22. Пусковая форсунка, тепловое реле и клапан добавочного воздуха

Пусковая форсунка(рис. 1) предназначена для впрыска во впускной коллектор дополнительного количества топлива в момент запуска холодного двигателя. Ее работой управляет тепловое реле (см. ниже), которое регулирует продолжительность впрыска топлива в зависимости от температуры двигателя.

14

Рис. 1. Схема пусковой форсунки:

1. Пластмассовый корпус. 2. Патрубок. 3. Фильтр. 4. Якорь электромагнита. 5. Пружина сжатия. 6. Обмотка электромагнита. 7. Запорный элемент. 8. Полость. 9. Канал. 10. Конус сопла форсунки. 11. Основание для крепления форсунки. 12. Отверстие. 13. Выточка. 14. Электрические контакты. 15. Топливный канал

Производительность форсунки при давлении подачи топлива 4,5 бар составляет около 85 см³/мин, напряжение питания от 7 до 15 В, потребляемая мощность около 40 Вт. Для обеспечения большого угла конуса распыливания топлива (80 градусов), используются центробежные силы, для чего на выходе струя топлива закручивается вокруг своей оси.

В исходном состоянии (показано на рис. 1) топливный канал 15 перекрыт. При подаче управляющего сигнала (напряжения) на контакты 14 магнитное поле, созданное обмоткой 6, втягивает якорь электромагнита 4, который сжимает пружину 5 и перемещается вниз вместе с запорным элементом 7. При этом отверстие 12 совмещается с выточкой 13, топливо из канала 15 попадает в полость 8 и далее через отверстие 12 в выточку 13. Затем топливо по каналу 9 проходит к конусу 10 форсунки, при этом на выходе из канала 9 оно закручивается вокруг оси своего движения.

Продолжительность впрыска зависит от температуры двигателя (охлаждающей жидкости) и составляет не более 7,5 с при температуре –20 ^оС, не более 5 с при 0^оС, 2 с при +20^оС, и впрыска не происходит, если температура двигателя превышает +35^оС.

Термореле (рис. 2) имеет нормально-замкнутые контакты, один из которых соединен с массой, а другой установлен на биметаллической пластине.

Рис. 2. Термореле:

а – внешний вид; б – схема конструкции; в – электрическая схема;

1. Контакты. 2. Спираль накаливания. 3. Корпус. 4. Биметаллическая пластина. 5. Изолятор. 6. Контакты электрического разъема; W и G – обозначения контактов в схеме

Контакты WиGтермореле включены последовательно с контактами 14 (рис. 1) пусковой форсунки, т.е. пусковая форсунка работает только в том случае, если контакты 1 реле замкнуты. Термореле резьбовой частью ввернуто в блок цилиндров двигателя, и биметаллическая пластина 4 с контактами 1 находится в зоне рубашки охлаждения, т.е. имеет температуру охлаждающей жидкости.

Назначение спирали 2 термореле – искусственный подогрев биметаллической пластины 4. При прогреве биметаллической пластины до температуры свыше 35 ^оС она прогибается вверх (по рисунку) и размыкает контакты 1.

Напряжение питания (управляющий сигнал) подается в электрическую цепь «термореле – пусковая форсунка» только при включенном стартере. То есть, при включении стартера оказываются включенными и термореле и пусковая форсунка. При этом если температура охлаждающей жидкости и, соответственно, биметаллической пластины 4 выше 35 ^оС, то контакты 1 биметаллической пластины оказываются разомкнутыми, и пусковая форсунка не включается, а пуск двигателя осуществляется за счет подачи топлива через основные (рабочие) форсунки (инжекторы).

При пуске холодного двигателя включение стартера влечет за собой включение пусковой форсунки, т.к. в этом случае контакты 1 термореле замкнуты. Однако, при включении термореле вместе со стартером, за счет работы спирали 2 начинается искусственный прогрев биметаллической пластины 4, который длится от 1 до 15 секунд (в зависимости от ее первоначальной температуры) до температуры 35 ^оС, когда биметаллическая пластина размыкает контакты 1, прекращая работу пусковой форсунки. Таким образом, пусковая форсунка ограничена во времени впрыска дополнительного количества топлива независимо от продолжительности работы стартера. Это позволяет избежать подачи в двигатель избыточного количества топлива («залить» двигатель) при затрудненном пуске двигателя в холодное время года, когда водителю приходится работать стартером непрерывно продолжительное время.

Клапан добавочного воздуха

При пуске и прогреве холодного двигателя ему требуется повышенное количество горючей смеси, т.е. необходимо одновременно увеличить подачу топлива и воздуха.

Выше было показано, каким образом при низкой температуре двигателя увеличивается количество подаваемого в двигатель топлива за счет работы пусковой форсунки и термореле (рис. 1, 2).

С целью увеличения подачи воздуха в пусковой период на впускном трубопроводе устанавливается клапан добавочного воздуха (рис. 3, 4).

Рис. 3. Конструктивная схема клапана добавочного воздуха:

1. Корпус. 2. Заслонка. 3. Спираль. 4. Биметаллическая пластина. 5. Изолятор. 6. Контакт штекера

Рис. 10. Рис. 4. Схема установки клапана добавочного воздуха на впускном трубопроводе:

1. Впускной трубопровод. 2. Дроссельная заслонка. 3. Клапан добавочного воздуха (рис. 3)

При холодном двигателе заслонка 2 (рис. 3) удерживается биметаллической пластиной 4 в верхнем (по рисунку) положении, и воздух в обход дроссельной заслонки 2 (рис. 4) проходит по впускному трубопроводу. По мере прогрева биметаллической пластины, который происходит как за счет теплоты, передаваемой подключенной к источнику тока спиралью 3 (рис. 3), так и за счет теплоты работающего двигателя, она изгибается и перемещает заслонку 2, которая перекрывает поток добавочного воздуха. При этом работа двигателя на холостом ходу поддерживается за счет подачи воздуха через обводной (чаще всего регулируемый в заводских условиях) канал.

В современных двигателях зачастую пусковая форсунка и тепловое реле отсутствуют, и дополнительная подача топлива при запуске холодного двигателя организуется через штатные форсунки электронной системой управления по показаниям датчика температуры охлаждающей жидкости. При этом устанавливается регулируемый электронной системой управления клапан добавочного воздуха.

Контрольные вопросы

1. Для чего используется пусковая форсунка?

2. Поясните принцип работы пусковой форсунки.

3. Для чего используется тепловое реле, и как оно устроено?

4. Как устроен и как работает клапан добавочного воздуха?

5. Всегда ли в системе управления двигателем есть пусковая форсунка и тепловое реле?