но всё равно его гораздо меньше, чем без форсунок.

Форсунки лучше охлаждают поршни, что оказывает огромное влияние на отсутствие термических деформаций поршней — известно, что на обычных моторах, хорошо походивших, поршни болтаются в цилиндрах и не сколько из-за износа, но сколько из-за того, что сами поршни «плывут» при работе двигателя — они деформируются, например, днище поршня скукоживается. Причиной этому может послужить любой перегрев двигателя, например, расплавленный поршень из Кунсткамеры уменьшился в диаметре с 82.4 мм до 82.0 мм! По-этому, к пробегу 100 тыс.км поршни у двигателей Оки уже болтаются в цилиндрах. С форсунками охлаждения поршней такое явление в значительной степени менее выражено и это доказано практикой (на сильно походившем моторе Оки с форсунками поршни сидели в цилиндрах так же плотно, как будто блок собрали только вчера)!! Т.е. поршень испытывает меньшие термические нагрузки и не теряет своей формы, не меняет геометрические размеры.

На фото далее — показана внутренняя часть поршня, куда попадало масло с форсунки. Белесые разводы на поверхности — легкая абразивная эрозия, ведь в масле всегда присутствует определенная толика абразива, не улавливаемого фильтром.

Хорошо известны задиры на юбках поршней 21083. Они вызваны полусухим трением — в момент запуска двигателя, особенно зимой, масло, разбрызгиваемое из опор коленвала, не успевает попасть на цилиндры, ввиду своей высокой вязкости и поршни работают на «собственных запасах» в полусухом режиме. Особенно быстро такие задиры появляются на поршнях, когда цилиндры лишаются сеточки хона ввиду естественного износа — даже если поменять поршни на новые (без расточки и хонинговки цилиндров), юбки новых поршней очень быстро покроются такими задирами.
Мотор с форсунками, прошедший хорошие зимние морозы, практически не имел таких задиров на юбках поршней!

На фото — те же поршни. Рассмотрим теперь юбки поршней. На юбке поршня 21083 (слева) хорошо обычные темные задиры, вызванные граничным режимом полусухого трения. Такие задиры бывают практически на всех поршнях, работавших без форсунок — чем больше пробег и чем более изношены цилиндры, тем они ярче выражены.
Юбка 2110 поршня (справа), работавшего с форсунками, практически лишена таких задиров и имеет лишь легкий матовый оттенок, характерный для приработавшегося поршня.

Читайте также:  Объем камеры сгорания поршня 2110

Таким образом, результируя вышесказанное — форсунки охлаждения поршней дают ряд неоспоримых плюсов (меньший износ ШПГ и цилиндров, меньшие термические нагрузки на поршни, быстрая подача масла к поршням при холодном запуске), а польза от них подтверждается на практике.

Статья написана: 30 августа 2009 г.
Автор статьи, фото-видео материалов: © Квазар
Запрещены без письменного разрешения автора: перепечатка статьи целиком или частично, перепечатка и использование фото-видео материалов, равно как их изменение и редактирование в целях дальнейшей публикации на сторонних сайтах.

Источник статьи: http://www.k-power.ru/1-K-POWER/Publications-ForsunkiPorchn.htm

Масляные форсунки охлаждения поршней (маслофорсунки). Что это такое и зачем нужно в двигателе?

Тема масляных форсунок в двигатель сейчас как нельзя популярна. Культивируется она из-за моторов корейских производителей объемом 2,0 литра. Что на них появляются задиры, как раз из-за отсутствия последних. Стоит отметить, что в 2017 году, корейские производители обновили свои моторы, в том числе установили маслофорсунки охлаждения поршней, и уже есть примеры в сети (с пробегами в 250 000 и более тысяч километров), и задиров там нет! Значит они работают, причем эффективно. НО! Многие меня спрашивают – «расскажи подробнее, как они работают, какие бывают и для чего вообще нужны? Я люблю такие технические вопросы, и сегодня вам подробно расскажу, что говорится «от» и «до». Как обычно для тех, кто не любит читать, можете посмотреть видео версию статьи, она в самом низу …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Для начала хочу отметить, что масляные форсунки охлаждения поршней ставятся на многие автомобили – это и японские, немецкие, российские, корейские, французские и т.д. производители. Конечно, встречаются они не во всех силовых агрегатах, но в 50 – 60% случаев все же они есть.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ (или что это такое):

Маслофорсунка (или масляная форсунка), охлаждение поршня – система подачи моторного масла непосредственно в нижнюю часть поршней. Делается это для того чтобы убрать излишнюю температуру (особенно в современной, облегченной конструкции двигателя), а также более эффективно смазать стенки цилиндра.

Три типа охлаждения двигателя

Если взять двигатель внутреннего сгорания (будь это дизель или бензин), его конструкция мягко сказать — не идеальна! Я уже писал, что КПД бензинового агрегата, составляет всего – 20 – 25%, дизельного 40 – 50% (что лучше, но также далеко от идеала). И большая часть топлива, если сказать утрировано — преобразуется в тепло (тепловые потери), в бензиновых версиях они могут доходить до 35%! А это очень много.

НО суть не в этом. Чтобы наш двигатель банально не перегрелся, и его не заклинило, нужно эффективное охлаждение. Причем в основном мы должны охлаждать так называемую поршневую группу и систему ГРМ (ведь основная температура именно там).

Какие системы охлаждения мы знаем:

Лично я так ее называю. Металл, из которого состоит блок, можно сделать массивным, с ребрами, для эффективного отвода тепла. Материал можно использовать чугун или скажем алюминий, поршни и кольца (компрессионные и маслосъемные) можно сделать массивными (как и шатуны, коленвал и т.д.) – они прекрасно передают температуру в блок. Камеру сгорания не такой объемной, и такой мотор, будет охлаждать сам себя — скажем при движении. Потоки воздуха будут проходить через «ребра» охлаждая конструкцию. Наверное, все помнят автомобили ЗАЗ (в простонародье «Запорожец»), так вот, он охлаждался именно воздушным методом.

ПЛЮСЫ: Нет лишнего оборудования, которое отбирает мощность у двигателя – типа помпы. Также нет радиаторов, антифриза (ТОСОЛА), термостата и т.д. Что крайне упрощает конструкцию, как мотора, так и системы охлаждения

МИНУСЫ: Сейчас эта система практически не встречается. Все из-за того что ее реально не хватает в жаркие месяцы, мотор просто перегревается. Также нет жидкостного отопления зимой, что крайне неудобно! Такая конструкция сейчас встречается только на мопедах, мотоциклах и некоторой сельхозтехники.

Читайте также:  Клапаны дыхательные птп поршень

АКТИВНАЯ (или принудительная)

Как вы догадались, эта система современного автомобиля. Простыми словами через головку блока и сам блок, проходит большое количество каналов, в которых циркулирует охлаждающая жидкость (антифриз или ТОСОЛ). Именно она отводит тепло и при помощи радиаторов рассеивает его в окружающую среду. Прокачивает систему — помпа, специальный насос который зачастую запитан (через ременную передачу) от коленчатого вала, хотя сейчас все чаще начали появляется электрические системы (где помпа имеет электромотор).

ПЛЮСАМИ этой системы можно назвать достаточное облегчение, то есть уже не нужно массивных блоков, поршней, коленвалов и прочее. Все и так достаточно хорошо охлаждается

МИНУСАМИ – лично я называю обилием навесного оборудования (помпы, антифризы и т.д.). А также пренебрежение многих производителей, которые так и норовят максимально облегчить мотор, сделать таблеточные поршни и тонкие кольца (хотя они уже не могут эффективно отводить тепло в стенки блока цилиндров). Бездумное облегчение приводит к снижение ресурса.

Но есть и еще один, третий тип охлаждения – при помощи масла, его хочу выделить в отдельный пункт.

Масляное охлаждение

Вот тут можно писать очень долго, но я постараюсь изложить все максимально компактно (а то дипломная получится : ) )

Итак, масло, которое находится в двигателе, имеет не только функцию смазки, защиты, мойки (вымывает шлаки и грязь) – ОНО ТАКЖЕ И ОХЛАЖДАЕТ!

В эпоху, когда машины были не такие оборотистые (лет так 30 — 40 назад), помпы бывало не всегда достаточно, особенно на нагруженных автомобилях (грузовые и автобусы).

Оборотов нет, даже на ходу, большая нагрузка в несколько тонн, неидеальное масло в двигателе (синтетики тогда не было) – и оно банально пригорало от высоких температур.

Начали с этим бороться и как вы наверное уже догадались, начали ставить масляные радиаторы охлаждения. Ставился он рядом с обычным радиатором. Масло стало отводить температуру от поршневой группы и также эффективно ее рассеивать.

ШЛО ВРЕМЯ, как я писал выше моторы стали облегчать, обороты стали расти, и начали появляться первые турбированные агрегаты (были и компрессорные), сейчас не в этом суть. Так как на турбированный агрегат нагрузка больше, топливной смеси он переваривает в разы больше, эти моторы не славились надежностью. Именно у них, первых, были задиры, ресурс был низкий и т.д.

ИМЕННО НА ТУРБО масляные форсунки охлаждения поршней получили большую популярность. Конечно, их устанавливали и на обычные моторы, но гораздо меньше.

Принцип работы масляных форсунок

НУ вот мы и дошли до самого интересного, извините за долгое вступление. Маслофорсунки — это дополнительное масляное охлаждение.

Если взять старые моторы, то при распылении масла в дно поршня, можно было убрать до 15, 20 градусов Цельсия. В современных моторах, где поршни не такие массивные убрать можно гораздо больше (если верить открытым источникам от 30-40 градусов), просто вдумайтесь

Собственно принцип работы очень простой – форсунка врезается в масляную магистраль (про это чуть ниже) и распыляет масло в днище поршня. Не сверху (как многие думают), а именно вниз, где находится шатун.

Масло не только снимает излишнюю температуру, но и лучше смазывает цилиндр двигателя. Причем напор достаточно сильный, но он бьет не всегда.

На малых оборотах (холостой ход), форсунка – НЕ РАБОТАЕТ! Делается это для того чтобы «не забирать» давление масла из пар трения. Ведь масляный насос на холостых оборотах не такой производительный, да и давление в системе не высокое. Если еще «открыть» форсунку, тогда давление в систему еще больше упадет, и масла реально не будет хватать на парах трения (на коленвале, распредвале и т.д.). ДА и температура на холостых, не такая высокая, поэтому надобность в работе форсунки, просто отсутствует.

Читайте также:  М72 поршни от чего

Средние и высокие обороты. Тут уже совсем другое дело, топлива в цилиндрах начинает сгорать намного больше, обороты высокие, идет перегрев. Вот тут форсунка открывается и начинает распылять масло, эффективно отводя тепло.

СТОИТ ЗАПОМНИТЬ. – маслофорсунка не работает на холостых, а открывается только тогда, когда давление в масляной системе примерно 1,0 – 1,8 БАРА! Что соответствует средним или высоким оборотам

Система очень продуманная и эффективная, доказано не на одном моторе.

Типы форсунок

Для общего понимания, хочется рассказать про основные конструкции. Есть всего три вида форсунок:

  • В шатун. Это не совсем форсунки в широком понимании этого слова, это скорее всего просто малые отверстия (хотя есть конструкции и с клапанами). Обычно располагаются либо сверху шатуна в его головке, либо сбоку. Питается через коленчатый вал, его масляные каналы. Подробнее будет в видео

  • В пастель коленвала. Форма просто цилиндр. Тут уже стоит клапан, который держит давление, как я писал сверху в 1 – 1,8 БАРА. Сверлится «пастель» (под вкладышем) и под углом в нее вкручивают форсунку, направляют в днище поршня. Питание также происходит за счет масляных каналов, которыми смазывают вкладыши.

  • Магистральная. Это как бы самая продвинутая сейчас система. Форма – цилиндр, с тонким носиком сбоку, который загнут вверх в поршень (бывают и полые болты, на который также одевается такой носик). Она не трогает ни «шатуны», ни «пастели». Врезается она в масляную магистраль (применительно к корейским моторам там есть специальный «прилив»), питается из нее маслом, и также открывается при нужном давлении.

В любом случае нужно учитывать, чтобы струя всегда попадала в днище поршня и не перекрывалась, скажем – «шатуном». А также чтобы ее не задевала юбка поршня (первый тип). Поэтому место установки очень тщательно выбирается.

Минусы форсунок

Минусов не так много, но они есть:

Во-первых, нужно понимать, что по сути это клапан, и он также может выходить из строя, либо не держать давления, тогда в масляной магистрали будет просадка. Либо его может «клинить» в закрытом состоянии. Тогда поршень не будет дополучать достаточную смазку и охлаждение, что может привести к задирам.

Во-вторых, нужно использовать качественное масло (хорошую синтетику), чтобы продлить ресурс форсунок охлаждения поршней.

В-третьих, замена масла должна быть чаще. Нельзя допускать, чтобы оно пригорало и критически загрязнялось. Ведь каждая частичка грязи может забить тонкие «сопла»

Почему уберегает от задиров?

Наверное, вы и сами догадались.

  • Убирается излишняя температура от поршня.
  • А это значит, нет излишнего термического расширения поршня и колец (компрессионных и маслосъемных)
  • Лучшая смазка цилиндра (ведь масло разбрызгивается не только на днище поршня, но и на стенки). А это значит лучшее скольжение, это также придает ресурса

Сейчас видео версия статьи, смотрим.

НА этом я заканчиваю свои материалы, думаю, они были вам полезны. Пишите комментарии, подписывайтесь на канал в YOUTUBE искренне ваш, АВТОБЛОГГЕР

(15 голосов, средний: 4,47 из 5)

Похожие новости

Нужно ли прогревать двигатель. Перед поездкой? Разберем зиму и л.

Где находится масляный фильтр? И зачем он нужен

Правильная чистка свечей зажигания. В домашних условиях, своими .

Добавить комментарий Отменить ответ

Комментарии

Скоро праздники, а это значит — большая часть нашей страны будет употреблять алкоголь. Легкий: —…

Напряжение аккумулятора транспортного средства, как и его емкость – самые важные показатели этого автомобильного узла,…

Меня часто спрашивают о выхлопе автомобиля. Зачастую новичкам, да и водителем со стажем не нравится,…

Источник статьи: http://avto-blogger.ru/dv/maslyanye-forsunki-oxlazhdeniya-porshnej.html

Adblock
detector