Форсунки — часть системы «Топливная система». В учебном бензиновом примере выбран распределённый впрыск во впускные каналы. При непосредственном впрыске бензин подаётся в цилиндр. У дизеля своя система высокого давления.
Доставка
Насос подаёт топливо из бака через очистку.
Дозирование
Блок управления задаёт время открытия форсунки.
Смешивание
Распылённый бензин смешивается с воздухом.
Форсунка в сборе в модели «Топливная форсунка»
Электромагнитный клапан. Пока блок управления подаёт ток, якорь с иглой поднят и бензин под давлением выходит через отверстия распылителя. Количество топлива задаёт время открытия.
Признаки неисправности
Троение в одном цилиндре, неровный холостой ход, повышенный расход, долгий пуск на горячую.
Как форсунка отмеряет бензин
Форсунка — это кран, который открывается на тысячные доли секунды. Давление бензина постоянно, поэтому блок управления дозирует топливо одним параметром: сколько миллисекунд держать форсунку открытой.
Ток и магнит. Блок управления подаёт на обмотку бортовое напряжение. Ток нарастает за доли миллисекунды, магнитный поток притягивает якорь к сердечнику.
Ход иглы. Якорь поднимает иглу с шариком над седлом. Ход ограничен зазором между якорем и сердечником, около 0,08 мм.
Распыл. Бензин проходит через сетчатый фильтр и трубку внутри форсунки, вдоль иглы к седлу и выходит через калиброванные отверстия диска мелкими струями.
Закрытие. Ток выключается, поле исчезает, пружина и давление садят иглу на седло. Время открытия минус задержки — это и есть доза топлива.
Упрощения модели
Ход иглы на экране увеличен в 12 раз: настоящие 0,08 мм не были бы видны. Рабочий зазор между якорем и сердечником в модели тоже 1 мм.
Время показано в 400 раз медленнее, а пауза между впрысками сокращена: на настоящем двигателе форсунка срабатывает до 50 раз в секунду.
Ток и движение иглы посчитаны по простой схеме: постоянная индуктивность, сила магнита пропорциональна квадрату тока. Вихревые токи, нагрев обмотки и отскок от упора рассчитаны упрощённо.
Обмотка, каркас, сердечник, корпус распылителя, нижнее кольцо и колпачок показаны с вырезом четверти, чтобы были видны якорь, пружина, игла и седло. Внешний корпус показан стеклом.
Связанные узлы и детали
Модель показывает принцип работы. Геометрия и режимы упрощены для обучения.