Паливна форсунка – це одна з найважливіших складових системи пального упорскування, яка забезпечує ефективне спалювання палива в двигуні внутрішнього згоряння. В сучасних автомобілях використовуються різні типи паливних форсунків, залежно від типу двигуна та його характеристик.
Основним принципом роботи паливної форсунки є подача палива в двигун під високим тиском. Під час роботи форсунки запірна голка виконує роль клапана, який відкривається та закривається за допомогою електричного сигналу. Коли форсунка відкривається, паливо під високим тиском подається в камери для змішування з повітрям, що вхолостується через впускний канал. Після засмоктування паливно-повітряної суміші в циліндр і наступного стиснення її поршнем, під дією компресії та виходу паливного потоку з форсунки, паливо розпилюється настільки, що утворюється дрібнодисперсна хмара, яка краще спалюється.
Трохи фізики
При розгляді принципу роботи паливної форсунки важливу роль відіграє фізика процесів, що відбуваються всередині цього пристрою.
Паливна форсунка – це канал, який забезпечує подачу палива до двигуна автомобіля. У середньому, форсунки на сучасних автомобілях використовуються в сотнях тисяч випадків, а це означає, що вони мають бути дуже надійними і ефективними.
Принцип роботи паливної форсунки полягає у точному розпиленні палива під певним тиском в двигуні. У системі використовується низка клапанів, фільтрів і регуляторів тиску, які забезпечують повний контроль над цим процесом.
Основною частиною паливної форсунки є голка. Вона має спеціальний профіль та може переміщатися вперед-назад у соплі форсунки. Під тиском палива голка відкривається і дозволяє паливу пройти через сопло у вигляді дуже тонкої пари. Коли паливна форсунка повністю відкрита, паливо впирається в спеціальний упорскувач, який забезпечує розпилення палива в двигуні.
Фізика процесів, що відбуваються всередині форсунки, дуже складна. Наприклад, покоління холодного палива вимагає розробки спеціальних форсунок, які можуть працювати в умовах, коли паливо стає товстішим, наприклад, за рахунок парафіну або оливи в паливі. Зважаючи на це, у сучасних дизельних двигунах зазвичай встановлюються спеціальні форсунки, які реалізують запірну голку з положення запірної голки та контролюють її рух упродовж всього циклу роботи двигуна. Це дозволяє паливу бути дістатньою швидко, що є необхідним для забезпечення кращої роботи двигуна та зменшення кількості забруднень.
Зрозуміло, що паливні системи в сучасних автомобілях мають значний різноманіття та характеристики, які повинні враховуватися при виборі форсунок. Більшості автомобілів потрібні форсунки, які використовують положення голки та випускають більше палива на вищих тисках. Для цього необхідні більш великі форсунки зі збільшеною вдвічі подачею палива на один цикл роботи двигуна.
Окрім цього, спеціальні форсунки можуть використовуватися в деяких випадках, коли паливна система має низький тиск. На сьогоднішній день такі малошвидкісні форсунки найчастіше використовуються на автомобілях після форсункової зворотнього клапана, що дозволяє забеспечити загальну конструкцію форсунки та системи паливоподачі.
Види інжекторних систем
Інжекторні системи поділяються на кілька видів, які використовуються в сучасних автомобілях. Вони можуть відрізнятися за принципом роботи, конструкцією і способом підачі палива.
На сьогоднішній день найпоширенішим видом інжекторних систем є так звані common rail системи. Вони використовують запобіжний клапан, який контролює тиск палива в системі. При цьому паливо зберігається в спеціальному баку, з якого воно підводиться до форсунок потрібним тиском. Така система дозволяє забезпечити більш точну подачу палива і зменшити його витрати.
Специфіка common rail систем
Common rail системи працюють наступним чином: в паливну камеру за допомогою запірної голки подається паливо під великим тиском. Затим після завершення імпульсу паливного насоса паливо перестає поступати через форсунку до паливної камери і переходить у стан очікування – готове для отримання наступного імпульсу.
Крім common rail систем, також застосовуються інші види інжекторних систем, такі як ладовський інжекторний комплекс (ЛІК), який використовується в деяких дизельних двигунах ВАЗ, а також інші системи з розподільними форсунками, в яких паливо подається у кожний циліндр окремо.
Ладовський інжекторний комплекс (ЛІК)
Ладовський інжекторний комплекс (ЛІК) використовується в двигунах ВАЗ. Ця система має просту і надійну конструкцію, яка дозволяє легко здійснювати технічне обслуговування і заміну деталей.
У ЛІК паливо підводиться до форсунок під високим тиском і подається в паливну камеру через вузькі отвори голки форсунки. Якщо паливо підвищується до високого тиску, голка форсунки під дією цього тиску відчиняється, що дозволяє паливу увійти в паливну камеру. При цьому положення голки залежить від кількості палива, потрібної для забезпечення необхідного навантаження на двигун.
Таким чином, форсунки ЛІК мають дві головні функції – контролювати тиск палива і регулювати подачу палива в паливну камеру. Це дозволяє досягти оптимального співвідношення палива і повітря, а також забезпечити ефективну роботу двигуна.
