Типы форсунок: Топливная форсунка: виды, конструкция, принцип работы

Какие бывают топливные дизельные форсунки

06 июля 2018 Категория: Полезная информация.

Топливные форсунки — один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. С течением времени, конструкция и принцип работы форсунок неоднократно менялись, у каждого нового поколения появлялись свои особенности. Рассмотрим основные типы форсунок, которые встречаются в топливной системе дизельных ДВС.

Форсунки обеспечивают прямую подачу топлива в камеры сгорания и его равномерное распределение по стенкам. Распыление топлива происходит через специальные сопла (распылитель форсунки). Сопла формируют строго заданный топливный факел, в результате чего топливо и воздух смешиваются эффективнее, а смесь сгорает лучше.

Основное отличие форсунок для бензиновых и дизельных систем заключается в рабочем давлении топливной магистрали. Так, если бензонасос создает давление в 1-2 атмосферы в бензиновых двигателях, то топливный насос высокого давления (ТНВД) нагнетает дизтопливо до отметки в несколько сотен атмосфер.

Выделяют несколько типов дизельных форсунок, в зависимости от принципа их работы и особенностей конструкции:

• механические
• электромагнитные
• пьезоэлектрические
• насос-форсунки

Механические форсунки

Имеют самую простую и надежную конструкцию и длительный стаж применения в автомобилестроении (несколько десятилетий). Принцип работы механической форсунки: клапан ее открывается, как только достигнуто необходимое давление.

Корпус форсунки оканчивается соплом и подпружинной иглой. В опущенном состоянии игла закрывает доступ топлива к соплу. Как только давление поднимается благодаря работе ТНВД, игла приподнимается, топливо поступает на распылитель для последующего впрыска. С падением давления, игла снова опускается, перекрывая доступ топлива к распылителю форсунки.

Такое простое конструктивное решение: корпус, распылитель, игла плюс пружина —  позволяет применять механические форсунки на самых простых моделях дизельных ДВС.

Но вследствие ужесточающихся с каждым годом требований к экономичности и экологичности дизелей, производители были вынуждены искать новые решения, ведь механические форсунки не обеспечивают достаточно контроля над смешиванием топливной смеси.

Электромагнитные форсунки

Речь идет о форсунке, в которой солярка подается в цилиндры посредством опускания и поднимания иглы, но управляется она не пружиной, а с помощью специального элекромагнитного клапана, который регулируется электронным блоком управления двигателя. Следовательно, без соответствующего сигнала топливо не попадет в распылитель.

То есть дозирование топлива, начало его впрыска и длительность подачи определяется ЭБУ двигателя. Необходимые параметры определяются частотой вращения коленвала, режимом работы мотора, температурой ДВС и другими важными параметрами.

При этом в системе Common Rail за один цикл электромеханическая форсунка способна подавать топливо посредством нескольких впрысков (до 7 раз). Такая дозированная и точная подача горючего в цилиндр способствует его лучшему распределению по стенкам камеры сгорания и более полноценной переработке.

Таким образом, за счет управления процессом впрыска под контролем ЭБУ, конструкторам удалось существенно увеличить мощность дизельного двигателя, сделать его более экономичным и экологичным. С появлением электромагнитных форсунок связана и более культурная (не такая шумная, как раньше) работа дизеля, и даже повышение его общего ресурса. 

Пьезоэлектрические форсунки

Самое современное изобретение в категории современных дизельных моторов с системой прямого впрыска топлива в цилиндры. Принцип работы пьезоэлектрических форсунок фактически дублирует электромагнитные форсунки, но вместо электрического магнита клапан, регулирующий впрыск горючего, приводит пьезоэлектрический кристалл.

Дело в том, что отдельные кристаллы способны менять свою форму под действием электрического заряда. При конструировании пьезоэлектрических форсунок был учтен этот принцип. В результате появилось устройство, где кристалл удлинялся под действием электричества, что и приводит в действие запорные механизмы форсунки.

Основное преимущества пьезоэлектрических форсунок — скорость срабатывания клапана. Это позволило совершать многократный впрыск за один цикл подачи горючего в цилиндр (до девяти раз!). В результате качество смеси дизтоплива и воздуха улучшается, мощность и эффективность работы дизельного ДВС увеличиваются.

К основному недостатку относят высокую стоимость пьезоэлектрических форсунок. Они крайне чувствительны к качеству топлива, не поддаются ремонту и восстановлению, а их замена обходится владельцу в круглую сумму.

Насос — форсунки

Насос-форсунка это не отдельный вид форсунки, а целая отдельная система подачи топлива в дизельном ДВС. Особенность такой системы — отсутствие ТНВД. Высокое давление впрыска обеспечивают сами дизельные насос-форсунки.

Принцип их работы заключается в следующем: насос низкого давления подает горючее на форсунку, а затем собственная плунжерная пара форсунки от прямого воздействия кулачков распредвала нагнетает необходимое для впрыска давление. В итоге качество распыления топлива в камере улучшается.

Электрический клапан в устройстве насос-форсунки обеспечивает возможность дозированного впрыска, топливо можно подавать в цилиндр за два впрыска.

К другим преимуществам насос-форсунок можно отнести исключение из системы питания дизеля такого узла, как ТНВД, что облегчает конструкцию и уменьшает габариты самого двигателя. Мотор с насос-форсунками работает мягче и экономичнее, а содержание выхлопа максимально экологично.

Главным недостаткам системы насос-форсунок считается прямая зависимость давления впрыска от частоты вращения коленвала. Кроме того, насос-форсунки очень требовательны к качеству топлива и моторного масла. Ремонтировать и заменять их обходится очень дорого, поэтому на сегодняшний день многие автопроизводители отказываются от насос-форсунок в пользу классической схемы «ТНВД + форсунки».

• Особенности и виды форсунок Bosch, Delphie, Denso мы рассматривали здесь.

Если вы в поиске качественных запчастей для своего дизельного двигателя, проверьте наш каталог

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ

 

Форсунки двигателя: маркировка, разновидности форсунок 🚜

Форсунки предназначены для передачи дизельного топлива по цилиндрам (камерам сгорания) в определенном количестве и в установленное время. Топливные форсунки применяются в инжекторных, моно-инжекторных и дизельных силовых устройствах. Они также имеют важное значение для полноценной работы сельхозтехники.

Выбираем форсунку для двигателя

Чтобы правильно подобрать подходящую форсунку, первое, что следует сделать – определиться с разновидностью установленной на технике детали. Ее следует демонтировать.

Чтобы при выкручивании запчасти не повредить резьбовое соединение, используйте киянку (либо молоток). Как только накидной (или торцевой) ключ-разводник повернется, легкими ударами молотка по нему продолжайте откручивание.

После демонтажа форсунки изучите надписи на гранях. Для подбора подходящей детали вам потребуется следующая информация:

• Производитель ( к примеру, Danfoss).
• Расход топлива.
• Угол распыления.

Форсунки модели OD

Если вы применяете для демонтажа 16-ый ключ, а размер дюзы устанавливаются до 0,3 см – на технике используется стандартная форсунка OD. Она считается универсальной и применяется в жидкотопливных соплах для нефти, мазута и солярки. Топливный расход обозначается в kg/h и, согласно системе, принятой в США, в галлонах (gal/h). Данный показатель определяет и номер детали. Объем американского галлона соответствует 3,785 л.

Обозначения распылительного угла топливной массы идет в привычных градусах (⁰), рядом с цифрой стоит английская буква (например, S). Буква обозначает облако (рисунок) варианта распыла данной детали. В аббревиатуре также будет указана дата изготовления конкретной детали. Например, 25.X.02 (форсунка выпущена 25 октября 2002 года).

Таким образом необходимые данные для подбора подходящей модели форсунки OD может выглядеть так: Danfoss 0,55/60⁰ S. Это означает, что деталь была произведена компанией Danfoss, имеет топливный расход 0,55 галлонов/час, угол распыления в 60⁰. Распыл происходит по облаку (рисунку) S.

Отличия форсунок разных производителей

1. Производитель. Каждый изготовитель работает по собственной технологии. Например, производители форсунок Monarch и Steinen формируют сопла устройства сразу из тела детали. А Danfoss и Fluidics устанавливают сопельные части в отдельных корпусных элементах. Многие современные производители работают только с сетчатыми фильтрами, однако, есть компании, которые также применяют гранулированные модели фильтров или вообще обходятся без них.
2. Вариант распыления. У моделей OD и форсунок модуляционного вида в корпусе установлен специальный завихритель, с помощью которого осуществляется механический распыл топлива – он выходит из сопла с давлением до 10-20 Бар. Как только давление падает, двигатель начинает плохо работать. Для форсунок иного типа (работающих на отработанных маслах) характерен пневмораспыл. Он осуществляется при помощи подаваемого воздуха по инжекционной схеме. Качество такого распыления напрямую зависит от уровня давления воздушных масс и степени вязкости топлива.
3. Топливный расход. Расход топлива, указываемый в галлонах, одновременно служит и обозначением номера детали. При сравнении различных форсунок можно отметить различия в ширине отверстий. Чем больше предполагается в модели топливный расход, тем больше становится диаметр.
4. Угол распыления. Стандартными считаются варианты распыла для универсальных моделей OD 30⁰, 45⁰, 60⁰ и 80⁰. Чем большим этот показатель, тем объемнее факел на выходе.
5. Фильтрующая часть. Фильтры предназначены для удержания микрочастичек и примесей, которые имеются в топливе. Если модели предназначены для увеличенного расхода топлива (от 15 галлонов за час), то фильтрующие элементы в форсунках обязательны. Существует два вида фильтров, которые используются в форсунках:
   
   • Сетчатый фильтр – удобен в использовании, так как его легко снять и промыть.
   • Гранулированный фильтр – считается более качественным, но сложным для ухода.
   Если для техники используются топливные массы с повышенным содержанием парафиновой фракции (мазут, нефть), при работе форсунок фильтрующие системы сразу выходят из строя.
   В дизельных горелках к засорению и порче фильтрационных элементов приводит применение зимой оборудования для техники летнего топлива.
   
6. Рисунок распыления. Каждый производитель по-своему маркирует облако распыла. Его обозначают в форме определенной буквы английского алфавита (на примере компании Steinen):
   
   Q – распыл используется для форсунок с расходом топлива в 0,6-3,0 галлона/час;
   QT – топливный расход в 0,5-0,55 галлона/час;
   S – для моделей, расходующих топливные массы в 0,6-4,0 галлона/час;
   ST – форсунки с показателями топливных затрат в 0,4-0,55 галлонов/час;
   SS – для моделей с расходом топлива в 4,5-28,0 галлонов/час;
   HS – диапазон топливных затрат в 0,4-0,55 галлонов/час;
   H – предусмотрены для форсунок с расходом топлива в 0,6-2,25 галлонов/час;
   PH – указывают, что данная модель обладает топливным расходом в 2,5-10,0 галлонов/час.
   Также у форсунок имеется и индивидуальный рисунок распыла. Их три вида – полый, полу- и сплошной.

   Правила подбора качественной форсунки

   Следует понимать, что для безукоризненной работы двигателя требуются качественные запчасти. Топливная форсунка – механизм тонкий, от хорошей работы такой детали зависят чистота выхлопа и мощность двигателя сельхозтехники. Самый оптимальный и надежный вариант подбора этой запчасти – совет профессионального настройщика. Мастера, которые занимаются настройкой двигателей, учитывают все требования, представляемые производителями.

   Распылительные форсунки для всех отраслей промышленности и областей применения

   Распылительная форсунка представляет собой простое устройство, используемое для разделения потока жидкости на части распыления. Несмотря на кажущуюся простоту форсунок, в нашем ассортименте имеется очень большое количество различных продуктов, отражающих множество способов распыления различных жидкостей в различных отраслях промышленности. Ассортимент нашей продукции состоит из десятков тысяч вариантов конструкции форсунок, и весь наш бизнес построен на консультировании и продаже скромных форсунок, поэтому мы являемся специалистами по распылительным форсункам.

   Существует 5 основных типов распыления: плоский веер, сплошная струя, полный конус, полый конус и туман/туман. Для создания этих шаблонов используются различные конструкции сопел, и подробную информацию о каждом из них можно найти в разделах ниже. Форсунки с воздушным распылением имеют отдельную секцию, поскольку они могут использоваться для создания множества различных схем и работать принципиально иначе, чем гидравлические форсунки. Аналогичным образом различные форсунки и головки для очистки резервуаров объединены в отдельные секции. Наконец, у нас есть раздел для форсунок специального назначения, которые логически не вписываются ни в один из других разделов.

   Плоскоструйные форсунки

   Плоскоструйные форсунки создают линию распыления. Они часто используются для нанесения покрытий и очистки на конвейерах, где продукт проходит под распылительной балкой с несколькими вентиляторными форсунками. Различают две основные конструкции веерных сопел: отклоняющее и с отверстием стандартной формы.
   

   Форсунки с полым конусом

   Форсунки с полым конусом образуют кольцо распыления. Эта форма распыления, как правило, состоит из капель наименьшего размера из всех форм распыления. Для получения полых конусов могут быть изготовлены три конструкции сопла: спиральные, осевые вихри и тангенциальные вихри.
   

    

   Полноконусные форсунки

   Полноконусные форсунки создают сплошной круг распыления. Эти форсунки используются, когда необходимо равномерно распределить жидкость по площади. Как и в случае с полыми конусными форсунками, существуют три конструкции форсунок, которые могут создавать полноконусные форсунки.
   

   Образцы тумана или тумана характеризуются мелкодисперсным распылением жидкости с небольшим импульсом или без него. Образуется однородный туман, который в значительной степени направляется потоками окружающего воздуха, а не самим соплом. Существует два типа дизайна, которые создают этот рисунок: импинджмент и маленькое отверстие.
   .
   

   Прямая струя концентрирует жидкость в высокоэффективную точку распыления. Цель таких насадок, как правило, состоит в том, чтобы оказывать максимально возможное воздействие при очистке или резке. Другие виды применения с низким уровнем воздействия могут включать в себя точную доставку жидкости к определенным частям процесса. Для этого шаблона существует два типа конструкции: сопло стандартной формы и сопло с отверстием стандартной формы и сопло с отверстием стандартной формы и сопло с усовершенствованным ламинарным потоком.

    

   Очистка резервуара

   «Схема» очистки резервуара требует подачи жидкости на всю площадь сосуда, который нуждается в очистке. Обычно это означает подачу жидкости. Существует 3 основных конструкции очистителей резервуаров, которые позволяют достичь этого: роторно-струйные очистители для сильного удара, роторно-вентиляторные очистители для среднего воздействия и статические очистители для слабого воздействия.
   

   Воздушное распыление не является шаблоном как таковым. Использование воздуха для разделения жидкости является фундаментальным изменением в том, как работают стандартные пневматические форсунки, и поэтому воздушные распылители требуют своего сечения. Все модели, кроме сплошной струи, могут быть созданы с помощью форсунок с воздушным распылением, и в группе существуют различные варианты дизайна.
   

   Форсунки специального назначения

   В этот раздел входят форсунки, которые не подходят для других разделов или предназначены для очень специфических применений, таких как распылительная сушка.
    

   Обратные форсунки и копья

   Обратные форсунки обеспечивают очень высокий диапазон регулирования при одинаковом размере капель и других характеристиках распыления. Они обычно используются при попытке охладить газовые потоки с переменной нагрузкой.

   Система Uni-Spray Quik-Fit

   Система Quik-Fit от Uni-Spray — это простой и эффективный способ соединения труб и стояков. Он предназначен для быстрого отсоединения и демонтажа трубопроводных систем для технического обслуживания и обычно используется в распылительных туннелях для предварительной обработки.
   
   

    

   Форсунки эдуктора

   Форсунки эдуктора используются для смешивания и взбалтывания жидкостей. Уникальная конструкция всасывает окружающую жидкость по мере того, как жидкость прокачивается через сопло, что означает, что примерно в 5 раз больше перекачиваемой жидкости приводится в движение.

    

   Схема расположения форсунок в сравнении с расчетной таблицей

   В приведенной ниже интерактивной таблице показано, какие конструкции форсунок способны обеспечить 5 основных режимов распыления. Наводя указатель мыши на диаграмму, вы можете перейти к соответствующим частям этого веб-сайта.

   Пожалуйста, не стесняйтесь загружать и использовать изображение ниже, если вы хотите опубликовать его на своем собственном веб-сайте, то все, что мы просим, ​​это добавить ссылку на эту страницу, чтобы указать автора.
     

   Как правильно выбрать форсунки для вашего опрыскивателя

   Форсунки опрыскивателя отвечают за преобразование вещества (веществ) в вашем баке в капли, регулирование потока и распределение распыляемой жидкости в желаемой форме в зависимости от культуры, которую вы опрыскиваете, и от того, что вы опрыскиваете урожай в это время.

   Вот как правильно выбрать насадку в зависимости от ваших конкретных потребностей.

   Форма и форма распыления сопла

   Формы распыления сопла обычно имеют две основные характеристики:

   Большинство сельскохозяйственных форсунок имеют угол распыления от 65 до 120 градусов. В то время как узкие углы распыления обеспечивают более прямое и проникающее распыление, плоские или широкоугольные форсунки могут быть установлены ближе к цели (культуре или сорняку), на большем расстоянии друг от друга на штанге и при необходимости обеспечивают перекрывающееся покрытие.

   Несмотря на то, что существует множество типов и размеров форсунок, существует только три основных схемы распыления:

   • Плоский вентилятор

   • Hollow Cone

   • Полный конус

   Каждый имеет специфические характеристики и применения.

   [ AT AT FBN®, мы обеспечиваем необходимость, чтобы фермеры с информацией о том, что им нужно, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, чтобы они нуждались в том, что им нужно, чтобы они нуждались в том, что им нужно, чтобы они нуждались в том, что им нужно, чтобы они нуждались в том, что им нужно, чтобы они нуждались в «Их нужны, чтобы они нуждались в том, что им нужно, чтобы они нуждались в том, что им нужно, чтобы они нуждались в том закупки химических средств защиты растений для своей работы. Щелкните здесь, чтобы узнать больше .]

   Размер сопла

   Поиск и выбор подходящего сопла является одним из наиболее важных аспектов успешного распыления. Именно сочетание размера форсунки с рисунком и формой форсунки обеспечивает наиболее точное распыление.

   Если вам нужно найти правильный размер сопла для вашего применения, иногда проще всего это сделать с помощью простой таблицы.

   Таблицы размеров форсунок

   Нажмите на приведенные ниже ссылки, чтобы загрузить каждую таблицу в формате PDF².

   • US 15 ”Scacings

   • US 20” расстояние

   • US 30 ”Раседник

   • Метрика, 50 CM -расстояние

   SELTICE Your NoLead Size

. Выберите.0097

Если вы не используете диаграмму, вам нужно будет определить несколько факторов, чтобы определить правильный размер. Вам необходимо определить расход сопла в галлонах в минуту (галлонов в минуту). Чтобы узнать это, начните с нормы внесения в галлонах на акр (гПа).

Затем найдите эффективную и безопасную скорость относительно земли в милях в час (миль/ч). Затем определите ширину распыления на каждую форсунку (W).

Различные методы распыления требуют разной ширины распыления (W):  

• Ленточное опрыскивание: W = ширина ленты в дюймах

• Разбрасывание: W = расстояние между форсунками (расстояние между двумя форсунками на штанге) в дюймах

• W = междурядье90 в дюймах (или ширину полосы), деленное на количество форсунок в ряду (или полосе)

Теперь вы сможете определить скорость потока (гал/мин) с помощью следующего уравнения³:

Наконец, вы Вы сможете выбрать размер форсунки, соответствующий скорости потока (галлонов в минуту), указанной выше. Если определенный размер сопла недоступен, попробуйте изменить скорость движения и определить необходимый новый расход.

Стандартные схемы распыления

Вот несколько примеров шаблонов распылителей, которые хорошо подходят для обычных гербицидов, фунгицидов и инсектицидов¹:

Сроки распыления средств защиты растений, на которые можно положиться focuss предоставляет фермерам информацию, необходимую им для закупки химических средств защиты растений, подходящих для их работы.