Меню

Что такое форсунки для поршня

Значение масляных форсунок в работе двигателя

Смазка поршневой группы двигателя — наиболее важный аспект, влияющий на производительность и срок службы силового агрегата. Установка масляных форсунок считается обязательной для турбированных и турбодизельных двигателей. Такие системы имеют различные варианты реализации, но обеспечение лёгкости хода поршня и недопущение перегрева являются основными задачами таких устройств. Серийные бензиновые двигатели не всегда оснащаются принудительным впрыском масла и возможна их самостоятельная доработка.

Преимущества масляных форсунок

Все масляные форсунки имеют значительные отличия от обычного маслопровода. Встроенный клапан обеспечивает порог срабатывания в пределах 2–4 бар и зависит от технических характеристик мотора. Использование такого механического ограничения срабатывания даёт возможность не снижать на низких оборотах давление в системе и сохранять динамику и плавность хода. Увеличение скорости, напротив, приводит в движение запорные шарики форсунки, которые давят на пружину, открывая подачу масла.

При работе мотора распределение смазки происходит неравномерно, и одна из сторон цилиндра имеет сильный нагрев. Такие условия возникают при вращении коленвала, что приводит к перераспределению динамических нагрузок. На небольших оборотах это не критично, но увеличение скорости хода поршней вызывает дополнительную нагрузку. Нехватка смазывающего вещества может привести к разрыву масляной плёнки, что окажет негативное влияние на работу силовой установки.

Важность прямой подачи масла

Нехватка теплового зазора наиболее опасна и может вызвать не только перегрев, но и заклинивание двигателя. Даже малейший задир способен привести к разбалансировке и последующему ремонту. Маслосъемные кольца при критических нагрузках также дают обратный эффект и улучшить состояние силовой установки можно только обеспечив скольжение движущихся элементов. В современном моторе масленые форсунки служат для смазки поршневой группы независимо от динамики движения. Не менее важно и теплоотведение, которое позволяет сократить детонацию и обеспечить безопасность в управлении автомобилем.

Даже если установка масляных форсунок не была предусмотрена производителем, внедрение такой системы поможет разгрузить мотор. Если взять за пример автомобиль ВАЗ, то модель 2106 нуждается в доработке, а ВАЗ 2112 уже имеет хорошо организованное решение для поршневой группы. Такая система обладает важными критериями, которые отражаются на работе мотора.

  • Уменьшение износа и увеличение ресурса шатунно-поршневой группы и цилиндров;
  • Снижение термических нагрузок и невозможность критических температурных расширений;
  • Более уверенный холодный старт и отсутствие проблем при работе силовой установки;
  • Смазка всей рабочей поверхности цилиндра в достаточном количестве.

Изготовление поршней из алюминиевых сплавов и установка маслосъемного и компрессионных колец обеспечивает лёгкость хода и равномерное распределение смазки, но эксплуатационные характеристики всегда будут выше у автомобиля с масляными форсунками.

Диагностика и замена масляных форсунок

Среди наиболее слабых мест масляных форсунок стоит выделить пружины запорного клапана. Температурные нагрузки и изменение давления приводят к усталости металла, которая становится причиной поломки и следует вытащить для замены нерабочие детали. Такие неполадки приводят к падению давления на коленвале и являются причиной износа вкладышей шатунных и коренных шеек. Замену форсунок можно рассмотреть на примере ВАЗ 2112, что даст хорошее понимание предстоящих работ.

  • С помощью выколотки из мягкого металла снятие масляной форсунки производится путём её выбивания в сторону коленчатого вала;
  • Установка форсунки выполняется независимо от состояния вытащенной, и не подлежит восстановлению;
  • Новый элемент впрессовывается с помощью несильных ударов молотка через прокладку из мягкого материала;
  • Форсунка должна достать до упора, предусмотренного технологическим разъёмом и ограничивающим её движение.

При подозрении на поломку выполняется проверка масляных форсунок с помощью специального оборудования. Её наиболее удобно провести, используя пневмо-вакуумный тестер. Создаваемое разрежение не может превышать 1 кг/см, а стрелка прибора при испытаниях не должна стремиться к нулю. В таком случае прохождение теста считается успешным, и в замене нет необходимости.

Читайте также:  Какие присадки заливать в двигатель чтобы не стучали поршня

Установка форсунок на ВАЗ 2106 или их обслуживание на более новых моделях показывает высокую эффективность в работе силовой установки. Снижение износа и недопущение критических температур позволит надолго забыть о проблемах с двигателем и сосредоточится на дороге.

Источник статьи: http://swapmotor.ru/ustrojstvo-dvigatelya/maslyanye-forsunki.html

Масляные форсунки снятие и замена Инструкция + Видео

Масляные форсунки двигателя или впрыскиватели (жиклеры) по умолчанию ставятся на турбо и турбодизель, а на обычные бензиновые агрегаты их установка просто рекомендуется. Благодаря данным элементам обеспечивается легкий ход поршня и лучшее охлаждение ДВС.

Принцип работы форсунки

Такие детали сегодня встречаются на многих автомобилях — японских, немецких, корейских и даже некоторых российских. Их основная задача — охлаждать поршни, подавая масло непосредственно внутрь элементов двигателя. Смазка забирает излишнюю температуру, оберегая мотор от перегрева. Кроме того, благодаря им обеспечивается более эффективная смазка поверхностей цилиндров.

Жиклеры оснащены встроенным клапаном в целях сохранения давления на низких оборотах. Показатель срабатывания составляет примерно 2-3,5 бар, что конкретно зависит от технических особенностей двигателя.

Принцип работы элементов очень простой: они врезаются в магистраль, распыляя смазку в днище поршня — туда, где находится шатун. Включаются они только на высоких и средних оборотах, когда топлива сгорает намного больше, и движок перегревается.

Типы масляных форсунок

Существует три вида этих деталей:

  1. Простые. Представляют собой просто отдельные отверстия, расположенные сверху шатуна либо сбоку от него. Питание данных элементов осуществляется через коленвал и каналы смазки.
  2. Цилиндровые. Формой напоминают цилиндр, оснащены клапаном для сохранения давления. Форсунка этого типа вкручивается под вкладыш, где предварительно делается отверстие. Питание здесь подается за счет масляных каналов.
  3. Магистральные. Более продвинутая система, где деталь напоминает жиклер с тонким носиком, загнутым прямо в поршень. Смазка не затрагивает шатуны и пастели, а только врезается в магистраль. Такие элементы часто встречаются на корейских автомобилях.

Вообще, масляные форсунки охлаждения поршней двигателя устанавливаются после тщательного изучения конструкции ДВС. Струя масла настраивается так, чтобы попадать в днище поршня.

Снятие и установка масляной форсунки двигателя

Практически во всех мануалах и инструкциях указано, что снимать впрыскиватели необходимо методом высверливания. Однако есть другой вариант — использовать специальные съемные приспособления — фиксатор с прорезями и резьбой (можно сделать самостоятельно на токарном станке) и большая шайба вместе со шпилькой.

Ниже подробная инструкция, как вытащить масляные форсунки из двигателя:

  • устанавливаем фиксатор на элемент охлаждения и затягиваем болт гаечным ключом как можно плотнее, чтобы элемент сжался;
  • отмечаем маркером угол положения иглы — это заметно облегчит процесс установки нового элемента;

  • ставим съемную шайбу и закручиваем верхние гайки шпильки;
  • придерживаем верхнюю гайку накидным ключом, а гаечным — закручиваем самую нижнюю гайку;
  • таким образом, съемник-фиксатор поднимается вверх и вытягивает с собой форсунку из своего посадочного места;
  • разъединяем шайбу от фиксатора;
  • съемник-фиксатор устанавливаем в тиски и зажимаем;
  • выкручиваем болт и освобождаем деталь;
  • вытаскиваем впрыскиватель.
  • Для запрессовки нового впрыскивателя:

    • элемент вдевается в другое приспособление;
    • трубка устанавливается на двигатель, прямо в посадочное место;
    • выставляется угол впрыска по метке;
    • форсунка запрессовывается на место — для этого надо подбить сверху по трубке молотком.

    Так проводится установка масляной форсунки двигателя.

    Видео: как вытащить масляную форсунку и запрессовать новую

    Необходимый инструмент

    В этой работе понадобятся несколько обязательных инструментов:

    • приспособление для снятия — зажим с шайбой;
    • приспособление для запрессовки — трубка с прорезью;

  • ключи гаечные;
  • накидной ключ;
  • тиски.
  • Преимущества и недостатки

    Данные элементы существенно отличаются от привычного маслопровода. Здесь имеется встроенный клапан, способный срабатывать в интервале 2-4 бар. Таким образом, обеспечивается нужное для автомобиля давление на низких оборотах — динамика держится на одном уровне, обеспечивается плавный ход. Когда двигатель начинает работать на высоких оборотах, запорная деталь открывается, организуется подача масла и обеспечивается охлаждение.

    Недостатков у впрыскивателей не так уж много. По сути, это касается механического повреждения клапана — со временем может не держать давление и вызывать просадку в магистрали. Также он часто клинит в закрытом состоянии, что приводит к получению поршнем недостаточной смазки и появлению задиров на цилиндре.

    Источник статьи: http://vdvigatel.ru/articles/maslyanye-forsunki-snyatie-i-zamena-instruktsiya-video/

    Форсунки охлаждения поршней

    Форсирование двигателя наддувом сопровождается ростом температуры днища поршня, его термонапряжённости. В результате существенно понижается его прочность, ухудшаются условия смазки, а у двигателей с внешним смесеобразованием повышается опасность детонационного сгорания. Вообще, для улучшения процесса сгорания температуру днища поршня целесообразно повышать, конечно, до определённого уровня, при этом обеспечивается также сжигание отложений продуктов неполного сгорания топлива и масла, однако происходит снижение коэффициента наполнения.

    Для снижения термонапряжённости применяют следующие методы:

    1. отвод тепла от днища поршня в стенки цилиндра через поршневые кольца и юбку;
    2. отвод тепла жидкостью, подводимой к днищу поршня;
    3. применение накладок на днище из жароупорных чугуна или стали с низким коэффициентом теплопроводности.
    4. иногда применяют комбинацию из указанных методов.

    У ДВС с наддувом первый способ обычно применяется для алюминиевых поршней увеличением сечений их корпуса. При втором способе применяют обычно масло, реже — воду. Известно, что крупные судовые двухтактные дизели принципиально всегда имеют систему охлаждения поршней. Но лёгкие быстроходные двигатели такой системой, как правило, не оснащаются. Однако с ростом напряжённости двигателя в связи с турбонаддувом появилась необходимость такого охлаждения. Рассмотрим несколько принципиальных схем выполнения таких систем. На рисунке показаны три таких схемы. Они могут быть классифицированы следующим образом. Л — охлаждение разбрызгиванием, Б — охлаждение с помощью масляной форсунки и В — масляное охлаждение путём циркуляции масла или путём взбалтывания масла в полостях поршня.

    Рис. 1 — Принципиальные схемы охлаждения поршней

    Система А известна давно и применялась ещё тогда, когда отсутствовала принудительная смазка с помощью подкачивающего масляного насоса. В этом случае на шатуне размещено приспособление в виде ложки так, что при вращении шатуна ложка черпает масло из картера и разбрызгивает его по зеркалу цилиндра и по днищу поршня. Эта система применяется в высокооборотных ДВС с малым диаметром цилиндров, но её возможности эффективно охлаждать поршни высоко-форсированных двигателей ограничены.

    В быстроходных двигателях с наддувом и сравнительно малым диаметром цилиндра широко применяется система Б, в которой специальная масляная форсунка, неподвижно установленная под цилиндром или в верхней головке шатуна и связанная с каналом подачи масла, непрерывно, а иногда прерывисто, подаёт струю или факел масла вверх — на днище поршня вблизи поршневой головки шатуна, охлаждая поршень. Чтобы не нанести вред основной системе смазки и охлаждения подшипников, которая, естественно, более важна, чем охлаждение головки поршня, эта система охлаждения связана со специальным каналом подвода масла, давление в котором повышается лишь после того, как уровень давления в основной системе превысит необходимое давление для смазки подшипников после начала работы двигателя. Эффективность работы такой системы охлаждения поршня существенно зависит от точности направлении факела масла, от охвата факелом масла всей поверхности днища, что следует контролировать при монтаже, диагностике двигателя и т.д. Но эффективность метода всё же мала, так как масло находится в контакте с днищем поршня лишь сравнительно короткое время. Наличие рёбер на днище поршня увеличивает эффективность теплоотвода.

    Рис.2 — Схема размещения масляной форсунки охлаждения поршня

    На схеме В показано, что масло под давлением подводится к каждому коренному подшипнику коленчатого вала (по сверлениям в шейках), поступает к шатунным шейкам, затем по сверлениям в теле шатуна — к поршневой головке шатуна, в подшипник и затем через специальные устройства (ползуны) подаётся в полости охлаждения головки поршня.

    При этом может обеспечиваться либо непрерывная циркуляция охлаждающего масла в полостях поршня, либо производится охлаждение путём взбалтывания масла в полостях поршня. Когда силы инерции направлены вверх, слой масла, прилегая к днищу, отбирает от него тепло. При обратном направлении сил инерции часть масла вытекает через специальные каналы, а часть вытесняется в карманы в полости охлаждения. Применение этого способа позволяет снизить температуру поршня почти на 70 градусов по сравнению с температурой при проточном охлаждении.

    На рис. 2 показано размещение масляной форсунки А в нижней части цилиндра и её связь с масляным каналом в блоке двигателя. На юбке поршня видна специальная выемка, куда входит масляная форсунка, когда поршень опускается к нижней мёртвой точке. Наличие выемки позволяет приблизить днище поршня к форсунке в положении вблизи НМТ. Нагретое масло после отвода тепла от днища поршня сбрасывается в картер двигателя. При этом, конечно, повышаются общий уровень температуры масла, а следовательно требуется повышенное охлаждение его в масляном холодильное. Охлаждение взбалтыванием широко применяется в двигателях с противоположно движущимися поршнями и двигателях с клапанно-щелевой системой газообмена.

    Желательно, чтобы поршень имел достаточно большую длину, тогда скорость масла при ударе о днище может быть достаточно высокой, что улучшает охлаждение.

    На рисунке показан шатун с каналами для прохода масла под давлением, показаны зоны 1 шатунного подшипника, наименее нагруженные при работе двигателя, и в них — канавки для прохода масла. В конечном итоге масло почти постоянно подаётся из поршневой головки шатуна в полости головки поршня. Такая подача может происходить двумя путями, которые показаны на рисунке.

    Рис.3 — Схема шатуна с каналами для прохода масла под давлением

    Рис. 4 — Схема шатуна с каналами для прохода масла под давлением

    Рис.5 — Схема распределения температур в поршне

    Схема А применяется для среднеразмерных двигателей, а схема Б — для высокооборотных. Согласно схеме А, масло проходит из сверления в теле шатуна в головку для смазки поршневого подшипника и также по канавке вокруг подшипника — в канал В в специальном «башмаке», стакане, постоянно связанном с поршнем и способном скользить по головке шатуна при его качании. Далее масло поступает в полости охлаждения головки поршня, выполненные в виде спирального канала и образованного специальными приливами на днище поршня.

    На Рис. 5 видна существенная неравномерность температур.

    Видно, что в зоне отвода тепла от поршня через поршневые кольца в стенки цилиндра температуры достигают 200 — 220 °С, а в зоне факела горящей смеси, вытекающей из камеры сгорания, — до 400 °С. При этом температуры головки цилиндра вблизи места посадки тарелки выпускного клапана могут достигать 650 — 700 °С. Как в двигателе с естественным всасыванием, так и в двигателе с наддувом температуры на днище поршня не должны превышать 400°С, причём температуры внутренней части днища поршня, охлаждаемой маслом, не должны превышать 200 °С. Последнее связано с тем, что при чрезмерно высоких температурах охлаждаемой поверхности внутренней части днища поршня масло быстро стареет и теряет свои качества.

    Источник статьи: http://kovsh.com/library/ice/lubrication_system_info/forsunki_okhlazhdeniia_porshnei

    Adblock
    detector