142 

иглой применяют по той причине, что непосредственного усилия электромагнитно-
го  клапана  недостаточно  для  быстрого  подъема  иглы  распылителя.  Управляющая 
подача  –  это  дополнительное  количество  топлива,  предназначенного  для  подъема 
иглы, которое после использования отводится в магистраль обратного слива топли-
ва. 

Кроме  управляющей  подачи  существуют  утечки  топлива  через  иглу  распыли-

теля и направляющую поршня управляющего клапана. Все это топливо отводится в 
магистраль обратного слива, к которой присоединены все прочие агрегаты системы 
впрыска, и возвращается в топливный бак. 

 
Принцип действия 
Цикл работы форсунки можно разделить на четыре рабочих такта: 

  форсунка закрыта (с подачей высокого давления); 
  форсунка открывается (начало впрыскивания); 
  форсунка полностью открыта; 
  форсунка закрывается (конец впрыскивания). 

Эти  рабочие  состояния  определяются  распределением  сил  в  конструктивных 

элементах  форсунки.  При  неработающем  двигателе  и  отсутствии  давления  в  акку-
муляторе пружина прижимает иглу распылителя к седлу, закрывая форсунку. 

Форсунка  закрыта  (состояние  покоя).  В  состоянии  покоя  напряжение  на 

электромагнитный клапан не подается (рис.105а). 

Когда шарик 4 клапана прижимается пружиной к седлу (рис.104а), дроссельное 

отверстие 8 закрыто. В камере управляющего клапана создается высокое давление. 
То  же  давление  создается  в  камере  распылителя.  Сила  давления  на  торцевую  по-
верхность поршня управляющего клапана и сила пружины распылителя держат иглу 
распылителя в закрытом состоянии, сопротивляясь усилию, которое развивает топ-
ливо, давящее на конус 6 иглы распылителя. 

Форсунка открывается (начало впрыскивания) 
Форсунка находится в состоянии покоя. В момент подачи на катушку электро-

магнита так называемого тока страгивания электромагнитный клапан быстро сраба-
тывает (рис.104б и рис.105б). Малое время открывания форсунки может достигаться 
изменением соответствующих параметров в блоке управления форсунками. Усилие 
электромагнита преодолевает силу пружины, якорь сдвигается, и шарик клапана от-
крывает дроссельное отверстие. Затем величина тока страгивания снижается до ве-
личины тока удержания, которая гораздо меньше. Через дроссельное отверстие топ-
ливо из камеры управляющего клапана перетекает в магистраль обратного слива. 

Дроссельное отверстие 7 подачи топлива (рис.105а) предотвращает полное вы-

равнивание  давления,  благодаря  чему  давление  в  камере  управляющего  клапана 
снижается до меньшей величины, чем давление в камере распылителя. Пониженное 
давление  в  камере  управляющего  клапана  и  действие  пружины,  которая  давит  на 
поршень управляющего клапана, преодолеваются давлением в камере распылителя 
на конус иглы распылителя, за счет чего сдвигается поршень управляющего клапана 
вместе с иглой распылителя. Начинается впрыск топлива. 

Скорость открытия распылителя  определяется различием интенсивности пото-

ка топлива в дроссельных отверстиях 6 и 7. Поршень управляющего клапана дости-

 

 
 

143 

гает  верхнего  положения  и  опирается  там,  на  топливную  подушку,  возникающую 
из-за потока топлива между отверстиями 6 и 7. Теперь распылитель форсунки пол-
ностью открыт, и топливо впрыскивается в камеру сгорания под давлением, которое 
приблизительно  соответствует  давлению  в  аккумуляторе.  В  этот  момент  распреде-
ление сил в форсунке подобно распределению сил во время фазы открывания. 

 

 

Рис.104. Принцип работы электромагнитной топливной форсунки [1]: 

a – форсунка в состоянии покоя; б – форсунка открыта; в – форсунка закрыта. 

1 – магистраль обратного слива топлива; 2 – катушка электромагнита; 3 – якорь электромагнита;     
4 – шарик клапана; 5 – камера управляющего клапана; 6 – конус иглы распылителя; 7 – отверстия 
распылителя;  8  –  дроссельное  отверстие  отвода  топлива;  9  –  магистраль  высокого  давления;            
10 – дроссельное отверстие подачи топлива; 11 – поршень управляющего клапана.  

 

Количество  впрыснутого  топлива  пропорционально  времени  включения  элек-

тромагнитного клапана и не зависит ни от частоты вращения коленчатого вала дви-
гателя, ни от режима работы ТНВД (впрыскивание, управляемое по времени). 

Форсунка закрывается (конец впрыскивания) 
Когда электромагнитный клапан обесточивается, якорь силой пружины запира-

ния клапана прижимается вниз и шарик клапана запирает дроссельное  отверстие 8 
(рис.103в). При этом диск якоря сжимает возвратную пружину, которая демпфирует 
действие пружины запирания клапана с тем, чтобы избежать смятия седла при рез-
кой посадке шарика клапана. 

После  перекрытия  дроссельного  отверстия  отвода  топлива  давление  в  камере 

управляющего клапана вновь достигает той же величины, что и в аккумуляторе. Это 
повышенное давление смещает вниз поршень управляющего клапана вместе с иглой 
распылителя. Когда игла плотно примыкает к седлу распылителя и запирает его от-

а 

б 

в 

 

 
 

144 

верстия,  впрыскивание  прекращается.  Скорость  открытия  отверстий  распылителя 
определяется интенсивностью потока, идущего через дроссельное отверстие подачи 
топлива. 

 

 

Рис.105. Устройство  

электрогидравлической форсунки [1]: 

а – форсунка закрыта (состояние покоя);  
б – форсунка открыта (впрыскивание). 
1 – магистраль обратного слива топлива;  
2 – штекер электрического подключения;  
3 – электромагнитный клапан;  
4 – магистраль высокого давления; 
5 – шарик клапана;  
6 – дроссельное отверстие отвода топлива;  
7 – дроссельное отверстие подачи топлива;  
8 – камера управляющего клапана; 
9 – поршень управляющего клапана;  
10 – канал подвода топлива к распылителю;  
11 – игла распылителя.

 

 
Замена форсунки 
Каждая форсунка имеет  отклонения  по  производительности  от расчетной ве-

личины.  Изготовителем  на  каждой  форсунке  наносится  7  значный  буквенно-
цифровой IMA-код (см. рис.53, поз.6) для компенсации количества впрыска. На ав-
тосборочном предприятии IMA-код каждой форсунки программируется в ЭБУ. 

При  замене  форсунок  или  ЭБУ  необходимо  перепрограммировать  соответ-

ствующие  коды.  Новые  коды  можно  ввести  при  помощи  клавиатуры  (буквенно-
цифровой код – имеется на корпусе форсунки). 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

а 

б 

 

 
 

145 

Закон подачи топлива 
Под  законом  подачи  топлива  понимают  временную  зависимость  массового 

расхода  топлива  по  фазе  впрыскивания  (рис.106).  Для  получения  низкого  уровня 
эмиссии NOx и незначительного уровня шума за время задержки воспламенения по-
дается  небольшая  часть  цикловой  подачи.  Точно  дозированное  предварительное 
впрыскивание топлива значительно снизило уровень шума сгорания. При этом так-
же уменьшился уровень эмиссии NOx и, при более высоких нагрузках, расход топ-
лива. Поданная непосредственно после основного впрыскивания, доза дополнитель-
но  впрыснутого  топлива  на  определенных  режимах  работы  двигателя  уменьшает 
уровень эмиссии сажи без существенного изменения других параметров двигателя.  

 

 

 

Рис.106. Закон подачи топлива в дизеле ЗМЗ-51432.