Электромагнитная форсунка представляет собой электромагнитный клапан, обеспечивающий дозированную подачу топлива в цилиндры двигателя.

По месту расположения различают ЭБУ центрального и распределенного впрыскивания топлива. По способу подачи существуют ЭБН непрерывного потока и импульсного типа. Управление ЭМФ непрерывного впрыскивания осуществляется механически, управление импульсными инжекторами осуществляется компьютером при помощи слабых импульсов. Важным параметром является точность подачи каждой форсункой при распределенном впрыске. По назначению различают пусковые и рабочие форсунки.

Форсунка (рис. 2.14) состоит из корпуса 4 и игольчатого клапана 16 с установленным якорем 12. Корпус форсунки содержит обмотку соленоида 10 и направляющую 2 игольчатого клапана 16. Форма корпуса форсунки может быть весьма разнообразной и определяется ее размещением в ВТ. Передний конец игольчатого клапана 16 снабжен специальным штифтом 1 для распыления топлива. Дозирующее отверстие распылителя представляет собой кольцевую щель шириной 0,08-0,10 мм. Подстройка ЭМФ по величине цикловых подач обеспечивается с помощью регулировочной втулки, изменяющей усилие возвратной пружины 11.

Запорный игольчатый клапан перемещается под воздействием соленоида. Он открывается с помощью электрических импульсов напряжения от ЭБУ. После прекращения подачи электрического импульса игольчатый клапан прижимается к гнезду форсунки с помощью пружины 11 и перекрывает подачу топлива. Запорный элемент имеет специальную форму, обеспечивающую эффективный впрыск топлива.

Игольчатый клапан 16 в закрытом состоянии прижимается усилием пружины 11 к седлу, а открывается с помощью электромагнита и якоря 12. Ход игольчатого клапана составляет 0,15 мм, продолжительность открытия 2-10 мс в зависимости (и потребляемого топлива. Напряжение в системе привода форсунок 4 В.

Главное реле системы управления подает питание бортовой нети на один вывод форсунки, блок управления второй вывод замыкает на «массу» на рассчитанный интервал времени. Этот интервал и определяет время открытия ЭМФ.

При протекании тока через обмотку соленоида игольчатый клапан 16 поднимается на величину 0,15 мм от своего гнезда и топливо впрыскивается через точное кольцевое отверстие. Передний конец 1 игольчатого клапана имеет специальный штифт для распыления топлива. Продолжительность срабатывания и закры-1ия форсунки составляет 1,0-1,5 мс. Когда на нее от ЭБУ поступает импульс напряжения, то клапан открывается, и топливо через распылитель тонко распыленной струей под давлением впрыскивается в смесительную камеру над дроссельной заслонкой. Топливо распыляется коническим факелом на тарелку впускного клапана. После прекращения подачи электрического импульса подпружиненный клапан перекрывает подачу топлива.

Напряжение питания обмоток ЭМФ подается от главного реле или выключателя зажигания, а заземление включается и выключается в ЭБУ. Длительность импульса (открытого состояния) составляет 1,5-10 мс. Это время зависит от температуры двигателя, его нагрузки, частоты вращения. При закрытии форсунки наблюдается скачок обратного напряжения, достигающий 60 В. Обмотка ЭМФ заземляется в ЭБУ в течение расчетного промежутка времени и при этом клапан открыт и топливо подается.

Быстродействие форсунки обеспечивают соответствующим подбором электромагнитного привода. Сердечник электромагнита имеет продольные прорези, уменьшающие вихревые токи. Клапан ЭМФ открывается и закрывается дискретно. Эффективность работы ЭМФ характеризуется скважностью этих импульсов, т.е. соотношением продолжительности открытого и закрытого ее состояния.

На современных ДВС применяют ЭМФ с дискретной цикловой подачей топлива. Они могут быть с нижним боковым или верхним подводом топлива. При поступлении в обмотку ЭМФ импульса от ЭБУ создается магнитное поле и клапан поднимается на заданный по сигналу ЭБУ промежуток времени. На входе ЭМФ устанавливают дополнительные фильтры с очень небольшой грязевой емкостью.

В корпусе ЭМФ расположена обмотка электромагнита и двухконтактный электрический разъем. В зависимости от особенностей обмотки ее сопротивление может находиться в пределах 2-16 Ом. Запирающий элемент бывает трех типов - плоский, конический и сферический.

Плоские клапаны имеют малую массу (0,5 г), что обеспечивает быстродействие для высокооборотных двигателей. Недостаток ЭМФ связан с нарушением герметичности из-за засорения и износа. Клапаны со сферической уплотняющей поверхностью применяются преимущественно для форсунок с центральным впрыскиванием. Они обеспечивают хорошую герметичность. Большое распространение получили ЭМФ с коническим уплотнением клапана, что обеспечивает стабильные показатели в процессе эксплуатации.

Распыляющий элемент формирует факел топлива, задаваемый в зависимости от места установки ЭМФ на ДВС.

При центральном впрыскивании угол факела доходит до 55°. У штифтовых ЭМФ с коническим клапаном угол факела определяется углом конуса на наконечнике штифта и выбирается так, чтобы топливо поступало в клапанную щель. В форсунках со сферическим клапаном впрыскивание производится через наклонно расположенные отверстия распылителя.

При распределенном впрыскивании форма факела определяется местом расположения ЭМФ и формой впускного клапана. При установке в головке вблизи впускного клапана угол факела равен 25-45°. При установке на большом расстоянии он равен 15-25°, чтобы основная часть топлива поступала на клапан.

Форсунка снабжена электромагнитным клапаном (запорной иглой), который открывает или прерывает впрыскивание топлива. Электромагнит форсунки управляется импульсом, поступающим с блока управления. Длина импульса (длительность впрыскивания) определяет количество топлива, поступающего в цилиндры двигателя. Некоторые системы имеют две цепи управления форсункой. Для быстрого открытия клапана ЭМФ используется первая (форсирующая) цепь, по которой может течь большой ток. Для удержания клапана форсунки в открытом состоянии большой ток не требуется и управление электромагнитом переходит на другую (удерживающую) цепь, обладающую большим сопротивлением. Этим достигается четкое срабатывание форсунки и ее низкая тепловая напряженность.

Обычно обмотка электромагнита ЭМФ одним концом постоянно подключена к положительной клемме аккумулятора через главное реле системы или реле топливного насоса. Второй конец обмотки подключен к ЭБУ и является управляющим. Блок управления в нужный момент и на нужный период подключает его к «массе», замыкая, таким образом, цепь питания.

Источник: www.simcat.ru