Я часто слышу от клиентов: «Двигатель троит, топлива уходит океан, дым стелется чёрный». В девяти из десяти случаев виновница — форсунка. Распылитель похож на миниатюрный туше-фонтан: избыточное давление превращает топливо в аэрозоль, способный сгореть без остатка. Ни свеча, ни клапан не справятся с этой задачей точнее.
Принцип распыления
Внутри корпуса прячется игла. Электромагнитная катушка или пьезоэлектрический актуатор приподнимают её на десятки микрон. Реакция длится меньше миллисекунды, но этого хватает, чтобы сформировать факел с углом до 160°. Время открытия управляется ЭБУ, шаг — 0,01 мс. Ошибка плюс-минус волосок — и смесь уже далека от стехиометрии. Впрыск подчиняется законам гидродинамики: ламинарный поток превращается в турбулентный, в канале форсунки рождается кавитация — микроскопическое парообразование, повышающее дисперсность капель. Ради полноты назову ещё и эффект Вентури: сужение выходного канала ускоряет струю до 200 м/с.
Типовые дефекты
Первая группа — износ трущей пары «корпус-игла». На чистом дизеле ресурс достигает 300 тыс. км, но одна порция абразива способна превратить идеальные конусы в борозды. Игла не закрывается плотно, факел превращается в струйку, цилиндр коптит. Второй злодей — лаковый налёт. При многочасовых стоянках остатки топлива полимеризуются, прилипают к кромке распылителя. Симптом — тяжёлый запуск и вибрация первые секунды. Третий сценарий — обрыв обмотки. Сопротивление падает к бесконечности, ЭБУ хоронит канал, а мотор переходит на трёх- или пятицилиндровый режим. Четвёртый — кокс, углеродная корка. Она похожа на вулканический шлак, пережигает форса-но, температурной спирали достаточно, чтобы прогрызть даже легированную сталь. Газовые форсунки склонны к задиру поршня-плунжера: сухая смесь СН₄ с микродозой масла смывает плёнку, поверхность покрывается задиром шестигранником.
Диагностика и профилактика
Я предпочитаю начинать с акустики. Осциллограф ловит щелчки, амплитуда которых гуляет в узком коридоре 0,3–0,4 В. Дальше — планиметрия. На стенде вижу расход, форму факела, обратный слив. Расхождение 5 % уже говорит громче слов. Электрика тестируется мегаомметром: обмотка 2 Ом, изоляция 20 МΩ. Пьезоэлемент огорчает трещиной — частота собственных колебаний смещается, энерговклад падает. Для профилактики полезен ультразвук с промывочной жидкостью на сольвентной основе. Частицы размером 0,1 мкм выбиваются кавитацией, поверхность снова блестит. На бензине с высоким серосодержанием применяю аддитив на основе полиэтилена аминовой полимерной цепи: он связывает серу и оставляет минимальный пепел. Дизель спасает регулярная продувка «обраткой» при давлении 180 бар: мелкие частицы уходят в бак, не царапая посадку.
Забегая напоследок: форсунка — дирижёр симфонии сгорания. Разлад одного инструмента портит всё выступление, а отточенные движения каждой иглы создают прозрачный выхлоп и ровный баритон мотора.