Устройство форсунки дизельного двигателя трактора

Форсунка предназначена для впрыскивания топлива в камеру сгорания дизеля в тонкораспыленном виде. Она состоит из корпуса (рис. 1), к которому снизу при помощи гайки прикрепляется корпус распылителя. Внутри корпуса форсунки размещаются штанга, регулировочный винт, детали крепления пружины и фиксации положения регулировочного винта. Сверху форсунка закрывается колпаком.

Топливо под давлением поступает в форсунку от насосной секции через топливопровод высокого давления. В форсунке топливо проходит по каналам в полость кольцевой камеры распылителя. Давлением топлива на конусную поверхность игла приподнимается, преодолевая сопротивление пружины. При этом игла открывает распыливающие отверстия и топливо выходит из форсунки, тонко распыливаясь. Как только ослабевает давление топлива, поступающего в форсунку, пружина, действуя через штангу на иглу распылителя, перемещает ее вниз и закрывает распиливающие отверстия. Впрыск прекращается. Таким образом, впрыск топлива форсункой происходит только тогда, когда сила давления топлива на конусную поверхность иглы превышает силу воздействия на иглу пружины.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Давление впрыска топлива форсункой зависит от силы воздействия пружины на иглу. Чем больше затянута пружина регулировочным винтом, тем сильнее ее воздействие на иглу и, следовательно, требуется большее давление топлива для подъема иглы и начала впрыска.

Форсунки (распылители) классифицируются по принципу действия — открытые и закрытые, по конструкции запорной части иглы — штифтовые и бесштифтовые, по числу распыливающих отверстий — однодырчатые и многодырчатые.

Форсунка называется открытой, если ее топливный канал высокого давления свободно сообщается с камерой сгорания.

Закрытой называется такая форсунка, у которой канал ввода топлива в камеру сгорания закрыт, например, запорной иглой и открывается только под определенным давлением топлива в моменты впрыска топлива. На современных дизельных двигателях применяют преимущественно форсунки закрытого типа.

Штифтовая форсунка может иметь прямой (рис. 2, а) или обратный конус (рис. 2, б), определяющий форму струи впрыскиваемого топлива.

Штифт с прямым конусом обеспечивает лучшее распы-ливание топлива (вершина конуса распыли в выходном отверстии распылителя). Факел струи охватывает больший объем камеры сгорания. Топливо лучше перемешивается с воздухом. Штифты с прямым конусом весьма сложны в изготовлении и требуют высокой точности обработки.

Штифт с обратным конусом дает струйное распылива-ние. Остро направленная струя обладает большой дальнобойностью. Однако струя впрыскиваемого топлива не охватывает большого объема камеры сгорания, и вследствие этого не достигается хорошее перемешивание топлива с воздухом. Закрытые штифтовые форсунки работают при сравнительно низких давлениях впрыска (12,5… 13,5 МПа) и применяются на тракторных дизелях с разделенными камерами сгорания.

Бесштифтовые форсунки более чувствительны к изменениям подачи топлива насосом. Запорная часть иглы бесштифтового распылителя может быть плоской (рис. 2, в) и конической (рис. 2, г).

У бесштифтовых форсунок может быть одно или несколько распыливающих отверстий. Форсунки с многодырчатым распылителем (рис. 2, г) имеют коническую форму запорной части. Бесштифтовые форсунки с многодырчатым распылителем работают при давлении 15…21 МПа. Их устанавливают на быстроходных тракторных дизелях с непосредственным впрыском топлива.

Форсунки двигателя трактора МТЗ, их устройство и принцип работы

Основные задачи форсунки в двигателе – распыление топлива и равномерное его распределение в камере сгорания.

Заряд топлива, который подается в форсунку топливным насосом, выходит из нее с огромной скоростью и разбивается на множество мелких капель. В отдельных случаях эта скорость достигает показателей 250-300 метров в секунду.

Для качественного распыления горючего материала форсунками и надежного перемещения его в камеру сгорания, давление этих элементов регулируется. Оптимальным показателем считается 17,5 МПа.

Конструкция форсунки для двигателя трактора

Конструкция форсунки включает в себя:

• Основной корпус.
• Корпус распылителя с иглой, который прикреплен к нижней части основного с помощью гайки. Игла, имеющая вид конуса, закрывает выход в корпусе распылителя. Форсунки с такими конструктивными особенностями называются закрытыми. Корпус распылителя оснащен несколькими отверстиями.
• Штанга и пружина. Штанга опирается на иглу, а на нее сверху нажимает пружина.
• Регулировочный винт для изменения силы нажатия пружины.
• Головка блока цилиндров.
• Латунный стакан.
• Фильтр.
• Устройство.
• Установка на двигателе.
• Крепежные элементы.

Струи топлива вытекают из отверстий распылителя разного диаметра. Чтобы они попадали в нужные зоны камеры и перемешивались с воздухом, распылитель фиксируется на корпусе форсунки в определенном положении. Отверстия при этом расположены под конкретными углами.

Углы распылителей, которые используются для установки на форсунки двигателей различных производителей, отличаются друг от друга. Но определить разницу можно лишь по заводской маркировке.

Форсунки, оснащенные иглой с распылителем, эксплуатируются в дизельных двигателях с непосредственным впрыском горючего материала. В верхней части такая форсунка закрывается колпаком.

Топливо, попавшее в зазоры между распылителем и иглой, сливается через полый болт в топливный бак или фильтр очистки.

Крепятся форсунки разными способами, но чаще для этих целей используют гайки, накрученные на шпильки.

Принцип действия форсунок на МТЗ

Топливо, которое подводится к корпусу форсунки от насоса, пропускается через фильтр в нижнюю часть распылителя. По ходу движения топливо встречает закрытый выход, оказывает давление на иглу, сжимает пружину.

В итоге игла поднимается, топливо вытекает вниз, проходит через отверстия распылителя, распыляется и поступает в камеру сгорания.

Где купить форсунки на двигатель трактора

Оригинальные форсунки и другие запасные части для дизельных двигателей МТЗ из Ростова-на-Дону реализует официальный дилер производителей этой техники, компания «МТЗ Моторс». Форсунки представлены на сайте «МТЗ Моторс» в широком ассортименте. Заказать их можно дистанционно, с быстрой доставкой из Ростова. На все запчасти из каталога распространяется гарантия от производителя.

Спецтехника

Назначение. Форсунка предназначена для распиливания топлива и равномерного его распределения в камере сгорания дизеля. Заряд топлива, подаваемый топливным насосом в форсунку, выходит из нее со скоростью, достигающей 250 м/с, т. е. почти со скоростью звука (300 м/с), разбиваясь при этом на множество мельчайших капель. Для того чтобы форсунки хорошо распыливали топливо и надежно впрыскивали его в камеру сгорания, их регулируют на давление до 17,5 МПа.

Рис. Форсунка:

а — устройство; б — установка на двигателе; 1 — стакан пружины; 2 — контргайка; 3 — регулировочный винт; 4 — полый болт; 5 — пружина; 6 — корпус; 7 — штанга; 8 — игла распылителя; 9 — гайка форсунки; 10 — корпус распылителя; 11 — фильтр; 12 — латунный стакан; 13 — гайки крепления; 14 — головка блока цилиндров.

Устройство. Форсунка состоит из корпуса 6 (рис. а), к нижней части которого гайкой 9 прикреплен корпус 10 распылителя с иглой 8. Игла своим концом, сделанным в виде конуса, плотно закрывает выходное отверстие в корпусе распылителя. Поэтому такие форсунки называют закрытыми. Игла и корпус, так же как и плунжерная пара, изготовлены с большой точностью из специальной стали. Корпус распылителя имеет несколько отверстий (3, 4 или 5) диаметром 0,30…0,35 мм. Сверху на иглу опирается штанга 7, на которую нажимает пружина 5. Силу нажатия этой пружины на штангу можно изменять регулировочным винтом 3 (с контргайкой 2), ввинченным в стакан 1 пружины.

Для того чтобы струи топлива, вытекающие из отверстий распылителя попадали в нужные места камеры сгорания и обеспечивали хорошее перемешивание топлива с воздухом, корпус распылителя фиксируется на корпусе форсунки в строго определенном положении штифтом, а сами отверстия располагаются под определенными углами. Необходимо иметь в виду, что углы распылителей, предназначенных для установки на форсунки двигателей разных марок, неодинаковы. Отличить один распылитель от другого можно только по маркировке, нанесенной на его корпусе.

Форсунки, снабженные такой иглой и распылителем, называются закрытыми бесштифтовыми многодырчатыми и применяются в дизелях с непосредственным впрыском топлива.

Форсунка вверху закрыта колпаком, в центре которого ввернут полый болт 4 для слива топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем, в фильтр тонкой очистки или в топливный бак. Направление слива показано стрелкой Б.

Крепление на двигателе. Форсунка вставляется 8 латунный стакан 12 (см. рис. б) головки 14 блока цилиндров, омываемый по бокам охлаждающей жидкостью. Крепятся форсунки по-разному, например гайками 13, навинченными на шпильки.

Действие. Топливо, подведенное к корпусу (по стрелке А) форсунки от топливного насоса, проходит через фильтр 11 и по каналу в корпусе 6 поступает в нижнюю часть корпуса распылителя 10. Встречая на своем пути закрытый выход, топливо начинает толкать иглу 8 вверх, сжимая при этом пружину 5. Когда игла поднимется на небольшое расстояние (0,27…0,35 мм), топливо начнет вытекать вниз и, проходя через отверстия в распылителе или через узкую кольцевую щель, образованную концом иглы и корпусом распылителя, распыливается и поступает в камеру сгорания дизеля. [Трактор. Семенов В.М., Власенко В.Н. 1989 г.]

Форсунки двигателя трактора

Назначение. Форсунка предназначена для распиливания топлива и равномерного его распределения в камере сгорания дизеля. Заряд топлива, подаваемый топливным насосом в форсунку, выходит из нее со скоростью, достигающей 250 м/с, т. е. почти со скоростью звука (300 м/с), разбиваясь при этом на множество мельчайших капель. Для того чтобы форсунки хорошо распыливали топливо и надежно впрыскивали его в камеру сгорания, их регулируют на давление до 17,5 МПа.

а — устройство; б — установка на двигателе; 1 — стакан пружины; 2 — контргайка; 3 — регулировочный винт; 4 — полый болт; 5 — пружина; 6 — корпус; 7 — штанга; 8 — игла распылителя; 9 — гайка форсунки; 10 — корпус распылителя; 11 — фильтр; 12 — латунный стакан; 13 — гайки крепления; 14 — головка блока цилиндров.

Устройство форсунки

Форсунка состоит из корпуса 6 (рис. а), к нижней части которого гайкой 9 прикреплен корпус 10 распылителя с иглой 8. Игла своим концом, сделанным в виде конуса, плотно закрывает выходное отверстие в корпусе распылителя. Поэтому такие форсунки называют закрытыми. Игла и корпус, так же как и плунжерная пара, изготовлены с большой точностью из специальной стали. Корпус распылителя имеет несколько отверстий (3, 4 или 5) диаметром 0,30…0,35 мм. Сверху на иглу опирается штанга 7, на которую нажимает пружина 5. Силу нажатия этой пружины на штангу можно изменять регулировочным винтом 3 (с контргайкой 2), ввинченным в стакан 1 пружины.

Для того чтобы струи топлива, вытекающие из отверстий распылителя попадали в нужные места камеры сгорания и обеспечивали хорошее перемешивание топлива с воздухом, корпус распылителя фиксируется на корпусе форсунки в строго определенном положении штифтом, а сами отверстия располагаются под определенными углами. Необходимо иметь в виду, что углы распылителей, предназначенных для установки на форсунки двигателей разных марок, неодинаковы. Отличить один распылитель от другого можно только по маркировке, нанесенной на его корпусе.

Форсунки, снабженные такой иглой и распылителем, называются закрытыми бесштифтовыми многодырчатыми и применяются в дизелях с непосредственным впрыском топлива.

Форсунка вверху закрыта колпаком, в центре которого ввернут полый болт 4 для слива топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем, в фильтр тонкой очистки или в топливный бак. Направление слива показано стрелкой Б.

Крепление форсунки на двигателе

Форсунка вставляется 8 латунный стакан 12 (см. рис. б) головки 14 блока цилиндров, омываемый по бокам охлаждающей жидкостью. Крепятся форсунки по-разному, например гайками 13, навинченными на шпильки.

Действие форсунки

Топливо, подведенное к корпусу (по стрелке А) форсунки от топливного насоса, проходит через фильтр 11 и по каналу в корпусе 6 поступает в нижнюю часть корпуса распылителя 10. Встречая на своем пути закрытый выход, топливо начинает толкать иглу 8 вверх, сжимая при этом пружину 5. Когда игла поднимется на небольшое расстояние (0,27…0,35 мм), топливо начнет вытекать вниз и, проходя через отверстия в распылителе или через узкую кольцевую щель, образованную концом иглы и корпусом распылителя, распыливается и поступает в камеру сгорания дизеля. [Трактор. Семенов В.М., Власенко В.Н. 1989 г.

Форсунки и распылители тракторов МТЗ Беларус, проверка и регулировка

В системе питания дизельного двигателя распылительные форсунки выполняют функцию непосредственной подачи топлива в камеры сгорания. Основным критерием работы устройств есть качественное распыление дизельного топлива, которое создаёт условия для воспламенения образованной горючей смеси при достижении рабочего давления в такте сжатия цилиндра двигателя. Дополнительным условием для эффективной реализации воспламенения горючей смеси в развитие мощности дизельным двигателем является установленный момент впрыска в соответствии с углом опережения. В данном материале раскроем тему работы, устройства и регулировок распылительных форсунок трактора Беларус МТЗ 82 (80).

Устройство форсунки МТЗ 80(82)

Дизельный двигатель Д-240 и его модификации оборудованы форсунками типа ФД 22 или ФДМ под каталожными номерами: 171.1112010-50, 171.1112010-01, 171.1112010-02 с многодырчатым распылителем.

Корпус 2 форсунки выполнен в виде толстостенной металлической трубки, оборудованной питающим подводным штуцером 4. Внутри цилиндрического корпуса расположена поджимаемая пружиной 10 штанга 11. Усилие пружины регулируется винтом 9, положение которого фиксируется контргайкой 8. К концу корпуса присоединён гайкой 1 распылитель 14, в корпусе которого расположена игла 12. Топливо к распылителю проходит по каналу от питающего штуцера в питающий канал корпуса распылителя.

Штанга под усилием пружины прижимает иглу к седлу распылителя. Таким образом, регулируемым усилием пружины настраивается давление, при достижении которого осуществится распыление топлива. В момент импульсного возрастания давления в корпусе форсунки, создаваемого ТНВД, преодолевается усилие пружины, и доза топлива с ускорением проходит между наконечником иглы и седлом, распыляясь через отверстия распылителя до туманного состояния.

Корпус и игла распылителя изготовлены из прочной легированной стали и являются прецизионной парой деталей, имеющих индивидуальную, высокоточную подгонку. Поэтому разукомплектовывать пары при замене деталей запрещено.

В дополнение нужно отметить, что на современных модификациях тракторов МТЗ, а также автомобилях с дизельными двигателями Д-240, Д-243, Д-245, Д-260 используют форсунки нового исполнения, оснащённые распылителями с диаметром иглы 4 и 4,5 мм. Отличием устройства является укороченная форма и отсутствие в составе регулировочного винта для изменения усилия пружины, действующей через штангу на прижатие иглы. Настройка осуществляется подбором регулировочных шайб разной толщины, которые подкладываются под пружину, изменяя её усилие на иглу в собранном состоянии форсунки. Шайбы имеют заводское исполнение и изготовлены из легированной стали в различных калибрах толщины. Характеристики данных форсунок отличаются более высоким давлением впрыска, что обеспечивает качественный распыл и экономию топлива.

Параметры настройки форсунки

Данные по наладке форсунок указаны в технической документации трактора в разделе «параметры настройки топливной аппаратуры» и зависят технических данных узлов входящих в состав топливной и самого дизеля. Для тракторов ранних версий МТЗ 80(82) с двигателем Д-240 и насосом УТН 5 в соответствии с технической документацией параметров настройки топливной аппаратуры давление впрыска должно быть 17,5 мПа(175кгс/смᶾ). Начало впрыска на стенде устанавливают больше на 0,5-1 мПа (5-10 кгс/смᶾ) до значения 18,5 мПа(185 кгс/смᶾ) учётом компенсации падения давления впрыска при расширении деталей вследствие нагрева дизеля.

Для тракторов поздних версий в модификациях МТЗ 80.1, 80.2, 82.1, 82.2 с дизелями Д-240, Д-243, Д-245 и насосом 4УТНИ давление впрыска настраивается на 21,6 мПа (216 кгс/смᶾ). На стенде настройку осуществляют с поправкой на нагрев деталей плюс 0,6-1,2 мПа (6-12 кгс/смᶾ) до значения 22,8мПа (228 кгс/смᶾ).

Регулировка и диагностика форсунок

Плановая проверка работы и наладка работы форсунок дизеля МТЗ 82(80) производится через каждые 2000 часов наработки. А также осуществляют внеплановую проверку форсунок при падении мощности дизеля, при повышенном расходе топлива, перегреве дизеля в результате неполного сгорания топлива в цилиндрах и появления чёрного или белого выхлопа, при неровной работе цилиндров.

Настройку и проверку осуществляют на специальном стенде КИ-562 оборудованным ручным рычажным насосом для создания давления, манометром для отслеживания показаний давления, ёмкости для топлива и резьбовой муфты для присоединения штуцера регулируемой форсунки.

С помощью данного прибора отслеживают давление срабатывания форсунки, визуально диагностируют качество распыла и проверяют пригодность к работе распылителя.

Подготовка

Перед диагностикой или настройкой осуществляют полную разборку форсунки, промывают детали в чистом дизельном топливе, все отверстия и каналы продувают сжатым воздухом. При необходимости отверстия распылителя прочищают стальной струной с диаметром сечения 0,28 мм. В процессе сборки затяжку гайки распылителя на корпусе форсунки осуществляют с усилием 70-80 Н.м. А также при ревизии устройств и последующей их эксплуатации в составе топливной системы дизеля нужно заменить все уплотняющие биметаллические шайбы, не подлежащие повторной эксплуатации: в составе форсунки, под установочное отверстие в головке цилиндра и трубопровод обратки.

Проверка работы и давления начала впрыска

Присоединив форсунку, создают давление топлива с помощью рычажного насоса, одновременно наблюдают за показаниями манометра. Крайнее показание перед сбросом давления является значением срабатывания распылителя. В этот момент усилие давления проходит между седлом и иглой. Если форсунка не даёт качественного распыла, образовывает нераспылённые струи и капли топлива — установленные распылители устройства подлежат замене.

Новые распылители, перед установкой промывают в бензине, смывая консервирующую смазку производителя. Затем погружают в чистое дизельное топливо для образования смазывающей плёнки на рабочих поверхностях деталей.

Перед установкой распылители тестируют на опускание иглы. Для проверки корпус распылителя удерживают под углом 45°, конец иглы устанавливают в направляющее отверстие на 1/3 её длинны, под действием собственного веса игла должна опуститься к запирающему седлу корпуса.

Процесс настройки давления начала впрыска

При необходимости отрегулировать давление впрыска отворачивают гайку-крышку на обратном крае форсунки, обеспечивая доступ к регулировочному винту с контргайкой. Для увеличения давления распыла, ослабив контргайку, винт закручивают с помощью плоской отвёртки. Для снижения давления распыла — винт отпускают. Перед проверкой давления распыла регулировочный винт фиксируют контргайкой. Добившись нужного показания распыла, зафиксированный винт затягивают крышкой-гайкой.

Гидроплотность направляющей иглы распылителя

Проверку осуществляют при создании давления ниже значения впрыска на 2-1,5 мПа (15-20 кгс/смᶾ). Нормальной плотностью форсунки считается падение давления на 2 мПа (20 кгс/смᶾ) от созданного значения за время не менее 5 секунд. Распылители, которые не проходят критерии данного теста выбраковываются. Прошедшие испытания устройства разбивают на группы с похожим значением времени падения давления. При комплектации топливной для более органичной работы дизеля рекомендуется устанавливать форсунки с примерно одинаковой гидроплотностью.

Проверка плотности закрытия иглы распылителя

Для проверки нагнетают давление меньше давления впрыска на 2 мПа (20 кгс.смᶾ) и поддерживают его медленными качками насоса стенда в течение 20 секунд. Исправная форсунка в течение данного промежутка времени не должна давать подтеканий топлива с образованием капель на конце распылителя.

Качество распыла

Нормальной работой считается распыление топлива до туманного состояния без чётких видимых струй нераспылённого топлива и отдельных капель, с одновременной работой всех распыляющих отверстий. При срабатывании форсунка должна издавать характерный щелчкообразный звук. По окончании распыла игла должна резко и плотно отсекать поток дизтоплива без образования капель или подтёков на конце распылителя. Для наглядной проверки углов распыла к распылителю на расстояние 5 см подносят чистый лист бумаги и осуществляют впрыск. Рисунок распыла для всех испытуемых устройств в должен быть идентичным в соответствии с количеством отверстий и углов направления струй топлива.

Пропускная способность распылителей

Данная проверка является более тонкой. Производят её на стенде в комплексе с эталонным ТНВД. Каждую форсунку проверяют при поочерёдном подсоединении к одной и той же секции насоса. В заключение разделяют форсунки на группы для установки на двигатель устройств с максимально одинаковыми показателями.

Маркировка и производители распылителей для тракторов МТЗ

Учитывая длительный период выпуска тракторов марки МТЗ 80 82, в процессе модернизации топливной системы дизеля устанавливаются форсунки ФД 22 с отличительными параметрами распылителей и рабочим давлением впрыска. Мотивацией изменения характеристик распылителей является усовершенствование работы системы подачи топлива с целью увеличения мощности, снижения потребления топлива и повышения экологического стандарта дизеля.

Основным производителем форсунок и распылителей для комплектации топливных систем тракторов Беларус, а также автомобилей с использованием дизелей марок Д-240, Д-240Л, Д-242, Д-243, Д-243С, Д-244, Д-245, Д-245С, Д-260 и их модификаций — является Алтайский Завод Прецизионных Изделий «АЗПИ» г. Барнаул.

«ЯЗДА» – Ярославский Завод Дизельной Аппаратуры выпускает два вида распылителей под двигатели ММЗ с экологическим стандартом Евро 2, Евро 3.

Распылители для дизелей трактора МТЗ 80 82 и их модификаций