Міністерство освіти і науки україни
ВІННИЦЬКИЙ КОЛЕДЖ НУХТ
Інструкція до лабораторної роботи 8
ДІАГНОСТУВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ФОРСУНОК ВПОРСКУВАННЯ БЕНЗИНУ
з навчальної дисципліни
"Комп'ютерна діагностика автомобілів"
Розробив викладач Ю.Ю. Кукурудзяк
Розглянуто і схвалено на засіданні циклової комісії “Автомеханічних дисциплін”
Протокол № ___ від "___"________ 200 р.
Голова комісії
Ю.Ю. Кукурудзяк
В і н н и ц я - 2 0 0 8 р.
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 8
Тема роботи: |
Діагностування електромагнітних форсунок впорскування бензину |
Мета роботи: |
Придбати практичні навички в діагностуванні двигуна за допомогою комп’ютерного діагностичного стенду. |
Зміст роботи: |
|
Матеріально-технічне оснащення робочого місця:
стенд комп’ютерної діагностики автомобілів;
двигун автомобіля з електронною системою впорскування бензину;
виконуючі пристрої системи керування двигуном, зняті з автомобіля;
комбінований мультиметр;
набір інструментів та пристроїв.
Теоретичні відомості
З допомогою форсунок паливо дозованими порціями подається в циліндри двигуна. Один вивід форсунки підключений до джерела живлення, інший до вихідного транзистора електронного блока керування.
Робота електромагнітної форсунки пов'язана з гідравлічними, механічними, електромагнітними й електричними процесами, тому вона є одним з найбільш відповідальних елементів у системі впорскування палива. Форсунки відкриваються автоматично і здійснюють дозування і розпилювання палива. Звичайно форсунки розробляються для кожної моделі автомобіля і двигуна, вони постійно удосконалюються, тому можна відзначити велику розмаїтість їх конструкцій.
Форсунки працюють в імпульсному режимі при частоті спрацьовування від 10 до 200 Гц в умовах вібрації двигуна, підвищених температур і при цьому повинні забезпечувати лінійність характеристики дозування палива в межах 2-5% протягом усього терміну служби (близько 600 млн. циклів спрацьовування).
Сигнал на початок впорскування палива подається на обмотку 1 (рис. 1) електромагніта, розміщену в металевому корпусі. В корпусі розташований також замикаючий елемент 3, клапан, що притискається до сідла пружиною 5. Коли на обмотку електромагніта від електронного блоку керування подається електричний імпульс прямокутної форми визначеної тривалості, клапан 3 переміщається, переборюючи опір пружини, і відкриває отвір розпилювача. Паливо надходить у двигун. Після припинення електричного сигналу замикаючий елемент під дією пружини повертається в сідло. Кількість палива, що впорскується, за цикл при сталому тиску на вході у форсунку залежить тільки від тривалості керуючого імпульсу.
Рис. 1. Конструктивна схема електромагнітної форсунки:
1 - обмотка електромагніта, 2 - якір, 3 - замикаючий елемент, 4 - упор, 5 - пружина, 6 – магнітопровід, 7 - вихідні контакти, 8 - штуцер для палива
а,
б, в - відповідно - із плоским, конусним
і сферичної замикаючими елементами, 1
- корпус, 2 - обмотка електромагніта, 3 -
замикаючий елемент 4 - пружина, 5 - жиклер
клапана, 6 - паливний фільтр, 7 - сердечник
електромагніта, 8 - паливні канали, 9 -
регулювальний гвинт, 10 - електричні
контакти, 11 - магнітна вставка, 12 - робочий
хід замикаючого елемента
Рис. 2. Будова електромагнітних форсунок.
У реальній форсунці час відкритого стану клапана не збігається з тривалістю керуючого імпульсу. Після подачі керуючого електричного імпульсу на форсунку в обмотці електромагніта виникає струм самоіндукції, що перешкоджає наростанню магнітного потоку в системі. Відкриття клапана відбувається з затримкою за часом. При припиненні подачі керуючого імпульсу в результаті самоіндукції магнітний потік, що зберігається, буде перешкоджати швидкому відпусканню замикаючого елемента.
Підвищити швидкодію електромагнітної форсунки можна за рахунок зменшення числа витків обмотки електромагніта і її індуктивності. Однак при цьому зменшується опір обмотки і збільшується сила споживаного нею струму. Для обмеження сили струму послідовно з обмоткою включають резистор.
В електромагнітних форсунках використовуються три види замикаючих елементів клапана (рис. 2): плоский (дисковий), конусний (штифтовий), сферичний (кульковий).
Плоский замикаючий елемент форсунки, представленої на рис. 2 а, виготовлений з магнітом’якої сталі і у центральній частині має сталеву вставку, що запобігає появі кільцевого спрацювання в місці його посадки на сідло клапана.
Робочий хід замикаючого елемента складає 0,15 мм і обмежується спеціальним дистанційним кільцем. У форсунці застосована поляризована електромагнітна система, що, крім обмотки електромагніта, включає кільцеву вставку з магнітотвердого сплаву, що створює поляризуючий магнітний потік. При цьому з'явилася можливість збільшити зусилля пружини 4, що підвищило герметичність клапана. Зусилля пружини може регулюватися спеціальним гвинтом 9, закритим пробкою. Усередині форсунки розміщений паливний фільтр 6 у вигляді кільця з порошкового матеріалу, тому що при попаданні забруднень (часток розміром більш 30-40 мкм) клапан форсунки може втратити герметичність.
1
5
2
4
1
3
2
- Підведення палива
3 - Повернення палива
4 - Голчастий клапан
5 – Регулятор тиску палива
Рис. 3. Схема форсунки центрального впорскування
Форсунки з конусним замикаючим елементом (рис. 2, б) одержали найбільше поширення. Форсунка має нижнє підведення палива, що забезпечує його постійну циркуляцію через форсунку, краще охолодження електромагнітної системи і кращі умови для відводу бульбашок газу.
Перевага сферичного замикаючого елемента у форсунці, представленої на рис. 2 в, полягає в тому, що сферичні елементи мають добрі герметизуючі властивості і здатність до центрування в сідлі клапана.
Форсунки для розподіленого і центрального впорскування відрізняються по розмірах, способу кріплення на двигуні, способу підведення палива і по опорі обмоток електромагніта.