2. Исполнительные устройства систем впрыска

2.1. Электромагнитные форсунки

Форсунка – наиболее ответственный элемент системы впрыскивания топлива. Обычно форсунки разрабатываются для каждой модели автомобиля и двигателя, поэтому существует большое разнообразие их конструкций.

Ф орсунки работают в импульсном режиме при частоте срабатывания от 10 до 200 Гц в условиях вибрации двигателя, повышенных температур и при этом должны обеспечивать линейность характеристики дозирования топлива в пределах 2 ÷ 5 % на протяжении всего срока службы (около 600 млн. циклов срабатывания).

Рассмотрим работу форсунки по рис 12.10. Сигнал на начало впрыскивания топлива подаётся на обмотку 1 электромагнита, размещённую в металлическом корпусе. В корпусе расположен также запирающий элемент 3 клапана, прижимаемый к седлу пружиной 5. Когда на обмотку электромагнита от электронного блока управления подаётся электрический импульс прямоугольной формы определённой длительности, запирающий элемент перемещается, преодолевая сопротивление пружины, и открывает отверстие распылителя. Топливо поступает в двигатель. По окончании управляющего импульса запирающий элемент под действием пружины возвращается в седло. Количество впрыскиваемого топлива за цикл при постоянстве давления на входе в форсунку, зависит только от длительности управляющего импульса.

В реальной форсунке время открытого состояния клапана не совпадает с длительностью управляющего импульса. После подачи импульса на форсунку в обмотке электромагнита возникает ток самоиндукции, препятствующий нарастанию магнитного потока в системе. Открытие клапана происходит с задержкой во времени. По окончании управляющего импульса эффект самоиндукции препятствует быстрому отпусканию запирающего элемента.

Увеличить быстродействие электромагнитной форсунки можно, уменьшив число витков ее обмотки. Но при этом уменьшится сопротивление и увеличится ток обмотки. Для ограничения величины тока потребуется включение последовательно с обмоткой добавочного резистора.

В электромагнитных форсунках используются три вида запирающих элементов клапана: плоский, конусный и сферический (рис. 12.11).

Плоский запирающий элемент 3 форсунки, представленной на рис 12.11, а, изготовлен из магнитомягкой стали. В центральной части он имеет стальную вставку, которая предотвращает появление кольцевой выработки в месте посадки элемента на седло клапана. Рабочий ход запирающего элемента составляет 0,15 мм и ограничивается специальным дистанционным кольцом. Усилие пружины 4 может регулироваться специальным винтом 9, закрытым пробкой. Внутри форсунки размещён топливный фильтр 6 в виде кольца из порошкового материала. Фильтр исключает попадание загрязнений и возможную потерю герметичности клапана форсунки.

Форсунки с конусным запирающим элементом (рис. 12.11, б) получили наибольшее распространение. Форсунка имеет нижний подвод топлива, обеспечивающий его постоянную циркуляцию через форсунку, лучшее охлаждение электромагнитной системы и лучшие условия для отвода пузырьков газа.

П реимущество сферического запирающего элемента в форсунке, представленной на рис. 12.11, в, состоит в том, что сферические элементы обладают хорошими герметизирующими свойствами и способностью к центрированию в седле клапана.

Форсунки для распределённого и центрального впрыскивания отличаются по размерам, способу крепления на двигателе, способу подвода топлива и по сопротивлению обмоток электромагнита.

Дополнительная пусковая форсунка (рис 12.12) отличается по конструкции от рабочих. Обычно она состоит из корпуса с фланцем крепления 3, в который завальцован пластмассовый каркас 1 обмотки 2 электромагнита. Запирающий элемент 6 клапана является якорем электромагнита. В нижней части корпуса расположен центробежный распылитель. При подаче топлива пусковая форсунка постоянно находится в открытом состоянии.