1. Непосредственный впрыск топлива.
    Форсунка непосредственного впрыска топлива.
    Принцип работы форсунки высокого давления -
    форсунки непосредственного впрыска топлива..
    Управление форсункой  системы GDI.
    Форсунка высокого давления представляет собой прецензионное устройство высокой точности, конструктивно расположенное между топливной рейкой и камерой сгорания.
    Форсунка  предназначена для высокоточного дозирования топлива (и точность дозирования должна быть постоянной и определенной при различных режимах работы двигателя).
    Особая конструкция форсунки позволяет создать в зоне образования факела (1-2 мм от сопла форсунки) пленочную структуру топлива, позволяющую улучшить гомогенность факела за счет уменьшения размеров капель (    чем меньше размер капель топлива, тем больше поверхность контакта между топливом и воздухом, лучше испарение и охлаждение).
     
    Принцип работы
    Во время прохождения электрического тока через обмотку соленоида, создается магнитное поле.
    Игла форсунки, преодолевая противодействие нажимной пружины и силу давления топлива, приподнимается над седлом и открывает сопло форсунки. За счет разницы давлений между топливной рейкой и камерой сгорания, топливо впрыскивается в камеру сгорания. 
    После окончания импульса для открытия форсунки, игла форсунки (игла распылителя форсунки или игла клапана вместе с якорем магнита,- в зависимости от конструкции), под воздействием нажимной пружины "садится" на седло клапана, тем самым прерывая поступление топлива.
    Форсунки высокого давления похожи на "обычные" форсунки (см. Примечание), так как  имеют одинаковые основные элементы:
    - корпус форсунки
    - электрический разъем
    - соленоид
    - нажимная пружина
    - игла клапана
    - седло клапана
    Но на этом "одинаковость" заканчивается, потому что существует основное отличие форсунок высокого давления от "обычных" :
    1. Большое давление ( около 100 кг\см2 - "плюс-минус" против 2 кг\см2)
    2. Маленькое время впрыска ( 0.5 ms - "плюс-минус"  против 2-3 ms)
    Именно эти и некоторые другие отличия положены в основу построения конструкции форсунок высокого давления различных производителей, которые мы постараемся рассмотреть ниже.

    Форсунка высокого давления (система FSI)

    Состоит из:
    - корпус форсунки
    - электрический разъем
    - соленоид
    - нажимная пружина
    - игла клапана
    - седло клапана
                    фото 1 - форсунка высокого давления двигателя системы FSI
    Некоторая необычность данной форсунки в том, что сопло форсунки расположено под определенным углом.
    В зоне образования факела (1...2мм от сопла форсунки), факел имеет пленочную структуру, а действие центробежных сил на молекулы приводит к более быстрому разрушению пленки.
    Особенность этих форсунок -

    1. Измененный "угол струи"
    2. Измененный " угол раскрытия факела"
                 фото 2

    На выходе из сопла происходит формирование факела с углом раскрытия около 70 градусов.
    Так как струя топлива "вылетает" из сопла форсунки под большим давлением и под определенным углом, то эти факторы улучшают гомогенизацию факела топлива, и топливо попадает в уже закрученную струю воздуха, где интенсивно испаряется в узко ограниченной пространственной зоне и подносится потоком воздуха непосредственно к свече зажигания в строго требуемый момент:
                          фото 3
    1 - впускные клапана
    2 - струя воздуха (на фото - момент начала закручивания воздушной струи)
    3 - впрыскиваемое топливо (зеленым цветом)
    (На фото 3 показан один из вариантов работы двигателя, более подробнее о видах впрыска топлива, можно прочитать в предыдущих статьях в этом разделе и в разделе GDI).

    Форсунка высокого давления ( система GDI)

    Состоит из:
    - корпус форсунки
     - электрический разъем
     - соленоид
     - нажимная пружина
     - игла клапана
     - седло клапана
    Главное отличие форсунки этой системы - так называемая "вихревая сборка", расположенная перед соплом форсунки и показанная на рисунке слева - внизу ( см. Примечание 3):
     
                     фото 4  - форсунка высокого давления системы GDI
    "Вихревая сборка" состоит из:
    - иглы клапана ( Valve needle)
    - Guide plate
    - Swirl plate
    - Seat plate
    ( по версии BOSCH-GDI)
    Московская мастерская по системам GDI ("The Moscow center of diagnostics and repair of systems GDI" -  Kublitsky Dmitry Jurjevich), ранее всех, наверное, познакомилась с устройством форсунки высокого давления системы GDI.
    Согласитесь, что "просто ремонтник" не стал бы вникать в устройство форсунки, оно ему... "нафик надо".
    А когда вся команда нацелена на достижение результата - как тут быть у кого-то позади?
    Вот они и постарались разобрать форсунку.
    Распилили, "разлохматив" пять ножовочных полотен ( очень прочным оказался корпус), и вот что увидели:
                                 фото 5
                                      
    Возможно, что конструкция данной форсунки не предусматривает "вихревой сборки", но так называемый "завихритель" обнаружен был.
    Для чего он предназначен?
    Ответим словами из начала статьи:
    Особая конструкция форсунки позволяет создать в зоне образования факела (1-2 мм от сопла форсунки) пленочную структуру топлива, позволяющую улучшить гомогенность факела за счет уменьшения размеров капель (чем меньше размер капель топлива, тем больше поверхность контакта между топливом и воздухом, лучше испарение и охлаждение).
    Форсунки на двигателях GDI взаимозаменяемы, можно брать форсунку от двигателя выпуска (например) 1997 года и ставить ее на двигатель выпуска 2000 года.Только надо учитывать модельный ряд.
     Чем выше год выпуска – тем форсунки стали «слабее» (см. Примечание 2).
     

    Форсунка высокого давления (система NeoDi, Nissan)

    Расположенные внизу фото присланы Хабаровским Диагностом Владимиром ( Bladimir 1 на нашем Форуме).
    Разобрать форсунки была причина (далее слова Автора):
    "...вот несколько фотографий распиленной форсунки с Nissan Primera, двигатель QG18DD.
    Форсунка имеет две обмотки.
    Запорная игла на торце имеет форму шара.
    Ход иглы очень мал - меньше миллиметра. Эта форсунка (на фото)  "лила" топливо больше соседних.
    На фото видны следы износа на шаре и грязь (фото 5).
    Свеча "чернилась" практически сразу.
    Кислородник показывал богатую смесь.
    Расход топлива был увеличен .
    Двигатель работал неровно.
    После "приговора" по инжектору, клиент заказал новый комплект.
    После замены инжекторов (форсунок) все параметры пришли в норму".
      
                        фото 6
                  
                      фото 7                                         фото 8       
                        
     
                              фото 9
     

    Форсунка  высокого давления ( система D-4, Toyota)

    Форсунка имеет щелевое сопло (см. фото внизу) в виде прорези шириной 160 микрон.

     
     
                  фото 10                                        фото 11
     Именно такая форма сопла повзволяет получить так называемый "веерный распыл топлива".
    Веерный распыл применяется для того, чтобы обеспечить стабильное послойное сгорание в различных условиях работы двигателя.

    Особенности веерного распыла
    Мощный факел позволяет создавать топливовоздушную смесь только за счет энергии впрыска, независимо от воздушных потоков.
    Широкий факел улучшает атомизацию топлива и увеличивает зону перемешивания, что обеспечивает однородность смеси.
    Тонкое и плоское сопло создает широкий и плоский факел топлива (фото внизу):
                         
                 фото 12                                              фото 13
     

    Диагностика

    Какого-либо конкретного "рецепта" определения неисправности форсунок на двигателе непосредственного впрыска топлива - не существует.
    Неисправности столь многобразны, что описать каждый случай не представляется возможным.
    Поэтому расскажем только о нескольких вариантах диагностики неисправности форсунок ( не приводим варианты определения неисправности форсунок в том случае, когда есть коды неисправностей -
    тут все ясно).
     

    Диагностика по симптомам:

    При условии, что проверено:
    - система зажигания
    - компрессия
    - отсутствие кодов неисправностей и другие основные параметры двигателя,-
    и при наличии таких симптомов, как:

         «Автомобиль плохо или вообще не заводится»
    « Во время прогрева нельзя тронуться с места»

    ,- можно предположить одним из вариантов неисправности - неисправность форсунки.
    Если есть такой вариант, как:
    « Пропуски воспламенения при работе в режиме Compression on Lean или STICH»,-
     
    То можно предположить неисправность форсунки и определить неисправную по цвету свечи зажигания ( на неработающем цилиндре свеча будет светлее).
     
     Если: «Форсунка не держит 100 вольт»
     Сделать «мощностной» тест:
    - нажать на тормоз
    - включить АКПП на «D»
    - повысить обороты двигателя (около 2000 RPM)
       Если появились перебои в работе двигателя, то при помощи сканера определить неработающую форсунку.
    Напомним, что перед этим надо обязательно убедиться в том, что система зажигания, компрессия и остальные технические  характеристики двигателя  в полном порядке.
    Диагностика при помощи газоанализатора:

    Измеряемый параметр

    Сверх-бедная смесь

    Гомогенная смесь

    «Лямбда»
    Правильно
    Неправильно
    Правильно
    Неправильно
    1.18 – 1.21

    2.3 – 2.5

    0.998

    1.1 – 1.2

    Эти варианты определения неисправности форсунок были озвучены в Московской мастерской  по диагностике и ремонту систем GDI Дмитрием Юрьевичем
    (mek на нашем Форуме - http://forum.autodata.ru/ ).

    Диагност из Хабаровска Владимир Бекренев ( Bladimir1 на нашем Форуме - http://forum.autodata.ru/ )написал свои наблюдения по вопросу диагностики форсунок:
                                     
    "...Теперь немного о возможности контроля работоспособности инжекторов.
    Из того же Рольфа (информационное письмо) можно узнать о степени забитости инжекторов по параметру LEARN A\F -для определенных двигателей полная замена от 4 до 12 процентов. Эта строчка прописана не во всех сканерах. При забитых или грязных форсунках наблюдаются толчки при резком разгоне ( на свечах более чистый, чем обычно, нагар, менее "засаженный")...".
    Чуть ниже приведено это Информационное письмо, по данным из которого можно определять работоспособность форсунок:
                
                    
    Примечание 1:  Выражения: "Форсунки высокого давления" и "Обычные форсунки", следует понимать таким образом (здесь, ранее и далее) -
    - "форсунки высокого давления" - форсунки, которые используются в системах непосредственного впрыска топлива бензиновых двигателей систем GDI, D-4, FSI, NeoDi, PSA - Франция, где давление топлива составляет 50...100 кг\см2.
    - "Обычные форсунки" - форсунки, которые используются в системах распределенного впрыска топлива (например), где давление топлива "перед" форсунками составляет не более 3-6 кг\см2.
    Примечание 2: "Форсунки стали "слабее" - эту фразу можно расшифровать таким образом: " Чем выше год выпуска автомобиля, тем более изощреннее становятся производители автомобилей, рассчитывая очень точно срок "ходимости" той или иной детали или какого-то узла автомобиля". Кроме того, то ли по причине изменения технологии производства, то ли еще по какой-то  причине, но те же самые форсунки имеют "ходимость" меньшую, чем форсунки выпущенные несколько лет назад.
    Можно сказать словами Практика по системам GDI Дмитрия Юрьевича: " В новых форсунках меньше стабильности. Доля замененных форсунок «свежего» года выпуска ( 2000 год и выше) значительно больше, чем «старых». Однако такой неисправности, как "обрыв обмотки" - не попадалось."
    Примечание 3: "Вихревой распылитель" и "Вихревая сборка". Первое выражение присутствует в справочнике "РОЛЬФ", второе подсказал специалист фирмы BOSCH по системам непосредственного впрыска толива. За такое несоответствие выражений можно было бы и "зацепиться"...
    "Не суть важно, как это назвать",- сказал немец,- важно, что оно есть, мы знаем об этом и, исходя их этого, можем придумывать свои варианты очистки форсунок" (более подробнее об этом в следующей статье).
    Владимир Петрович Кучер