Проверка форсунок инжекторного двигателя: Инструкция как проверить топливною форсунку инжектора в домашних условиях

как проверить форсунки не снимая с двигателя и очистить их при необходимости

Если вы владелец автомобиля с инжекторным двигателем, то должны знать, что для качественной работы системы впрыска требуются исправные форсунки. Осуществить проверку работы форсунок инжекторного двигателя и устранить неполадки в их работе можно самостоятельно, не обязательно сразу мчаться на СТО.

Понятие форсунки инжектора и принцип их работы

Для дозированной подачи топлива в камеры сгорания мотора требуются форсунки. В топливной системе они позволяют смешивать бензин с воздухом. Таким образом, образуется горючая смесь, которая потом воспламеняется.

Форсунки бывают:

• Электромагнитные – клапан следит за доступом топлива и регулирует распыление топливной смеси с помощью электронного блока управления двигателем. Стоит клапан на центральной системе распределения перед дроссельной заслонкой.

• Механические – не дозируют подачу топлива, а только открывают ему доступ под давлением.

Принцип работы форсунок: электронный датчик анализирует объем подачи воздуха под давлением. Полученная датчиком информация попадает в компьютерный блок для дальнейшего анализа (к примеру, температуры двигателя, воздуха). После этого компьютер высчитывает размер объема воздуха в топливной смеси, требуемый для того, чтобы на выходе коэффициент полезного действия (КПД) от работы мотора получился максимально высокий.

Для чего и когда нужно проверять форсунки

Если вы решили купить подержанный автомобиль, или на своем автомобиле уже наездили около 100 тысяч км, то надлежит проверить производительность форсунок или заменить их.

Помните! От работы форсунок (они подают топливо в систему) напрямую зависит хорошая работа двигателя.

На форсунки (их состояние) влияет качество потребляемого топлива. Если в бак регулярно заливали топливо низкого качества, то форсунки не прослужат долго. Их придется менять раньше, чем через 100 тысяч км пробега.

Симптомы неисправности форсунок можно заметить. О них вам расскажет:

• Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу.

• Повышенный расход топлива.

• Двигатель плохо запускается.

• Выхлопные газы стали более токсичными.

• На холостом ходу проскакивает зажигание.

• Машина хуже берет разгон (хотя газ выжат «до полика»).

• Если вы заметили хотя бы один симптом из вышеуказанных, стоит проверить форсунки инжектора.

Для продления срока эксплуатации форсунок желательно:

• Заливать в бак только качественное топливо.

• Регулярно добавлять в бак различные присадки (продаются в отделах автохимии).

• Каждые 40 тысяч км чистить форсунки (потому что они засоряются).

Ищем неисправности, производим ремонт

Перед проверкой форсунок инжектора обратите внимание на топливный фильтр (он должен быть чистым), бензобак и сетку бензонасоса (в них могут быть засорения и отложения). Подобные осмотры требуются после 30 тыс. км пробега в целях профилактики. Если с этой частью топливной системы все в порядке, приступайте к проверке форсунок.

Можно заехать на СТО, где есть специальный стенд. Жидкость в форсунки подается под давлением, и вы сможете на стенде увидеть работу каждого распылителя (какую дозу распыления он выдает).

Для диагностики форсунок используют мультиметр или омметр (это устройства для замеров сопротивления форсунками). Чтобы определить состояние форсунки, требуется отсоединить ее от провода высокого напряжения. Теперь проверяем форсунку прибором. Есть форсунки низкого и высокого импеданса (о типе форсунки вам расскажет инструкция завода-изготовителя). Сопротивление должно составить 2-5/12-18 Ом.

Внимание! Если вы слышите глухой гул в работе мотора, то форсунки барахлят.

В домашних условиях тоже можно проверить форсунку инжектора. Сделать это можно несколькими способами:

Заведите двигатель. Дотроньтесь рукой до рабочей форсунки – она должна пульсировать. Если дрожание не ощущается, значит, форсунка вышла из строя.На холостом ходу добавьте обороты и дайте мотору немного поработать. Если поочередно ослаблять колпачковые гайки, которые держат форсунки, то обороты двигателя снизятся. Если обороты не меняются, значит, форсунка требует чистки или замены.

Инструмент для диагностики

Проверка бензиновых форсунок своими руками возможна при наличии инструмента для диагностики:

• Бортовой компьютер машины (поможет определить неисправности в системе управления двигателем).

• Манометр (определяет давление топлива). Помогает установить проблемы с регулятором давления бензонасоса, засорением топливных фильтров.

• Светодиод для выяснения полярности на форсунках (можно определить и полярность на модулях зажигания и катушке).

• Омметр или мультиметр (определяет сопротивление форсунок).

Проверка питания на форсунках

Если зажигание включено, а одна из форсунок инжектора не работает, то надлежит проверить наличие питания на форсунках. Для этого от нерабочей форсунки нужно отсоединить колодку проводов. Два кончика проводов требуется приставить к аккумулятору, а другим боком провода прикоснуться к контактам форсунки. Теперь включите зажигание.

Внимание! Если эта форсунка начнет распылять топливо, то неполадки нужно искать в электрической цепи этой форсунки.

Проверка обмоток

Форсунка на инжекторе требует немедленной замены, если сопротивление на ней выше или ниже 11-15 Ом. Это определяется при помощи омметра.

Как проверить сопротивление на обмотках форсунки?

1. Снять с аккумулятора минусовую клемму.

2. От форсунки отсоединить колодку с проводами.

3. К электроразъему форсунки присоединить проводки омметра.

4. Сравнить показатели омметра с нормативными (это указано в инструкции завода-изготовителя).

Диагностика на рампе

Проверить форсунки инжектора можно и на рампе. Для этого:

1. Снимите рампу вместе с форсунками.

2. Выведите ее из неудобного положения.

3. Снимите минусовую клемму.

4. Подсоедините колодку проводов к жгуту рампы.

5. Верните на место клемму «минус».

Соедините обе топливные трубки и ключом зажмите штуцеры, которые их держат.Под каждую форсунку подставьте емкость с мерной шкалой (емкостей должно быть 4).Проверните двигатель стартером.

Внимание! Из распылителей форсунок топливо должно идти ровно и равномерно в 4 емкости.

Выключите зажигание. В спокойном состоянии из форсунок не должна просачиваться жидкость.

Если подтекания заметны, то топливная форсунка негерметична, и потому ее нужно заменить.Сравните количество вытекшей жидкости в мерных емкостях. Если количество вытекшей жидкости разное, то одна из форсунок требует чистки или замены.

Не забудьте осмотреть форсунки на наличие дефектов. Если что-то обнаружили – меняйте форсунку.Поставьте рампу на место.

Знаете ли Вы? Если форсунки инжектора проверены и все в порядке, а машина продолжает капризничать, то проверяйте давление в топливной рампе. Скорее всего, причина в давлении.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Признаки неисправностей форсунок.

Мы привели основные признаки неисправности форсунок, которые актуальны для большинства автомобилей.

• Автомобиль дергается при разгоне
• Появляются провалы при работе двигателя. Создается ощущение как будто автомобиль кто то держит.
• При вождении автомобиля, стойко складывается ощущение потери мощности.
• Рост расхода топлива на несколько литров для забитых форсунок, обычное дело

Если появились такие симптомы, или некоторые из них, то повод задуматься о диагностике инжектора.

При неисправных форсунках, нужно как можно скорее устранить эту проблему, так как в дальнейшем, если так ездить, могут пострадать другие узлы двигателя, а это потребует уже гораздо больших расходов.

Способы чистки и промывки инжектора

Наибольшее распространение получили три способа промывки инжектора:

1. Промывка специальными моющими присадками к бензину.
2. Чистка и промывка инжектора без снятия форсунок с двигателя.
3. Промывка форсунок инжектора в стенде ультразвуковой чистки.

Давайте подробней остановимся на каждом из них.

Присадки к бензину для промывки инжектора

Присадки для промывки инжектора – это самый дешевый и простой способ его очистки от загрязнений. Такие присадки есть в ассортименте многих производителей автохимии. Они наиболее эффективны при регулярном добавлении в бензобак.

При появлении первых признаков загрязнения инжектора можно применить ударную дозу таких присадок, но при условии, что бензобак и трубопроводы относительно чистые. Иначе вся грязь окажется в электробензонасосе и фильтре тонкой очистки топлива, что долговечности этим узлам явно не добавит.

Промывка инжектора без снятия форсунок с двигателя

Чистка и промывка инжектора без снятия форсунок с двигателя осуществляется при помощи несложной промывающей установки:

• для этого двигатель отключают от штатной системы питания;
• вместо неё подключают установку для промывки инжектора;
• после чего мотор заставляют 20-30 минут работать на специальном сольвенте.

Моющая способность такого состава очень высока и он без труда вымывает все отложения (пример смотрите на видео в конце статьи).

Промывка и чистка инжектора ультразвуком

Ультразвуковая промывка инжектора на сегодняшний день является самым эффективным способом очистки. Для этого форсунки снимаются с мотора и помещаются в ультразвуковую установку со специальным растворителем.

Принцип действия установки следующий:

1. Для того, чтобы помочь растворителю вымыть шлаки, его при помощи ультразвука заставляют вибрировать.
2. Колебания жидкости практически не воздействуют на форсунку, но заставляют резонировать шлаки, которые отслаиваются от металла и становятся легкой добычей растворителя.

Время такой промывки инжектора обычно составляет от получаса до часа. К достоинствам этого способа можно отнести ненадобность дорогостоящего сольвента, однако при этом производится достаточно большой объем работ по снятию и обратной установке форсунок на двигатель.

Для чего проверять форсунки?

Сегодня автопроизводители по всему миру уже не выпускают карбюраторные машины. Инжекторные двигатели зарекомендовали себя как более надежные, более мощные и потребляющие меньше топлива. Рабочая смесь в камеры сгорания инжекторного двигателя подается через форсунки. Они с течением времени могут выходить из строя или загрязняться. Этому будут свидетельствовать определенные симптомы. Сейчас и рассмотрим их.

Проверка форсунок

Признаки неисправности форсунок инжектора:

• Затрудненный запуск двигателя;
• Неустойчивая работа инжектора на малых оборотах и холостом ходу;
• Ощутимое снижение мощности автомобиля;
• Провалы в работе инжектора;
• Возросший расход горючего;

Перечисленные признаки могут свидетельствовать и об иных проблемах, поэтому, чтобы убедиться в неисправности какой-либо конкретной форсунки, потребуется проверка каждой из них.

Как проверить форсунки не снимая с двигателя при помощи мультиметра

Диагностический прибор мультиметр является верным помощником любого автомобилиста. Он позволяет не только проверить предохранители или аккумулятор, но и диагностировать неисправность форсунок. Чтобы проверить форсунки мультиметром необходимо сделать следующее:

1. Снимите высоковольтные провода с форсунок и загляните в техническое руководство к автомобилю, чтобы определить, в вашем двигателе установлены форсунки высокого импеданса или низкого импеданса – это потребуется для точной диагностики;
2. Установите мультиметр в режим замера сопротивления и подведите диагностические провода к выводам форсунки, после чего произведите замер;
3. Если в вашем автомобиле установлены форсунки высокого импеданса, то измеренное сопротивление должно находиться в пределах от 12 до 17 Ом. В том случае, когда на автомобиле используются форсунки низкого импеданса, их сопротивление лежит в промежутке от 2 до 5 Ом.

В той ситуации, когда показатели отличаются от рекомендованных, следует снять форсунку с автомобиля и проверить ее более детально, а при необходимости заменить.

Какие бывают неисправности форсунок

На инжекторных мотора применяют два вида форсунок – электромагнитная и механическая.

Электромагнитная форсунка работает по принципу клапана, который в зависимости от сигнала блока управления автомобиля, открывается осуществляя впрыск в цилиндр необходимого количество топлива.

Механическая форсунка открывается от давления. В основе нее лежит пружина и игла. Она работает следующим образом: при подаче топлива создается определенное давление, игла поднимается и топливо распыляется в цилиндр.

Сейчас механические форсунки практически не используют на современных автомобиля, поэтому речь пойдет об неисправностях, электромагнитных форсунок.

Так как форсунка это достаточно несложная деталь по своему строение, неисправностей у нее может быть несколько:

1. Отсутствие сигнала от блока управления
2. Внутренний разрыв обмотки или другая ее неисправность
3. Загрязнение каналов подачи топлива

Как правило, чаще всего форсунки перестают работать как нужно именно из за загрязнения.

Как проверить форсунки инжектора

Поиск неисправностей и проверка форсунок при диагностике инжектора не сильно отличаются от аналогичных операций с карбюраторным двигателем.

• Чтобы проверить инжектор на работоспособность, необходимо, как и при поиске “скончавшейся” свечи зажигания (неисправности системы зажигания), поочередно обесточить каждую форсунку. На каком этапе отключение не будет вызывать изменений в работе мотора – значит проблема именно в этом элементе.
• Далее, следует проверить наличие напряжения на нерабочей форсунке вольтметром с диапазоном измерений в пределах от 0 до 2,5-3 В.
• После этого следует проверить электро-магнитный клапан на срабатывание: на мгновение подайте ток от аккумулятора на клемму форсунки – если при этом будут слышны характерные щелчки, значит клапан исправен.

Если проверка форсунок показала их работоспособность, то все проблемы, связанные с их нестабильной работой двигателя, должны исчезнуть сразу после промывки инжектора.

Как проверять работоспособность?

Проверка довольно легко выполняется своими руками. На заведенном моторе необходимо по очереди исключать из работы каждую из форсунок. Если при отключении какой-либо форсунки двигатель продолжит работать без заметных изменений, то это будет свидетельствовать о том, что проблема скрывается именно в ней. Необходимо будет выяснить причину ее выхода из строя. Устройство форсунки позволяет сделать это без дополнительного оборудования, своими руками. Для этого на ее клеммы подают напряжение от аккумуляторной батареи. При срабатывании форсунки должны отчетливо слышаться характерные щелчки. Если их слышно, то устройство исправно, а проблема, скорее всего, заключается в загрязнении форсунки. В этом случае необходима просто ее очистка. Если же, наоборот, устройство никак не реагирует на подключение его к аккумуляторной батарее, то такую форсунку придется заменять на новую.

Чистка форсунок

Как очистить форсунки не снимая с двигателя

Если диагностирована неисправность форсунок двигателя, не исключено, что они загрязнены. Чтобы исправить ситуацию не снимая форсунки с мотора, можно:

Специалисты рекомендуют выполнять очистку форсунок двигателя каждые 30-35 тысяч километров, даже если не наблюдаются проблемы в работе двигателя.

Как проверить форсунки не снимая с двигателя

Неисправности инжектора (форсунок) встречаются как на дизельных, так и на бензиновых двигателях. В схеме устройства системы питания инжекторного двигателя форсунка является элементом, который отвечает за впрыск распыленной порции топлива в камеру сгорания под определенным давлением.

Точное дозирование, герметичность и своевременное срабатывание инжекторной форсунки обеспечивают устойчивую и исправную работу двигателя на всех режимах его работы. Если форсунка «льет» (пропускает лишнее топливо в момент, когда его подача не требуется), снижается эффективность распыла горючего (нарушается форма факела) и возникают другие неисправности инжектора, тогда двигатель начинает дымить серым или черным дымом, теряет мощность, расходует много топлива и т.п.

Содержание статьи

Что указывает на возможные проблемы с инжектором

Сразу отметим, что причин нестабильной работы двигателя может быть много, начиная от забитого топливного фильтра, поломки бензонасоса, вышедшей из строя свечи зажигания или неисправной катушки до потери компрессии, проблем с ГРМ и т.д. Наряду с этим одним из главных признаков неисправности форсунок является затрудненный пуск двигателя, особенно «на холодную», а также расход бензина или солярки (зависимо от типа двигателя), который заметно увеличивается. Еще необходимо отметить неустойчивую работу ДВС в режиме холостого хода, похожую на так называемое «троение» двигателя.

При езде возможно достаточно частое проявление одного или сразу нескольких симптомов:

• наличие рывков, сильно замедленны реакции при нажатии на педаль газа;
• явные провалы и потеря динамики при попытках резкого ускорения;
• машина может дергаться на ходу, при сбросе газа, а также после смены режима нагрузки на мотор;

Необходимо добавить, что подобную неисправность необходимо устранять безотлагательно, так как проблемы с инжектором негативно сказываются не только на ресурсе двигателя и трансмиссии, но и на общей безопасности движения. На автомобиле с неисправными форсунками водитель может испытать серьезные трудности при обгоне, на крутых подъемах и т.п.

Самостоятельная проверка форсунок

Начнем с того, что автомобильные форсунки делятся на несколько типов, из которых в разное время широкое применение нашли два вида: механические форсунки и электромагнитные (электромеханические) инжекторы.

Электромагнитные форсунки имеют в основе специальный клапан, который осуществляет открытие и закрытие форсунки для подачи топлива под воздействием управляющего импульса ЭБУ двигателем. Механические форсунки открываются в результате роста давления топлива в форсунке. Добавим, что на современных авто зачастую устанавливаются электромагнитные устройства.

Чтобы проверить форсунки своими руками без снятия с машины можно воспользоваться несколькими способами. Наиболее простым и доступным способом, который позволяет быстро проверить инжекторные форсунки не снимая их с машины, является анализ шумов, издаваемых двигателем в процессе работы.

Определить неисправную форсунку на слух по звуку работы ДВС можно в том случае, если из блока цилиндров доносится приглушенный высокочастотный звук. Это указывает на необходимость чистки инжектора или неисправность форсунок.

Как проверить подачу питания на форсунки

Указанную проверку производят в том случае, если сами форсунки исправны, но какой-либо из инжекторов не работает при включении зажигания.

• для диагностики от инжектора отключается колодка, после чего к АКБ нужно подключить два провода;
• другие концы проводов крепятся к контактам форсунки;
• затем нужно включить зажигание и зафиксировать наличие или отсутствие вытекания топлива;
• если горючее течет, тогда данный признак указывает на проблемы в электрической цепи;

Еще одним из диагностических приемов является проверка инжектора при помощи мультиметра. Данный способ позволяет измерить сопротивление на форсунках не снимая их с двигателя.

1. Перед началом работ необходимо выяснить, какой импеданс (сопротивление) имеют форсунки, установленные на конкретном автомобиле. Дело в том, что встречаются инжекторные форсунки как с высоким, так и с низким сопротивлением.
2. Следующим шагом станет выключение зажигание, а также сбрасывание минусовой клеммы с АКБ.
3. Далее потребуется отключить электрический разъем на форсунке. Для этого необходимо использовать отвертку с тонким концом, при помощи которой нужно отщелкнуть специальный зажим, расположенный на колодке.
4. После отсоединения разъема переводим мультиметр в нужный режим работы для замера сопротивления (омметр), подключаем контакты мультиметра к соответствующим контактам форсунки для измерения импеданса.
5. Сопротивление между крайним и центральным контактом форсунки с высоким импедансом должно быть в рамках от 11-12 до 15-17 Ом. Если на автомобиле применяются форсунки с низким сопротивлением, тогда показатель должен быть от 2 до 5 Ом.

Если замечены явные отклонения от допустимых норм, тогда форсунку нужно демонтировать с двигателя для подробной диагностики. Также возможна замена форсунки на заведомо исправную, после чего оценивается работа двигателя.

Комплексная диагностика работы форсунок на рампе

Для такой проверки топливную рейку понадобится снять с мотора вместе с закрепленными на ней форсунками. После этого нужно присоединить все электрические контакты к рампе и форсункам в том случае, если таковые отключались перед снятием. Также необходимо вернуть на место минусовую клемму АКБ.

1. Рампу необходимо разместить в подкапотном пространстве так, чтобы получилось поставить под каждой из форсунок мерную емкость с нанесенной шкалой.
2. Нужно подключить к рампе трубки подачи топлива и дополнительно проверить надежность их крепления.
3. Следующим шагом является включение зажигания, после чего необходимо немного провернуть двигатель стартером. Данную операцию лучше проводить с помощником.
4. Пока помощник вращает двигатель, проконтролируйте эффективность работы всех инжекторов. Подача горючего должна быть одинаковой на всех форсунках.
5. Завершающим этапом станет выключение зажигания и проверка уровня топлива в емкостях. Указанный уровень должен быть равнозначным в каждой емкости.

Большее или меньшее количество горючего в мерных емкостях укажет на неисправность форсунки или необходимость очистки одного или нескольких инжекторов. Если форсунка демонстрирует недолив, тогда элемент нужно чистить или менять. Подтекание топлива после отключения зажигания укажет на то, что форсунка «льет» и потеряла герметичность.

Кроме самостоятельной проверки можно воспользоваться услугой диагностики инжектора в автосервисе. Данную операцию совершают на специальном проверочном стенде. Проверка форсунки на стенде позволяет точно определить не только эффективность подачи горючего, но и форму факела во время распыла топлива.

Как самому очистить форсунки без снятия с двигателя

В процессе диагностики частой причиной неустойчивой работы мотора является то, что инжекторные форсунки забились. Существует несколько способов очистки форсунок, среди которых может использоваться механический, ультразвуковой или очистка при помощи специальных химических составов.

В ряде случаев заливка в топливный бак специальной присадки-очистителя инжектора достаточно для того, чтобы нормализовать работу всей системы. Также рекомендуется с определенной периодичностью раскручивать мотор до высоких оборотов и разгонять автомобиль до 110-130 км/ч. на ровных отрезках пути. В таком режиме нужно проехать 10-20 километров. Продолжительная работа форсунок под нагрузкой позволяет реализовать так называемую самоочистку.

Напоследок добавим, что перечисленные выше способы очистки позволяют удалить только незначительные загрязнения. Серьезно забитый инжектор необходимо чистить механически, составами под давлением или ультразвуком. Что касается промывки форсунок, специалисты рекомендуют промывать инжектор каждые 30-40 тыс. пройденных километров.

Чистку инжектора стоит делать для профилактики, а не после появления признаков неисправности. Если автомобиль эксплуатируется в режиме городской езды на топливе сомнительного качества, тогда интервал профилактических мер следует сократить применительно к индивидуальным условиям эксплуатации.

Читайте также

Как проверить форсунки бензинового двигателя своими руками

Топливная форсунка играет важную роль в приготовлении рабочей смеси бензина с воздухом, как по количественному её составу, так и по ещё более главному свойству в настоящий момент – качественному распылению. Именно это больше всего влияет на недоступные ранее способности двигателя по экономичности и чистоте выхлопа.

Содержание статьи:

Принцип работы инжекторной форсунки

Как правило, в бензиновых моторах применяются электромагнитные форсунки, работа которых основана на управлении подачей топлива электрическими импульсами, формирующимися электронной системой управления двигателем (ЭСУД).

Импульс в виде скачка напряжения поступает на обмотку соленоида, что вызывает намагничивание расположенного внутри него штока и перемещение его внутрь цилиндрической обмотки.

Со штоком механически связан клапан распылителя. Топливо, находящееся в рампе под строго регулируемым давлением, начинает поступать через клапан на выходные отверстия, мелкодисперсно распыляется и смешивается с входящим в цилиндр воздухом.

Количество бензина за один цикл работы определяется суммарным временем циклового открытия клапана.

Суммарным – потому что клапан может открываться и закрываться несколько раз за цикл. Это необходимо для обеспечения более тонкой работы двигателя на очень бедной смеси.

Например, для инициации горения можно подать небольшое количество обогащённой смеси, а потом применять уже более бедный состав для поддержания горения и обеспечения нужной экономичности.

Читайте также: Автономные кондиционеры для автомобиля: плюсы и минусы

Таким образом, хорошая форсунка становится достаточно технологичным узлом, к которому предъявляются высокие, а иногда противоречивые требования.

1. Высокое быстродействие нуждается в малой массе и инерционности деталей, но при этом необходимо обеспечить надёжное закрывание клапана, что потребует достаточно мощной возвратной пружины. Но в свою очередь, для её сжатия надо применить значительное усилие, то есть увеличить размеры и мощность соленоида.
2. С электрической точки зрения потребность в мощности вызовет рост индуктивности катушки, что ограничит быстродействие.
3. Компактность конструкции и низкая индуктивность вызовет увеличение тока потребления катушки, это добавит проблем с электронными ключами, расположенными в блоке ЭСУД.
4. Высокая частота работы и динамические нагрузки на клапан усложняют его конструкцию, вступая в противоречие с его компактностью и долговечностью. При этом гидродинамические процессы в распылителе должны обеспечивать нужную дисперсность и стабильность во всём диапазоне температур.

Форсунки обладают точным значением пропускной способности при заданном перепаде давлений между рампой и впускным коллектором. Поскольку дозирование осуществляется только временем нахождения в открытом состоянии, то количество впрыснутого бензина не должно зависеть ни от чего другого.

Хотя нужной точности всё равно добиться не удаётся, и применяется петля обратной связи по сигналам датчика кислорода в выхлопной трубе. Но у него достаточно узкий рабочий диапазон, при выходе из которого работа системы нарушается, и ЭСУД высветит ошибку (Check) на приборной панели.

Признаки неисправности форсунок бензинового двигателя

Существует две общих неисправности инжектора – нарушение количественного состава смеси и искажение формы факела распыления. Последнее также снижает качество смесеобразования.

Поскольку особую важность представляет качественное соблюдение состава смеси при пуске холодного двигателя, то и наиболее явно проблемы с форсунками проявляется именно в этом режиме.

Инжектор может «переливать», когда клапан не в состоянии удержать давление бензина и переобогащённая смесь откажется воспламеняться, а свечи будут забросаны бензином в жидкой фазе. Такой двигатель без продувки дополнительным воздухом уже не завести.

Конструкторы даже предусматривают специальный режим обдува свечей, для чего надо полностью утопить педаль акселератора и прокрутить двигатель стартёром, топливо при этом полностью перекрывается. Но даже это не поможет, когда закрытая форсунка не держит давление.

Статья по теме: Почему стартер крутит, а двигатель не заводится

Недостатки распыления могут привести к обеднению рабочей смеси. Мощность мотора упадёт, снизится динамика разгона, возможны пропуски зажигания в отдельных цилиндрах, что вызовет зажигание лампы на панели приборов.

Любые отклонения в составе смеси, в том числе и по причине её недостаточной гомогенизации, приведут к значительному увеличению расхода топлива. Необязательно это будет означать слишком богатую смесь, бедная повлияет точно так же, поскольку снизится общая эффективность двигателя.

Может возникнуть детонация, выйдет из теплового режима и разрушится каталитический нейтрализатор, появятся хлопки во впускной коллектор или глушитель. Двигатель потребует немедленной диагностики.

Способы проверки форсунки

Чем сложнее применяемая при диагностике аппаратура, тем точнее можно определить причины произошедшего и назначить необходимые меры по устранению проблемы.

Проверка питания

Наиболее простым способом контроля поступающих на разъём инжектора импульсов будет подключение к его питающему контакту светодиодного индикатора.

При вращении вала стартером светодиод должен мигать, что свидетельствует о приблизительной исправности ключей ЭСУД и самом факте её попыток открыть клапаны, хотя поступающие импульсы могут и не иметь достаточной мощности.

Точную информацию могут дать только осциллограф и имитатор нагрузки.

Как измерить сопротивление

Активный характер нагрузки можно проверить с помощью омметра, входящего в состав универсального мультиметра (тестера). Сопротивление обмотки соленоида указывается в паспортных данных форсунки, как и его разброс.

Показание омметра должны подтвердить соответствие данных. Сопротивление измеряется при отсоединённом разъёме между питающим контактом и корпусом.

Но помимо сопротивления обмотка должна обеспечивать нужную добротность и отсутствие короткозамкнутых витков, что простейшими способами не определить, но обрыв или полное замыкание вычислить можно.

Проверка на рампе

Если снять с коллектора рампу с форсунками в сборе, то можно оценить состояние распылителей более точно. Погрузив каждый инжектор в прозрачную пробирку и включив стартёр наблюдать распыление топлива можно визуально.

Факелы должны иметь правильную коническую форму, содержать только неразличимые глазом отдельные капельки бензина, а главное быть одинаковыми по всем подсоединённым форсункам. При отсутствии управляющих импульсов выделения бензина из клапанов быть не должно.

Проверка форсунок на стенде

Самую точную и полную информацию о состоянии распылителей может дать специализированная установка. Форсунки снимаются с двигателя и устанавливаются на стенд.

Прибор имеет несколько режимов работы, один из которых является тестовым. Установка проводит циклирование в различных режимах, собирая выделенное топливо и измеряя его количество. Помимо этого, работа инжекторов видна сквозь прозрачные стенки цилиндров, можно оценить параметры факелов.

Результатом станет появление цифр производительности раздельно по каждому прибору, которые должны соответствовать паспортным данным.

Как самостоятельно почистить устройство подачи топлива

Тот же стенд имеет функцию очистки форсунок. Но при желании это можно сделать и в гаражных условиях. Используется стандартная чистящая жидкость и несложное приспособление, собранное из подручных средств.

Самодельная установка представляет собой автомобильный электрический бензонасос, помещённый в сосуд с очистителем инжекторов. Шланг от насоса подсоединяется к входному штуцеру форсунки, а на её питающий разъём через микропереключатель кнопочного типа подаётся питание от аккумулятора.

Это интересно: Как правильно буксировать автомобиль с АКПП и МКПП

Многократно прогнав через распылитель содержащую мощные растворители отложений жидкость можно добиться существенного восстановления распылительных свойств прибора, что станет ясно по изменению формы факела.

Неподдающуюся очистке форсунку придётся заменить, не всегда её дефект связан с загрязнением, возможна коррозия или механический износ.

Чистка форсунки не снимая с двигателя

Очистить инжекторы вполне возможно и без полной разборки узлов впрыска. При этом очищающая жидкость (сольвент) позволяет двигателю работать в процессе промывки.

Растворитель отложений подаётся из отдельной установки, промышленной или самодельной, в напорную магистраль рампы. Излишки смеси поступают обратно в расходный бачок через трубопровод обратки.

Данный способ имеет как достоинства, так и недостатки. Преимуществом будет экономия на сборочно-разборочных процедурах, а также неизбежных при этом затратах на расходные материалы и детали. Заодно очистятся и прочие элементы, например клапаны газораспределительного механизма, рампа и регулятор давления. Снимется также нагар с поршней и камеры сгорания.

К сведению: Как продать битую машину быстро и выгодно

Недостатком станет недостаточная эффективность раствора, вынужденного сочетать моющие свойства с топливными функциями, а также некоторая рискованность процедуры, когда отмытый шлак путешествует по элементам топливной системы и попадает в масло. Нелегко придётся и катализатору.

Дополнительным неудобством станет также и отсутствие визуального контроля за эффектом очистки. О результатах можно будет судить только по косвенным признакам. Таким образом данный способ можно рекомендовать только как профилактическую процедуру с обязательной заменой масла в двигателе.

Как проверить исправность топливных форсунок

Топливная форсунка является неотъемлемой частью системы впрыска транспортного средства. Естественно, что от исправной работы форсунок зависит качество работы автомобиля в целом. Несмотря на то, что проблемами подкапотного пространства должен заниматься обученный специалист, определить источник проблемы можно самостоятельно.

Форсунки инжектора: расположение, назначение и принцип работы

Форсунки – ключевая часть работы системы впрыска, которая управляется программно и представляет собой, грубо говоря, электромагнитный клапан. Топливная форсунка (ТФ) отвечает за своевременную правильную подачу топливной смеси и пропорциональное смешивание её с воздухом.

ТФ обычно изготавливаются под конкретный тип двигателя и не могут считаться универсальными. Исключением являются топливные форсунки компании Bosch, которые применимы для механических систем с непрерывным впрыском. Несмотря на это, некоторые гидромеханические экземпляры имеют разные модификации, которые не имеют связи друг с другом.

Самое распространенное применение гидромеханические форсунки компании Bosch нашли в системе K-Jetronic.

Форсунки могут располагаться в нескольких местах в зависимости от формы всей системы:

1. Непосредственный впрыск – ТФ размещаются вверху стенок цилиндра и обеспечивают подачу смеси непосредственно в камеру сгорания.
2. Центральный – находятся рядом с заслонкой дросселя.
3. Распределенный – для каждого цилиндра отведена отдельная форсунка, которая считается неотъемлемой частью впускного трубопровода.

Принцип работы ТФ основывается на передачи электромагнитных импульсов от ЭБУ к магниту инжектора. Последний, в свою очередь, управляет движением игольчатого клапана. Количество подаваемой смеси под давлением определяет длительность импульса при нахождении клапана в открытом положении.

Возможные неисправности: причины, проявление, последствия

Естественно, что топливные форсунки требуют периодического осмотра и чистки, а при необходимости даже замены. Определить проблемы возможно по ряду симптомов, среди которых:

• Появление нехарактерных сбоев при запуске силового узла и при его работе на холостом ходу;
• Увеличение расхода;
• Нехарактерный цвет выхлопа.

После первых проявлений проблемы можно говорить о наличии серных отложений на элементах системы, коррозии, износе фильтров и некоторых рабочих деталей. В результате влияния каждого процесса происходит засорение системы подачи топливной смеси, а, следовательно – потеря мощности и большой расход.

В руководстве по эксплуатации указано, что проводить чистку форсунок необходимо каждые 20–30 тысяч км пробега. На практике этот интервал снижается до 10–15 тысяч км.

Проверка питания на форсунках

В случае если водителем отмечается исправная работа всех форсунок, но при включении зажигания инжектор отказывается работать, то имеет смысл проверить подачу импульса на форсунки.

Чтобы правильно произвести проверку необходимо отсоединить колодку от инжектора и подготовить два провода для их подключения к аккумулятору. Вторые контакты подсоединяют к форсункам.

Далее после завершения подготовки, включают зажигание и проводят анализ вытекания топлива. Главная задача – зафиксировать наличие или отсутствие протечки. В результате – если топливо вытекает то, можно говорить о проблемах работы всей электрической цепи. Если же утечка не наблюдается, то система работает исправно.

Определение поломки на слух

Большинство опытных водителей могут попробовать определить работу форсунок даже на слух. Новичкам не рекомендуется пользоваться подобным методом в силу отсутствия опыта.

Чтобы попробовать диагностировать форсунки на слух, не снимая с двигателя, потребуется, в идеале, стетоскоп, или небольшая тонкая доска. Одну сторону дощечки необходимо плотно прижать к обследуемой ТФ, ухом прикладываемся к другой стороне.

При исправной работе, форсунка не издает никаких сторонних звуков, не выделяет вибрации, а исключительно четко генерирует ритмичные щелчки. В случае если доносятся неравномерные шумы или стуки, то можно сделать вывод, что форсунка засорена. Степень повреждения определяется громкостью и частотой нехарактерного шума.

Автомобилисты с большим стажем могут при анализе обходиться и без пластины. Если неисправность существует, то из области двигателя будет исходить приглушенный высокочастотный звук, очень напоминающий писк. Если он непрерывно доносится при работающем моторе, то топливные форсунки необходимо исследовать на рампе или стенде.

Замер сопротивления при помощи мультиметра

Одним из основных применяемых способов для определения поломок топливных форсунок является замер сопротивления с помощью мультиметра. Перед началом работ важно определить заводской импеданс ТФ.

 

Зажигание при диагностике необходимо выключить, и отключить отрицательную клемму от АКБ. На форсунке отсоединяется соответствующий электрический разъем. Выполнить это можно благодаря отвертке с достаточно тонким концом – отщелкивается зажим на колодке.

Мультиметр нужно перевести в режим омметра и подключить соответствующие контакты. Полученные результаты между центральным и крайним контактом должны попадать в интервал 11–17 Ом для форсунок с высоким импедансом или в диапазон 2–5 Ом для форсунок с низким импедансом.

Наличие каких-либо отклонений от нормы дает основания для более детальной диагностики. В отдельных случаях топливную форсунку меняют на заведомо исправную, чтобы оценить работу силового узла.

Проверка баланса форсунок

Чтобы выполнить баланс ТФ необходимо для начала отключить бензонасос и завести машину. После нескольких секунд работы двигатель должен заглохнуть – это необходимо для исключения избыточного давления смеси. Затем подключается манометр, и только после возвращается на место бензонасос. Далее подключается компьютер с необходимым ПО и проводится диагностика.

Последующие действия выполняются исключительно при помощи специализированных программ. Можно обратить внимание, что бензонасос постепенно будет включаться и выключаться, как и форсунки. В целом можно выделить следующий алгоритм:

• Включение зажигания;
• Показания манометра в диапазоне 2,8–3 атм;
• Отключается бензонасос;
• Падение давление до 2,5–2,8 атм;
• Проверка одной ТФ;
• Анализ данных манометра – не должна наблюдаться значительная динамика;
• Давление восстанавливается к исходному благодаря включению бензонасоса;
• Процедура поочередно повторяется со всеми форсунками.

При правильной работе каждый элемент будет давать примерно одинаковые показатели. Если же в определенном месте сброс отличается, то можно говорить о неисправности форсунки или ее дальнейшей диагностики. После завершения манипуляций манометр нужно отключать лишь предварительно сбросив давление в системе.

Проверка форсунок на рампе

Диагностика ТФ на стенде подразумевает демонтаж полной конструкции с мотора. После чего подключаются контакты к рампе и ТФ. Клемма «-» должна быть подсоединена к АКБ.

Рампу размещают под капотом так, чтобы было удобно подключить мерную емкость. Подключают топливные трубки и включают зажигание. Мотор необходимо повернуть стартером. В момент вращение можно проконтролировать работу форсунок.

После выключения зажигания проверяют количество топлива в мерных колбах. В идеальном случае – оно одинаковое для каждой ТФ. Отклонение в сторону недолива говорит о необходимости чистки или замены, в ином случае – об утрате герметичности.

Как почистить форсунки, не снимая их с двигателя?

Обычно, самой распространенной проблемой ТФ является их неправильная или несвоевременная чистка, в результате чего они забиваются. Выделяют три вида очистки:

1. Механическая;
2. Ультразвуковая;
3. Химическая.

Чтобы очистить форсунки не снимая их, обычно достаточно выбрать и залить в топливный бак химический состав, который способен нормализовать работу. Периодически советуют разгонять мотор до высоких оборотов и скорости 110–140 км/час на ровных участках дороги. При прохождении дистанции в 10–25 км в таком режиме, в системе происходит «самоочистка» под нагрузкой.

Тем не менее подобные способы эффективны только при небольших загрязнениях. Большие очаги поражения необходимо устранять посредством ультразвука или под высоким давлением. А чтобы не допустить такого, промывать ТФ необходимо каждые 40–50 тысяч км пробега.

Ознакомиться наглядно с техникой проверки форсунок своими руками можно на видео:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Мой мир

Диагностика бензиновых форсунок — пошаговая инструкция

На чтение 4 мин. Просмотров 1.8k. Опубликовано 12.07.2019

Почему форсунки выходят из строя, какие у этой проблемы признаки? Какие существуют способы диагностики форсунок и как это сделать самостоятельно. Расскажем в этой статье.

Почему отказывают форсунки

Вместе с бензином в топливную систему могут попадать загрязнения. Для очистки устанавливаются фильтры, которые улавливают загрязнения размером более 20 микрон. Такие фильтры предусмотрены как на топливной магистрали, так и в самой форсунке.

В составе бензина есть тяжелые фракции. Они оседают на сёдлах форсунок, а со временем превращаются в смолистые наросты. Это приводит к ухудшению работы форсунок или полному их отказу.

Как появляются отложения

Когда двигатель перестаёт работать, лёгкие фракции топлива испаряются на горячих плоскостях. Тяжёлые фракции оседают на деталях, в том числе форсунках. Смыть их нечем — топливо больше не поступает.

Запорный конус со временем уже не может плотно сесть в седло — следовательно, герметичность форсунки нарушена. Это приводит к перебоям при запуске двигателя, так как давление в топливной магистрали уменьшается. Смолистые отложения засоряют сопло форсунки. В результате количество топлива, выброшенное форсункой в каждый рабочий акт, уменьшается.

Также изменяется форма распыла форсунки. Распылитель имеет свои нормы и допуски. Твёрдые загрязнения приводят к образованию факела неправильной формы, распыление топлива происходит плавно, и появляются подтёки топлива. Часто отложения образуются интенсивней на отдельных форсунках, при этом нагрузка на более «чистые» увеличивается.

Загрязнённость фильтров

Ещё одной из главных причин выхода из строя форсунок является загрязнённость фильтров. Фильтры установлены на пути следования топлива и, сама форсунка имеет фильтр. Размер его небольшой, и он предназначен только для отсева очень мелких загрязнений топлива. Если при работе топливной системы засорён магистральный фильтр, который должен улавливать все более крупные частицы — фильтр форсунки мгновенно засоряется. Поэтому своевременная замена фильтров топливной системы — залог работоспособности форсунок.

Признаки неисправности форсунок

По каким признакам можно понять, что форсунки работают некачественно?

• Затруднения при запуске двигателя. Если машина плохо заводится после непродолжительной остановки — возможно проблема в форсунках. Это самый частый и явно выраженный симптом сбоя правильной работы форсунок.
• Перебои в работе двигателя на холостом ходу.
• Двигатель троит или вибрирует при разгоне или сбросе скорости, автомобиль двигается рывками.
• Увеличился расход топлива.
• Из выхлопной трубы слышны «хлопки» или выходит чёрный дым.
• Повышенное CO в отработанных газах.
• Повышенная температура в камере сгорания.

Если наблюдаются подобные симптомы, следует проверить исправность форсунок. Сбои в их работе негативно скажутся на рабочих показателях двигателя и коробки передач.

Проверка питания

Глушим двигатель. Первый вариант:

1. Снимаем разъём питания форсунки 1 цилиндра.
2. Подключаем мультиметр режиме измерения постоянного напряжения в диапазоне 0-20 Вольт.
3. Заводим двигатель и наблюдаем за показаниями прибора. Напряжение должно подаваться короткими импульсами.
4. Если показания напряжения появились, значит проводка исправна.
5. Если напряжения на фишку питания не приходит, то глушим двигатель и прозваниваем провода, либо ищем повреждение визуально.
6. Подключаем форсунку 1 цилиндра и повторяем операцию с форсунками 2-4 цилиндров.

Второй вариант. Понадобятся два человека. Делаем всё тоже самое, только отключив сразу все форсунки. Один человек крутит двигатель стартером, а второй — последовательно измеряет импульсы напряжения на отключенных разъемах форсунок.

Вместо мультиметра можно использовать светодиод.

Измерение электрического сопротивления

Этот метод позволяет проверить форсунки прямо на автомобиле.

1. Гуглим модель форсунок, установленных на вашем автомобиле. По этим данным находим электрическое сопротивление катушек внутри форсунки. Если ничего не нашлось — ничего страшного.
2. Глушим двигатель. Снимаем разъёмы питания с форсунок.
3. Берем мультиметр. Переключаем его в режим измерения 0-200 Ом (Ω).
4. Измеряем сопротивление каждой форсунки. Оно должно быть в пределах паспортных значений. Если номинальное сопротивление узнать не удалось, то сравнивать нужно форсунки между собой. Т. е., если 3 форсунки показали 10 Ом, а одна 20 Ом, то она признается неисправной.

Проверка на слух

Это самый простой и доступный способ. Однако, он требует достаточно опыта, ведь нужно знать, как «звучит» рабочая форсунка. Для прослушивания используют дощечку прямоугольной формы или стетоскоп. Один край «прибора» нужно приложить к испытуемой форсунке, другой — к уху.

Если слышны только равномерные щелчки — форсунка исправна. При наличии стуков, хлопков, вибраций различной интенсивности, можно точно сказать, что форсунка засорилась.

Стенд для диагностики форсунок

Современные станции технического обслуживания всегда оснащены стендами для диагностики и очистки форсунок. Этот метод предполагает снятие топливной рампы и форсунок с автомобиля. На таких стендах проходит полная диагностика: проверка подачи питания, измерение электрического сопротивления, проверяется производительность диагностируемых форсунок. Некоторые самостоятельно конструируют подобные стенды.

Следите за состоянием форсунок, вовремя меняйте топливные фильтры, заправляйтесь качественным топливом и на проверенных заправках, проходите вовремя ТО и у вас не будет проблем с топливной системой.

Как Проверить Форсунки Двигателя (Не Снимая)

Тестирование топливных форсунок иногда может быть проще, чем вы думаете, будь то система TBI (впрыск дроссельной заслонки) или EFI (электронная система впрыска топлива).

Часто эти инжекторы сталкиваются с общими проблемами, которые можно диагностировать визуально (TBI) или с помощью некоторых простых инструментов.

Что такое форсунки – это физические устройства которые распыляют топливо на мелкие частицы для более полного и быстрого сгорания в поршневых камерах автомобиля, от качества их работы может зависеть тяга машины и качество работы её двигателя.

Современная система впрыска топлива работает более эффективно и надежно, чем предыдущая модель карбюратора. Система лучше контролирует топливовоздушную смесь при любых условиях движения. Тем не менее, время от времени накапливание загрязнений в топливе или электрические или механические неполадки в системе впрыска могут привести к грубому холостому ходу, пропускам зажигания, вредным выбросам, плохой работе двигателя и экономии топлива.

Это руководство может помочь вам вернуть эти форсунки в форму, применив некоторые простые тесты, которые можно применять как к системам TBI, так и EFI.

Система TBI

Как проверить распылитель на дизельной форсунке

Вы можете визуально проверить распыление топлива на инжекторах системы TBI. Распылитель потока топлива легко доступен, что позволяет быстро проверить его на возможные проблемы.

Проверка топливного распыления

1. Снимите крышку с корпуса воздушного фильтра (там, где стоит воздушный фильтр).
2. Попросите помощника запустить (или проверните двигатель, если он не запускается).
3. Проверьте схему распыления, поступающую от инжектора.

* Топливо должно выходить частично распыленным в форме перевернутой буквы V. Один сплошной спрей (струя) или неправильный рисунок означает, что инжектор нуждается в очистке или что внутренняя часть изношена или сломана.

Вы можете попытаться исправить неправильную форму распыления топлива, добавив в топливный бак качественную чистящую присадку топливной системы. Или возьмите свою машину в сервисный центр и попросите их почистить систему.

* С другой стороны, если вы не видите выходящего топлива, для этого может быть несколько причин:

• Заблокирован топливный инжектор
• Он не получает мощность
• Плохой регулятор давления топлива
• Топливный фильтр забит
• Неисправный топливный насос

Для устранения неполадок  примените тесты, описанные в следующем разделе.

Компоненты электронной системы впрыска топлива.

Тестирование EFI Форсунки

В отличие от инжекторов в системах впрыска топлива корпуса дроссельной заслонки (TBI), те, которые используются в конфигурации с электронным впрыском топлива (EFI), не имеют распыления топлива, доступного для проверки. Иногда сборка топливной рампы, удерживающая инжекторы, оставляет мало места для доступа к инжекторам. Поэтому сложно проверить схему распыления каждого из них без соответствующего оборудования.

Тем не менее, вы можете использовать пару тестов, которые могут выявить, работает ли один или несколько из них в вашей системе EFI и обнаружена ли неисправность в самой форсунке или в цепи управления.

Для этого теста вы будете слушать каждый инжектор, чтобы определить, работают ли они. Когда автомобильный компьютер подает питание и обесточивает его, клапан внутри издает щелкающий звук при его открытии и закрытии.

1. Чтобы прослушать инжектор, вы можете использовать механический стетоскоп, недорогой инструмент, который можно купить в большинстве магазинов автозапчастей. Тем не менее, длинная стандартная отвертка или даже кусок тонкого шланга соответствующей длины будет работать так же хорошо.
2. Запустите двигатель и дайте ему поработать на холостом ходу.
3. Включите стояночный тормоз и откройте капот.
4. Наденьте наушник стетоскопа на уши, а кончик инструмента – на сторону инжектора. Если вы решили использовать длинную отвертку, поместите наконечник отвертки на корпус инжектора, а конец рукоятки инструмента на ухо.
5. Когда он открывается и закрывается, вы можете услышать щелчок. Звук исходит от соленоида (реле) внутри инжектора, который активирует и деактивирует клапан инжектора. Если вы не слышите звук щелчка, либо неисправен соленоид, либо компьютер не посылает импульсный сигнал.
6. Повторите этот тест для каждой форсунки и запишите мертвые форсунки, чтобы их можно было проверить в следующем разделе.

Как проверить форсунку мультиметром

При поиске неисправностей электронных компонентов в вашем автомобиле с помощью цифрового мультиметра всегда используйте импедансный мультиметр с сопротивлением не менее 10 МОм для предотвращения повреждения цепи.

Нагреваемый наконечник форсунки.

Как проверить мертвый инжектор

Одним из тестов, которые вы можете выполнить на мертвом инжекторе, является проверка катушки. Для этого теста вам понадобится мультиметр и значение сопротивления для катушки внутри инжектора. Вы можете посмотреть значение сопротивления форсунки в руководстве по обслуживанию для конкретной марки и модели вашего автомобиля. При необходимости купите недорогое руководство по ремонту в местном магазине автозапчастей или через Интернет.

 Проверка катушки инжектора

1. При выключенном двигателе отсоедините электрический разъем форсунки, которую необходимо проверить.
2. Установите для цифрового мультиметра соответствующее значение на шкале Ом в соответствии со спецификациями сопротивления для вашей конкретной топливной форсунки (обычно вам необходимо настроить мультиметр на показание не менее 30 Ом).
3. Проверьте электрические клеммы форсунки – полярность не имеет значения.
4. Показание сопротивления, отличное от указанного в руководстве по обслуживанию, означает, что вам необходимо заменить инжектор. Например:

• Если ваш мультиметр показывает бесконечное сопротивление, это означает, что катушка в форсунке открыта.
• Если ваши значения прыгают повсюду, катушка частично открыта.
• Если вы видите нулевое сопротивление, катушка закорочена.

Проверка цепи управления форсункой

Вы можете проверить мощность и импульсный сигнал, поступающий с компьютера на каждую мертвую форсунку, с помощью контрольной лампы, недорогого и эффективного инструмента.

1. Сначала прикрепите зажим контрольной лампы к болту или голому металлическому кронштейну на двигателе.
2. Отсоедините электрический разъем от топливной форсунки, которую вы хотите проверить.
3. Поверните ключ зажигания в положение ON.
4. Коснитесь клемм (по одному) разъема жгута проводов контрольной лампой. На одной из клемм должен гореть контрольный свет, это источник питания инжектора от компьютера. Если контрольная лампа не светится, вы обнаружили проблему. Проверьте сторону питания цепи на наличие короткого замыкания, перегоревшего предохранителя или плохого соединения вдоль цепи, включая компьютер.
5. Теперь подключите разъем жгута проводов к топливной форсунке и закрепите зажим контрольной лампы на положительной стороне аккумулятора.
6. Попросите помощника провернуть или запустить двигатель.
7. Задний зонд противоположного провода на разъеме топливной форсунки (это импульсный сигнал, поступающий с компьютера). Если вы не можете зондировать провод обратно, вставьте штырек в провод и используйте его для зондирования провода.
8. На этот раз контрольная лампа должна мигать, означая, что инжектор получает импульсный сигнал от компьютера, чтобы открыть и закрыть форсунку.

* Если это мертвая форсунка и присутствует питание, а лампа не моргает, замените форсунку.

* Если контрольная лампа продолжает гореть, возможно, произошел сбой драйвера устройства в компьютере или возникла проблема в цепи.

При необходимости проверьте руководство по ремонту для дальнейших испытаний.

Используем свет лампы как детектор для проверки форсунок автомобиля

Вы также можете проверить цепь управления форсунками, используя индикатор отсутствия света. Это самый простой способ проверить цепь питания инжектора. Световой индикатор подключается к жгуту топливной форсунки, которую вы хотите проверить. Вы можете взять напрокат или купить комплект фонарей в местном магазине автозапчастей. Просто убедитесь, что набор, который вы одалживаете или покупаете, включает в себя тусклый свет, который вам нужен для конкретной марки и модели вашего автомобиля. Следуйте инструкциям, прилагаемым к инструменту.

Если какой-либо из предыдущих тестов оказался отрицательным, это не обязательно означает, что форсунки работают правильно. Вы проверили некоторые распространенные проблемы, которые можно устранить дома, но один или несколько инжекторов могут иметь изношенный или грязный (менее распространенный) клапан или слабую или сломанную возвратную пружину, из-за которой инжектор блокирует или протекает топливо. Некоторые из этих проблем могут быть выявлены без специальных инструментов. Но ремонт на качественном СТО с профессиональным оборудованием может помочь вам точно определить подобные проблемы и устранить их.

 

Диагностика бензиновых форсунок

Топливная система работает по принципу принудительного впрыска горючего в цилиндры двигателя, посредством топливных форсунок. Она называется инжектором. В отличие от карбюратора, топливо здесь смешивается с воздухом, в определенной пропорции, образуя смесь. Ее впрыскивают форсунки, отмеренными порциями, во впускной коллектор, либо непосредственно в цилиндр.

Форсунка – распылитель, который управляется электрическим или механическим клапаном.

Уже после 100 тыс. пробега, встает вопрос проверки или замены этого механизма. Ее можно сделать самостоятельно, не прибегая к помощи специалистов.

Полный рабочий цикл состоит из четырех шагов, старт которого контролируется электронным блоком управления бортового компьютера:

• Давление действует на закрытый клапан;
• Клапан начинает открываться;
• Полное раскрытие клапана, впрыск топливной смеси;
• Порция впрыснута, давление снизилось, клапан вернулся в исходное положение.

Содержание статьи

Признаки неисправности форсунок

Есть симптомы, однозначно указывающие на неполадки с этим устройством:

• Нестабильная работа мотора на холостом ходу;
• Некое повышение объема расхода топлива;
• Затрудненный запуск двигателя;
• Глухой гул из работающего мотора;
• Повышение токсичности выхлопа;
• Поломка датчиков кислорода и разрушение катализатора;
• Перебой зажигания на ХХ;
• Потеря мощности, плохой разгон.

Различные проблемы, неисправности и засорения, приводящие к некорректной работе форсунок, значительно сокращают КПД двигателя и его срок службы!

Почему «страдают» форсунки

Принцип действия форсунок, регулируемых электромагнитным клапаном, заключается в подаче порции топливной смеси, после сигнала с ЭБУ на клапан. Тот раскрывается, образуя разность потенциалов давления. Под его напором, происходит подача смеси.

Итак, причинами неправильной работы или полного выхода из строя форсунок, могут быть:

1. Нет сигнала с блока управления. Перегорание обмотки, отход контактов, обрывы и замыкания электросети
2. Засорение. Плохое качества бензина, образование нагара и пыле-жировые отложения в каналах и отверстиях, блокирующие ток смеси

Своевременная чистка и проверка целостности электрической цепи, позволяет продлить срок его эксплуатации.

Методы диагностики бензиновых форсунок

Самой надежной проверкой станет обследование в специализированных сервисных центрах и в авто мастерских.

Интересно! Очень просто можно определить неисправность форсунок, приложив руку к работающей форсунке (точнее, слегка дотронуться). Если отчетливо ощущается дрожь, форсунка в полном порядке.

1. Измерение сопротивления. Этот метод не предусматривает демонтаж детали, все можно сделать без снятия детали. В первую очередь, нужно определить, какие форсунки установлены в топливной системе – высокой омности (импеданса) или низкой.

     — отсоединить высоковольтную проводку;

     — повернуть ключ зажигания и снять «-»  АКБ;

     — разъединить разъем, отщелкнув зажим крепления;

     — мультиметром измерить сопротивления форсунок.

У форсунок высокой омности, его значение колеблется от 11Ом до 17Ом. Форсунки низкого импеданса – 2,5 – 4,5 Ом. Отклонение свидетельствует о поломке детали.

2. Тестирования питания форсунок. Сначала протестировать контакты разъема. В нем четыре контакта отвечают за подачу тока в форсунки. Их нужно проверить попарно. Сопротивление должно быть 11 – 15 Ом. Чтобы уточнить, какая именно форсунка не работает, отсоединить каждую из них и куском проволоки напрямую замкнуть с ЭБУ. Повернуть ключ зажигания. Если она исправная, начнется впрыскивание бензина.
3. Сопротивление в моноинжекторе. Уже реже, но еще встречаются модели, с установленной всего одной форсункой.

Тестируются попарно контакты разъема, сопротивление должно иметь значение их интервала 1,2 – 1,6Ом.

Очень часто, в моноинжекторе устанавливается пусковая форсунка, отвечающая за подачу топлива в двигатель, до его разогрева. Его работа длится несколько секунд, затем он отключается. Ее тоже нужно проверить. Снят и поместить в мерную емкость (нужно определить объем впрыска смеси). Затем соединить напрямую с аккумулятором (один контакт с батареей, другой – с «массой»). Реле насоса тоже соединить к «+» аккумулятора. Включить зажигание и дать отработать полный цикл. После отключения, измерить объем в мерной ёмкости и сравнить со справочными данными. Вытереть насухо деталь, подождать несколько минут, чтобы проверить наличие течи. Если ее нет, установить на место.

4. «Прослушка» форсунок. Опытные водители, перед демонтажем, устраивают «прослушку». Можно пользоваться стетоскопом. Нормальное функционирование отражается в равномерных щелчках. Если есть нарушение интервалов и посторонние шумы, форсунку надо почистить или сменить.
5. Диагностика на рампы. Нужно демонтировать рампу целиком, снять жгуты проводов и «-» аккумулятора. Восстановить отдельно схему, включить зажигание. Предварительно, под рампу положить мерные ёмкости. За 10 -15 секунд прокрутки стартера, наберется некоторый объем бензина в стаканчиках. При том, во всех стаканах должен собраться одинаковый объем топлива. В противном случае, требуется тщательная диагностика на проверочном стенде.

Кстати, если форсунки после проверки оказались исправными, а капризы двигателя не прекратились, то проверьте давление в рампе. Почта наверняка, причина кроется в понижении давления в этой системе.

6. Баланс форсунок. Баланс проверяется в специальной программе на ПК, который подключают к ЭБУ.

Бензонасос отключают и выравнивают давление в системе (двигатель немного должен поработать, до отключения). К топливной системе подключают манометр, обратно соединить насос. При включении зажигания, зафиксировать показания манометра (норма 2,8 – 3 атмосфер). В программе отключить реле насоса, показатель давления немного проседает (2,8 ат). В программе включить, поочередно, каждую форсунку и проверять показания манометра. Сброс давления у всех форсунок должен быть одинаковый.

Отклонения от нормы будет говорить о неисправности этой форсунки. По окончании тестирования, подключается насос, заводится двигатель. Только после этого, снимается манометр.

7. Тестирование на стенде. Здесь проверяются механические параметры форсунок – давление и количество горючего, прошедшее через нее, форму и угол направления факела. На стенде получается более точная диагностика, определяется степень неисправности. Нужно прочитать о том, как сделать стенд своими руками и собрать его.

На станции техобслуживания, тестирование проводят и по показателям токсичности выхлопа, по лямбда-зонду. Но это под силу только специалисту, при наличии спецоборудования и расшифровке данных с нее.

Чистка бензиновых форсунок

Чтобы загрязнения не стали причиной проблем двигателя, нужно периодически их чистить. Тем самым, повышается их производительность и КПД двигателя.

Можно обойтись добавлением всяких присадок в горючее. Они проведут химическую чистку изнутри. Можно почистить каждую форсунку, предварительно демонтировав деталь. Чистку проводят с помощью ультразвука, механическую и химическую.

Состав для чистки лучше брать в баллончике с распылителем.

— подготовить кнопку контакта, шприц, трубку продолжения конца шприца, большую тару. От любой телефонной зарядки обрезать штекер, понадобиться только провод и контактные провода со своими клеммами.

— Вставить горлышко форсунки в конец шприца, с его задней стороны.

— провода соединить с кнопкой, далее к проводу зарядки от мобильника, который включен в розетку (220В).

— трубку воткнуть в распылитель баллончика чистящего средством, противоположную часть форсунки поместить в пустую емкость.

— надавить на баллончик, направив струю очистителя в канал форсунки и активировать кнопку нажатием, обеспечивая подачу очистителя.

— повторить подачу струи чистящего средства еще пару раз, для окончательного избавления от грязи.

Чистка без снятия, кроме применения присадок, осуществляется еще двумя способами:

— увеличением давления. Разгоняются обороты, без движения автомобиля. Доводят их до 5000 и держат 5 секунд. При такой нагрузке, происходит самоочищение.

— все то же самое, но на ХХ. Тогда нагрузка немного меньше.

Очистить нужно и топливный фильтр и сетку насоса, а также бензобак.

Чистку форсунок рекомендуется проводить каждые 30 тыс. пробега. Это прекрасная профилактика долгой работы двигателя.

9 Признаков неисправной топливной форсунки (стоимость очистки и замены)

Последнее обновление 2 июня 2020 г.

Большинство автомобилей 1980-х годов и новее оснащены усовершенствованными двигателями с электронным впрыском топлива (заменяющими карбюратор). Основная часть этой системы — топливный инжектор.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Хотя у вас может никогда не возникнуть проблем с топливными форсунками (особенно если вы регулярно используете очиститель топливных форсунок), иногда они загрязняются, забиваются или полностью выходят из строя, и их необходимо заменить.

Ниже приведены наиболее распространенные симптомы неисправной топливной форсунки и средняя стоимость их замены (при наличии трещин) или очистки (при засорении).

Как работает топливная форсунка

Основная функция топливной форсунки — подавать топливо в двигатель. Форсунка распыляет (впрыскивает) топливо в цилиндр двигателя через форсунку, так что может начаться процесс внутреннего сгорания.

Топливо должно подаваться в нужное время, в нужном количестве, с правильным давлением, углом и формой распыления

Блок управления двигателем (ЭБУ) является центральным компьютером или «мозгом» любого транспортного средства и управляет многие отдельные компоненты, такие как топливная форсунка.С помощью различных датчиков ЭБУ следит за тем, чтобы форсунка распыляла топливо в нужное время и в нужном количестве, чтобы создать правильную топливно-воздушную смесь.

Топливный насос автомобиля нагнетает бензин из бака по топливопроводам в топливные форсунки. Когда ЭБУ определяет, что топливо необходимо, он сообщает об этом соленоиду топливной форсунки, который затем открывается, позволяя топливу под давлением распыляться в цилиндр.

9 Общие симптомы неисправности топливных форсунок

Если что-то пойдет не так с одной или несколькими топливными форсунками, двигатель вашего автомобиля не сможет работать должным образом.

Неисправная топливная форсунка либо предотвратит полное распыление топлива в двигатель, либо нарушит интервалы, с которыми оно должно распыляться. В любом случае ваш автомобиль не будет двигаться так, как должен, и даже не будет бездействовать.

Ниже приведены 9 признаков неисправной топливной форсунки, которые можно распознать на ранней стадии. Некоторые из симптомов засорения или загрязнения топливной форсунки могут быть похожими, поэтому всегда рекомендуется сначала попробовать пропустить через топливную систему хороший очиститель топливной форсунки, прежде чем тратить деньги на их замену.

В качестве альтернативы, возможно, придется заплатить механику за правильную очистку топливных форсунок или приобрести комплект для чистки топливных форсунок и сделать это самостоятельно. В любом случае, вы захотите как можно скорее решить эту проблему, чтобы не повредить ваш двигатель.

# 1 — Неровный холостой ход или глохнет двигателя

Поскольку ваш автомобиль не получает достаточно топлива или его неравномерная подача, частота вращения на холостом ходу падает ниже оптимального уровня и приводит к грубому или даже резкому холостому ходу.Если обороты упадут слишком низко, автомобиль фактически заглохнет, и вам нужно будет перезапустить.

# 2 — Двигатель вибрирует

Неисправная топливная форсунка приводит к невозможности зажигания соответствующего цилиндра. Это означает, что во время движения двигатель будет вибрировать или икать после попытки завершить каждый цикл без топлива.

# 3 — Пропуски зажигания в двигателе

Если в двигатель распыляется недостаточно топлива из-за засорения форсунки, двигатель будет пропускать зажигание во время движения.Ваш автомобиль будет с трудом разогнаться, или после нажатия на педаль газа будет пауза.

В любом случае, вы захотите решить проблему в ближайшее время, иначе двигатель будет подвержен перегреву или другим проблемам, которые возникают при нарушении правильной топливно-воздушной смеси.

# 4 — Загорается индикатор Check Engine

Самый очевидный признак проблемы — это когда на приборной панели загорается индикатор «Check Engine». Хотя это может означать многое, плохая топливная форсунка может быть одной из них.

Каждый раз, когда форсунка подает меньше топлива, чем необходимо (или больше в некоторых случаях), эффективность двигателя снижается и может вызвать срабатывание CEL. Используйте сканер OBD2, чтобы подтвердить проблему.

# 5 — Утечка топлива

Если ваша топливная форсунка действительно сломана или треснула из-за поломки или старости, то бензин начнет вытекать из нее. Это означает, что топливо не сможет достичь сопла, а будет вытекать из корпуса.

Если вы проверите топливную форсунку, вы заметите бензин снаружи или на ближайшей топливной рампе.Часто утечка происходит из-за уплотнения топливной форсунки, которое со временем ухудшается.

# 6 — Запах топлива

Это сопровождается утечкой топлива, но когда у вас есть бензин, который не сгорает из-за поврежденной или открытой форсунки, вы почувствуете запах бензина. Иногда проблема может заключаться в топливных магистралях или неисправном датчике, сообщающем ЭБУ впрыснуть больше топлива, чем необходимо.

В любом случае, вам нужно найти причину запаха бензина и сразу устранить ее, прежде чем это станет большой угрозой безопасности.

# 7 — Выброс двигателя

Если топливная форсунка распыляет слишком много топлива в цилиндр двигателя, это вызовет скачок в двигателе, что приведет к гораздо более медленному ускорению. Когда вы ведете машину, вы заметите, что обороты двигателя будут заметно меняться при постоянной нагрузке, а не оставаться на постоянном уровне.

# 8 — Плохая экономия топлива

Если двигатель не получает нужного количества топлива, необходимого для сгорания, он потребует от форсунки большего количества топлива.Это приводит к плохой экономии топлива из-за избытка топлива, которое, по мнению ЭБУ автомобиля, необходимо, но на самом деле в нем нет.

# 9 — Неудачный тест на выбросы

Поскольку сломанная или негерметичная топливная форсунка может вызвать неравномерное или неполное сжигание топлива, это приводит к увеличению выбросов. В некоторых случаях утечка топливной форсунки может привести к тому, что топливно-воздушная смесь станет настолько богатой, что со временем сгорит каталитический нейтрализатор.

Стоимость очистки

Топливные форсунки служат не вечно, но вы можете предпринять шаги, чтобы продлить их срок службы как можно дольше.Многие эксперты рекомендуют чистить топливные форсунки каждые 30 000 миль или около того. Таким образом, форсунки не засорятся и топливо не попадет в цилиндр.

Очиститель топливных форсунок

Использование бутылки средства для чистки топливных форсунок каждый раз — хорошая профилактика, и это довольно дешево. Будьте готовы заплатить около 10-15 долларов за бутылку очистителя .

Для обслуживания вы будете использовать одну баллон сразу во время регулярной замены масла, но так часто, как каждый раз при заполнении бензобака, если форсунки уже показывают признаки засорения.

Связано: Как чистить топливные форсунки

Профессиональная чистка топливных форсунок

Для более серьезных случаев загрязнения или засорения форсунок требуется более дорогая профессиональная чистка . Будьте готовы заплатить от 50 до 100 долларов за эту услугу.

Некоторые компании даже разрешают вам отправлять им грязные форсунки, где они очищают их по цене около 15-20 долларов за штуку, а затем отправляют обратно. Они, вероятно, сделают самую тщательную работу, но, очевидно, у вас будет время простоя, если вам понадобится автомобиль.

DIY Набор для чистки топливных форсунок

В качестве альтернативы, профессиональные механики, работающие неполный или полный рабочий день, могут приобрести набор для чистки топливных форсунок , который обычно окупается после нескольких использований. Хороший комплект (например, этот внебиржевой набор) будет включать в себя различные адаптеры, которые позволят вам работать с большинством автомобилей с системой впрыска топлива.

Стоимость замены топливной форсунки

К счастью, большинство проблем с топливными форсунками можно устранить с помощью профессиональной чистки или замены уплотнительных колец, если там есть утечка.Но когда топливная форсунка трескается или ломается, замена необходима, и это может быть дорогостоящим.

Хотя топливные форсунки индивидуальны, они предназначены для совместной работы с другими форсунками. Поэтому, если вам интересно, можно ли заменить только один инжектор или все, ответ почти всегда — заменить их ВСЕ.

В зависимости от марки и модели вы обычно можете рассчитывать заплатить от 800 до 1450 долларов за полную замену топливной форсунки. Стоимость одних деталей составляет от 600 до 1200 долларов, а стоимость рабочей силы — от 200 до 250 долларов.

Конечно, есть исключения. Использование запчастей сторонних производителей может сэкономить вам немного денег, в то время как некоторые марки / модели автомобилей могут стоить более 2000 долларов за замену. Имеет смысл присмотреться к этому типу работы.

.

Как заменить топливную форсунку

Во всех современных автомобилях с системами впрыска используется непрямой впрыск. Топливный насос под давлением нагнетает топливо из топливного бака в топливную рампу двигателя. В зависимости от конкретной системы топливо распыляется либо во впускной коллектор, либо во впускное отверстие. Это работает так же, как форсунка из пульверизатора, обеспечивая выход топлива в виде мелкого тумана, известного как распыление. Топливо смешивается с воздухом, проходящим через впускной коллектор или канал, и топливно-воздушная смесь поступает в камеру сгорания.

В некоторых автомобилях имеется многоточечный впрыск топлива, при котором каждый цилиндр распыляется собственной форсункой во впускном отверстии. Этот тип системы сложен и может быть дорогостоящим. Чаще используется одноточечный впрыск, когда один инжектор питает все цилиндры, или один инжектор на каждые два цилиндра.

Автомобили

Performance имеют прямой впрыск топлива, при котором каждый цилиндр распыляется собственной форсункой непосредственно на верхнюю часть цилиндра в камере сгорания. Это обычное явление для автомобилей с полусферической головкой блока цилиндров.

На автомобилях есть два типа топливных форсунок: непрерывный впрыск и впрыск по времени. Непрерывный впрыск — это когда топливо впрыскивается во впускной канал всегда, когда двигатель работает. Форсунка просто действует как распылительное сопло, разбивая топливо на мелкие брызги; на самом деле он не контролирует поток топлива. Количество распыляемого топлива увеличивается или уменьшается механическим или электрическим блоком управления; другими словами, это все равно, что включать и выключать кран.

Впрыск по времени, или импульсный впрыск, когда топливо подается всплесками, чтобы совпасть с тактом впуска цилиндра.Как и в случае непрерывного впрыска, впрыском по времени также можно управлять механически или электронно.

В некоторых автомобилях для каждого цилиндра используется несколько топливных форсунок. Форсунки холодного пуска используются, чтобы способствовать сгоранию при запуске автомобилей в холодных климатических условиях. Форсунки холодного пуска обычно располагаются на впускном желобе, а не на впускном отверстии. Предварительные форсунки предназначены для помощи в главном инжекторе для повышения производительности. Это когда оператор прижимает педаль акселератора к полу, вызывая распыление вторичного инжектора.Это позволяет большему количеству топлива подмешиваться в камеру сгорания, создавая большую мощность.

Неисправная топливная форсунка проявляется по-разному, будь то проблемы с производительностью двигателя или запах топлива в автомобиле, или даже такой простой знак, как индикатор проверки двигателя.

Ниже приведены световые коды двигателя, относящиеся к топливному шлангу на автомобилях с компьютерами

.

P0087, P0088, P0170, P0171, P0172, P0173, P0174, P0175, P0213, P0214

• Примечание : Рекомендуется заменять топливные форсунки на оригинальное оборудование производителя (OEM).Послепродажные топливные форсунки могут вырабатывать больше или меньше мощности, чем указано для автомобиля. Кроме того, топливные форсунки на вторичном рынке могут иметь разные электрические соединения, из-за чего жгуты автомобилей не совпадают.

Часть 1 из 6: Проверка состояния топливной форсунки

Шаг 1: Запустите двигатель . Проверьте приборную панель на наличие лампочек двигателя и прислушайтесь к работе двигателя на предмет неисправности цилиндров.

Почувствуйте вибрацию во время работы двигателя.

Шаг 2: Заглушите двигатель и откройте капот . Проверьте, нет ли обрыва или повреждений проводки вокруг форсунок.

Если в вашем автомобиле есть отдельные форсунки на цилиндр, и вы можете их отсоединить, запустите двигатель и отсоединяйте по одной форсунке за раз. Это процедура тестирования, называемая тестом отключения цилиндра, позволяющая определить, является ли отсоединенный инжектор причиной того, что двигатель работает неравномерно или не вызывает никаких изменений. Если изменений нет, значит, инжектор не работал.

Часть 2 из 6: Снятие топливной форсунки

Наличие всех необходимых инструментов и материалов до начала работ позволит вам: выполнять работу более эффективно.

Необходимые материалы

• Набор шестигранных ключей
• Ключ торцевой в коробке
• Поддон
• Фонарик
• Отвертка с плоским жалом
• Домкрат напольный
• Комплект для быстрого отсоединения топливного шланга
• Перчатки топливостойкие
• Джек стоит
• Одежда защитная
• Трещотка с метрической и стандартной головкой
• Защитные очки
• Динамометрический ключ
• Набор динамометрических бит
• Противооткатные упоры

Шаг 1. Припаркуйте автомобиль на плоской твердой поверхности .Убедитесь, что передача в парке (для автоматики) или на 1 передаче (для МКПП).

Шаг 2: Установите противооткатные упоры вокруг задних колес . В этом случае противооткатные упоры огибают передние колеса, так как задняя часть автомобиля поднимается.

Включите стояночный тормоз, чтобы заблокировать движение задних колес.

Шаг 3: Установите устройство экономии заряда батареи на 9 В в прикуриватель . Это сохранит ваш компьютер работает и поддерживает текущие настройки в автомобиле.

Если у вас нет энергосберегающего устройства на девять вольт, ничего страшного.

Шаг 4. Откройте капот автомобиля, чтобы отсоединить аккумулятор . Возьми заземляющий кабель от отрицательного вывода аккумуляторной батареи, отключая питание системы зажигания и топливной системы.

На старом автомобиле до 1988 г .:

Шаг 5: Снимите элемент воздушного фильтра с верхней части корпуса дроссельной заслонки . Снимаем жгут с форсунок.

Выкрутите болты крепления кронштейна держателя форсунки и снимите кронштейн.

Шаг 6: Вытяните форсунки из корпуса дроссельной заслонки . Очистите корпус дроссельной заслонки неабразивным очистителем и протрите корпус инжектора безворсовой тканью.

На автомобилях с 1988 года по сегодняшний день:

Шаг 7: Снимите крышку двигателя, она находится наверху двигателя . Используя инструмент для быстрого отсоединения, отсоедините топливную рампу от топливопроводов.

Шаг 8: Открутите крепежные болты, которыми топливная рампа крепится к двигателю .

• Примечание : Если у вашего двигателя есть впускной канал на двигателе, который установлен поперечно или перекрывает топливную рампу, вы должны снять впуск перед снятием топливной рампы.

Шаг 9: Потяните за топливную рампу. Снимите рейку с форсунок.

Шаг 10: Поднять форсунки . Используя небольшую монтировку, слегка подденьте форсунки и вытолкните их из впускных отверстий.

Очистите порты неабразивным очистителем и протрите их тканью без ворса.

Часть 3 из 6: Установка новой топливной форсунки

• Набор шестигранных ключей
• Ключ торцевой в коробке
• Поддон
• Фонарик
• Отвертка с плоским жалом
• Комплект для быстрого отсоединения топливного шланга
• Трещотка с метрической и стандартной головкой
• Динамометрический ключ
• Набор динамометрических бит

На старых автомобилях до 1988 г .:

Шаг 1: Установите новые форсунки в корпус дроссельной заслонки .Установите скобу держателя форсунки и затяните болты вручную.

Затяните болты фиксирующего кронштейна на 1/8 оборота от центра к краю.

Шаг 2: Подсоедините жгут к топливным форсункам . Установите корпус и элемент воздушного фильтра на верхнюю часть корпуса дроссельной заслонки.

На автомобилях с 1988 года по сегодняшний день:

Шаг 3. Установите новые уплотнительные кольца на новые форсунки . Вставьте форсунки во впускные отверстия и слегка надавите на них, чтобы они встали на место.

Шаг 4: Установите топливную рампу на форсунки . Вверните монтажные болты до упора вручную и поверните еще на 1/8 оборота, чтобы закрепить болты.

Если вам пришлось снять впускной канал, убедитесь, что вы устанавливаете новые впускные прокладки или уплотнительные кольца, когда снова надеваете впускной канал.

Шаг 5: Соедините топливную рампу и топливопровод . Установите кожух двигателя и защелкните.

Часть 4 из 6: Проверка на герметичность

Необходимый материал

Шаг 1. Откройте капот автомобиля .Снова подсоедините заземляющий кабель к отрицательный полюс аккумулятора.

Удалите девятивольтовый аккумулятор из прикуривателя.

Шаг 2: Затяните зажим аккумулятора до упора . Убедитесь, что соединение хорошее.

• Примечание : Если у вас не было устройства энергосбережения на девять вольт, вам придется сбросить все настройки вашего автомобиля, такие как радио, электрические сиденья и электрические зеркала.

Шаг 3. Поверните ключ зажигания в положение .Прислушайтесь к включению топливного насоса и выключите зажигание после того, как топливный насос перестанет шуметь.

• Примечание : Вам нужно будет включить и выключить ключ зажигания 3-4 раза, чтобы убедиться, что вся топливная рампа заполнена топливом.

Шаг 4. Используйте детектор горючих газов . Проверьте все соединения на предмет утечек и понюхайте воздух на предмет запаха топлива.

Часть 5 из 6: Завершение работы

Шаг 1. Поднимите автомобиль .Используя напольный домкрат, поднимите автомобиль под автомобилем в указанных точках, пока колеса полностью не оторвутся от земли.

Шаг 2: Снимите опоры домкрата . Держите их подальше от автомобиля.

Шаг 3: Опустите автомобиль так, чтобы все четыре колеса были на земле . Вытащите домкрат и отложите в сторону.

Шаг 4: Снимите противооткатные упоры . Отложите это в сторону.

Часть 6 из 6: Тест-драйв автомобиля

Шаг 1: Объехать на автомобиле вокруг квартала .Во время теста проверьте, не работает ли цилиндр двигателя неправильно, и почувствуйте любые вибрации.

Шаг 2: Следите за уровнем топлива и индикатором двигателя. .

Если после замены топливных форсунок загорится индикатор двигателя, возможно, необходима дальнейшая диагностика топливной системы или возможная электрическая проблема в топливной системе. Если проблема не устраняется, вам следует обратиться за помощью к одному из сертифицированных технических специалистов YourMechanic, который сможет проверить топливные форсунки и произвести замену.

.

Мониторинг сигналов форсунок дизельного двигателя в режиме реального времени для точного измерения и контроля топлива быть откалиброванным для различных платформ двигателя, а затем передать соответствующее количество топлива в компьютер в реальном времени в контроллере с обратной связью на стенде (CIL) для достижения оптимальной заправки.В этом исследовании используются программируемые вентильные матрицы (FPGA) и возможность передачи данных с прямым доступом к памяти (DMA) для достижения высокой скорости сбора и доставки данных. Эта работа проводится в два этапа: первый этап заключается в изучении изменчивости количества впрыскиваемого топлива от импульса к импульсу, от инжектора к инжектору, между реальными статорами инжектора и тензодатчиками индуктора и в различных условиях эксплуатации. Для определения наилучшего порогового значения начала впрыска (SOI) и порога конца впрыска (EOI) использовались различные пороговые значения, которые позволяют фиксировать «вовремя» инжектора с максимальной надежностью и точностью.Второй этап включает разработку системы, которая преобразует импульс форсунки в количество топлива. Систему легко калибровать для различных платформ. Наконец, было замечено, что использование результирующей таблицы поправок позволяет фиксировать количество топлива с максимальной точностью.

1. Введение

Для дальнейшего повышения топливной экономичности дизельного двигателя крайне важно использовать оптимальное количество впрыска топлива, которое будет обеспечивать требуемую мощность при соблюдении требований по выбросам.Поэтому большинство производителей дизельных двигателей, таких как Cummins, Inc., используют испытание с обратной связью на стенде аппаратного обеспечения (HIL), что является очень важным этапом при тестировании производительности дизельных двигателей. Для проведения анализа производительности системы модель двигателя и всех других компонентов транспортного средства запускается на компьютере в реальном времени, который имитирует реальное транспортное средство. В ECM поступают все сигналы датчиков, которые он ожидает в реальном автомобиле, в режиме реального времени от эмулируемых датчиков с использованием необходимого оборудования.Однако модель в реальном времени не может правильно запустить моделирование в реальном времени с обратной связью без точной информации о количестве нагнетаемого топлива. Контроллер ЭСУД рассчитывает желаемое количество топлива с помощью алгоритма управления, который учитывает все необходимые сигналы обратной связи датчиков на каждом временном шаге. Наконец, «вовремя» форсунки, количество времени, в течение которого форсунка должна впрыснуть топливо в цилиндр, ищется в таблице своевременности подачи топлива, соответствующей количеству топлива, которое должно быть впрыснуто, и работающей общей топливной магистрали. давление.Соответствующий электрический импульс посылается на статоры форсунок или тензодатчики индуктора, имитирующие форсунки. В этом исследовании выясняется, подходят ли индукторы вместо инжекторов для использования на стенде с замкнутым контуром, если могут быть приняты необходимые корректирующие меры для принятия этого более дешевого решения. Он также исследует различные пороговые значения, чтобы определить тот, который лучше всего подходит для точного определения «своевременности». Результаты экспериментов показывают, что схема с двойным порогом, с началом впрыска при 0.1 В и конец впрыска при 3 В, фиксирует время включения с наименьшим количеством ошибок.

Эта работа включает использование системы сбора данных на основе FPGA, имеющей различные подходы к пороговым значениям с различными конфигурациями схемотехники FPGA. Аппаратное обеспечение FPGA позволяет использовать свои предварительно созданные логические блоки и программируемые ресурсы маршрутизации для настройки кремниевых микросхем для реализации пользовательских аппаратных функций [1], обеспечивая скорость и надежность с аппаратной синхронизацией. Моделирование HIL в реальном времени требует скорости и надежности с аппаратной синхронизацией, что является причиной выбора оборудования FPGA.Reyneri et al. [2] представили свою работу с полным испытательным стендом HIL для системы впрыска Common Rail, где они продемонстрировали методику кодирования, которая объединяет кодовую схему и совместное моделирование оборудования (HW) и программного обеспечения (SW), составляющих стенд HIL. В испытательном стенде они использовали восемь процессоров ПЛИС, один ПК, одну аналого-цифровую (A / D), цифро-аналоговую (D / A) плату и плату сбора данных в дополнение к тесту Common Rail. стенд и совместное моделирование в среде CodeSimulink.Предварительно заданная форма волны напряжения, рассчитанная на основе требуемой формы волны тока и электрической модели инжектора, была отправлена ​​на инжекторы. Их работа была сосредоточена на тестировании характеристик ECM, что требует определения количества впрыскиваемого топлива и обратной связи с программным моделированием, работающим в RT, что отличается от работы, которую мы ей представляем. Авторы [2] использовали специальный аппаратный генератор сигналов на основе FPGA, который питал H-мосты для инжекторов. Они использовали генерацию сигнала тока без обратной связи.Однако они настроили тензодатчики индуктивности, то есть цепи R-L, с расчетными значениями R и L. Они использовали нейро-нечеткие методики, которые характеризовали форсунки, то есть электрические параметры, чтобы настроить индуктивные датчики нагрузки, которые позволили им взвешивать впрыскиваемое топливо с помощью более дешевых датчиков нагрузки и при этом получать желаемую точность. Аппаратные средства FPGA и 8-канальный аналого-цифровой преобразователь с частотой дискретизации около 20 кГц использовались в процессе определения характеристик инжектора.

Saldaña-González et al.В [3] представлена ​​аппаратная реализация на основе ПЛИС, которая принимает оцифрованные сигналы напряжения, создаваемые электроникой сбора данных фотоэлектронных умножителей, и обрабатывает их, чтобы позволить идентифицировать события. Затем данные использовались для определения силы и положения взаимодействий на основе логики Гнева, чтобы сформировать планарное изображение, которое позволяет реконструировать 2D-изображение для медицинской диагностики в гамма-камере в реальном времени. Позняк [4] представил применение FPGA — основанных на многоканальных распределенных синхронных системах измерения для запуска и сбора данных, используемых в экспериментах по физике высоких энергий (HEP).Turqueti et al. [5] представили дизайн и реализацию массива MEMS из 52 микрофонов, встроенного в платформу FPGA с возможностями обработки в реальном времени.

Целью этого исследования является изучение изменчивости и неточности, присущих процессу мониторинга форсунок с использованием различных подходов, и заключение наиболее рентабельной и достаточно точной системы. В ходе исследования изучается изменчивость системы измерения расхода топлива, используемой для замыкания контура между моделями завода и ECM на стенде CIL.Мы также исследуем, подходят ли датчики нагрузки индуктора, которые имитируют форсунки, для использования на стенде CIL, и какой компромисс необходим для использования более дешевых индукторов вместо форсунок, и показывают ли датчики нагрузки индуктора или форсунки определенное смещение, которое может корректироваться на скамейках путем правильной настройки. Другая цель — определить, насколько вариативны от импульса к импульсу, от инжектора к инжектору и в различных рабочих условиях. Наконец, систему необходимо легко калибровать для использования с различными платформами.Следовательно, последовательность испытаний необходима для создания таблицы поправок, которая сможет фиксировать количество заправленного топлива с наилучшей возможной точностью в пределах ограничений аппаратного обеспечения. Это исследование также направлено на сокращение задержки при доставке данных и повышение надежности системы CIL.

2. Экспериментальная установка

Производительность дизельного двигателя, как с точки зрения топливной экономичности, так и с точки зрения выбросов, сильно зависит от топливной системы, которая подает топливо в цилиндр двигателя, которая заботится о точном контроле момента впрыска, корректируя давление впрыска для обеспечения надлежащего смешивания воздуха и топлива с учетом правильного распыления топлива и других критических параметров.Двигатели Cummins контролируются для обеспечения точного управления впрыском топлива в цилиндр с помощью усовершенствованной топливной системы, которая состоит из Common Rail, насоса и высокоточных форсунок. Необходимость снижения расхода топлива, выбросов выхлопных газов и шума двигателя привела к использованию передовых технологий в топливных системах, заменяющих механическую систему впрыска.

Как правило, в архитектуре Common Rail используется общий аккумулятор давления или накопитель высокого давления, называемый Rail.Эта рейка питается от топливного насоса высокого давления, который может приводиться в действие с частотой вращения коленчатого вала (частота вращения двигателя или удвоенная частота вращения распределительного вала). Иногда радиальный насос высокого давления, независимо от мощности двигателя, создает высокое давление в рампе. Линии впрыска высокого давления соединяют общую топливную рампу с топливными форсунками. ECM контролирует давление в рампе через впускной дозирующий клапан (IMV). Контроллер ЭСУД генерирует импульс впрыска, который управляет открытием форсунок с помощью электромеханических приводов.Контроллер ЭСУД рассчитывает необходимое количество топлива на основе заранее заданной характеристической кривой, модели двигателя, намерений водителя через положение акселератора, скорость двигателя, крутящий момент, температуру, ускорение и так далее. Электронное управление обеспечивает гибкость в регулировке времени впрыска и дозирования, уменьшает изменчивость от цикла к циклу и от цилиндра к цилиндру, а также обеспечивает более жесткие допуски управления и повышенную точность в течение очень длительных периодов работы. На рисунке 1 показана схема архитектуры Common-Rail системы впрыска топлива [6].

Система Common Rail включает в себя следующие компоненты (Рисунок 1): (i) топливный насос высокого давления, (ii) рейка для хранения и распределения топлива, (iii) форсунки, (iv) электронный блок управления (ECM).

Рейка служит топливным аккумулятором для поддержания относительно постоянного давления при всех расходах топлива, используемых двигателем. Объем топлива в рампе также гасит колебания давления, вызванные насосом высокого давления и процессом впрыска. Из рампы топливо под постоянным давлением подается в форсунки по трубкам высокого давления.Контроллер ЭСУД генерирует импульсы тока, которые последовательно активируют каждый электромагнитный клапан форсунки и определяют начало и конец каждого события впрыска за цикл двигателя. Система Common Rail может производить более одного впрыска за цикл двигателя и обеспечивать более гибкое управление скоростью впрыска по сравнению с другими конструкциями систем впрыска.

Это исследование обращается к самому важному атрибуту системы впрыска топлива, то есть к дозированию правильного количества топлива в цилиндр, при применении HIL-тестирования алгоритма управления.Система управления разработана для расчета правильного количества топлива, которое будет впрыскиваться топливной системой с точки зрения количества топлива, которое реализуется топливной системой путем преобразования количества топлива в продолжительность впрыска во времени для впрыска топлива с заданным общим значением. давление в рампе. Чтобы выполнить аппаратное обеспечение в моделировании контура, имитационная модель нуждается в точном измерении впрыскиваемого топлива, чтобы выполнить точный расчет для имитации работы двигателя. Контроллер ЭСУД генерирует сигнал заправки в виде электрического импульса, подаваемого на форсунки.Форма волны напряжения представляет собой высокое начальное повышающее напряжение для преодоления инерции механики инжектора, за которым следует более низкое постоянное напряжение, которое удерживает форсунку инжектора в открытом положении в течение желаемого периода времени. Аппаратное обеспечение, используемое в этом исследовании, воспринимает этот электрический импульс, и система в реальном времени, которая использует индивидуальные особенности FPGA, а передача прямого доступа к памяти преобразует импульс обратно в количество топлива. Электрический сигнал, регистрируемый датчиками, не указывает четко на начало и конец впрыска, что является критическим параметром, который необходимо выяснить в этом исследовании, чтобы рассчитать наиболее точное измерение времени включения инжектора.Время включения форсунки, то есть период времени, в течение которого форсунка остается открытой для впрыска топлива. Захваченный импульс впрыска показан на Рисунке 2. В идеале время включения впрыска соответствует промежутку времени между моментом, когда сигнал инжектора начинает расти с нулевого значения, и моментом, когда он начинает падать от постоянного значения напряжения, которое удерживается. в период инъекции. На рисунке 2 четко обозначена проблема, связанная с определением начала и конца инъекции.

Начало впрыска можно определить по значению напряжения более 0 В; однако связанный с этим шум вызывает ошибку в идентификации. С другой стороны, постоянное значение напряжения, поддерживаемое во время открытия инжектора, явно зашумлено, и подходы, принятые для определения конца впрыска, заключались в рассмотрении крутизны падения напряжения или определении порогового значения. Последний подход оказался более подходящим в сочетании с определением порога, позволяющего отличить начало закачки.

Еще одним важным параметром, исследуемым в данном исследовании, является изменчивость импульсов инжектора, захваченных предлагаемым методом. Важность доставки правильного количества топлива и единообразия очень важна при тестировании аппаратного обеспечения в цикле, поскольку целью использования моделирования вместо реального двигателя и оборудования в значительной степени является повторяемость тестов в дополнение к снижению затрат. Для определения повторяемости системы контроля импульсов впрыска в качестве индикатора использовалось стандартное отклонение зафиксированного времени.Количество топлива, впрыскиваемого контроллером ЭСУД, было переопределено через шину CAN, при этом оно было зафиксировано системой. Ожидается, что идентифицируемое количество топлива будет точно таким же, как изменяемое значение. Однако присущая изменчивость была рассчитана по стандартному отклонению. На более позднем этапе исследований время своевременного впрыска было напрямую изменено вместо количества топлива. Своевременность поддерживалась на стабильном уровне, и система регистрировала своевременность, зафиксированную предложенной системой.Различная вариабельность была получена при разных подходах к своевременному улавливанию закачки.

Исследование было направлено на определение оптимального подхода с точки зрения затрат на реализацию, точности, повторяемости и вариативности для определения правильного количества топлива, впрыскиваемого форсункой.

Модуль аналогового ввода NI-9205 вместе с аппаратным обеспечением программируемых вентильных матриц (FPGA) Xilinx Virtex-5 и возможностью передачи прямого доступа к памяти (DMA) в компактном реконфигурируемом контроллере ввода-вывода (CRIO) в реальном времени (RT) , был использован для захвата сигнала напряжения форсунки, генерируемого контроллером ЭСУД.Поскольку модуль аналогового ввода имеет спецификацию ± 10 В, а пиковое напряжение сигнала инжектора составляет 12 В, для захвата сигналов использовались делители напряжения с соотношением 2 В: 1 В. Аналоговые сигналы регистрировались с различной скоростью сбора данных, а сигналы напряжения подвергались постобработке в MATLAB для получения своевременности с различными подходами к пороговой обработке на первом этапе исследования. Изменчивость от выстрела к выстрелу, то есть изменение количества захваченного топлива от импульса к импульсу, сравнивали со стандартным отклонением в различных подходах к пороговой обработке, а также в различных рабочих условиях.Разные рабочие условия включают разные обороты двигателя, давление в общем распределителе, количество топлива и датчики нагрузки инжектора или индуктора на всех шести инжекторах или индукторах. На втором этапе приложение реального времени вместе с потоком битов FPGA, которое импринтировало желаемую схему в аппаратное обеспечение, было построено, скомпилировано и развернуто на целевом объекте реального времени, который мог интерпретировать количество заправки по аналоговым сигналам. Схема FPGA позволяла генерировать сигнал частоты вращения двигателя (ESS) и сигнал положения двигателя (EPS) для имитации частоты вращения двигателя.

Так как сигнал форсунки, генерируемый контроллером ЭСУД, важен в этом исследовании, а весь стенд HIL для тестирования замкнутого контура не требуется, для этого исследования был разработан отдельный стенд для проведения тестов в различных статических рабочих точках с разными переменными среда тестирования без обратной связи. На рис. 3 показана схема стенда, разработанного для данного исследования. Главный компьютер с Windows запускает тестовую последовательность, чтобы просмотреть различные значения различных рассматриваемых переменных.Программное обеспечение TestStand компании National Instrument использовалось для выполнения последовательности испытаний. Вначале последовательность тестирования устанавливает сеанс через CUTY (программный интерфейс), который позволяет главному компьютеру Windows обмениваться данными по каналу CAN. Программное обеспечение Cummins под названием Calterm использовалось для контроля параметров, которые были отменены на шине CAN.

Электрический импульс, генерируемый контроллером ЭСУД, проходит через нагрузку, будь то настоящие статоры форсунок или индукторы, имитирующие форсунки на стенде CIL.В этом исследовании основное внимание уделяется интерпретации электрического сигнала, генерируемого блоком управления двигателем для форсунки, и предоставлению количества впрыскиваемого топлива для моделирования RT. Следовательно, ключевой задачей этого исследования является захват импульса инжектора с максимальной точностью по разумной цене. В ходе исследования выясняется, может ли система продолжать фиксировать правильное количество топлива, если ECM подает команду на заправку в течение длительного периода времени. Сигнал аналогового инжектора можно преобразовать несколькими способами; однако исследование определило самый простой и эффективный способ его зафиксировать.Количество впрыскиваемого топлива или время включения форсунки было отменено программным обеспечением CUTY и шиной CAN. Таким образом, компьютером реального времени, использованным в этом проекте, был Compact Reconfigurable Input Output (CRIO) National Instrument. CRIO содержит процессор реального времени с шасси со встроенными элементарными функциями ввода-вывода, такими как функция чтения / записи FPGA, которая обеспечивает интерфейс связи с высокооптимизированной реконфигурируемой схемой FPGA. Шасси содержало один модуль аналогового вывода для генерации эмулированного сигнала датчика давления в общей топливной рампе, модуль аналогового ввода для захвата сигнала напряжения форсунки и модуль цифрового вывода для генерации сигналов EPS и ESS.Главный компьютер Windows связывается с CRIO через соединение Ethernet. Для проведения тестов использовались National Instruments TestStand и LabVIEW. Приложения реального времени были скомпилированы, построены и развернуты в CRIO, включая битовые файлы FPGA, в которых запечатлена необходимая индивидуальность FPGA. Автоматическая последовательность испытаний на NI Teststand устанавливает соединение с ECM через шину CAN с программным обеспечением CUTY для ECM. CUTY — это проприетарное программное обеспечение Cummins, которое использовалось для доступа к значениям параметров на шине CAN, а также для переопределения значений требуемых параметров.Последовательность Teststand отменяет значение количества топлива, которое необходимо впрыснуть, или время включения инжектора по каналу данных. Последовательность также обменивается данными через Ethernet-соединение с приложением реального времени, работающим на CRIO, для изменения моделируемой скорости двигателя с помощью сетевых переменных. Сигналы EPS / ESS, соответствующие смоделированным оборотам двигателя, генерируются персоналом FPGA в соответствии с углом поворота коленчатого вала двигателя. Контроллер ЭСУД требует сигнала давления в общей топливной рампе и сигналов EPS / ESS на соответствующих контактах для генерации сигнала форсунки.Давление в общей топливной рампе варьируется в зависимости от различных значений с помощью тестовой последовательности, выполняемой на NI Teststand на главном ПК, через соединение Ethernet для изменения значений в приложении реального времени, запущенном на CRIO. Соответствующий сигнал датчика давления генерируется модулем аналогового вывода путем имитации датчика. На разных этапах эксперимента были разработаны разные тестовые последовательности. Приложение реального времени содержало индивидуальные данные FPGA, которые генерировали желаемый сигнал EPS / ESS, соответствующий частоте вращения двигателя; приложение RT переключало разные каналы аналоговых модулей, поскольку аналоговый модуль имел только один аналого-цифровой преобразователь, выполняющий передачу DMA (прямой доступ к памяти) из модуля FPGA в память компьютера RT.Он создавал отдельные файлы для каждого штата. «Разные состояния» относятся к разным оборотам двигателя, разному давлению в общей топливной рампе, разному количеству топлива или «времени работы», которое игнорируется в ECM, в случае статоров форсунок или индукторов.

На рисунке 4 показаны форсунки, индукторы и аппаратное обеспечение FPGA. В ходе исследования выяснилось, подходят ли катушки индуктивности для испытаний с обратной связью, и было обнаружено, что это не так. Статоры форсунок использовались от серийных форсунок двигателей Cummins.Стендовое оборудование, изготовленное Cummins, обеспечивало электрическую защиту и необходимые системы для преобразования сетевого напряжения в низкое напряжение постоянного тока для питания электронных схем и источников питания высокого напряжения, а также для управления электрическими форсунками или тензодатчиками. NI CRIO-9014 [7] вместе с шасси NI 9111, имеющим платы аналогового вывода, аналогового ввода и цифрового ввода / вывода, показан справа от оборудования в [8]. Модуль аналогового ввода NI 9205 [9] был ключевой особенностью этого исследования. Особенности NI 9205: 32 несимметричных или 16 дифференциальных аналоговых входов, разрешение 16 бит и максимальная частота дискретизации 250 кГц / с.Каждый канал имеет программируемые входные диапазоны ± 200 мВ, ± 1, ± 5 и ± 10 В. Для защиты от переходных процессов сигнала NI 9205 включает защиту от перенапряжения до 60 В между входными каналами и общим (COM). Кроме того, NI 9205 также включает двойной изолирующий барьер канал-земля-земля для обеспечения безопасности, помехоустойчивости и высокого диапазона синфазных напряжений. В 4-слотовом шасси CRIO-9111 [8] установлено ядро ​​ПЛИС с перенастраиваемым вводом / выводом Xilinx Virtex-5, способное автоматически синтезировать настраиваемые схемы управления и обработки сигналов с помощью LabVIEW.В исследовании использовался модуль аналогового вывода NI 9264 [10] для генерации сигнала давления, имитирующего датчик давления. Контроллер ЭСУД требует сигнал давления для расчета времени включения форсунки (мс) для впрыска определенного количества топлива. В исследовании также использовался 8-канальный высокоскоростной двунаправленный цифровой модуль ввода-вывода NI 9401 [11], 5 В / TTL, для генерации сигнала положения двигателя (EPS) и сигнала частоты вращения двигателя (ESS) для подачи в ECM смоделированной скорости двигателя. Испытательная установка включает в себя шесть делителей напряжения для обеспечения напряжения, подаваемого аппаратным обеспечением в модуль NI 9205 [9].Другое оборудование, используемое на стенде, — это внутренний источник питания для ECM и электрического оборудования, осциллограф Tektronix TDS 2024B, адаптер PEAK для преобразования сообщений CAN и их передачи в компьютер, терминаторы CAN для установки шины CAN и т. Д.

В данном исследовании используется система CRIO, предлагаемая National Instruments. Он содержит интегрированный контроллер реального времени и шасси с интерфейсом связи с высоко оптимизированной реконфигурируемой схемой FPGA, которые содержат слоты для различных используемых модулей.National Instruments помогает пользователям, участвующим в разработке мехатронных систем управления, предоставляя аппаратные и программные решения, чтобы ускорить разработку и тестирование таких систем. Это поддерживает создание приложений реального времени в LabVIEW, создание и развертывание файлов в системе RT для реализации среды реального времени для любой пользовательской HIL Bench, которая попадает под целевые критерии ввода-вывода. Система CRIO, используемая в этом исследовании, представляет собой систему реального времени для выполнения быстрого прототипирования функций.CRIO-9014 запускает модуль реального времени NI LabVIEW в операционной системе реального времени VxWorks (RTOS) для обеспечения максимальной надежности и детерминизма. С контроллером реального времени CRIO-9014 можно использовать передовую технологию VxWorks RTOS для быстрого проектирования, создания прототипа и развертывания настраиваемой коммерчески доступной встроенной системы (COTS) с использованием инструментов графического программирования LabVIEW.

3. Экспериментальные результаты

Эксперименты проводились на экспериментальном стенде, чтобы найти наиболее экономичное, эффективное, перекалибруемое и воспроизводимое решение проблемы контроля форсунок со следующими рассматриваемыми переменными параметрами: (i) количество топлива или время включения форсунки (мс), (ii) частота вращения двигателя, (iii) давление в общей топливной рампе, (iv) две разные нагрузки, то есть форсунки или экономичные индукторы для имитации форсунок, (v) шесть разных форсунок или индукторов, (vi) разные пороги.Чтобы реализовать систему мониторинга форсунок в системе аппаратного обеспечения, система должна поддерживать хорошую точность при регистрации правильного количества топлива в большом диапазоне заправки топливом, оборотов двигателя и давления в общей магистрали. с минимальными вариациями. Исследование также исследует, изменяется ли точность от инжектора к инжектору. Поскольку система, если она удовлетворяет требованиям, будет реализована на большом количестве стендов аппаратного обеспечения в цикле, стоимость реализации также является важным фактором, который следует учитывать.

Исследование начинается с изменения всех переменных и последовательного исключения некоторых вариаций, если обнаружено, что они имеют незначительное влияние на точность системы. Оборудование для сбора данных, доступное от NI, имело ограничение по частоте дискретизации. Поэтому изначально для всех шести каналов рассматривался только один модуль NI-9205 с частотой дискретизации 20,8 кГц на каждом канале.

Чтобы определить начало и конец нагнетания, были рассмотрены разные пороговые значения, сужаясь до наиболее эффективного подхода.Первоначально конец инжекции определялся с помощью наклона импульса инжекции, что было не очень удачно из-за шума, присутствующего в захваченном сигнале. Следовательно, для идентификации SOI и EOI использовались пороги, имеющие только один порог для обоих концов или два порога. Первоначальные эксперименты показывают, что влияние изменения давления в общей топливной магистрали сравнительно незначительно. Поэтому испытания проводились при различных оборотах двигателя и количествах топлива с разными подходами к пороговым значениям для обоих видов нагрузок.Частота дискретизации оказалась самым важным фактором точности системы. Поскольку время включения форсунки остается неизменным с постоянным количеством топлива при различных оборотах двигателя, ожидалось, что она будет иметь такую ​​же точность. Однако экспериментальные результаты показывают, что точность варьируется в зависимости от частоты вращения двигателя.

Первоначально испытания показали, что точность системы не сильно зависит от давления в общей топливной магистрали; поэтому испытания проводились при давлении в общей топливной рампе 1200 бар при различных оборотах двигателя и количествах топлива как для статоров форсунок, так и для индукторов, по шесть каждого из них.Импульсы инжекции регистрировались в виде дискретных значений напряжения с частотой дискретизации 20,8 кГц на каждом канале инжектора с точностью до 1 В, которая позже была увеличена до значения точности 0,0156 В. Значения напряжения впрыска регистрировались в формате .tdms. Сценарий DIAdem для анализа данных National Instrument был использован для преобразования файлов .tdms в файлы .mat с целью постобработки данных в MATLAB. «Своевременность» заправки извлекалась с использованием различных одинарных или двойных пороговых значений в MATLAB.Подход с одним порогом использует одно и то же пороговое значение как для начала закачки (SOI), так и для конца закачки (EOI). Пороговое значение SOI — это значение, определяющее, когда началось впрыскивание; то есть, как только значение напряжения превысит порог SOI, впрыск считается начавшимся. Точно так же порог EOI — это значение, которое определяет, когда инъекция закончилась, то есть, как только значение напряжения становится ниже порога EOI, инъекция считается завершенной.На первом этапе эксперимента подход с двойным порогом рассматривал EOI в точке, где значение напряжения начинает падать от постоянного значения; то есть вместо использования порога для идентификации EOI код считал пять последовательных точек данных, и если значение напряжения продолжало падать через пять точек, третья точка считалась точкой EOI. Последовательность проверки включает различные значения частоты вращения двигателя и количества топлива, которое необходимо впрыскивать. Длина извлеченных импульсов измеряется в миллисекундах.Среднее значение всех длин импульсов вычисляется для каждого канала инжектора в каждом состоянии, как для инжекторов, так и для индукторов. Ожидаемое «вовремя» заправки — это значение, переопределенное в ECM. Следовательно, ошибка количества заправляемого топлива рассчитывалась в каждом из состояний по средним значениям с использованием следующего уравнения. Двойной порог и единичный порог при 2 В показали меньшие отклонения от импульса к импульсу; однако это изменение заметно при оборотах двигателя 1500 и 3000 об / мин.Среднее значение процентных ошибок в каждом состоянии было рассчитано и нанесено на график для сравнения производительности системы с инжекторами или индукторами, используемыми в качестве нагрузки. На следующих графиках показано сравнение с различными пороговыми подходами. Рисунки 5 (a), 5 (b) и 6 показывают, что погрешности индукторов намного больше, чем ошибок инжекторов. Они означают тот факт, что если более дешевое решение, то есть индукторы, используются в качестве нагрузки, вместо использования шести производственных инжекторов для каждого стенда, единственный порог на 2 В является лучшим вариантом.Однако форсунки показывают лучшие результаты при подходе с двойным порогом. Эти экспериментальные результаты открывают путь для дальнейших экспериментов, чтобы исследовать производительность системы с более высокой точностью и более высокой частотой дискретизации. Эти графики дают нам представление о том, сколько ошибок можно ожидать, если мы их реализуем. Однако процент ошибки неприемлем для приложения CIL, так как приложение CIL требует более высокой точности при таком низком количестве топлива, как 10 мг / стк при более низком давлении ниже 1200 бар, что, безусловно, приведет к гораздо большей ошибке.

.

Как работают инжекторы HEUI

Как работают инжекторы HEUI

Гидравлический электрический насос-форсунка применяет соотношение между силой, давлением и площадью для создания относительно высоких давлений впрыска топлива из моторного масла под давлением. Этот процесс аналогичен по своей природе концепции рычага, когда сила, приложенная к плечу рычага, умножает крутящий момент, приложенный в фиксированной точке — чем длиннее рычаг, тем больше увеличивается крутящий момент. Однако в гидравлике плечо рычага заменяется просто разницей в площади плунжера, часто называемой усилителем.

Визуальное представление процесса интенсификации в типовой топливной форсунке HEUI

На рисунке выше представлено визуальное представление процесса интенсификации, используемого для увеличения выходного давления при заданном входном давлении. В случае инжектора HEUI входное давление — это давление масла в масляной системе высокого давления, а выходное давление — это давление дизельного топлива в корпусе инжектора. Плунжер представляет собой просто поршень, обычно называемый усилителем в таких гидравлических системах.

В системе 1: 1, где поршень на масляной и топливной сторонах имеет одинаковую площадь, давление топлива будет равно давлению масла. В системе 2: 1, где плунжер со стороны масла в два раза больше, чем площадь плунжера со стороны топлива, давление топлива будет вдвое больше, чем давление масла. В системе 7: 1 (что является коэффициентом усиления на типичном HEUI-инжекторе Power Stroke объемом 7,3 л) плунжер на масляной стороне в семь раз больше площади поршня на стороне топлива — это означает давление топлива, равное в семь раз больше давления масла.

Наука, лежащая в основе процесса, — это взаимосвязь между силой, давлением и площадью. Вы можете вспомнить, что давление (P) равно силе (F), деленной на площадь (A), к которой приложена сила (P = F / A). Следовательно, сила должна равняться давлению, умноженному на площадь, в которой оно действует (F = P / A). С помощью этих формул мы можем выразить процесс математически:

F _P = Гидравлическое усилие, приложенное к усилителю
P _O = Давление масла
A _O = Площадь усилителя на масляной стороне форсунки
P _F = Давление топлива
A _F = Площадь усилителя на топливной стороне форсунки

• F _P = P _O A _O

Давление, оказываемое моторным маслом на плунжер, равно давлению моторного масла, умноженному на площадь плунжера на масляной стороне.

• P _F = F _P / A _F

Давление топлива равно силе, прикладываемой плунжером к топливу, деленной на площадь плунжера на стороне топлива.

• A _O = 7A _F или, альтернативно, A _F = A _O /7

Площадь плунжера со стороны масла в семь раз больше, чем площадь плунжера по размеру топлива (как в случае инжектора HEUI, установленного на 7.3L Power Stroke).

• P _F = 7 (P _O A _O ) / A _O , которое сокращается до P _F = 7P _O

Подставляя уравнения в (1), (2) и (3) и сокращая уравнение, получаем, что в этом случае давление топлива в 7 раз больше, чем давление масла.

Схема инжектора HEUI

Типичное событие впрыска инжектора HEUI происходит следующим образом:

1) Электромагнитный соленоид в верхней части форсунки активируется модулем привода форсунки (IDM) после того, как блок управления трансмиссией (PCM) подает команду на событие впрыска.

2) При срабатывании соленоида открывается подпружиненный тарельчатый клапан на масляной стороне системы — масло под высоким давлением заполняет полость и прикладывает силу к плунжеру усилителя.

3) Плунжер усилителя прикладывает силу к топливу, находящемуся в топливной полости форсунки.

4) Когда давление топлива становится достаточно большим, чтобы преодолеть усилие пружины на клапане форсунки, клапан форсунки поднимается со своего гнезда, и топливо распыляется через форсунку форсунки и впрыскивается в камеру сгорания.

5) После отключения соленоида давление масла падает, тарельчатый клапан возвращается в закрытое положение, клапан форсунки возвращается в закрытое положение, а полость в форсунке форсунки заполняется дизельным топливом.

Обзор масляной системы высокого давления

Топливная форсунка — это лишь небольшая часть системы впрыска, которая включает масляный насос высокого давления (HPOP), регулятор давления впрыска (IPR), модуль привода форсунок (IDM) и различные датчики, передающие информацию в систему управления трансмиссией. модуль (PCM).

Масляный насос высокого давления — HPOP является сердцем системы впрыска HEUI, создавая и поддерживая давление в масляном контуре высокого давления. HPOP подает моторное масло под высоким давлением в каждую форсунку, и давление в этой системе определяет рабочее давление топлива. Давление масла зависит от нагрузки двигателя, не обязательно от скорости двигателя. Для 7,3-литрового Power Stroke рабочее давление составляет от 500 до ~ 3000 фунтов на квадратный дюйм. Для 6.0L Power Stroke рабочее давление составляет от 500 до 3600.Это означает максимальное давление топлива 21 000 и 26 000 фунтов на квадратный дюйм соответственно. В обоих двигателях используется гидравлический насос с наклонной шайбой. Из-за протяженного масляного контура высокого давления двигатели с системами HEUI обычно имеют относительно высокий объем моторного масла.

Модуль драйвера форсунки — Пока PCM управляет событиями впрыска, IDM на самом деле запускает соленоиды форсунки. IDM может подавать напряжение, необходимое для активации соленоидов форсунок.На 6.0L Power Stroke это устройство называется модулем управления впрыском топлива (FICM).

Регулятор давления впрыска — IPR представляет собой клапан с электронным управлением, который регулирует давление масла в масляном контуре высокого давления. Положение клапана изменяется в зависимости от различных параметров, включая нагрузку на двигатель и скорость. Когда в системе требуется повышение давления масла, регулятор закрывается. Как только система достигнет максимального давления, IPR откроется, позволяя стечь избыточному давлению.

Датчик давления системы впрыска — Датчик ICP представляет собой датчик давления, который передает фактическое гидравлическое давление в масляном контуре высокого давления на PCM. Помимо прочего, он используется для управления правами интеллектуальной собственности.

Топливный насос низкого давления (подъемный насос) — Топливный насос низкого давления, обычно называемый подъемным насосом в дизельных двигателях, просто подает топливо к каждой форсунке. Топливо подается в каждую форсунку при относительно низком давлении (не более 100 фунтов на кв. Дюйм).

Преимущества системы впрыска HEUI

Принимая во внимание, что система впрыска HEUI давно устарела и была заменена современной технологией Common Rail высокого давления, система впрыска HEUI была усовершенствована на тот период, когда она была разработана. Многие преимущества инжекторов HEUI больше не существуют по сравнению с современными системами впрыска. Однако по сравнению с механическими системами впрыска 1980-х и 1990-х годов внедрение инжектора HEUI дало следующие преимущества:

• Улучшенный контроль событий впрыска — Одним из основных преимуществ системы впрыска HEUI является неограниченный контроль событий впрыска, чего еще не было в дизельном секторе.В традиционной механической системе впрыска время впрыска и длительность импульса форсунки определяются настройками насоса форсунки и / или расположением распределительного вала. Хотя нагнетательные насосы часто до некоторой степени регулируются, характеристики событий нагнетания относительно постоянны. Однако системы HEUI управляются электроникой, и событиями и характеристиками впрыска можно управлять динамически на основе различных параметров. Система впрыска HEUI была разработана для того, чтобы отказаться от форсунок с регулируемым распределительным валом, которые не проявляли такой гибкости.

• Повышенное давление впрыска, улучшенное распыление топлива — Системы впрыска HEUI с максимальным рабочим ходом 7,3 л и 6,0 л при 21 000 и 26 000 фунтов на квадратный дюйм соответственно. Для сравнения: International 6.9L и 7.3L IDI работают при давлении впрыска ниже 2000 фунтов на квадратный дюйм. Грузовики, оснащенные 5,9-литровым двигателем Cummins 12v, работали при давлении топлива менее 5000 фунтов на квадратный дюйм. Между тем, в современных двигателях с общей топливной рампой давление впрыска составляет около 30 000 фунтов на квадратный дюйм. Система HEUI, представленная в 1994 году, обеспечила значительное улучшение давления впрыска топлива.

Преимущество более высокого давления впрыска — большее распыление топлива и, следовательно, более эффективное сгорание. Распыление — это процесс, при котором жидкое дизельное топливо испаряется через сопло инжектора, принимая форму мельчайших капель, взвешенных в воздухе. Полное распыление крайне желательно в любом процессе сгорания, поскольку оно способствует более полному и эффективному сгоранию.

• Большая экономия топлива, меньшие выбросы — Повышенное распыление, давление впрыска и гибкость управления впрыском приводят к большей экономии топлива и снижению выбросов.Строгие нормы выбросов в Соединенных Штатах — это основная фабрика по проектированию (и модернизации) двигателей американскими производителями. Переход от системы механического впрыска 7.3L IDI к системе HEUI 7.3L Power Stroke оказался очень полезным для удовлетворения требований к экономии топлива, производительности и выбросам, учитывая, что двигатель продолжит производство в течение 2003 модельного года.

.