Работа форсунки: Принцип работы форсунки — showtamtam.ru

Содержание

Принцип работы форсунки

Форсунка (другое название — инжектор), являясь конструктивным элементом системы впрыска, предназначена для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.
Форсунка используется в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.
В зависимости от способа осуществления впрыска различают следующие виды форсунок:
электромагнитная;
электрогидравлическая;
пьезоэлектрическая.
Электромагнитная форсунка
Электромагнитная форсунка устанавливается, как правило, на бензиновых двигателях, в т.ч. оборудованных системой непосредственного впрыска. Форсунка имеет достаточно простое устройство, включающее электромагнитный клапан с иглой и сопло.

Схема электромагнитной форсунки

1 сетчатый фильтр
2 электрический разъем
3 пружина
4 обмотка возбуждения
5 якорь электромагнита
6 корпус форсунки
7 игла форсунки
8 уплотнение
9сопло форсунки

Работа электромагнитной форсунки осуществляется следующим образом. В соответствии с заложенным алгоритмом электронный блок управления обеспечивает в нужный момент подачу напряжения на обмотку возбуждения клапана. При этом создается электромагнитное поле, которое преодолевая усилие пружины, втягивает якорь с иглой и освобождает сопло. Производится впрыск топлива. С исчезновением напряжения, пружина возвращает иглу форсунки на седло.

Электрогидравлическая форсунка

Электрогидравлическая форсунка используется на дизельных двигателях, в т.ч. оборудованных системой впрыска Common Rail. Конструкция электрогидравлической форсунки объединяет электромагнитный клапан, камеру управления, впускной и сливной дроссели.

Схема электрогидравлической форсунки

1 сопло форсунки
2 пружина
3 камера управления
4 сливной дроссель
5 якорь электромагнита
6 сливной канал
7 электрический разъем
8 обмотка возбуждения

9 штуцер подвода топлива
10 впускной дроссель
11 поршень

12игла форсунки

Принцип работы электрогидравлической форсунки основан на использовании давления топлива, как при впрыске, так и при его прекращении. В исходном положении электромагнитный клапан обесточен и закрыт, игла форсунки прижата к седлу силой давления топлива на поршень в камере управления. Впрыск топлива не происходит. При этом давление топлива на иглу ввиду разности площадей контакта меньше давления на поршень.
По команде электронного блока управления срабатывает электромагнитный клапан, открывая сливной дроссель. Топливо из камеры управления вытекает через дроссель в сливную магистраль. При этом впускной дроссель препятствует быстрому выравниванию давлений в камере управления и впускной магистрали. Давление на поршень снижается, а давление топлива на иглу не изменяется, под действием которого игла поднимается и происходит впрыск топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка
Самым совершенным устройством, обеспечивающим впрыск топлива, является пьезоэлектрическая форсунка (пьезофорсунка). Форсунка устанавливается на дизельных двигателях, оборудованных системой впрыска Common Rail.
Преимуществами пьезофорсунки являются:
быстрота срабатывания (в 4 раза быстрее электромагнитного клапана), и как следствие возможность многократного впрыска топлива в течение одного цикла;

точная дозировка впрыскиваемого топлива.
Это стало возможным благодаря использованию пьезоэффекта в управлении форсункой, основанного на изменении длины пьезокристалла под действием напряжения. Конструкция пьезоэлектрической форсунки включает пьезоэлемент, толкатель, переключающий клапан и иглу, помещенные в корпусе.

Схема пьезоэлектрической форсунки

1 игла форсунки
2 уплотнение
3 пружина иглы
4 блок дросселей
5 переключающий клапан
6 пружина клапана
7 поршень клапана

8 поршень толкателя
9 пьезоэлемент
10 сливной канал
11 сетчатый фильтр
12 электрический разъем
13 нагнетательный канал

В работе пьезофорсунки, также как и электрогидравлической форсунки, используется гидравлический принцип. В исходном положении игла посажена на седло за счет высокого давления топлива. При подаче электрического сигнала на пьезоэлемент, увеличивается его длина, которая передает усилие на поршень толкателя. Открывается переключающий клапан, топливо поступает в сливную магистраль. Давление выше иглы падает. Игла за счет давления в нижней части поднимается и производится впрыск топлива.
Количество впрыскиваемого топлива определяется:
длительностью воздействия на пьезоэлемент;

давлением топлива в топливной рампе.

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Видео: Устройство и принцип действия насос форсунки. Принцип работы форсунки инжекторного двигателя. Изучаем Common Rail. Дизельные форсунки. Разбираем топливную форсунку. Промывка топливной форсунки своими руками. Что убивает форсунки дизельного двигателя. Регулировка дизельных форсунок на стенде в домашних условиях. Работа распылителя и стенда КИ-562

Форсунка — это элемент системы впрыска, предназначенный для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунки используются в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают:

электромагнитные форсунки
электрогидравлические форсунки
пьезоэлектрические

Общий вид форсунки системы «Коммон рейл» фирмы «Бош» показан на рисунке.

Рис. Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Бош:
1 – отводящий дроссель; 2 – игла; 3 – распылитель; 4 – пружина запирания иглы; 5 – поршень управляющего клапана; 6 – втулка поршня; 7 – подводящий дроссель; 8 – шариковый управляющий клапан; 9 – шток; 10 – якорь; 11 – электромагнит; 12 – пружина клапана

Форсунка состоит из:

электромагнита 11
якоря электромагнита 10
маленького шарикового управляющего клапана 8
запорной иглы 2
распылителя 3
поршня управляющего клапана 5
подпружиненного штока 9

Шарик клапана прижимается к седлу с усилием пружины и электромагнита. Сила пружины рассчитана на давление до 100 кг/см2, что значительно ниже давления в линии высокого давления (250…1800 кг/см2), поэтому только при приложении усилия электромагнита шариковый клапан не отойдет от седла, отделяя аккумулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки в нерабочем состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя – это предотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя.

В отличие от бензиновых электромеханических форсунок, в форсунках «Коммон Рейл» электромагнит при давлении 1350 … 1800 кгс/см2 не в состоянии поднять запорную иглу, поэтому используется принцип гидроусиления.

Рис. Принцип действия электрогидравлической форсунки:
а – форсунка в закрытом состоянии; b – форсунка в открытом состоянии; c – фаза закрытия форсунки

При создании давления в аккумуляторе, оно действует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень управляющего клапана 5. Поскольку площадь рабочей поверхности поршня на 50% больше площади конусной поверхности иглы, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу.

При подаче напряжения от блока управления на электромагнит 11, шток 9 якоря штока поднимается и открывается шариковый управляющий клапан 8. Давление в камере управления 7 падает в результате открытия дроссельного отверстия и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего клапана в зону слива. Давление на поршень управляющего клапана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее. Запорная игла 2 при этом под действием высокого давления в кармане распылителя 3 открывается. Количество подаваемого топлива зависит от времени подачи напряжения в электромагнит 11, а значит от времени открытия шарикового управляющего клапана 8. При прекращении подачи напряжения на электромагнит 11, якорь под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый управляющий клапан закрывается, давление в камере управления восстанавливается через специальный жиклер. Под действием давления топлива на поршень управляющего клапана 5, имеющего диаметр больше диаметра иглы, последняя закрывается.

На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограничитель подачи топлива. Он предотвращает опорожнение аккумулятора через форсунку с зависшей иглой или клапаном управления, а также повреждение соответствующего цилиндра дизеля. В нем используется принцип возникновения разницы давлений по обе стороны от клапана 1 при прохождении топлива через его жиклеры 2. Сечение жиклеров, затяжка пружины 3 и диаметр клапана подобраны по максимальной продолжительности и расходу, т.е. подаче топлива.

Рис. Аварийный ограничитель подачи топлива через форсунку

В системах «коммон рейл» первых поколений общее количество горючей смеси, впрыскиваемой в цилиндр, разделялось на предварительное и основное. Однако более гармоничной является такая схема сгорания, когда во время одного рабочего такта горючая смесь будет разделена на возможно большее количество частей. До сих пор добиться этого было невозможно по причине инерционности традиционных форсунок с электромагнитным управлением.

Одним из путей совершенствования системы «коммон рейл» является увеличение быстродействия открытия форсунки. Минимальное время открытия форсунки для электромагнита с подвижным сердечником составляет 0,5 мс, что не позволяет оперативно изменять подачу топлива. Для более быстрого срабатывания форсунки в настоящее время применяется пьезокерамическая форсунка, которая работает вчетверо быстрее.

Известно, что при подаче электрического напряжения на пьезокерамическую пластинку она на несколько микрон изменяет свою толщину.

Пьезоэлемент, являющийся исполнительным элементом форсунки, представляет собой параллелепипед длиной 30…40 мм, состоящий из спеченных между собой 300 керамических пластинок (кристаллов), расширяющийся на 80 мкм всего за 0,1 мс, чего достаточно чтобы воздействовать на иглу форсунки с усилием 6300 Н. При этом для управления пьезоэлементом используют напряжение бортовой сети автомобиля.

Рис. Пьезоэлемент

Для усиления пьезоэффекта в керамику добавляют палладиум и цирконий. Пьезоэлемент потребляет энергию только при подаче напряжения и регенерирует ее при выключении напряжения, таким образом, являясь регенератором энергии.

Использование пьезоэлемента, кроме быстроты срабатывания, обеспечивает большую силу открытия клапана сброса давления над иглой форсунки и высокую точность хода для быстрого сброса давления подачи топлива.

Электрогидравлическая форсунка с пьезоэлементом показана на. Основными составляющими форсунки являются модуль исполнительного элемента, состоящего из пьезоэлектрического элемента и его составляющих, модуль плунжера, состоящего из поршней, амортизатора давления и пружины, клапан переключения, игла. Для окончательной очистки топлива применяется специальный стержневой фильтр.

Рис. Разрез пьезоэлектрогидравлической форсунки:
1 – патрубок рециркуляции; 2 – электрический разъем; 3 – стержневой фильтр; 4 – корпус форсунки; 5 – пьезоэлектричесий элемент; 6 – сопряженный поршень; 7 – поршень клапана; 8 – клапан переключения; 9 – игла форсунки; 10 – амортизатор давления

Увеличение длины модуля исполнительного элемента преобразуется модулем соединителя в гидравлическое давление и перемещение, воздействующие на клапан переключения. Модуль плунжера действует как гидравлический цилиндр. На него постоянно воздействует давление подачи топлива 10 кгс/ см2 через редукционный клапан в обратной магистрали.

Топливо выполняет роль амортизатора давления между плунжером соединителя выпускного дросселя 8 и плунжером клапана 5 в модуле плунжера. Из пустого закрытого инжектора (присутствует воздух) воздух удаляется при стартерном пуске двигателя (с частотой вращения вала стартера). Помимо этого, инжектор наполняется топливом, подаваемым погруженным в топливном баке насосом, проходящим через управляемый обратный клапан против направления потока топлива.

Клапан переключения состоит из пластины клапана, плунжера клапана 5, пружины клапана и пластины дросселя 3. Топливо под давлением протекает через впускной дроссель 4 в пластине дросселя к игле форсунки и в камеру над иглой форсунки. Благодаря этому происходит выравнивание давления над и под иглой форсунки. Игла форсунки удерживается в закрытом положении силой пружины форсунки. При нажиме плунжера клапана 5 открывается канал выпускного дросселя и топливо под давлением вытекает через выпускной дроссель 8 большего размера, расположенный над иглой форсунки. Топливо под давлением поднимает иглу форсунки, в результате чего происходит впрыск. Благодаря быстрым командам на переключение пьезо-электрического элемента за один рабочий такт друг за другом производятся несколько впрысков.

Рис. Принцип работы пьезофорсунки:
1 – игла форсунки; 2 – пружина форсунки; 3 – пластина дросселя; 4 — впускной дроссель; 5 – плунжер клапана; 6 – линия высокого давления; 7 – соединительный элемент; 8 – выпускной дроссель; а – форсунка закрыта; б — форсунка открыта

Из-за особенностей процесса сгорания, присущих дизельным двигателям с турбонаддувом, для уменьшения шума и снижения выброса оксидов азота в цилиндры двигателя перед впрыском основной дозы топлива подается небольшая капля топлива (1…2 мм3) «пилотный впрыск», которая плавно перетекает в распыление остальной части топлива. Предварительный впрыск позволяет топливу воспламеняться быстрее. Давление и температура при этом возрастают медленнее чем при обычном впрыске, что уменьшает «жесткость» работы двигателя и его шум с одновременным снижением выбросов окислов азота. Характер процесса двойного впрыска показан на рисунке:

Рис. График процесса двойного впрыска и характер распыления топлива

При холодном двигателе и в режиме, приближенном к холостому ходу, происходит два предварительных впрыска. При увеличении нагрузки предварительные впрыски один за одним прекращаются, пока при полной нагрузке двигатель не перейдет в режим основного впрыска. Оба дополнительных впрыска необходимы для регенерации сажевого фильтра.

Благодаря тому, что пьезофорсунки имеют намного меньшее время срабатывания, чем традиционные электромагнитные, стало возможным разделение горючей смеси на несколько отдельных микродоз: после многократных предварительных впрыскиваний очень небольших количеств горючей смеси следуют либо основное впрыскивание, либо при необходимости многие так называемые «послевпрыскивания».

Рис. Характер протекания процесса многоступенчатого впрыска

Время между предварительным впрыскиванием и основным впрыскиванием составляет 100 мс. Объем топлива, попадающего в цилиндр в момент каждого предварительного впрыскивания, составляет 1,5 мм3. Это делается для равномерного распределения давления в камере сгорания и, соответственно, уменьшения шума, создаваемого в процессе сгорания. После впрыскивания, в свою очередь, служат для снижения токсичности отработавших газов. Если в конце цикла сгорания произвести еще одно впрыскивание в цилиндр, то оставшиеся частицы сгорают лучше. Кроме того, в случае, когда во впускной системе установлен фильтр для улавливания несгоревших частиц, такая технология за счет высокой температуры способствует его очистке. Это особенно актуально для двигателей с большим рабочим объемом.

Более того, сейчас стало возможным использовать до семи тактов впрыска вместо трех за один рабочий процесс. Благодаря этому появляются новые возможности для увеличения номинальной мощности двигателя и еще более точного контроля за составом отработавших газов.

Новое поколение форсунок позволяет регулировать не только количество впрыска по времени и его фазы, но и управлять подъемом иглы, что позволяет более четко управлять процессом впрыска.

В настоящее время производители дизельной топливной аппаратуры, например фирма Бош, разработала системы Common Rail с давлением впрыска до 2500 кгс/см2. В этих системах форсунка отличается от традиционной тем, что максимальное давление создается не гидроаккумуляторе, а в самой форсунке. Она снабжена миниатюрным гидроусилителем давления и двумя электромагнитными клапанами, позволяющими варьировать момент впрыска и количество топлива в пределах одного рабочего цикла. Таким образом, здесь совмещены принципы работы Common Rail и форсунки.

Другим направлением форсунок фирмы Bosch является устройство в форсунках небольшого напорного резервуара, сокращающего обратный ход к циклу низкого давления. Это позволяет увеличить давление впрыска и КПД системы.

Форсунки с повышенным давлением впрыска соответствуют нормам Евро-6.

Где в автомобиле находятся форсунки?

Тип впрыска топлива	Расположение форсунок
Центральный впрыск	Одна или две форсунки располагаются во впускном трубопроводе перед дроссельной заслонкой. Таким образом, форсунка заменяет устаревшую технологию – карбюратор.
Распределенный впрыск	Для каждого цилиндра установлена своя форсунка, которая осуществляет впрыск топлива во впускной трубопровод цилиндра. Форсунка располагается у основания впускного трубопровода
Непосредственный впрыск	Форсунки располагаются в верхней части стенок цилиндра и впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания.

Вопросы по теме

Работа форсунки инжектора — принцип действия форсунок в двигателе

Главная » Двигатели » Работа форсунки инжектора — принцип действия форсунок в двигателе

На современных двигателях используются различные типы форсунок. О работе форсунок, их расположении и возможных проблемах пойдёт речь ниже.

Различие инжекторных форсунок

Форсунка инжектора служит для распыления поступающего топлива, которое подаётся под высоким давлением. По способу впрыска их можно разделить на три категории:

Электромагнитного принципа действия.
Электрогидравлическая.
Пьезоэлектрический вариант.

Давайте в сжатой форме ознакомимся с каждым вариантом.

Электромагнитная форсунка.

Простейший вариант, который устанавливается на двигатели, в том числе моторы с непосредственным впрыском. Вид топлива: бензин.

Электрогидравлическая форсунка.

Она используется на дизельных двигателях. В том числе, агрегирует с системой Common Rail.

Пьезоэлектрическая форсунка.

Вариант более современный по сравнению с вышеперечисленными форсунками. Применяется на дизельных двигателях. Достаточно сказать, что скорость работы в четыре раза быстрее, чем у электромагнитной форсунки.

Принцип работы

По сути, форсунка – это ёмкость наполненная топливом, которое проходит под высоким давлением из топливной магистрали. Подача выполняется через фильтровочную сетку: это с одной стороны. С дугой, топливо, уже в распыленном состоянии, поступает в рабочую область двигателя при условии, что есть определённое напряжение на клапане форсунки.

Какие бывают форсунки и их расположение

Существует несколько видов комплекта, о котором идёт речь. Это:

низкоомные с рабочими показателями 1-7 Ом. В цепях может быть добавочное сопротивление от 5 до 8 Ом;
высокоомные с показателями 14-17 Ом.

В рядном двигателе на четыре цилиндра задействована одна форсунка инжектора – это моно впрыск.
В V-образном двигателе с шестью цилиндрами работают две форсунки при разделении процесса – это дубль моно впрыск.
При работе одной форсунки на один цилиндр – это распределительный впрыск.
При расположении одной форсунки, рабочая часть которой находится внутри цилиндра – это прямой впрыск.
Одна форсунка на силовой агрегат с расположением рабочей части во впускном коллекторе – это пусковая форсунка.

Расположение.

Пусковая форсунка, находящаяся во впускном коллекторе, установлена таким образом, чтобы широкий факел распылённого топлива (до 90⁰) поступал к впускным клапанам всех цилиндров.

Форсунку моно впрыска можно найти на месте установки карбюратора. Топливо поступает во впускной коллектор.

Форсунки распределительного впрыска располагаются на впускном коллекторе (район клапанной впуска каждого цилиндра). Если 2 клапана, следовательно, факел распылённого топлива состоит из 2 частей. Подача направлена на каждый клапан.

В зависимости от работы двигателя поступающее в него топливо регулируется показателями 80-130 рабочих атмосфер. Речь идёт о прямом впрыске топлива.

Не имеет значения, на каком виде топлива солярке или бензине работает самоходное транспортное средство. Часто возникают технические проблемы с форсунками. Эта деталь, отвечающая за впрыск горючего под высоким давлением из-за некачественного топлива, регулярно направляет автомобиль в ремонтные боксы. Водители должны знать, каким образом проверяется работа форсунки инжектора, если запуск двигателя затруднён.

Чем опасны сбои работы форсунок, и какие признаки вероятных проблем

Если электро форсунка льёт, то снижается КПД (коэффициент полезного действия) распыления топлива. Иными словами рассеивается форма пламени. Об этой проблеме сигнализирует чёрный или серый дым. Автомобиль неохотно заводится. Когда льют форсунки, может теряться мощность двигателя.

При льющей форсунке повышается расход топлива. Грязный фильтр может стать проблемой. Форсунка может не лить, а сбои в работе могут возникнуть из-за плохих свечей. Виной может стать топливный насос или ГРМ. Сложность пуска двигателя – это 90% нерабочих форсунок.

Зачастую когда в автомобиле не установлен фильтр тонкой очистки топлива, на сеточке форсунки скапливается грязь, которая не дает проходить топливу и как следствие отсутствие распыления топлива, а в худшем случае и вовсе двигатель может начать троить!

О проблемах во время езды может свидетельствовать рывки авто, в частности при наборе скорости. После переключения скоростей, и наборе скорости, машина может дёргаться. Разгон транспортного средства и выполнение манёвров, весьма затруднены. Если ездить с проблемами впрыска, что, кстати, не рекомендуют специалисты, может существенно уменьшиться продолжительность работы двигателя.

Дефекты необходимо безотлагательно исправлять. Страшно подумать, что может произойти на крутом подъёме или опасном спуске, если выйдет из строя форсунка.

Диагностика как профилактика и решение проблем на ранней стадии «технического заболевания»

В современной, «правильно» оборудованной СТО, можно провести диагностику форсунок без их снятия. Тестирование проходит весьма быстро. Упор делается на анализ шума. Высокочастотный приглушённый шум – это прямой путь на прочистку форсунок. При диагностике следует уделить внимание подаче топлива. Проверка подачи питания начинается с отключения колодки инжекторной системы. С АКБ подсоединяют 2 конца провода, а другие закрепляются с форсунками. Проводится запуск двигателя и выполняется контроль подачи, поступающего горючего. Результаты фиксируются, обрабатываются и делаются соответствующие выводы:

Если происходит вытекание топлива, следовательно, возможны неполадки в электрической сети авто.
Если топливо не вытекает, значит с форсунками всё в порядке.

Когда нужно измерить сопротивление на форсункак, можно прибегнуть к использованию омметра. Далее, сравнить с рекомендованными значениями. Если обнаружены отклонения от норм нерабочая форсунка демонтируется. Её меняют на исправную. Далее снова проводится проверка сопротивления и заводится двигатель. Работы подразумевают снятие топливной рейки, а форсунки демонтируются вместе с рейкой.

В заключение

Топливная аппаратура вещь капризная, но проверку можно выполнить самостоятельно. Ведь многие водители неплохо разбираются в устройстве автомобиля. Поэтому спешить в сервисный центр не стоит. Экономьте собственные деньги.

Проголосуйте, понравилась ли вам статья? Загрузка…

Форсунка дизельного двигателя.

Устройства и приборы высокого давления

Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

Форсунка служит для подачи топлива в цилиндр двигателя, распыления и распределения топлива по камерам сгорания.

Условия работы форсунок очень тяжелые – они подвержены воздействию колоссальных давлений и тепловых нагрузок. Впрыск начинается при температуре в камере сгорания 700…900 ˚С и давлении 3…6 МПа, а заканчивается при температуре до 2000 ˚С и давлении 10…11 МПа.

К форсункам предъявляются следующие очень жесткие требования:

оптимальная дисперсность, т. е. высокая степень дробления капель топлива, так как чем меньше капли, тем больше их суммарная поверхность, быстрее происходит нагрев и сгорание топлива, но при этом уменьшается длина факела;
обеспечение такой скорости струи топлива, чтобы оно достигало краев камеры сгорания, поэтому капли не должны быть слишком мелкими – средний размер капель (с учетом требования по первому пункту) – 30…50 мкм;
распределение впрыскиваемого топлива по всему объему камеры сгорания;
резкое начало впрыска и его прекращение.

Форсунки бывают открытые и закрытые.
Открытые форсунки обеспечивают постоянную подачу топлива. В современных дизелях такие форсунки не применяются.
В дизельных двигателях применяют закрытые форсунки, которые открываются только в момент подачи топлива в камеру сгорания.

Закрытые форсунки могут быть двух типов – одно- и многодырчатые. Первые устанавливают на двигателях с вихревыми камерами сгорания, вторые с неразделенными камерами сгорания.

Различают, также, механические форсунки и форсунки, управляемые электроникой.
Современные системы питания дизельных двигателей используют впрыск, управляемый компьютером (электронным блоком управления). На основании информации, поступающей от многочисленных датчиков, такие системы учитывают многие процессы и текущие параметры работы двигателя. Форсунки в таких системах управляются специальными электромагнитными или пьезоэлектрическими устройствами, что открывает широкие возможности повышения эффективности работы двигателя, а также его экологичности.

К отдельной категории устройств для впрыска топлива в цилиндры относятся насос-форсунки, представляющие собой своеобразный гибрид между ТНВД и форсункой в одном узле.

***

История изобретения форсунки

Как известно, Рудольф Дизель изначально планировал работу своего знаменитого детища на угольной пыли. Его система питания содержала специальный насос, вдувавший угольную пыль в цилиндр двигателя сжатым воздухом. Однако, уголь оказался низкокалорийным топливом, не способным дать высокой температуры сгорания, и Дизелю пришлось обратить свой гениальный взор к жидким топливам. Ведь разница температур в цикле работы двигателя – прямой путь к повышению КПД, как установил француз Николя Сади Карно.

Сначала Дизель попробовал впрыскивать в цилиндр своего двигателя бензин, но при первом же испытании двигателя произошел взрыв, едва не стоивший жизни самого Дизеля и его помощников, и изобретателю пришлось применить менее взрывоопасное топливо – керосин.
В июне 1894 года Дизель построил двигатель, использующий в качестве топлива керосин, который впрыскивался в цилиндры специальной форсункой. Для впрыскивания керосина применялся пневматический компрессор, развивавший давление, превышающее давление в цилиндре двигателя. За такими двигателями закрепилось название «компрессорные дизели».

Идея гидравлического впрыска топлива в дизельных двигателях принадлежит, как утверждает история, французскому инженеру Сабатэ, который, к тому же, предложил многократный впрыск, т. е. впрыск, осуществляемый в несколько этапов (эта идея используется в современных системах питания — Common Rail и насос-форсунка).

В 1899 году русский инженер Аршаулов впервые построил и внедрил топливный насос высокого давления оригинальной конструкции — с приводом от сжимаемого в цилиндре воздуха, работавший с бескомпрессорной форсункой. Эти форсунки устанавливались на дизелях, выпускавшихся Механическим заводом «Людвиг Нобель» в Петербурге в начале прошлого века («русские дизели»).

В 20-е годы XX века немецкий инженер Роберт Бош усовершенствовал встроенный топливный насос высокого давления, а также создал удачную модификацию бескомпрессорной форсунки. Эти устройства с различными усовершенствованиями используются в системах питания дизельных двигателей и в наши дни.

Дизельные двигатели, использующие в системе питания повышение давления топлива перед впрыском, называют «бескомпрессорными дизелями».
В настоящее время классические компрессорные дизели не имеют практического применения. В современных двигателях впрыск осуществляется бескомпрессорными способами.

Однако, наука и техника не стоят на месте, и, благодаря широкой компьютеризации всех систем автомобиля, в настоящее время механические форсунки постепенно вытесняются более совершенными устройствами, управляемыми электроникой.

***

Принцип действия многодырчатой форсунки

В многодырчатой форсунке основной частью является распылитель. Он состоит из корпуса 1 (рис. 1, а) и иглы 2. Распылитель притянут к корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3. Сверху на иглу давит пружина 12 (рис. 1, б). Топливо в полость Б форсунки подается по каналу В.
Когда нет подачи топлива насосом (рис. 1. I), давление в полости Б составляет 2…4 МПа. Топливо давит на нагрузочный поясок Г иглы, но эта сила меньше силы пружины, которая прижимает иглу к распылителю. Игла запорным конусом Д перекрывает выходные отверстия – сопло А.

При подаче топлива насосом сила давления топлива на поясок Г становится больше силы пружины, игла поднимается, и через сопло А с большой скоростью топливо впрыскивается в камеру сгорания. После окончания подачи топлива давление падает, пружина возвращает иглу на место, запирая выходные отверстия распылителя, и впрыск прекращается.

Подъем иглы ограничен упором ее верхних заплечиков в корпус 5 форсунки и составляет 0,2…0,25 мм.

Качество дробления топлива зависит от скорости его движения через сопла, которая, в свою очередь, зависит от давления впрыска. При нормальном режиме скорость струи топлива составляет 200…400 м/с. Для этого необходимо создать перепад давлений в форсунке и камере сгорания 5…10 МПа. Поскольку давление в цилиндре в момент впрыска достигает 3…5 МПа, давление топлива в форсунке должно быть более 10…20 МПа.
Чтобы обеспечить работу форсунки при таком давлении, корпус распылителя и игла выполнены очень точно и притерты друг к другу. Они являются третьей прецизионной парой в магистрали высокого давления. Игла и корпус распылителя не подлежат разукомплектованию и подлежат замене только в комплекте.

Устройство многодырчатой форсунки

На двигателях с неразделенными камерами сгорания устанавливают, как правило, многодырчатые форсунки. Так, на двигателях КамАЗ-740 устанавливается форсунки серии 33, на двигателях ЗИЛ-645 и ЯМЗ-240 – форсунки Б-2СБ, на двигателях ЯМЗ-238 – форсунки модели 80 (см. рисунок 2 внизу страницы).

К корпусу 7 форсунки накидной гайкой 3 притянут распылитель с иглой 2. Распылитель имеет четыре сопловых отверстия диаметром 0,3 мм. На иглу через штангу 13 давит пружина 12. Топливо от насоса подается в полость форсунки через штуцер 9, в котором установлен фильтр 10. Верхнее отверстие в корпусе служит для отвода в бак топлива, просочившегося через зазоры между иглой и распылителем. Штифты 4 и 6 определяют точное положение распылителя относительно корпуса и топливных каналов. Прокладками 11 регулируют натяжение пружины, которое определяет давление начала впрыска.

Форсунки устанавливают в специальные гнезда головки цилиндра и закрепляют скобами.
Между корпусом форсунки и головкой блока размещается уплотнительная медная шайба (кольцо), которая надевается на корпус распылителя и вместе с форсункой аккуратно вставляется в гнездо головки. Такая шайба служит не только уплотнителем между форсункой и головкой, но и обеспечивает хороший теплоотвод от распылителя к головке цилиндров.
Уплотнительное кольцо 8 предохраняет полость клапанной крышки от попадания в нее пыли и влаги.

***

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Однодырчатые форсунки иногда называют штифтовыми, поскольку конец ее иглы выполняется в виде штифта. Такие форсунки устанавливают, как правило, в дизелях с разделенными камерами сгорания.
Конструкция распылителя таких форсунок обеспечивает объемно-пленочное смесеобразование, поскольку распыливание топлива более направленное, чем в многодырочных форсунках, и значительная часть топлива достигает стенок камер сгорания, образуя быстро испаряющуюся пленку.

Дизели с вихревыми (раздельными) камерами сгорания менее чувствительны к составу топлива и устойчивее работают в широком диапазоне частот вращения. Применяемые с ними форсунки рассчитаны на меньшее давление, следовательно, не требуют столь высокой точности изготовления, как форсунки для неразделенными камерами сгорания, а потому дешевле.

На рис. 1,в показан распылитель штифтовой однодырчатой форсунки. Такая форсунка устанавливается в вихревых камерах сгорания и имеет одно сопло.
Конец иглы 2 выполнен в виде штифта 13 конусной формы, выступающего за пределы корпуса распылителя. Штифт служит для формирования факела топлива в виде конуса.
Принцип работы однодырчатых форсунок не отличается от принципа работы многодырчатых форсунок.

Устройство некоторых типов форсунок, применяемых на автотракторных дизельных двигателях отечественного производства приведено на рисунке 2.

***

Трубопроводы высокого давления дизеля

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Форсунка дизельная — устройство и разновидности

Дизельная форсунка, которую нередко называют инжектором, является ключевой деталью дизельного двигателя. Ее основной задачей выступает подача топлива в камеру сгорания, а также его точная дозировка и распыление. Учитывая сложные условия эксплуатации, которые сопровождают эксплуатацию дизельного двигателя и выражаются в высокой температуре и серьезном давлении, от качества изготовления и эффективности выполнения форсункой своих функций зависит КПД всего агрегата.

Наличие в конструкции топливной форсунки выступает отличительной чертой не только дизельных, но и бензиновых инжекторных двигателей. Необходимость в этой детали возникает из принципа работы обоих типов силовых установок, который предусматривает использование системы прямого впрыска горючего в камеры сжигания. При этом воспламенение топлива происходит под воздействием высокого давления, достигаемого за счет ТНВД. Уровень этого показателя в дизельных агрегатах намного выше, чем в инжекторных бензиновых установках.

Как следствие, эффективная работа двигателя на дизельном топливе возможна только при наличии специальной детали, способной обеспечить своевременную подачу нужного количества горючего, его распыление внутри камеры и герметичность си

темы. Основные функции дизельной форсунки уже были перечислены выше. Они состоят в следующем:

· дозировка горючего, представляющая собой определение такого его количества, которое необходимо для достижения нужной мощности;

· распыление топлива внутри камеры сгорания, что обеспечивает более полное и эффективное сжигание;

· сохранение герметичности системы подачи топлива.

История изобретения и совершенствования

Первые модели дизельного двигателя, разработанные и изготовленные в конце позапрошлого века при непосредственном участии Рудольфа Дизеля, предусматривали наличие так называемой компрессорной форсунки и применение в качестве топлива керосина. Появление ТНВД позволило использовать намного более компактные и удобные бескомпрессорные форсунки.

Особенно удачной оказалась модель инжектора, созданная в 20-х годах прошлого века Робертом Бошем. Этот вариант дизельной форсунки с незначительными доработками и усовершенствованиями применяется до настоящего времени. Конечно же, эксплуатационные и технические параметры современных деталей, несмотря на общую схожесть конструкции, существенно превосходят разработки Боша, что объясняется значительным улучшением качества и точности изготовления, а также использованием в процессе производства новейших сталей и сплавов.

Ключевым усовершенствованием форсунки стало активное применение разнообразной электроники. Использование датчиков контроля и управления работой дизельного двигателя в целом и его отдельных узлов позволяет заметно повысить КПД и эффективность эксплуатации транспортного средства.

Устройство

В настоящее время продолжает активно использовать большое количество различных по конструкции и принципу действия типов дизельных форсунок. Несмотря на определенные особенности каждого из них, можно выделить несколько общих элементов или деталей, в том или ином виде присутствующих практически всегда. К ним относятся:

· корпус, в котором размещаются остальные детали и элементы дизельной форсунки;

· распылитель в виде иглы. Предназначение детали очевидно и заключается в распределении топлива в пространстве над поршнем;

· стержень или плунжер, который движется внутри корпуса форсунки, за счет чего нагнетается необходимый уровень давления;

· пружина запирания иглы. Используется для фиксации иглы в нужном положении;

· штуцер подвода топлива. Предназначен для подачи горючего в форсунку;

· управляющий клапан. Применяется для эффективного решения двух главных задач – дозировки топлива и определения регулярности его впрыскивания в камеру сжигания;

· фильтр очистки топлива. Один из элементов общей системы очистки используемого в дизельном двигателе горючего;

· штуцер обратного отвода излишков топлива. Назначение этого элемента форсунки также предельно очевидно – он применяется для того, чтобы отвести из форсунки топливо, не попавшее в камеру сжигания.

Устройство современных дизельных форсунок предусматривает обязательное наличие электронного блока управления. Входящие в него приборы и датчики в автоматическом режиме регулируют процессы, протекающие в рассматриваемом механизме, обеспечивая эффективную работу как инжектора, так и двигателя в целом.

Рабочие стадии

Эксплуатация дизельной форсунки предусматривает циклическое и последовательное повторение 4 рабочих стадий. В указанное число входят:

1. Закрытое положение форсунки. Начальный этап процесса. Предусматривает создание высокого давления одновременно со стороны плунжера и пружины, благодаря чему форсунка остается закрытой.

2. Начало впрыска. Автоматика подает сигнал, вследствие которого плунжер форсунки начинает двигаться вверх. В результате давление на иглу уменьшается, она также начинает подниматься, обеспечивая начало поступления топлива в камеру сгорания.

3. Полностью открытое положение форсунки. На этом этапе плунжер управления поднимается максимально, достигая верхнего упора. Это означает аналогичное перемещение иглы и режим полного открытия форсунки.

4. Конец впрыска. Завершающая стадия рабочего процесса. Она состоит в опускании управляющего плунжера и иглы форсунки, следствием чего становится перекрытие доступа горючего в камеру сжигания.

Приведенная выше схема с некоторыми корректировками достаточно точно описывает эксплуатацию дизельных форсунок любого типа. Важно понимать, что количество подобных рабочих циклов в период времени зависит от типа и мощности агрегата, вида самой форсунки и большого количества других факторов.

Разновидности и принцип работы

В сегодняшних условиях применяются самые разные виды дизельных форсунок. Их большое разнообразие объясняется как крайне широкой сферой применения, так и различиями в задачах, для решения которых они предназначаются.

Механическая форсунка

Традиционный вариант устройства, постепенно уступающий по популярности современным инженерным решениям. Именно его принцип действия был приведен выше при описании рабочего цикла дизельной форсунки. Он базируется на срабатывании клапана при достижении определенного уровня давления.

Механическая форсунка применяется в автомобилестроении в течение нескольких десятков лет. Однако, введение новых экологических стандартов и всеобщее стремление к повышению уровня экономичности дизельных двигателей привело к неуклонному вытеснению этого классического устройства более эффективным разработкам последних лет.

Главное направление совершенствования форсунки в частности и дизельного двигателя в целом – это передача контроля и управления большинством рабочих процессов электронным приборам и датчикам. Кроме того, отдельного упоминания заслуживает форсунка с двумя пружинами, разделяющая подъем иглы на две стадии. В результате обеспечивается гибкость в подаче горючего, более полное сгорание топлива и уменьшение шума при работе агрегата.

Электромеханическая форсунка

Главное отличие от механического варианта состоит в использовании для перемещения иглы форсунки вместо пружины электромагнитного клапана. Он управляется автоматикой, благодаря чему достигается точное определение количества необходимого топлива и оптимальная периодичность его впрыска.

Электромеханическая форсунка напоминает часто используемую в инжекторных бензиновых двигателях электромагнитную версию устройства. Она не используется в дизель-моторах, так как не способна выдерживать высокое давление.

Насос-форсунка

Еще одна вариация традиционного дизельного двигателя. Устройство агрегата не предполагает наличие обычного ТНВД. Вместо него для нагнетания необходимого уровня давления используются специальные насос-форсунки. Фактически, вместо одного топливного насоса высокого давления устанавливаются несколько более простых, каждый из которых обслуживает только одну форсунку.

Такое устройство двигателя позволяет подавать топливо в камеру сгорания под очень высоким давлением. Как следствие – обеспечивается уверенное самовоспламенение и более полное сжигание горючего. Отсутствие ТНВД позволяет сделать двигатель более компактным, что также выступает немаловажным достоинством.

Однако, использование системы насос-форсунка имеет и определенные недостатки. Главные из них – высокая требовательность к качеству применяемого дизельного топлива, а также более значительные расходы на изготовление двигателя в целом. Именно поэтому стремительно растет популярность еще одной разновидности дизельных форсунок и системы, предусматривающей их применение.

Пьезоэлектрическая форсунка

Устройство пьезофорсунки напоминает электромеханические или электромагнитные аналоги. Главное отличие заключается в использовании вместо электромагнитного клапана специального пьезоэлемента, часто называемого пьезоэлектрическим кристаллом. Его наличие обеспечивает крайне высокое быстродействие устройства. Благодаря этому клапан срабатывает в 4 раза чаще, чем в обычных электромагнитных форсунках.

Нет ничего удивительного, что пьезоэлектрические форсунки стали важным элементом системы впрыска Common Rail, которая используется сегодня практически повсеместно. Ее использование позволяет увеличить эффективность работы дизельного двигателя и повысить КПД при одновременном уменьшении расхода топлива и количества вредных выбросов.

Причины и способы устранения неисправностей

Главной проблемой при эксплуатации форсунок выступает низкое качество дизельного топлива. Оно может быть вызвано с продажей некачественного горючего на автозаправочных станциях, использованием различных красителей и присадок для дизтоплива, слишком большим количеством тяжелых фракций углеводородов или элементарным загрязнением топлива мелкими частицами различных веществ.

В любом из перечисленных случаев возникают крайне неприятные последствия в виде повышенного уровня износа и быстрой эрозии поверхности деталей и узлов дизельной форсунки. Следствием этого становятся очевидные проблемы в работе двигателя в целом, которые обычно выражаются в следующем:

· ослабление или перепады мощности в процессе эксплуатации автомобиля;

· трудности при запуске двигателя;

· порывистое движение при увеличении оборотов;

· заметный рост расхода дизельного топлива;

· увеличение количества выбросов или их качества (черный или сизый дым из выхлопной трубы) и т.д.

Современное диагностическое оборудование позволяет заблаговременно выявить возможные проблемы с форсунками двигателя. Поэтому для длительной и бесперебойной работы агрегата целесообразно регулярно проходить техническое обслуживание, причем в солидной специализированной организации.

Для устранения выявленных проблем применяются различные современные и весьма эффективные методы, требующие наличия соответствующего оборудования и навыков и обслуживающих его специалистов:

· чистка ультразвуком;

· промывка при помощи специальных присадок, добавляемых в дизельное топливо;

· промывка специальными техническими жидкостями на стенде;

· ручная промывка форсунок дизельного двигателя.

Своевременно проведенная диагностика и ремонт форсунок обеспечат длительную и беспроблемную эксплуатацию. В свою очередь, это гарантирует владельцу транспортного средства эффективную и экономную работу всего дизельного двигателя, установленного на автомобиле.

устройство, неисправности, чистка и проверка

Топливная форсунка (ТФ), или инжектор, относится к деталям топливной системы впрыска. Она управляет дозированием и подачей ГСМ с его последующим разбрызгиванием в камере сгорания и соединением с воздухом в единую смесь.

ТФ выступают в роли главных исполнительных деталей, относящихся к системе впрыска. Благодаря им происходит разделение топлива на мельчайшие частицы путем разбрызгивания и его поступление в двигатель. Форсунки для любого типа моторов выполняют одинаковое назначение, однако различаются конструкционно и по принципу действия.

Топливные форсунки

Данный вид изделий отличается индивидуальным изготовлением под конкретный тип силового агрегата. Иначе говоря, универсальной модели этого устройства не существует, поэтому переставлять их с бензинового мотора на дизельный нельзя. В качестве исключения можно привести пример гидромеханических моделей от BOSCH, устанавливаемых на механические системы, работающие на непрерывном впрыске. Они находят широкое применение для различных силовых агрегатов в качестве составного элемента системы «K-Jetronic», хотя и имеют несколько модификаций, не связанных между собой.

Расположение и принцип работы

Схематично форсунка – это электромагнитный клапан, управляемый программно. Она обеспечивает подачу топлива в цилиндры в установленных дозах, причем установленная система впрыска определяет вид используемых изделий.

Как устроена форсунка

Топливо в форсунку подается под давлением. При этом блок управления мотором посылает электроимпульсы на электромагнит инжектора, которые активируют работу игольчатого клапана, отвечающего за состояние канала (открыто/закрыто). Количество поступающего топлива определяется длительностью поступающего импульса, влияющего на промежуток нахождения игольчатого клапана в открытом состоянии.

Расположение форсунок зависит от конкретного типа системы впрыска:

• Центральный – размещаются перед дроссельной заслонкой во впускном трубопроводе.

• Распределенный –всем цилиндрам соответствует отдельная форсунка, размещаемая у основания впускного трубопровода и осуществляющая впрыск ГСМ.

• Непосредственный –форсунки находятся вверху стенок цилиндра, что обеспечивает впрыск напрямую в камеру сгорания.

Форсунки для бензиновых моторов

Бензиновые моторы комплектуются следующими типами инжекторов:

• Одноточечные – подают топливо, расположены до дроссельной заслонки.

• Многоточечные – за подачу ГСМ на цилиндры отвечают несколько форсунок, располагаемых перед трубопроводами.

ТФ обеспечивают подачу бензина в камеру сгорания силовой установки, при этом конструкция таких деталей неразборная и не предусматривает ремонт. По стоимости они дешевле тех, что устанавливаются на дизельных моторах.

грязные форсунки

Как деталь, обеспечивающая нормальную работу топливной системы автомобиля, форсунки часто выходят из строя по причине загрязнения расположенных на них фильтрующих элементов продуктами сгорания. Подобные отложения перекрывают распылительные каналы, что нарушает работу ключевого элемента – игольчатого клапана и прерывает поступление топлива в камеру сгорания.

Форсунки для дизельных моторов

Правильную работу топливной системы дизельных двигателей обеспечивают два типа устанавливаемых на них форсунок:

• Электромагнитные, за работу которых отвечает специальный клапан, регулирующий поднятие и опускание иглы.

• Пьезоэлектрические, работающие за счет гидравлики.

Правильная настройка форсунок, а также степень их износа влияет на работу дизельного мотора, выдаваемую им мощность и объем расходуемого горючего.

Поломку или неисправность работы дизельной форсунки автовладелец может заметить по ряду признаков:

• Увеличился расход топлива при нормальной тяге.

• Машина не хочет двигаться с места и дымит.

• У авто вибрирует двигатель.

Проблемы и неисправности форсунок двигателя

Для поддержания нормальной работы топливной системы необходимо проводить периодическую чистку форсунок. По мнению специалистов, процедура должна выполняться каждые 20-30 тыс. км пробега, но на практике необходимость в таких работах возникает уже после 10-15 тыс. км. пробега. Это связано с некачественным топливом, плохим состоянием дорог и не всегда правильным уходом за машиной.

К самым актуальным проблемам, преследующими форсунки любого типа, относится появление на стенках деталей отложений, являющихся следствием использования низкокачественного топлива. Результатом является появление загрязнений в системе подачи горючей жидкости и возникновение перебоев в работе, потеря мощности мотором, чрезмерный расход ГСМ.

Причинами, влияющими на работу форсунок, могут быть:

• Чрезмерное содержание серы в ГСМ.

• Коррозия металлических элементов.

• Износ.

• Засорение фильтров.

• Неверная установка.

• Воздействие высоких температур.

• Проникновение влаги и воды.

Надвигающиеся неполадки можно определить по ряду признаков:

• Появление незапланированных сбоев при старте двигателя.

• Существенное увеличение расхода топлива в сравнении с номинальными значениями.

• Появление выхлопов черного цвета.

• Появление сбоев, нарушающих ритмичность работы мотора на холостом ходу.

Способы чистки форсунок

Для решения вышеназванных проблем требуется периодическая промывка топливных форсунок. Для устранения загрязнений применяют ультразвуковую очистку, используют особую жидкость, выполняя процедуру вручную, либо добавляют специальные присадки, позволяющие очистить форсунки без разбора мотора.

Заливка промывки в бензобак

Наиболее простой и щадящий способ очистки загрязненных форсунок. Принцип действия добавляемого состава заключается в постоянном растворении с его помощью имеющихся отложений в системе впрыска, а также частичное предотвращение их появления в будущем.

промывка форсунки с помощью присадок

Такая методика хороша для новых машин либо автомобилей с небольшим пробегом. В этом случае добавление промывки в бак с топливом выступает профилактикой, позволяющей поддерживать силовую установку и топливную систему машины в чистоте. Для машин с серьезными загрязнениями топливной системы данный способ не подходит, а в ряде случаев может нанести вред, усугубив имеющиеся проблемы. При большом количестве загрязнений смытые отложения попадают в форсунки и забивают их еще больше.

Чистка без снятия с двигателя

Промывка ТФ без разбора двигателя выполняется путем подключения промывочной установки непосредственно к мотору. Такой подход позволяет отмыть скопившуюся грязь на форсунках и топливной рампе. Двигатель на полчаса запускается на холостом ходу, подача смеси происходит под давлением.

промывка форсунок с помощью аппарата

Данный способ не используется на сильно изношенных двигателях, а также не подходит для автомобилей с установленной системой КЕ-Jetronik.

Чистка со снятием форсунок

При сильных загрязнениях двигатель разбирают на специальном стенде, снимают форсунки и выполняют их индивидуальную очистку. Подобные манипуляции дополнительно позволяют определить наличие неисправностей в работе форсунок с их последующей заменой.

снятие и промывка

Чистка ультразвуком

Очистка форсунок выполняется в ультразвуковой ванне для предварительно снятых деталей. Вариант подходит при сильных загрязнениях, не убирающихся очистителем.
Операции по очистке форсунок без снятия с двигателя в среднем обходятся владельцу автомобиля в 15-20 у.е. Стоимость диагностики с последующей чистой для одной форсунки в ультразвуке либо на стенде составляет около 4-6 у.е. Комплексные работы по промывке и замене отдельных деталей позволяют обеспечить бесперебойную работу топливной системе еще на полгода, добавив 10-15 тыс. км. пробега.

устразвуковая чистка топливных форсунок

Устройство форсунки дизельного двигателя

Дизельная форсунка представляет собой один из главных элементов системы питания дизельного двигателя. Форсунка (инжектор) обеспечивает прямую подачу солярки в камеру сгорания дизеля, а также дозирование подаваемого топлива с высокой частотой (более 2 тыс. импульсов в минуту). Инжектор осуществляет эффективный распыл горючего в пространстве над поршнем. Топливо в результате такого распыла получает форму факела. Форсунки отличных друг от друга систем топливоподачи имеют конструктивные особенности, различаются по способу управления. Инжекторы делят на две группы:

механические;
электромеханические;

Содержание статьи

Принцип работы механической форсунки

Принцип работы системы питания дизеля с механическим управлением форсунки состоит в следующем. К топливному насосу высокого давления (ТНВД) подается горючее из топливного бака. За подачу отвечает подкачивающий насос, который создает низкое давление, необходимое для прокачки солярки по топливопроводам.

Далее ТНВД в нужной последовательности осуществляет распределение и нагнетание горючего под высоким давлением в магистрали, ведущие к механической форсунке. Каждая форсунка данного типа открывается для очередного впрыска порции солярки в цилиндры под воздействием высокого давления топлива. Снижение давления приводит к закрытию дизельной топливной форсунки.

Простой механический инжектор имеет корпус, распылитель, иглу и одну пружину. В устройстве запорная игла свободно движется по направляющему каналу распылителя. Сопло форсунки плотно перекрывается в тот момент, когда нет нужного давления от ТНВД. Внизу игла опирается на уплотнение распылителя, имеющее коническую форму. Прижим иглы реализован посредством закрепленной сверху пружины.

Распылитель является одной из важнейших составных деталей среди других элементов в устройстве инжекторной форсунки. Распылители могут иметь разное количество распылительных отверстий, отличаться способом регулировки подачи топлива.

Простые дизельные моторы, которые имеют разделенную камеру сгорания, зачастую получают распылитель с одним отверстием и иглой. Дизельные моторы, которые устроены на основе непосредственного впрыска топлива, оборудованы форсунками с несколькими распылительными отверстиями. Число отверстий в таком распылителе колеблется от двух до шести.

Подача топлива регулируется зависимо от конструкции распылителя, так как существуют два основных типа подобных решений:

распылитель с возможностью перекрытия каналов;
распылитель с перекрываемым объемом;

В первом случае игла форсунки перекрывает подачу горючего путем перекрытия каждого отверстия. Второй тип форсунок означает, что игла перекрывает своеобразную камеру в нижней части распылителя.

Давление топлива, нагнетаемого ТНВД, заставляет иглу подниматься благодаря наличию на поверхности такой иглы специальной ступеньки. Солярка проникает в корпус под указанной ступенькой. В момент, когда давление горючего сильнее усилия, которое создает прижимная пружина, игла движется вверх. Таким образом открывается канал распылителя. Дизтопливо под давлением проходит через распылитель и происходит его распыл в форме факела. Так реализован впрыск топлива.

Далее определенное количество горючего, которое подается насосом высокого давления, пройдет через распылитель и попадет в камеру сгорания. После этого давление на ступеньке иглы начинает снижаться, в результате чего игла от усилия пружины возвращается в исходное положение и плотно перекрывает канал. Тогда подача солярки в распылитель полностью прекращается.

Инжектор с двумя пружинами

На эффективность топливоподачи и последующего сгорания топлива в цилиндрах дизеля можно влиять, изменяя различные характеристики форсунки, такие как структура и количество каналов распылителя, усилие пружины и т.п. Одним из конструкторских решений стало внедрение в устройство форсунок специального датчика подъема иглы. Данный подъем учитывается специальными электронными блоками управления, которые взаимодействуют с ТНВД.

Еще одним витком развития стали дизельные форсунки с двумя пружинами. Устройство таких форсунок сложнее, но результатом становится большая гибкость в процессе подачи топлива. Сгорание рабочей смеси становится более мягким, дизель тише работает.

Особенностью работы указанных инжекторов является двухступенчатый подъем иглы. Получается, нагнетаемое ТНВД топливо сначала превышает по силе давления силу сопротивления одной пружины, а затем другой. В режиме холостого хода и при небольших нагрузках на мотор впрыск осуществляется только посредством первой ступени, подавая в двигатель незначительное количество солярки. Когда мотор выходит на режим нагрузки, давление нагнетаемого ТНВД топлива растет, горючее подается уже двумя дозированными порциями. Первый впрыск небольшого объема (1/5 от общего количества), а далее основной (около 80% солярки). Разница давлений впрыска для открытия первой и второй ступени не особенно большая, что обеспечивает плавность топливоподачи.

Такой подход позволил повысить равномерность, эффективность и полноценность сгорания смеси. Дизельный двигатель стал расходовать меньше горючего, снизилось количество токсичных примесей в выхлопных газах. Дизельные форсунки с двумя пружинами активно использовались на агрегатах с непосредственным впрыском топлива до момента появления систем питания под названием Commоn Rail.

Электромеханическая дизельная форсунка

Дальнейшее развитие систем топливоподачи дизельного ДВС привело к появлению форсунок, в которых солярка подается в цилиндры посредством электромеханических форсунок. В таких инжекторах игла форсунки открывает и закрывает доступ к распылителю не под воздействием давления топлива и противодействия силе пружины, а при помощи специального управляемого электромагнитного клапана. Клапан контролируется ЭБУ двигателя, без соответствующего сигнала которого горючее не попадет в распылитель.

Блок управления отвечает за момент начала топливного впрыска и длительность подачи топлива. Получается, ЭБУ дозирует солярку для дизеля путем подачи на клапан форсунки определенного количества импульсов. Параметры импульсов напрямую зависят от того, с какой частотой вращается коленчатый вал двигателя, в каком режиме работает дизельный мотор, какая температура ДВС и т.д.

В системе питания Common Rail электромеханическая форсунка может за один цикл реализовать подачу топлива посредством нескольких раздельных импульсов (впрысков). Топливный впрыск за цикл осуществляется до 7 раз. Давление впрыска также значительно повысилось сравнительно с предыдущими системами.

Благодаря дозированной высокоточной подаче давление газов на поршень в результате сгорания смеси растет плавно, сама топливно-воздушная смесь равномернее распределяется по цилиндрам дизеля, лучше распыляется и полноценно сгорает.

Дальнейшее видео наглядно иллюстрирует принцип работы электромеханической форсунки на примере бензинового двигателя. Главное отличие заключается в том, что давление топлива в дизельной форсунке значительно выше.

Указанный подход позволил окончательно переложить задачу по управлению впрыском с форсунок и ТНВД на электронный блок. Электронный впрыск работает намного точнее, дизель с подобными решениями стал еще более мощным, экономичным и экологичным. Разработчикам удалось значительно снизить вибрации и шумы в процессе работы дизельного агрегата, повысить общий ресурс ДВС.

Насос-форсунка

Одной из разновидностей систем питания дизеля являются конструкции, в которых полностью отсутствует ТНВД. За создание высокого давления впрыска отвечают так называемые дизельные насос-форсунки. Принцип работы системы состоит в том, что насос низкого давления сначала подает солярку напрямую к инжектору, в котором уже имеется собственная плунжерная пара для создания высокого давления впрыска. Плунжерная пара форсунки работает от прямого воздействия на нее кулачков распредвала. Данная система позволяет добиться лучшего качества распыла дизтоплива благодаря способности создать очень высокое давление впрыска.

Исключение из системы подачи топлива ТНВД позволяет сделать размещение дизельного ДВС под капотом более компактным, избавиться от привода топливного насоса и отбора мощности на его постоянное вращение. Также стало возможным удалить из системы питания решения, которые распределяют топливо от ТНВД по цилиндрам. Инжекторы в системе с насос-форсунками имеют электрический клапан, что позволяет подавать топливо за два импульса.

Принцип похож на работу механической форсунки с двумя пружинами. Решение позволяет реализовать сначала подвпрыск, а уже затем произвести подачу в цилиндр основной порции горючего. Насос-форсунки реализуют подачу топлива в максимально точно заданный момент начала впрыска, лучше дозируют солярку. Дизельный мотор с такой системой экономичен, работает мягко и тихо, содержание вредных веществ в отработавших газах сведено к минимуму.

Главным минусом решения можно считать то, что давление впрыска насос-форсунки напрямую зависит от частоты вращения коленвала двигателя. В списке недостатков также отмечены: сложность исполнения, высокая требовательность к моторному маслу, чистоте и качеству топлива. В процессе эксплуатации выделяют трудности в процессе ремонта и обслуживания, а также общую дороговизну сравнительно с системами, которые оборудованы привычным ТНВД.

Integrated Publishing — Ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Администрация — Навыки, процедуры, обязанности военнослужащих и т. Д.

Продвижение — Военное продвижение по службе книги и др.

Аэрограф / Метеорология — Метеорология основы, физика атмосферы, атмосферные явления и др.
Руководство по аэрографии и метеорологии ВМФ

Автомобили / Механика — Руководства по техническому обслуживанию автомобилей, механика дизельных и бензиновых двигателей, руководства по автомобильным запчастям, руководства по запчастям дизельных двигателей, руководства по запчастям для бензиновых двигателей и т. Д.
Автомобильные аксессуары | Перевозчик, Персонал | Дизельные генераторы | Механика двигателя | Фильтры | Пожарные машины и оборудование | Топливные насосы и хранилище | Газотурбинные генераторы | Генераторы | Обогреватели | HMMWV (Хаммер / Хаммер) | и т.п…

Авиация — Принципы полета, авиастроение, авиационная техника, авиационные силовые установки, руководства по авиационным деталям, руководства по деталям самолетов и т. д.
Руководства по авиации ВМФ | Авиационные аксессуары | Общее техническое обслуживание авиации | Руководства по эксплуатации вертолетов AH-Apache | Руководства по эксплуатации вертолетов серии CH | Руководства по эксплуатации вертолетов Chinook | и т.д …

Боевой — Служебная винтовка, пистолет меткая стрельба, боевые маневры, органическое вспомогательное оружие и т. д.
Химико-биологические, маски и оборудование | Одежда и индивидуальное снаряжение | Инженерная машина | и т.д …

Дайвинг — Руководства по дайвингу и утилизации разного оборудования.

Чертежник — Основы, приемы, составление проекций, эскизов и др.

Инженерное дело — Основы и приемы черчения, черчение проекций и эскизов, деревянное и легкое каркасное строительство и др.
Военно-морское дело | Программа исследования прибрежных заливных отверстий в армии | так далее…

Еда и кулинария — Руководства по рецептам и оборудованию для приготовления пищи.

Логистика — Логистические данные для миллионов различных деталей.

Математика — Арифметика, элементарная алгебра, предварительное исчисление, введение в вероятность и т. д.

Медицинские книги — Анатомия, физиология, пациент уход, оборудование для оказания первой помощи, аптека, токсикология и др.
Медицинские руководства ВМФ | Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний

MIL-SPEC — Правительственные MIL-Specs и другие сопутствующие материалы

Музыка — мажор и минор масштабные действия, диатонические и недиатонические мелодии, ритм биения, пр.

Ядерные основы — Теории ядерной энергии, химия, физика и др.
Справочники DOE

Фотография и журналистика — Теория света, оптические принципы, светочувствительные материалы, фотографические фильтры, копия редактирование, написание статей и т. д.
Руководства по фотографии и журналистике военно-морского флота | Армейская фотография Полиграфия и пособия по журналистике

Религия — Основные религии мира, функции поддержки поклонения, венчания в часовне и т. д.

Форсунки

Эта страница предназначена для учащихся колледжей, старших и средних школ.Для младших школьников более простое объяснение информации на этой странице: доступно на Детская страница.

Большинство современных пассажирских и военных самолетов оснащены двигателями газотурбинные двигатели, которые также называют реактивные двигатели. Есть несколько разных типов газотурбинных двигателей, но все газотурбинные двигатели имеют некоторые детали в общем. Все газотурбинные двигатели имеют сопло для производства тяга, чтобы отвести выхлопные газы назад к набегающему потоку, и установить массу расход через двигатель.Сопло находится после силовая турбина.

Сопло — относительно простое устройство, просто специальной формы трубка, по которой протекают горячие газы. Однако математика которые описывают работу форсунки, требуют осторожного мысль. Как показано выше, сопла бывают разных форм и размеры в зависимости от предназначения самолета. Простые турбореактивные двигатели, и турбовинтовые, часто имеют фиксированную геометрия конвергентное сопло , как показано слева на рисунке.В турбовентиляторных двигателях часто используется Совместное кольцевое сопло , как показано вверху слева. Основной поток выходит центральное сопло, в то время как поток вентилятора выходит из кольцевого сопла. Смешивание двух потоков обеспечивает некоторое увеличение тяги, и эти сопла также работают тише, чем сужающиеся сопла. Форсажные ТРД и ТРДД требуется переменная геометрия сходящийся-расходящийся — CD сопло, как показано слева. В этом сопле поток сначала сходится к минимальная площадь или горло, затем расширяется через расходящийся участок к выходу справа.Расход дозвуковой перед горловиной, но сверхзвуковой за горлом. Из-за изменяемой геометрии эти сопла тяжелее, чем сопла с фиксированной геометрией. но изменяемая геометрия обеспечивает эффективную работу двигателя в более широком диапазоне воздушного потока, чем простое фиксированное сопло.

Ракетные двигатели также используют сопла для ускорить горячий выхлоп для создания тяги. Ракетные двигатели обычно имеют фиксированный геометрия сопла CD с гораздо большим расширяющимся сечением, чем требуется для газовой турбины.Вы можете изучить конструкцию и работу форсунок с наш интерактивный имитатор сопла программа, которая запускается в вашем браузере.

Все форсунки, которые мы обсуждали, таким образом далеко идут круглые трубки. Однако в последнее время инженеры экспериментируем с форсунками с прямоугольными выходами. Это позволяет поток выхлопных газов, который легко отклоняется, или вектор как показано в середине фигура. Изменение направления тяги соплом приводит к самолет намного маневреннее.

Поскольку сопло направляет горячий выхлоп обратно в свободный потоком, могут возникнуть серьезные взаимодействия между выхлопными газами двигателя поток и воздушный поток вокруг самолета. На истребителях, в в частности, вблизи выходов из форсунок могут возникать большие потери лобового сопротивления. А Типичная конфигурация форсунка-форсунка показана в верхнем Правильно для F-15 с экспериментальными маневренными соплами. Как и в случае с входная конструкция, внешнее сопло конфигурация часто разрабатывается авиаконструктором и подвергается испытания в аэродинамической трубе для определения влияния характеристик на планер.Внутреннее сопло Обычно ответственность за это несет производитель двигателя.

Действия:

Экскурсии

Навигация ..

Руководство для начинающих Домашняя страница

lin-070_01.pdf

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток 2020-09-29T13: 10: 48-05: 002019-07-16T10: 10: 26Z2020-09-29T13: 10: 48-05: 00FrameMaker 2019.0.2uuid: 7acd2dab-6bcc-4722-a70a-d2d35c25943cuuid: 3cc8524e-5990-439d-b0ba-cd835595b69bapplication / pdf

tft110

lin-070_01.pdf

Библиотека Adobe PDF 15.0 конечный поток эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 254 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 10 0 obj > / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства >>> / TrimBox [0.0 0,0 612,0 792,0] / Тип / Страница >> эндобдж 11 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 12 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства >>> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 13 0 объект > / ProcSet [/ PDF / Text] >> / TrimBox [0.0 0.0 612.0 792.0] / Type / Page >> эндобдж 21 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / Свойства >>> / TrimBox [0.0 ~ 0n! Qf?}. ZkLoy4> w43’S_s2e- ~ OlIgt3) ȍxW ꐯ \ ~ ҝ $ W {o ؓ \ PUocP; c? P ڏ X1 & \ QCaD \ iFT2 nl0 * _r} ܨ mN’N @ ( {ok922t \ ͔ »-8mxQ {VR2 $ RcƉ! AhN`rso! ZH 齇 F,; y] th [M (zYtJj etyU-

Форсунки дизельного топлива

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : Форсунка топливной форсунки имеет решающее значение для производительности и выбросов дизельных двигателей.Некоторые из важных параметров сопла форсунки, включая детали седла форсунки, мешка форсунки, размер и геометрию отверстия форсунки, влияют на характеристики сгорания дизельного двигателя, а также на стабильность выбросов и производительность в течение всего срока службы двигателя. и механическая прочность инжектора.

Введение

Конструкция форсунки дизельного топлива имеет решающее значение для производительности и выбросов современных дизельных двигателей. Некоторые из важных конструктивных параметров форсунки включают детали седла форсунки, мешка форсунки, а также размер и форму отверстия форсунки.Эти особенности не только влияют на характеристики сгорания дизельного двигателя, они также могут влиять на стабильность выбросов и производительность в течение всего срока службы двигателя, а также на механическую прочность форсунки.

Все форсунки должны распылять топливо, отвечающее требованиям рынка, для которого производится двигатель, в отношении характеристик и выбросов, независимо от деталей конструкции топливной системы (т. Е. Независимо от того, является ли топливная система общей топливораспределительной рампой, насос-форсунка , насос-агрегат или насос-линия-форсунка).Кроме того, особые требования к форсункам могут также зависеть от типа топливной системы. [2200] :

Common Rail — форсунка работает в более жестких трибологических условиях и должна быть лучше спроектирована для предотвращения утечки.
Насос-форсунка / насос — режим пульсации давления предъявляет более высокие требования к усталостной прочности.
Насос-форсунка — гидравлический мертвый объем должен быть минимизирован.

Рисунок 1 . Форсунка базового дизельного двигателя с коническим седлом

На рис. 1 показан общий вид основных компонентов форсунки [2197] дизельного топлива.Некоторые из этих компонентов подробно обсуждаются в следующих разделах. Читателям также следует ознакомиться с введением к форсункам, приведенным в разделе «Компоненты системы впрыска топлива».

###

Знайте команду разработчиков форсунок | Пожарная часть

Наилучший шанс жертвы пожара на выживание — это когда первая прибывшая моторная компания совершает агрессивную внутреннюю атаку. Таким образом, самая важная тактика на пожарном поле — это полить огонь водой, чтобы как можно быстрее устранить проблему с пожаром.Размещение устройства, создание положительного источника воды, ввод в действие первой линии — все это компоненты, которые будут определять успех первоначальной пожарной атаки и всей операции.

Каждая позиция в двигателе первой очереди имеет решающее значение. Уровень укомплектования персоналом отдельных отделов будет определять, как распределяются обязанности двигателя. В сельских пожарных частях штатное расписание может быть только офицером, шофером и одним пожарным. Чтобы провести начальную внутреннюю огневую атаку, к первому двигателю, возможно, придется добавить дополнительный персонал из следующих прибывающих подразделений.

Идеальный уровень укомплектования двигателем — это офицер, шофер, сопло, дублирующий, дверной и контрольный пожарные. NFPA 1710 рекомендует укомплектовать каждую компанию четырьмя пожарными. В случае ограниченного штата сотрудников (два или три пожарных) одному пожарному, возможно, придется выполнять несколько задач.

Независимо от того, как распределяются должности, основные обязанности должны выполняться. Каждое задание имеет решающее значение для общих усилий команды, и если какое-либо из звеньев будет нарушено, продвижение и тушение пожара будут отложены или не будут завершены.

Обязанности полностью укомплектованного экипажа

Ниже приводится краткое описание обязанностей компании по производству двигателей:

Машинист (может взять на себя обязанности резервного пожарного или сопутствующего пожарного): они управляют связью, определяют размер линии и наиболее прямой путь для атаки очага пожара, вызывают линию для зарядки, направляют линию управления, контролируют прогресс пожарной атаки и условий пожара, а также определить, являются ли условия пожара неприемлемыми, и линия должна отступить, когда огонь будет сбит (нет видимого пламени) и окончательное тушение.
Шофер: Шофер несет ответственность за управление аппаратом, обеспечение безопасного срабатывания, установку двигателя, установку линии подачи, подключение к гидранту, установку аппарата в насос и подачу трубок с надлежащим давлением.
Пожарный с насадкой: Этот человек растягивает начальную длину (-и), отслаивает исходную (-ые) длину (-ы), открывает и приводит в действие сопло, определяет темп атаки огня и направляет сопло.
Резервный пожарный (обязанности могут быть взяты на себя машинистом): этот элемент увеличивает длину (-ы), отслаивает их (-и) длину (-и), обеспечивает отслаивание сопел пожарного и обеспечивает физическую поддержку пожарного из сопла, поглощая как можно большее давление сопла, чтобы обеспечить устойчивое продвижение к огню.
Дверной пожарный (обязанности также могут быть взяты на себя руководящим пожарным): этот человек растягивает оставшиеся отрезки шланга, помогает отслаивать шланг, устраняет перегибы в линии, следит за тем, чтобы у форсунок и резервных пожарных было достаточно шланга, чтобы добраться до сиденья пожар, отслеживает условия пожара, сохраняет подачу воздуха и энергию, перемещается по линии и снимает напряжение с сопла или резервного пожарного, если они утомляются или получают травмы.
Управляющий пожарный: Этот член помогает шоферу в подаче воды, подключает к соединению гидранта или стояку, контролирует растяжение шланга, преследует изгибы в линии, сохраняет подачу воздуха и энергию, перемещается вверх по линии, снимает напряжение с сопла или резервного пожарного, если они утомляются или получают травмы, и если офицер требует использования мертвого шланга, он определяет количество использованных отрезков длины.

Форсунка бригада

В основе агрессивной внутренней перестрелки лежит решительная команда сопел с воинственным поведением. Команда форсунок отвечает за то, чтобы добраться до очага пожара и защитить всех, кто работает на месте пожара, давая жертвам пожара шанс выжить. В частности, бригада форсунок должна защищать бригады внутренних помещений, проводящие первичный обыск пожарного пола и этажа или этажей выше. Если его не остановить, пожар будет продолжать развиваться, создавая среду с быстро ухудшающимися условиями пожара.

В идеале бригада форсунок состоит из трех человек: машиниста, пожарного форсунки и резервного пожарного. Как указывалось ранее, для отделов с сокращенным уровнем укомплектования штатов в группу сопел может входить офицер, выполняющий одновременно обязанности офицера и резервного пожарного или офицера и пожарного сопла, таким образом создавая команду сопел из двух человек. По понятным причинам команда из трех человек будет действовать более эффективно и сможет более эффективно воздействовать на огонь.

Давайте обсудим команду форсунок более подробно.

Машинист

Психическое поведение

Чтобы командовать бригадой сопел при пожаре, важно, чтобы машинист был руководителем, имеющим опыт работы пожарным с соплами. Они должны были испытать сильный жар, усталость бицепсов и плеч, обжигающий пар, жар через маску, жар плеч, жжение ваших колен. Знание того, что переживает пожарный из сопла, и понимание положения направления потока воды позволяет офицеру принимать обоснованные решения.Машинист должен понимать, что бригада форсунок несет ответственность за общую безопасность всех, кто работает в конструкции.

Физическое позиционирование

Лидеры идут впереди. Физическое положение машиниста находится рядом или между пожарным из сопла и резервным пожарным. Мне нравится держать руку на плече пожарного с соплами, так как это позволяет мне указывать физическое направление и позволяет мне общаться, хлопая пожарного по спине, чтобы открыть линию, закрыть линию или отступить.Физическое положение зависит от пространства, в котором работает команда форсунок (открытое пространство или тесный коридор). Иногда офицеру может потребоваться передвигаться перед линией или нырнуть на открытое пространство, чтобы не попасть под поток. Позиция никогда не выходит за пределы здания или два-три пожарных позади насадки. Офицер должен почувствовать тепло и понаблюдать за условиями пожара. Маска пожарного сопла часто закрывается паром и падающими обломками. В идеале офицер использует ТИЦ во время операции.

Обязанности

В обязанности офицера входит определение размеров здания, типа размещения, конструкции здания, объема возгорания, диаметра шланга, выше или ниже уровня, количества этажей, протяженности стояка или рукава, а также места возгорания в конструкции.

Машинист должен работать вместе с внутренней бригадой грузовика для определения места возгорания. Если нет доступной грузовой компании, машинист должен объединиться с другим доступным пожарным, чтобы найти пожар.

После определения местоположения, по возможности, дверь в зону пожара должна быть закрыта, чтобы локализовать огонь. Машинист должен сообщить количество необходимых длин и местоположение. Когда офицер встречается с пожарными-соплами и резервными пожарными, они должны сообщить информацию (например, «вверх по лестнице, первая дверь слева», «вниз по коридору, вторая квартира справа», «пожар в задней спальне 20»). футов в дюймах »).

Перед тем, как бригада форсунок начнет огневую атаку, офицер должен убедиться, что каждый пожарный уложен в бункер (надет капюшон, опущены ушанки, поднят воротник).Тепло попадет на любую открытую кожу и будет препятствовать агрессивности и развитию атаки огня. Кроме того, руководя огневой атакой, офицер должен следить за тем, чтобы бригада форсунок медленно ползла или использовала утиную прогулку.

Во время операций по тушению жизненно важно, чтобы офицер постоянно следил за пожарной средой и соответствующим образом корректировал атаку. Офицер должен следить за тем, чтобы команда не прошла мимо огня и огонь не попал за команду.

Связь офицера с командиром инцидента (IC) имеет жизненно важное значение для общей операции по огню (т.е., «Двигатель 1 командовать, у нас есть вода в огне», «Двигатель 1 — командовать, весь видимый огонь сбит», «Двигатель 1 командовать, мы отступаем»).

Сопло пожарное

Психическое поведение

Пожарный из сопел должен проявлять храбрость, неумолимую решимость, твердое отношение к делу и силу воли для достижения успеха. Положение сопла — самое сложное на пожарном поле. В условиях сильного пожара никто не подвергается большему воздействию тепла и пламени, чем пожарный из сопла.Таким образом, никто не может двигаться перед соплом. Пожарный с соплами должен понимать ответственность, с которой они сталкиваются, и знать, что каждый зависит от них в выполнении своей миссии.

Физическое положение

Пожарный с соплами должен оставаться низко, приседать, ползать или пригнуться. Они должны держаться подальше от дымохода и как можно быстрее, войдя в зону непосредственного возгорания, переместиться в сторону от входа, так как это позволит выйти теплу, дыму и газам.

Обязанности

Пожарный из сопла должен протянуть первую длину (-и) до зоны пожара. Если вы пожарный с соплами, никогда не протягивайте сухую веревку в зоне пожара! Всегда продувайте линию (откройте сопло, чтобы выпустить воздух из линии), прежде чем открывать сопло на огне. Убедитесь, что если вы используете форсунку для тумана, она находится в положении прямого потока. В условиях сильного пожара — огонь вырывается через входную дверь на крыльце — используйте досягаемость ручья, чтобы сбить огонь.Если огонь выходит из спальни наверху лестницы, ударьте огонь снизу лестницы. Если огонь распространяется по общественному коридору в многоквартирном доме, задействуйте сопло и сбивайте огонь по мере продвижения. Перед тем, как открывать сопло, продвиньте леску как можно ближе к огню. Старайтесь не открывать сопло на дыму.

Если при приближении к месту пожара пожарный из сопла начинает чувствовать себя некомфортно в своей экипировке — начинают гореть плечи, начинают гореть руки — это может быть предвестником перекрытия огня.Очень важно открыть сопло, так как несколько коротких всплесков воды оттеснят горючие газы назад и нарушат тепловой слой. При использовании насадки убедитесь, что перед вами достаточно шланга. Поверните насадку по часовой стрелке, ударьте по потолку и подместите пол. Когда станет жарко, опускайтесь ниже. Я прооперировал свой живот при пожаре и хотел бы вырыть дыру в полу, чтобы спастись от жары. Помните, что вы несете ответственность за всех, особенно за пожарных, работающих на этажах выше.Команда форсунок может быть не в состоянии продвинуться вперед, но очень важно удерживать позицию до тех пор, пока члены команды не смогут безопасно покинуть здание. Мы не записывались на смерть, а некоторые пожары тушить невозможно. Всегда считайте риск и вознаграждение.

Резервный пожарный

Психическое поведение

Дежурный пожарный оказывает поддержку и поддержку пожарному. Они восторженные тренеры, которые говорят: «Отличная работа, вы ее получили, продолжайте двигаться вперед.«Они должны быть готовы занять положение насадки, если пожарный с насадкой получит травму или утомится.

Физическое положение

Они должны находиться как можно ближе к пожарному с соплами, при этом рука или плечо должны лежать на спине пожарного с соплами.

Обязанности

Дежурный пожарный должен отслоить оставшуюся линию сопла пожарного и отслоить ее собственную длину (а). Они должны давить достаточно сильно, чтобы поглотить реакцию сопла, но не слишком сильно, чтобы они могли опрокинуть сопло пожарного.Дежурный пожарный должен удерживать трос обеими руками, чтобы облегчить продвижение пожарного из сопла. Они должны двигаться в направлении, противоположном соплу.

Итого

Как говорится, есть много способов снять шкуру с кошки. Подразделения успешно применяют непрямые огневые атаки, некоторые используют стратегии комбинированных атак. По этому поводу ведется много споров. Я считаю, что отдел должен использовать тактику, которую они практикуют и которой они научились. Эта тактика сработает лучше всего.

В следующий раз, когда вы подъедете и увидите четыре квадрата окна из огня, надеюсь, эти основы вам помогут. Оставаться на низком уровне!

Расходящееся сопло — обзор

4.4.11 Операции сходящегося-расходящегося сопла

Теперь, когда мы изучили физику нормальных ударных волн и математику, описывающую эту физику, мы можем вернуться к теме сходящихся-расходящихся сопел и расширить наше предыдущее изэнтропическое описание таких течений.Нормальные скачки уплотнения могут присутствовать в областях сверхзвукового течения, которые есть только в расходящемся сечении. Наше предположение о квазиодномерном потоке ограничивает наш анализ обычными скачками. Более подробный анализ или проектирование потока сопла традиционно производилось методом характеристик и оценок пограничного слоя. Новые инструменты вычислительной гидродинамики предоставляют еще более подробную информацию.

Одной простой геометрии, показанной на рис. 4.12, достаточно для описания всех представляющих интерес условий потока в сопле.В сходящееся-расширяющееся сопло подается воздух с давлением торможения po. Если выбрасывается в окружающую среду (атмосферу, водопровод, космическое пространство и т. Д.) С атмосферным давлением, которое мы называем «противодавлением» pb. Очевидно, что для прохождения воздуха от входа к выходу pb

Рисунок 4.12. Иллюстрация нескольких различных случаев соответствующего движения звуковых волн и излучателя звука.

Учебники содержат ряд описаний четырех типов потока в сходящихся-расходящихся соплах.Здесь представлено прямое и простое описание. Четыре режима работы сопла: полностью дозвуковой, нормальный скачок в расширяющейся части, перерасширенный и недорасширенный. Они определяются пятью значениями противодавления pb, которые часто выражаются как отношение противодавления к давлению торможения подачи pbpo. Студент, готовящийся к экзамену, может рассматривать эти пять нажатий как пять пальцев руки, а четыре режима работы как четыре промежутка между ними.

Для всех сходящихся-расходящихся форсунок максимальное значение pbpo всегда равно 1, а минимальное — всегда 0.Остается три других отношения давления.

Два отношения давления, примыкающие к пределам pbpo = 1 и pbpo = 0 (большой и мизинец для руки, положенной ладонью вверх на стол), представляют собой дозвуковой и сверхзвуковой изоэнтропический поток, соответственно, через сопла. Эти давления, представленные соответственно указательным и безымянным пальцами, находятся из

pbpo = (pepo) −1 = [1 + γ − 12Me2] −γγ + 1

, где Me — число Маха выходной плоскости, а Me находится из соотношения площадь-число Маха (Ур.(4.33)). Таблицы или числовой решатель обычно используются для решения двух задач Me при соотношении одной выходной площади горловины. Назовите эти два числа Маха Me, sub и Me, super.

Последнее давление, которое нужно найти, — это центральное давление. Просто возьмите решение для сверхзвукового изоэнтропического потока из предыдущего абзаца и пропустите воздух через нормальный удар. Статическое давление на выходе после разряда — это величина обратного давления, которую мы ищем. То есть для центрального значения важных противодавлений

pbpo = pb, superpop2p1 | Me, super = pb, superpo [2γMe, super2- (γ − 1) γ + 1]

Табулирование результатов дает структуру для студент, как показано в Таблице 4.1.

Таблица 4.1. Упорядоченное представление пяти противодавлений, ограничивающих четыре рабочих режима форсунок.

Изэнтропический сверхзвуковой_b = 0

Состояние потока	Горловина	p _b/ p _o	p _{9034 Режим потока}	M _e	p _e/ p _b
без расхода 9099 — Верхний предел 9099 — Верхний предел 1	= 1		= 0	= 1
	<1			Дозвуковой в расширяющейся секции	<1	= 1
Изэнтропический дозвуковой	M =	& lt; 1	= 1			= 1
				Нормальный удар в расширяющейся части	& lt; 1	= 1
Нормальный удар на выходе	M = 1	<1	= 1
				Перерасширенный	& gt; 1	& lt; 1	M = 1	<1	= 1	= 1
				Недорасширенный	& gt; 1	& gt; 1
M = 1	= 0	∞			∞

Здесь уместно сделать обзор: студенты обычно не понимают давления на выходе и противодавления.Они разные, но иногда имеют одинаковую ценность. Противодавление, как указано, — это статическое давление атмосферы, в которую выходит сопло; думайте об этом как о давлении, которое существует, когда поток через сопло отключен. Давление на выходе — это статическое давление потока (не атмосферы) в выходной плоскости сопла. Когда поток в плоскости выхода дозвуковой, давление на выходе и противодавление равны. Кроме того, существует одно конкретное значение противодавления, для которого сверхзвуковой поток на выходе имеет pb = pe.

Пример 4.9

Суживающе-расширяющееся сопло лабораторного класса с площадью горловины 1 см ² и площадью выхода 3,5 см ² выпускается в водопроводную систему, которая обеспечивает регулируемое противодавление. Давление подачи — 1 МПа. Найдите четыре диапазона противодавления для режимов работы форсунки.

Решение следующее:

Четыре диапазона ограничены пятью значениями противодавления. Максимальное противодавление — давление питания 1 МПа.Минимальное противодавление — вакуумное или нулевое. Остается найти три значения противодавления. Два находятся из изоэнтропического расширения: один дозвуковой и один сверхзвуковой.

Для начала обратите внимание, что отношение площади выхода к площади горла AexitA⁎ = 3,5. Из уравнения площади-числа Маха (уравнение (4.31) и рис. 4.2) вы видите, что существует два возможных числа Маха на выходе: 0,1682 и 2,800.

Отношение торможения к статическому давлению для изоэнтропического потока при Mexit = 0,1682 равно popexit = 1.020, а при Mexit = 2,800 — popexit = 27,14. Эти результаты получены при использовании функций MATLAB, представленных в этой главе.

Для дозвуковых потоков выходное давление всегда равно противодавлению, поэтому popexit = 1,020 приводит к pb = 0,98 МПа для дозвукового расширения.

Для сверхзвукового случая это называется идеальным сверхзвуковым расширением, потому что давление в выходной плоскости в сверхзвуковом выходном потоке точно соответствует противодавлению. Любое изменение давления поддержки или предложения разрушает это равенство.Таким образом, для идеального сверхзвукового расширения pb = po27,14 = 0,0368 МПа.

Единственное остающееся противодавление, которое необходимо решить, — это просто случай идеального сверхзвукового расширения с добавлением нормальной ударной волны в выходной плоскости. Поток, входящий в нормальный скачок уплотнения, имеет M = 2,800, и, следовательно, перепад давлений на скачке составляет 8,98. Таким образом, противодавление для создания этого состояния должно быть в 8,98 раз больше, чем давление на выходе из идеального сверхзвукового расширения, которое мы решили выше.Следовательно, для нормального скачка уплотнения в расширяющемся сечении pb = (0,0368 МПа) 8,98 = 0,3305 МПа.

Табулирование наших результатов:

Дозвуковое расширение	1 МПа> p _b> 0,98 МПа
Нормальный удар в расходящемся сечении	0,98 МПа> > 0,3305 МПа
Перерасширение	0,3305 МПа> p _b> 0.0368 МПа
Недорасширенный	0,0368 МПа> p _b> 0 МПа

Таблица 4.2. Устойчивая нормальная ударная волна в идеальном потоке газа

Количество	Результат	Примечание
M ₂	<1	Наклонные удары M могут иметь 1
p ₂/ P ₁	> 1	Сжимает газ
T ₂/ T _₂/ h ₁ = e ₂/ e ₁	> 1	Обогревает газ
ρ ₂/ 9034 9034 9034 9034 u 1 / u ₂	> 1	Расход газа меньше
s ₂— s ₁	> 0 9010 0	Следовательно, необратимый процесс
P _{o 2}/ P _{o 1}	<1	Следовательно, необратимый процесс Ур.(4.83)
T _{o 2}/ T _{o 1} = h _{o 2}/ h _{1228 9022 9022 9022 9022 _{o 2}/ e _{o 1}}	= 1	Адиабатический и устойчивый
ρ _{o 2}/ ρ o P _{o 2}/ P _{o 1}	<1	По закону идеального газа
s _{o 2} — s = с ₂ — с ₁	> 0

Аэродинамика вокруг нас

Ударные волны

Теперь очевидно, что эта глава содержит множество уравнений по результатам расследований.Вы можете спросить себя: «Как мне запомнить все эти уравнения?» Важно то, что вам не нужно запоминать их, так как даже самые простые из них исчезнут из вашей памяти через месяц, если они не будут использоваться.

Однако чрезвычайно важно запомнить, что ударная волна делает с потоком идеального газа. Для стабильного потока идеального газа важна следующая таблица, и вы всегда можете вернуться к этой книге, чтобы найти уравнения (что означает, что вы достаточно мудры, чтобы сохранить книгу после завершения семестра):

Студенты часто задаются вопросом, как профессора могут так быстро замечать ошибки в своей работе.Эта таблица — одна из таких «уловок». Например, нарисованный компьютером график, показывающий, что поток за устойчивым скачком уплотнения холоднее, чем поток вверх по потоку, явно неверен. Точно так же ответ экзамена, который сообщает о сверхзвуковом потоке после нормального разряда, неверен, и нет необходимости исследовать работу, которая привела к такому выводу. Эта таблица — отличный инструмент, который студенты могут использовать для проверки своей работы. Если ваш профессор разрешает вам составлять формуляр на экзаменах, напишите на нем эту таблицу и используйте ее в качестве быстрой проверки.Если вы работаете или защищаете кандидатскую диссертацию в области сверхзвуковой аэродинамики, вы все равно можете опереться на эту таблицу для быстрой проверки ошибок.

Как они работают и как выбрать

Типы и отличительные характеристики форсунок пожарных рукавов

В нашем предыдущем блоге говорилось о том, что вам нужно знать при покупке или обслуживании пожарного рукава. Но именно сопла на конце каждого пожарного рукава позволяют пожарным безопасно и тщательно тушить пламя.Форсунки, как и шланги, должны быть простыми в использовании, прочными и подходящими для выполняемой задачи. В этой статье мы рассмотрим основные типы форсунок, то, что вам нужно знать об их надежности и полезности, а также о том, как обеспечить их исправное функционирование.

Уже знаете, что ищете? Нажмите здесь, чтобы купить наш ассортимент насадок.

Почему у нас есть разные виды насадок для пожарных рукавов?

Чтобы понять, почему сопло лучше подходит для некоторых обстоятельств, а не для других, важно немного разобраться в вопросе огня.

Для возгорания огня нужны три элемента: топливо, тепло и кислород. Топливо может быть легковоспламеняющимся, например дровами или бензином. Тепло добавляет энергию топливу, заставляя атомы внутри него вибрировать. По мере того, как эти колебания усиливаются, стабильные связи между атомами начинают разрушаться, испаряя топливо. Химическая реакция между этими парами и находящимся поблизости кислородом приводит к возникновению огня.

Вода широко используется в пожаротушении по той же причине, по которой она так долго кипятится: вода сопротивляется перепадам температуры.Молекулы воды не могут быстро вибрировать, если водородные связи — h3 в h3O — не разорвутся, а для этого требуется много энергии. В результате тушение огня водой может отнять большую часть тепла от топлива, прерывая химическую реакцию, которая поддерживает его.

Но тушение пожаров — это нечто большее, чем быстрое распыление как можно большего количества воды. Каждая ситуация требует, чтобы пожарные рассмотрели такие вопросы, как:

Пойдет ли вода достаточно далеко?

Проникает ли струя в горящие материалы?

Можно ли удалить тепло и дым из помещения с помощью воздушных потоков, создаваемых движущейся водой?

Какое давление воды доступно?

Нужно ли охладить зону, прежде чем пожарные смогут безопасно войти в нее?

Заселено ли здание, и если да, может ли пар, создаваемый пожарными, нанести вред этим людям?

В некоторых случаях воду можно вообще не использовать.Когда источником огня является легковоспламеняющаяся жидкость, такая как бензин или краска, может быть выгодно использовать огнегасящий агент на основе пены, который останавливает химическую реакцию огня, лишая его кислорода. Все эти и многие другие соображения могут говорить в пользу конкретной насадки для конкретного использования.

Форма, давление и галлон позволяют отличать одну форсунку пожарного шланга от другой

Мощность сопла может изменяться тремя основными способами:

Узор: форма воды на выходе из сопла

Давление: сила воды, измеряемая в фунтах на квадратный дюйм (PSI)

Расход воды в галлонах или расходе: как быстро вода вытекает из сопла, измеряется в галлонах в минуту (галлонов в минуту)

Давление воды определяет, как далеко и быстро движется вода, а также насколько глубоко вода проникает в горящие материалы.Для тушения пожара большее количество доступной воды означает большее количество огнетушащего вещества для охлаждения горючего. Каждое сопло имеет ожидаемый или расчетный галлон при номинальном давлении. Например, сопло может подавать 60 галлонов в минуту при 100 фунтах на квадратный дюйм и 50 галлонов в минуту при 110 фунтах на квадратный дюйм.

Форма струи, создаваемая соплом, имеет важное значение в противопожарных свойствах этого сопла. Форсунки тумана производят конусообразную струю мелких капель воды. Эти капли легче превратить в пар, который забирает тепло из окружающего воздуха и даже может использоваться для выталкивания горячего воздуха из комнаты.Прямые струи выводят воду в виде столбика. Это дает выпуску больший охват и более глубокое проникновение, но он не так эффективен для вентиляции помещения или поглощения окружающего тепла.

На этом изображении из исследования форсунок пожарных рукавов 2011 года сравниваются модели прямого потока, узкого и широкого тумана. Источник: ResearchGate.

Стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты определяют характеристики струи многих форсунок для пожарных рукавов.

Национальная ассоциация противопожарной защиты, ведущий орган по предотвращению пожаров в США, разработала руководящие принципы для распылительных форсунок.Эти стандарты, изложенные в стандарте NFPA 1964: Стандарт для распылительных форсунок , определяют конструкцию форсунок, включая то, насколько узкими или прямыми должны быть потоки.

Из издания NFPA 1964 за 2018 год
4.2.1 Распылительные форсунки должны обладать способностью создавать формы выпуска, изменяющиеся от прямого потока до угла распыления не менее 100 градусов.
4.2.2 Настройка схемы прямого потока должна обеспечивать когезионную струю, способную обеспечить 90% номинального расхода в пределах окружности 12 дюймов.(305 мм) на расстоянии 10 футов (3 м) от сопла, если номинальный расход сопла составляет менее 350 галлонов в минуту (1325 л / мин), и в пределах круга диаметром 15 дюймов (381 мм) при расстояние 10 футов (3 м) от форсунки, если номинальный расход форсунки составляет 350 галлонов в минуту (1325 л / мин) или больше.

Настройки давления и галлона помогают классифицировать форсунки пожарного рукава

NFPA 1964 делит сопла на четыре основных типа в зависимости от того, имеет ли это сопло переменные настройки для формы, давления или галлонов.

Из издания NFPA 1964 за 2018 год
3.3.18.1 * Базовая форсунка. Распылительная форсунка с регулируемым профилем, в которой номинальный расход обеспечивается при заданном давлении форсунки и настройке форсунки.
3.3.18.2 * Распылительная форсунка постоянного галлона. Распылительная форсунка с регулируемой формой распыления, которая выпускает с постоянной скоростью выброса во всем диапазоне форм от прямой струи до широкой струи при заданном давлении в форсунке.
3.3.18.3 * Распылительная форсунка с постоянным давлением (автоматическая). Распылительная форсунка с регулируемой формой распыления, в которой давление остается относительно постоянным при различных скоростях нагнетания.
3.3.18.4 * Распылительная форсунка с постоянным / выбранным объемом галлонов. Распылительная форсунка с постоянной скоростью нагнетания с функцией, которая позволяет вручную регулировать отверстие для достижения заданной скорости нагнетания во время протекания форсунки.

NFPA использует эти категории, чтобы решить, что приемлемо для каждой форсунки с точки зрения давления и галлонов.Сопла каждого типа производят разные виды струй, и эти струи обладают важными спасательными и противопожарными свойствами.

С базовой форсункой, галлоны в минуту и фунт / кв. Дюйм изменяются по мере перехода струи от прямой формы к туманной. Форсунки постоянного давления, с другой стороны, помогают гарантировать достижение потока с помощью саморегулирующегося компонента, предназначенного для поддержания постоянного давления воды.

Форсунки постоянного галлона поддерживают тот же размер отверстия при изменении формы форсунки.Независимо от того, распыляют ли они в прямом потоке или в форме потока тумана, эти форсунки поддерживают довольно постоянный галлон в минуту. В то время как форсунки постоянного галлона имеют фиксированное отверстие и, следовательно, одну фиксированную скорость нагнетания, распылительные форсунки постоянного / выбранного галлона позволяют пожарным выбирать один из нескольких размеров отверстий, которые гарантируют постоянную скорость потока во всех схемах.

Распылительные форсунки для пожарных шлангов с регулируемым расположением струй обеспечивают универсальность, в то время как более простые форсунки могут противостоять засорению

Автоматические или регулируемые форсунки могут регулировать увеличение или уменьшение расхода.Ручьи могут сохранять правильную форму, достигать максимального досягаемости с доступной водой и поддерживать правильное давление в сопле для доступного галлона.

Форсунки

с фиксированным размером или регулируемым вручную отверстием могут быть особенно чувствительны к изменениям потока. Подача слишком небольшого количества воды создает слабую струю, а слишком большая подача может сделать поток неустойчивым и сопло труднее контролировать.

Это не значит, что форсунки с регулируемым отверстием всегда лучший выбор.Вода, подаваемая по стоякам — системам трубопроводов, используемых для подачи воды по многоэтажным зданиям, — может содержать ржавчину, мусор или другие предметы. Автоматические форсунки полагаются на клапаны и пружины, чтобы регулировать размер и форму воды. В результате мусор может иногда мешать автоматическим форсункам, как это показано на видео ниже.

Хотите узнать о стояках, но не знаете, с чего начать? Взгляните на нашу серию блогов о стояках.

С другой стороны, ручная насадка с меньшим количеством функций может легче пропускать мусор.Например, сопла с гладким отверстием представляют собой простые цилиндрические сопла, предназначенные для выпуска прямым потоком. Форсунки с гладким отверстием отличаются от регулируемых или автоматических форсунок тем, что у них нет внутренних деталей для контроля галлона или давления. Хотя каждая форсунка обладает некоторой способностью смывать мусор, внутренняя простота гладкого канала позволяет мусору легче проходить.

Многие форсунки могут бороться с возгоранием с помощью растворов на основе пены

Пожарные наносят пену на здание.Источник: Википедия.

Стандартные форсунки, в том числе гладкоствольные, во многих случаях могут выпускать пенные растворы. В зависимости от типа используемой пены, системы пены и ситуации некоторые форсунки могут работать намного лучше, чем другие.

Хотя подробный обзор этих применений выходит за рамки данной статьи, инженер по противопожарной защите Грег Якубовски из FireRescue Magazine подробно рассмотрел этот вопрос. Его статья, содержащая рекомендации NFPA по выбору форсунок, доступна здесь.

Каждая юрисдикция выбирает собственные муфты для пожарных рукавов, поэтому тщательный выбор резьбы сопел пожарных рукавов является критичным.

Каждая форсунка соединяется со шлангом резьбой или муфтой, но не все шланги имеют одинаковую резьбу. Для сопла необходимо резьбовое соединение подходящего размера и типа.

Стандарты нарезки резьбы варьируются от места к месту. Хотя преобладают два стандартных типа резьбы — национальная стандартная резьба (NST) и национальная трубная прямая шланговая резьба (NPSH) — во многих крупных городах действуют свои собственные стандарты резьбы.

Хотите узнать больше о стандартах резьбы пожарных шлангов? Взгляните на наш блог о распространенных типах нитей, используемых в противопожарной защите.

Если вы хотите приобрести сопло для шланга, который у вас уже есть, вы можете легко определить, какая у вас резьба, выполнив следующие действия:

Посмотрите на муфты на обоих концах. Есть ли муфта с наружной резьбой с резьбой снаружи и муфта с внутренней резьбой?
Если да, обратите внимание на надписи на охватывающей муфте.Буквы NH или NST указывают на то, что в муфте используется национальная стандартная резьба, а буквы NPSH указывают на то, что муфта имеет прямую трубную резьбу национального стандарта.
Измерьте внешний диаметр наружной резьбы, включая ширину самой резьбы.

Если у вас возникли трудности с определением размера резьбы, местные органы пожарной безопасности могут сообщить вам, какие резьбы используются в вашем районе.

Реакция сопла пожарного рукава и его активация могут значительно ограничить удобство использования

По мере увеличения количества и давления выпускаемой воды управление форсунками становится все труднее и утомительнее.При давлении 50 фунтов на квадратный дюйм сопло с гладким отверстием диаметром 15/16 дюйма давит на оператора сопла с силой в 68 фунтов.

Эта сила, называемая реакцией сопла, может затруднить тушение пожара. Поскольку базовая форсунка работает при заданном давлении и галлонах, реакцию форсунки можно уменьшить только путем изменения подачи. Но поскольку подача воды с недостаточным или избыточным давлением может снизить эффективность потока, можно внести только ограниченные изменения.

Это делает выбор форсунки критическим.По крайней мере, одно исследование показало, что реакция сопла должна быть ограничена 60 фунтами силы для одного пожарного и 75 фунтами силы для команды из двух человек. По этой причине многие пожарные части используют форсунки с номинальным давлением 50 или 75 фунтов на квадратный дюйм. Такое давление снижает реакцию сопла, но при этом обеспечивает достаточный запас воды для тушения пламени.

Более высокое давление может затруднить управление соплом. Поэтому очень важно, чтобы каждую форсунку можно было легко активировать, деактивировать и регулировать.NFPA 1964 устанавливает минимальную и максимальную силу, необходимую для приведения в действие рычага сопла или управления вращением. Каждый должен открываться с усилием не менее трех фунтов. NFPA 1964 также указывает, что рычажным элементам управления может потребоваться до 16 фунтов силы для нажатия, а элементам управления вращательного типа — до 40 фунтов силы для вращения.

Стандарты

NFPA устанавливают критерии долговечности распылительных форсунок пожарных рукавов при различных давлениях и температурах.

NFPA 1964 также устанавливает диапазон долговечности компонентов сопла, включая способность выдерживать высокое давление воды, а также высокие и низкие температуры.

Чтобы гарантировать, что форсунки не сломаются под давлением, проводятся испытания гидростатическим давлением. Во время этих испытаний форсунки подвергаются давлению, намного превышающему ожидаемое для их работы.

Из издания NFPA 1964 за 2018 год
6.6.1.1 Сопло или устройство должны быть установлены в закрытом положении на устройстве, способном оказывать гидростатическое давление 900 фунтов на кв. Дюйм (62 бар) или трехкратное максимальное номинальное давление, в зависимости от того, какое из значений выше.

Это давление постепенно увеличивается с шагом в 30 секунд, пока не будет достигнуто максимальное давление. Если форсунка протекает где-либо, кроме отверстия, испытание под давлением не проходит.

Во время испытаний при высоких и низких температурах сопла выдерживаются при высокой температуре 135 градусов по Фаренгейту или низкой температуре -25 градусов по Фаренгейту в течение 24 часов. Этот тест требует, чтобы настройки и элементы управления форсунки продолжали работать сразу после завершения теста.

Форсунки для пожарных рукавов проходят специальные испытания на ударопрочность

Испытания на грубое обращение состоят из падения насадки на заряженный или незаряженный шланг с заданной высоты, чтобы убедиться, что насадка выдерживает удары по ручке или рычагу, корпусу, опорам для рук, отверстию и соединениям.

Из издания NFPA 1964 за 2018 год
4.9.2 Сопло не должно деформироваться или ломаться за пределами точки, в которой это влияет на эксплуатационное использование сопла, как определено в требованиях настоящих стандартов.
4.9.3 Все функции форсунки, такие как выбор формы, промывка, регулировка расхода и отключение, должны работать, как описано в разделе 4.3. Рабочее усилие не должно увеличиваться более чем на 10 процентов от разрешенного до испытания.
4.9.4 После проведения испытания по 4.9.3 образцы снова должны подвергаться испытанию на утечку, определенному в разделе 4.7. Утечка не должна увеличиваться более чем на 10 процентов от допустимой до испытания.

Эти требования гарантируют, что сопло выдержит множество ударов и при этом останется в основном неповрежденным.

Стандарты NFPA также регулируют проверку и техническое обслуживание форсунок пожарных рукавов.

Стандарты, которые мы рассмотрели до сих пор, взяты из тома NFPA по распылительным форсункам.С другой стороны, техническое обслуживание регулируется NFPA 1962: Стандарт по уходу, использованию, осмотру, сервисному тестированию и замене пожарных шлангов, муфт, форсунок и устройств для пожарных рукавов .

После каждого использования, но не реже одного раза в год, каждую форсунку необходимо проверять.

Из издания NFPA 1962 за 2018 год
5.2.2 Проверка форсунки должна подтвердить следующее:
(1) На водном пути нет препятствий.
(2) Наконечник не поврежден.
(3) Все органы управления и регулировки работают должным образом.
(4) * Запорный клапан, если таковой имеется, работает в соответствии с проектом и полностью перекрывает поток.
(5) Отсутствуют отсутствующие или сломанные детали.
(6) Резьбовая прокладка находится в хорошем состоянии в соответствии с разделом 7.2.
5.2.3 Если форсунка не прошла проверку по какой-либо причине, она должна быть выведена из эксплуатации, отремонтирована и испытана в обслуживании или заменена.

Каждый раз, когда используется форсунка, ее также необходимо мыть, проверять и смазывать.

Из издания NFPA 1962 за 2018 год
A.5.1.6 Форсунки следует промыть теплой водой с мылом. Форсунка должна быть погружена в воду, а регулируемые органы управления должны работать до тех пор, пока не будет свободного движения. Затем форсунку следует промыть водой. Сопло следует смазывать в соответствии с инструкциями производителя. Треснувшие ручки с резиновым покрытием могут стать причиной несчастного случая, и их следует заменить.

Прямые струи и автоматические форсунки для пожарных рукавов доступны в QRFS

Эта комбинированная форсунка Lexan® размером 2 1/2 дюйма имеет три настройки и может расходовать до 150 галлонов в минуту.

В QRFS мы рады помочь вам выбрать форсунку, которая подходит для вашей работы. У нас есть форсунки и адаптеры размером от 3/4 до 2 1/2 дюймов при скорости 75 галлонов в минуту, 150 галлонов в минуту и более. Эти форсунки соответствуют стандартам NFPA или превосходят их. Каждый из них изготовлен из ударопрочного и устойчивого к коррозии лексана или латуни и доступен с ручками, пистолетной рукояткой или амортизирующим бампером. Национальная стандартная резьба или национальная трубная резьба для прямого шланга есть в наличии. Другие резьбы и переходники доступны по запросу.

Щелкните здесь, чтобы купить наш выбор распылительных форсунок для пожарных шлангов из латуни, лексана и пистолетной рукоятки.

Вопросы о насадки для пожарных рукавов? Позвоните нам по телефону +1 (888) 361-6662 или по электронной почте [электронная почта защищена].

Этот блог изначально был размещен на QRFS.com/blog. Если эта статья помогла вам найти решение, посетите нас на Facebook.com/QuickResponseFireSupply или в Twitter @QuickResponseFS.

Lexan — зарегистрированная торговая марка SABIC Global Technologies.

Материалы, представленные на сайтах «Мысли о пожаре» и QRFS.com, включая весь текст, изображения, графику и другую информацию, представлены только в рекламных и информационных целях. Каждое обстоятельство имеет свой уникальный профиль риска и требует индивидуальной оценки. Содержание этого веб-сайта никоим образом не исключает необходимости в оценке и совете специалиста по безопасности жизни, услуги которого следует использовать во всех ситуациях.

Принцип работы форсунки

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Где в автомобиле находятся форсунки?

Вопросы по теме

Работа форсунки инжектора — принцип действия форсунок в двигателе

Различие инжекторных форсунок

Принцип работы

Какие бывают форсунки и их расположение

Чем опасны сбои работы форсунок, и какие признаки вероятных проблем

Диагностика как профилактика и решение проблем на ранней стадии «технического заболевания»

В заключение

Форсунка дизельного двигателя.

Устройства и приборы высокого давления

Форсунки дизельного двигателя

Назначение форсунок и требования к ним

История изобретения форсунки

Принцип действия многодырчатой форсунки

Устройство многодырчатой форсунки

Устройство однодырчатой штифтовой форсунки

Главная страница

Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Форсунка дизельная — устройство и разновидности

История изобретения и совершенствования

Устройство

Рабочие стадии

Разновидности и принцип работы

Механическая форсунка

Электромеханическая форсунка

Насос-форсунка

Пьезоэлектрическая форсунка

Причины и способы устранения неисправностей

устройство, неисправности, чистка и проверка

Расположение и принцип работы

Проблемы и неисправности форсунок двигателя

Способы чистки форсунок

Устройство форсунки дизельного двигателя

Принцип работы механической форсунки

Инжектор с двумя пружинами

Электромеханическая дизельная форсунка

Насос-форсунка

Integrated Publishing — Ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Integrated Publishing — Ваш источник военных спецификаций и образовательных публикаций

Форсунки

lin-070_01.pdf

Форсунки дизельного топлива

Введение

Знайте команду разработчиков форсунок | Пожарная часть

Обязанности полностью укомплектованного экипажа

Форсунка бригада

Машинист

Сопло пожарное

Резервный пожарный

Итого

Расходящееся сопло — обзор

4.4.11 Операции сходящегося-расходящегося сопла

Аэродинамика вокруг нас

Ударные волны

Как они работают и как выбрать

Типы и отличительные характеристики форсунок пожарных рукавов

Почему у нас есть разные виды насадок для пожарных рукавов?

Форма, давление и галлон позволяют отличать одну форсунку пожарного шланга от другой

Стандарты Национальной ассоциации противопожарной защиты определяют характеристики струи многих форсунок для пожарных рукавов.

Настройки давления и галлона помогают классифицировать форсунки пожарного рукава

Многие форсунки могут бороться с возгоранием с помощью растворов на основе пены

Каждая юрисдикция выбирает собственные муфты для пожарных рукавов, поэтому тщательный выбор резьбы сопел пожарных рукавов является критичным.

Реакция сопла пожарного рукава и его активация могут значительно ограничить удобство использования

NFPA устанавливают критерии долговечности распылительных форсунок пожарных рукавов при различных давлениях и температурах.

Форсунки для пожарных рукавов проходят специальные испытания на ударопрочность

Стандарты NFPA также регулируют проверку и техническое обслуживание форсунок пожарных рукавов.

Прямые струи и автоматические форсунки для пожарных рукавов доступны в QRFS

Добавить комментарий Отменить ответ