В чем разница инжекторного и не инжекторного двигателя

Инжекторный автомобильный двигатель: принцип работы, плюсы и минусы

Современный автомобильный мир ушел на несколько шагов вперед. И это не удивительно, ведь только так можно оставаться на плаву и получать хорошую прибыль. Особенно это касается силовых установок, которые устанавливаются на автомобили. Вы наверняка слышали такое словосочетание, как инжекторный двигатель. По сути, это всем известный карбюратор, только немного видоизмененный.

В нем также происходит процесс сгорания топлива и выделение мощности. Единственное отличие инжектора заключается в новой инжекторной системе подачи топливовоздушной смеси.

История

Многие знают, что первая система по образованию топливовоздушной смеси называлась карбюратор.

Она позволяет подавать топливо непосредственно в каждый цилиндр автомобиля и приводить его в движение. Что касается расположения, то изначально карбюратор устанавливался перед впускным коллектором и готовил качественную смесь.

С некоторым временем потребности современных водителей и конструкторов возросли в несколько раз. Из-за этого система не могла выдавать того желаемого результата, который хотели видеть все. Особенно это касается кораблестроения и самолетостроения. Дело в том, что в этих отраслях нужна огромная мощность и высокий КПД.

В результате этого конструкторы придумали совершенно новую систему, которая немного походила на дизельный двигатель, но имела стандартные свечи зажигания. Все это произошло в начале 40-х годов, именно в это время были сконструированы первые инжекторные двигатели.

Данный скачок позволил получить желаемый результат по мощности, но немного не подходил под экологическую безопасность. В результате, разработки пришлось на время прекратить до начала 70-х годов. Именно в это время американские конструкторы решили возродить подачу топлива непосредственно в цилиндры двигателя и сделать более усовершенствованную систему.

Устройство

В современных инжекторных двигателях топливо подается не самотеком, а при помощи небольшой системы, под названием форсунка.

Ее работа основана на считывании всевозможных датчиков, которые располагаются в двигателе. Благодаря этому топливовоздушная смесь дозируется небольшими порциями и подается именно в тот момент, когда это необходимо.

Что касается самого управления, то все держится на простом блоке управления, так называемом компьютере. Именно он и раздает небольшие команды каждой форсунке.

Инжекторная система имеет следующие компоненты:

1. Топливная форсунка;
2. Топливная рампа;
3. Насос;
4. Сам блок управления;
5. И небольшая система датчиков.

Подробнее о каждом компоненте:

• Топливная форсунка является основным компонентом, который и называют инжектором. Она позволяет своевременно подавать топливо и распылять его непосредственно в каждый цилиндр. В основе форсунки лежит простой корпус и электромагнитный клапан, который и осуществляет процесс открытия и закрытия форсунки. Что касается самого распыления, то оно происходит через специальное отверстие, управляемое клапаном.
• Топливную рампу можно найти в любом современном инжекторном двигателе. Ее главное предназначение состоит в подводе топлива ко всем форсункам. Если говорить просто, то она соединяет все форсунки в единое целое.
• Что касается топливного насоса, то он просто подает топливовоздушную смесь под давлением, сравнимую с давлением в несколько атмосфер. Без него бы топливо подавалось просто самотеком, как и в карбюраторном двигателе.
• Мозгом системы является блок управления, который и отдает команды всем форсункам. По сути, это небольшой микроконтроллер, соединенный с большим количеством датчиков, форсунками, топливным насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами. Его главная задача состоит в сборе всей информации по состоянию двигателя и распределении топлива.
• Датчики отвечают за измерение основных параметров силовой установки в реальном времени. В основном это расход воздуха, расположение коленвала, образование детонации в цилиндрах, температура, скорость транспортного средства и другое. Также можно встретить датчики, которые определяют включен ли кондиционер, ровная ли дорога и как располагается распределительный вал.

Устройство системы

Инжекторная система подачи топлива состоит из электронной и механической составляющих. Первая контролирует параметры работы силового агрегата и на их основе подает сигналы для срабатывания исполнительной (механической) части.

К электронной составляющей относится микроконтроллер (электронный блок управления) и большое количество следящих датчиков:

• лямбда-зонд;
• положения коленвала;
• массового расхода воздуха;
• положения дроссельной заслонки;
• детонации;
• температуры ОЖ;
• давления воздуха во впускном коллекторе.

Датчики системы инжектора
На некоторых авто могут иметься еще несколько дополнительных датчиков. У всех у них одна задача – определять параметры работы силового агрегата и передавать их на ЭБУ

Что касается механической части, то в ее состав входят такие элементы:

• бак;
• электрический топливный насос;
• топливные магистрали;
• фильтр;
• регулятор давления;
• топливная рампа;
• форсунки.

Простая инжекторная система подачи топлива

Принцип работы

1. В силовом агрегате топливная смесь подготавливается вне камеры сгорания при помощи специального устройства. В результате движения поршня вниз определенное количество топлива всасывается в камеру сгорания.
2. Далее идет основной процесс, так называемый рабочий ход. В это время происходит сжимание топлива и поджигание при помощи искры.
3. В итоге все топливо сгорает и выделяется огромное количество тепла, которое идет на мощность инжекторного двигателя.
4. В конце такта поршень движется вверх и открывается выпускной клапан, который и выводит отработавшие газы. Далее приоткрывается впускной клапан, и новая порция топлива поступает в цилиндр.

Данный процесс происходит в течение долгого времени, пока двигатель работает. Специалисты называют такой газообмен четырехтактным. То есть все это происходит за четыре такта:

1. Впуск;
2. Сжатие;
3. Сгорание;
4. Выпуск.

Чтобы совершить один такой цикл требуется два оборота коленвала. Чтобы потери мощности были минимальны, конструкторы придумали многоцилиндровые системы. Они позволяют выдавать огромное количество тепла и мощности.

В современном мире большую популярность получил четырехтактный инжекторный двигатель, что неудивительно. Дело в том, что он отличается не только техническими характеристиками, но и самими габаритами. В основе данной системы лежит порядок работы цилиндров.

Режимы работы

Сейчас можно встретить восемь режимов работы силового агрегата:

1. При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
2. Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
3. После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
4. При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
5. При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
6. Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение должно быть меньше 1;
7. В холостом режиме происходит замедление, автомобиль двигается по инерции. В этом случае подача топлива полностью перекрывается;
8. Если происходит увеличение высоты, то плотность воздуха уменьшается. Из этого следует, что двигаться в горах очень сложно, топливная смесь будет очень обогащена. Это может привести к трудному пуску силового агрегата и увеличению расхода топлива.

Преимущества и недостатки

Инжектор получил огромную популярность в современном мире. Это обусловлено следующими плюсами:

1. Режим работы меняется автоматически, без использования человеческого фактора;
2. Полностью отсутствует необходимость в ручной настройке;
3. Двигатель очень экономичный;
4. Полностью соответствует всем экологическим нормам;
5. Очень легко запускать в любую погоду, нет потери мощности.

Кончено, без недостатков никуда. О них тоже стоит рассказать:

1. Довольно высокая стоимость и обслуживание;
2. Многие детали непригодны к ремонту. То есть их придется полностью выкидывать и менять на новые;
3. Производить ремонт и обслуживание в домашних условиях практически невозможно. Для этого требуется специальное оборудование и опыт;
4. Двигатель очень зависим от напряжения сети.

Недостатки и преимущества

Двигатель 2106 имеет существенные недостатки:

В ДВС использована головка блока цилиндров от модели 2103, стартер 35.3708 и генератор Г221 для двигателя с током 42А. Расход масла не превышает 700 г/1000 км пробега. В руководстве по эксплуатации указано, что рекомендовано добавлять на 200 мл меньше смазки, чем объемы системы в целом. Маркировки, какое масло лить, приведены в верхней таблице.

Типы инжекторной системы

Сейчас можно встретить три типа:

1. Одноточечный впрыск;
2. Многоточечный впрыск;
3. Непосредственный впрыск.

Первый является самым простым и очень распространённым. Он не очень сильно начинен электроникой, что приводит к меньшему эффекту. Большим недостатком такой системы является то, что некая часть топлива теряется во время впрыска. То есть топливная смесь подается через форсунку во впускной коллектор, где происходит распределение по цилиндрам.

Следом идет многоточечный впрыск, который позволяет подавать топливо индивидуально в каждый цилиндр. Благодаря этому у вас не будет возникать вопрос: нужно ли прогревать инжекторный двигатель. Что касается самого распределения, то он мощнее и экономичнее. По многочисленным тестам можно увидеть, что мощность увеличивается на 7 процентов. К основным преимуществам можно отнести автоматическую настройку подачи топлива и впрыскивание вблизи клапана.

Непосредственный впрыск используется во многих современных автомобилях. Его особенность состоит в том, что подача топлива происходит непосредственно в каждый цилиндр. Ни одной капли смеси не будет расходоваться впустую. Если у вас возникает вопрос надо ли прогревать двигатель, то ответ очень простой. Это зависит от самого производителя и его рекомендаций. Некоторые рекомендуют прогревать силовой агрегат не очень долго, чтобы не навредить всем деталям. Каждый должен сам ответить на вопрос, надо ли ему прогревать двигатель, изучив рекомендации к своему авто.

Плюсы и минусы инжекторов

Рассмотрим основные плюсы:

• автоматические правки в режиме работы мотора;
• не нужно настраивать что-либо в ручную;
• экономия топлива до 20%;
• соответствует экологическим нормам;
• легкий запуск мотора.

Приора инжектор или карбюратор

Особенности карбюратора

Карбюраторная система более простая по конструкции и легка в обслуживании. Опытному автомобилисту под силу самостоятельно провести ремонт ее узлов: карбюратора и механического бензонасоса. Ремонтные комплекты на навесные агрегаты отечественного двигателя можно приобрести на любом авторынке и в большинстве магазинов автозапчастей. Для того чтобы снять любой из этих узлов и заменить вышедшие из строя детали, достаточно самого простого инструмента, внимательность и немного времени.

Самая сложная процедура в обслуживании карбюратора ВАЗ – это регулировка поплавка и жиклеров. Для этого требуется определенный опыт. Регулировка данного узла требуется не только после ремонта и планового ТО, но и довольно часто в процессе эксплуатации, что доставляет дополнительные хлопоты владельцам авто. Однако с точки зрения большинства водителей, главное, чем отличается карбюратор от инжектора – это возможность самостоятельной починки в любой глухомани. По сути, не важно, какими будут тяга двигателя и расход топлива при поломке в поездке – главное добраться до цивилизации, где можно получить необходимую помощь.

Состав инжекторной системы

Инжекторная система питания двигателя технически более совершенна и надежна. Но наличие в ней большего количества компонентов, их сложность и зависимость друг от друга, усложняют диагностику и самостоятельный ремонт, особенно в пути.

• электрический бензонасос;
• распределительную рампу;
• инжекторы (форсунки);
• электронный блок управления;
• группу датчиков (положения дроссельной заслонки, лямбда-зонд, расхода воздуха, детонации).

Электронный блок управления впрыском на автомобилях ВАЗ использует, также, сигналы датчиков, присутствующих и на карбюраторном двигателе, например температурных, холла и т. д. Просто у двигателя с карбюратором функционал этих приборов уже и не связан с подачей топлива.

Что лучше

Системы подачи топлива карбюраторного типа применяются очень давно, в то время как инжекторные системы появились сравнительно недавно. Если сравнить скутер с объёмом двигателя 50 кубических сантиметров, который оснащен карбюратором, и такой же скутер с инжекторным мотором, то второй вариант будет более предпочтительным. В карбюраторном моторе бензин с воздухом смешиваются непосредственно в карбюраторе, а система подачи топлива инжекторного типа работает на таком принципе, где топливо впрыскивается непосредственно во впускной коллектор или в цилиндры двигателя. Всё зависит от типа впрыска.

В карбюраторном 50 кубовом двигателе скутера, как и, впрочем, в других аналогичных моторах, на приготовление топливовоздушной смеси требуется определенное усилие. Всё дело в том, что поршень должен создать некоторое разряжение во впускном коллекторе, чтобы его хватило на распыление топлива через жиклёры. В инжекторном моторе такого разряжения создавать не нужно, и, следовательно, инжекторный двигатель работает более рационально и с более высоким КПД. Инжекторный мотор от скутера объемом 50 сантиметров кубических обладает еще массой других преимуществ, в перечень которых входит:

1. Низкий расход топлива.
2. Инжекторный мотор более приемистый.
3. У инжекторного двигателя больший межремонтный ресурс.
4. Данный двигатель обладает меньшей вибрацией.
5. Инжекторный мотор более рационально снабжается горючей смесью во всём диапазоне оборотов.
6. Эти моторы обладают меньшей токсичностью.
7. Пуск инжекторного двигателя осуществляется гораздо легче (особенно актуально в холодный период года).

Ни для кого не секрет, что система управления принудительным впрыском включает в себя электронный блок управления. Эта особенность существенно усложняет конструкцию инжекторного двигателя, но её нельзя отнести к минусам данной системы, поскольку электроника 50 кубовых двигателей для скутера работает довольно надежно.

Технологические особенности в работе

Технологическое отличие карбюратора от инжектора заключается в способе подачи топлива в камеры сгорания. В карбюраторной системе доставка топлива в цилиндры выполняется по всасывающему принципу. Поршень, двигаясь на такте впуска, создает разряжение в цилиндре и втягивает топливовоздушную смесь по впускному коллектору из карбюратора. За качество смеси отвечает регулировка карбюратора. Главный недостаток в том, что качество топливной смеси одинаково на всех режимах работы двигателя, за исключением подсоса в режиме прогрева.

В инжекторной системе топливо под давлением впрыскивается либо во впускной коллектор, либо, непосредственно в цилиндры двигателя, образовывая в момент впрыска топливовоздушную смесь. Топливо четко дозируется электронной системой управления в зависимости от режима и условия работы силового агрегата. Более того, блок управления корректирует моменты впрыска и зажигания. В комплексе это дает повышение мощности, увеличение крутящего момента и экономию бензина. Проще говоря, автомобиль становится приемистей и быстрее при меньшем расходе топлива.

Очень хорошо чувствуется разница между карбюратом и инжектором на автомобилях Нива. При заявленных производителем почти одинаковых эксплуатационных показателях, на практике инжекторная Нива более резвая и приемистая. И если расход топлива при движении по ровной трассе отличается незначительно (до 0,5 литра), то при езде по горным или грунтовым дорогам разрыв существенно увеличивается. А ведь данный автомобиль – внедорожник.

Еще одним несомненным достоинством инжекторного мотора является стабильность его работы. Регулировка системы требуется крайне редко. Все ее компоненты имеют длительный рабочий ресурс и довольно надежны.

Тем не менее, инжектору присущи свои недостатки:

1. более высокая стоимость обслуживания и узлов для ремонта;
2. требуется специальное оборудование для диагностики, ремонта и оборудования, что сужает самостоятельные возможности автолюбителя;
3. более сложная диагностика;
4. при частой езде с малым количеством бензина в баке выходит из строя погружной бензонасос.

В заводской комплектации инжектором, на автомобили ВАЗ устанавливаются погружные электрические бензонасосы в баке. Охлаждаются такие насосы бензином, а при почти пустом баке они перегреваются и выходят из строя. Первый признак неисправности насоса – его более громкая работа (гудение). Во избежание перегрева электробензонасоса водителям приходится постоянно держать определенный минимальный уровень топлива в баке, уменьшая, таким образом, его эксплуатационный объем.
При самостоятельной установке инжекторов на ВАЗ некоторые мастера используют электробензонасос наружной установки. На практике такой вариант не лучше предыдущего: сложнее заполнить систему, если доездился до пустого бака. А если закачивать бензин «сухим» электронасосом – он быстро придет в негодность.

Принцип работы инжектора и карбюратора

Основное отличие инжекторного двигателя от карбюраторного заключается в технологии подачи воздуха и топлива в двигатель. В карбюраторе создаётся воздушно-топливная смесь и регулируется её расход, горючая топливно-воздушная смесь засасывается в двигатель за счёт разницы в давлении между атмосферой и впускным коллектором.

Инжектор представляет собой современную электронную систему подачи топлива. В ней состав воздушно-топливной смеси регулируются электронной системой. Топливо впрыскивается в поток воздуха при помощи специальных форсунков. Горючая смесь впрыскивается в камеру сгорания и поступает в цилиндры двигателя. Большая честь современных автомобилей оснащается инжекторами благодаря преимуществам, описанным ниже.

Нюансы диагностики инжектора

Сложность диагностики инжекторной системы ВАЗ заключается в том, что на ее работу влияют все составляющие и не так просто понять, что именно барахлит:

• форсунка;
• какой-либо датчик;
• регулятор давления;
• блок управления.

Подвох может заключаться в топливном насосе: само наличие топлива в рампе не является достаточным условием для работы инжектора – необходимо чтобы насос обеспечивал определенную производительность и давление. Проверяют указанные показатели при помощи мерной колбы и манометра.

В отличие от карбюраторной, на качество работы инжекторной системы оказывает влияние состояние электропроводки автомобиля. Окислившиеся разъемы проводки и на датчиках могут стать причиной сбоев. И если до клемм электронасоса доходит вместо 12В всего 8В, то ни о какой его производительности, следовательно, и нормальной работе двигателя, не может быть и речи.

Влияние качества бензина на топливные системы

И инжекторный и карбюраторный двигатель чувствителен к качеству бензина. Довольно часто после заправки бензином другого качества (хоть худшего, хоть лучшего), владельцы карбюраторных авто обращаются к мастеру с целью регулировки. Возврат к топливу прежнего качества снова влечет регулировку.

У двигателя, оснащенного инжектором, блок управления, получая информацию от датчиков, самостоятельно корректирует подачу топлива. Водитель, конечно, может ощутить изменение тяги двигателя или заметить колебания расхода топлива, но это не сорвет его плановых поездок. Так что с точки зрения качества заправляемого топлива инжектор лучше карбюратора (откровенный суррогат не в счет, потому как от него «ляжет» любой двигатель).

Стоит ли переоборудовать карбюраторный автомобиль в инжекторный

Размышляя о том, что лучше, карбюратор или инжектор, некоторые владельцы автомобилей ВАЗ задумываются о переоборудовании своего транспорта. Чаще всего переоборудуют модели 2107 и 2109. Здесь важно понять мотив автолюбителя. Если целью переоборудования является экономия – то это утопия. Это при покупке уже инжекторного автомобиля его стоимость отличается не существенно от карбюраторного.

Самостоятельное же переоборудование влетит в копеечку, так как нужно купить более 50 весьма не дешевых элементов системы. За все это нужно заплатить много и сразу. А экономить автомобиль будет по чуть-чуть и на протяжении длительного периода. В зависимости от того кто сколько ездит, срок окупаемости может настать очень не скоро, а может и не наступить вовсе.

А вот если мотивом переоборудования будет желание получить более динамичный и надежный в любое время года автомобиль, особенно эксплуатируемый в густонаселенной местности, то это того стоит. На загруженных городских улицах карбюраторный ВАЗ 2109 уступает в маневренности инжекторному аналогу. Зимой пока слабо прогретый карбюратор тронется на светофоре, инжекторный автомобиль будет уже на следующем перекрестке.

Первые системы впрыска топлива появились в 1894 году – даже раньше, чем простейшие карбюраторы. Однако из-за сложности конструкции о них долгое время не вспоминали. Внедрение систем впрыска бензина в серийные автомобили началось в 60-е годы, когда впервые возникла необходимость снизить токсичность отработавших газов. Вначале это были чисто механические системы, в которых количество впрыскиваемого топлива напрямую зависело от степени открытия дроссельной заслонки. С развитием электротехники на смену механическим системам пришли электронные. Именно ими и оснащено большинство эксплуатируемых у нас иномарок. Простейшая электронная система впрыска включает в себя электрический бензонасос, регулятор давления, электронный блок управления, датчики угла поворота дроссельной заслонки, температуры охлаждающей жидкости и числа оборотов коленвала и собственно инжектор. Системы впрыска бензина автомобилей современных моделей намного сложнее, так как для получения улучшенных характеристик двигателя в электрическую схему впрыска входит еще целый ряд датчиков и устройств – датчики детонации и температуры впускного воздуха, лямбда-зонд, катализатор и т.д. В зависимости от количества форсунок и места подачи топлива системы впрыска делятся на три типа – одноточечный, многоточечный и непосредственный. Одноточечный впрыск предполагает наличие одной форсунки, которая стоит на месте карбюратора. В системах многоточечного впрыска на каждый цилиндр имеется своя форсунка, которая подает топливо в коллектор вблизи к впускным клапанам. В самых современных системах впрыска топливо подается форсункой непосредственно в цилиндры, как у дизелей. Системы впрыска бензина по сравнению с карбюраторами имеют целый ряд преимуществ: благодаря более точной дозировке топлива снижается токсичность выхлопов, повышается экономичность, улучшаются мощностные характеристики. Кроме того, исправный двигатель с системой впрыска характеризуется лучшими пусковыми свойствами (независимо от температуры), более устойчивой работой, большей надежностью. Недостатков у инжекторов два – высокие требования к качеству используемого топлива и более дорогая стоимость обслуживания и запчастей. А ресурс инжекторов действительно во многом зависит от качества бензина. Продающееся на некоторых украинских заправках топливо содержит не только самые разные механические примеси, но и смолы и агрессивные химические соединения, которые значительно сокращают жизнь инжекторам. В качестве профилактики для увеличения срока их службы в наших условиях эксплуатации может служить систематическая промывка инжекторов – через каждые 20 — 25 тыс. км. В противном случае они могут так закоксоваться, что никакая промывка уже не поможет. А стоят инжекторы довольно дорого – от 800 руб. за единицу. Если возникает необходимость замены инжекторов, автолюбители сразу вспоминают добрым словом карбюратор, чистку которого можно провести самостоятельно.

В чем заключается разница между инжектором и карбюратором?

Автоликбез 22 декабря 2017

В конце прошлого столетия системы питания бензиновых моторов начали массово модернизироваться – на смену старым добрым карбюраторам пришли более простые и высокотехнологичные инжекторы, управляемые электроникой. Однако устаревшие устройства топливоподачи продолжают исправно работать на многих отечественных автомобилях. Не разбирающимся в теме новичкам, планирующим купить подержанную машину, будет полезно разобраться, чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного.

Общее понятие о карбюраторах

Принцип действия данных устройств основан на карбюрации – смешивании топлива с воздухом и подаче в коллектор за счет разрежения, создаваемого поршнями двигателя. Сам агрегат устанавливается на фланце впускного коллектора и получает бензин от насоса механического действия посредством трубки. Воздух в камеры всасывается сверху через фильтрующий элемент, управление осуществляется с помощью тяг и тросов.

В корпусе карбюратора размещается поплавковая камера и множество мелких деталей, работающих в составе нескольких систем:

1. Пусковой механизм с воздушной заслонкой и мембранным приводом открывания.
2. К основной системе дозировки горючего относятся дроссельные заслонки, диффузоры и 2 группы жиклеров – топливные и воздушные. Последние стоят в колодцах и работают совместно с эмульсионными трубками.
3. Каналы холостого хода, где размещены собственные жиклеры дозировки бензина и воздуха.
4. Устройство принудительного обогащения топливовоздушной смеси – насос – ускоритель.
5. Экономайзер и эконостат – дополнительные системы, улучшающие работу карбюратора.

Примечание. Здесь перечислены далеко не все детали агрегата – их количество слишком велико. Первое отличие инжектора от карбюратора заключается в простоте конструкции и отсутствии большого числа изнашивающихся элементов.

Для холодного запуска карбюраторного двигателя водитель обязан вытянуть рычаг «подсоса», включив пусковой механизм. За счет закрытой воздушной заслонки горючая смесь сильно обогащается, благодаря чему мотор заводится. Алгоритм дальнейшей работы выглядит так:

1. Работающий двигатель создает в коллекторе разрежение и таким образом тянет через каналы холостого хода бензин, смешиваемый с воздухом.
2. При нажатии педали газа открывается дроссель первичной камеры. Начинается втягивание повышенного количества смеси сквозь главный диффузор и первую пару жиклеров. Автомобиль начинает движение.
3. Дальнейший разгон приводит к открытию второго дросселя и увеличению дозы топливовоздушной смеси.

Чтобы сгладить «провалы», возникающие в процессе разгона, специальный механический привод нажимает мембрану насоса – ускорителя. Установленный в первичной камере распылитель подает в коллектор струю чистого бензина, когда водитель резко нажимает педаль акселератора.

Как функционирует инжекторный мотор?

Помимо более простой конструкции, инжектор от карбюратора отличается по принципу работы. Здесь основным элементом является форсунка – распылитель с электромагнитным приводом, подающий горючую смесь прямо в камеру сгорания либо во впускной коллектор. Управлением форсунок занимается электронный блок, собирающий показания следующих датчиков:

• положения коленчатого вала;
• массового расхода воздуха (сокращенно – ДМРВ);
• лямбда – зонда (подробней о датчике читайте здесь);
• положения дроссельной заслонки (ДПДВ);
• скорости;
• детонации.

Справка. На смену измерителям воздушного потока постепенно приходит новая разновидность приборов – датчики абсолютного давления (ДАД).

Впрыск бензина с воздухом производится в камеры сгорания принудительно. Давление в топливной рампе, куда подключены все форсунки, обеспечивает электрический бензонасос. Когда распылители потребляют мало горючего, давление в топливной магистрали ограничивается клапаном, сбрасывающим бензин обратно в бак.

«Видя» положение коленчатого вала, контроллер выбирает момент включения форсунки, когда поршень в цилиндре движется вниз. Количество подаваемой смеси зависит от длительности работы распылителя и определяется блоком управления по датчикам положения дросселя и ДМРВ. Остальные измерители нужны для корректировки пропорций бензина и воздуха в смеси.

Благодаря лямбда-зонду, вмонтированному в выхлопную трубу, контроллер осведомлен о качестве сжигания топлива. Измерители скорости и детонации дают более полную картину работы силового агрегата. В двигатели более современных автомобилей ставятся дополнительные приборы – датчики распределительных валов, позволяющие электронному блоку отслеживать фазы газораспределения.

Сравнение систем топливоподачи

Если вкратце подвести итоги, то разница между карбюратором и инжектором заключается в следующем:

1. Первый позволяет всасывать двигателю горючую смесь через систему калиброванных отверстий, второй принудительно подает топливо в цилиндры посредством форсунок.
2. Управление карбюратором – полностью механическое. Только на последних модификациях появились электромагнитные клапаны, работающие от примитивных контроллеров принудительного холостого хода (ПХХ). Инжекторной подачей горючего полностью управляет электроника.
3. Инжектор представляет собой топливную рампу с форсунками, чье количество равно числу цилиндров. Карбюратор – это сложный механический агрегат, состоящий из множества мелких деталей.
4. Форсунки инжектора стоят в непосредственной близости от камер сгорания либо вмонтированы в них. Карбюратор прикручен к общему коллектору, распределяющему смесь по цилиндрам.
5. Бензин для карбюрации подается насосом, работающим от привода коленчатого вала. Рампа инжектора получает горючее от электрического бензонасоса, погруженного в бак.

Справка. Принцип инжектора давным-давно реализован в дизельных моторах. Распылители подают чистую солярку прямо в цилиндры во время такта сжатия.

Невзирая на сложность конструкции и обилие мелких элементов, карбюратор проще обслужить своими руками. Автолюбитель может самостоятельно разобрать агрегат, почистить жиклеры, заменить мембраны или настроить уровень бензина в поплавковой камере.

Не так легко с инжектором – найти неполадки электронной схемы или датчиков гораздо сложнее. Но здесь играет роль надежность системы – карбюратор требует обслуживания 1 раз за 20 тыс. км пробега, а форсунки желательно чистить с интервалом 40–50 тыс. км. Срок службы датчиков составляет не менее 50 тыс. км, за это время карбюратор придется разобрать дважды. Учтите, что в процессе эксплуатации нередко засоряются жиклеры и приходят в негодность диафрагмы.

По эксплуатационным характеристикам инжектор тоже выигрывает и вот почему:

• благодаря принудительному впрыску облегчается холодный запуск мотора;
• по той же причине легче заводится изношенный двигатель с пониженной компрессией, который не в состоянии вытянуть горючее из карбюратора;
• электроника обеспечивает более точную дозировку и соотношение бензина с воздухом в смеси, а это дает прирост мощности двигателя и снижение расхода горючего.

По указанным причинам водители автомобилей, оснащенных инжектором, никогда не вернутся обратно к карбюратору, а молодое поколение вообще о нем не знает. Устаревший способ топливоподачи сохраняется лишь на некоторых спортивных машинах и отечественных авто с большим пробегом.

Инжекторная система — что это и как она работает

Сейчас практически на любом бензиновом моторе легкового автомобиля, используется инжекторная система питания, которая пришла на смену карбюратору. Инжектор благодаря ряду рабочих характеристик превосходит карбюраторную систему, поэтому он является более востребованным.

Немного истории

Активно устанавливаться такая система питания на автомобилях стала со средины 80-х годов, когда начали вводиться нормы экологичности выбросов. Сама идея инжекторной системы впрыска топлива появилась значительно раньше, еще в 30-х годах. Но тогда основная задача крылась не в экологичном выхлопе, а повышении мощности.

Первые инжекторные системы применялись в боевой авиации. На то время, это была полностью механическая конструкция, которая вполне неплохо выполняла свои функции. С появлением реактивных двигателей, инжекторы практически перестали использоваться в военной авиатехнике. На автомобилях же механический инжектор особо распространения не получил, поскольку он не мог полноценно выполнять возложенные функции. Дело в том, что режимы двигателя автомобиля меняются значительно чаще, чем у самолета, и механическая система не успевала своевременно подстраиваться под работу мотора. В этом плане карбюратор выигрывал.

Но активное развитие электроники дало «вторую жизнь» инжекторной системе. И немаловажную роль в этом сыграла борьба за уменьшение выброса вредных веществ. В поисках замены карбюратору, который уже не соответствовал нормативам экологии, конструкторы вернулись к инжекторной системе впрыска топлива, но кардинально пересмотрели ее работу и конструкцию.

Что такое инжектор и чем он хорош

Инжектор дословно переводится как «впрыскивание», поэтому второе название его – система впрыска с помощью специальной форсунки. Если в карбюраторе топливо подмешивалось к воздуху за счет разрежения, создаваемого в цилиндрах мотора, то в инжекторном моторе бензин подается принудительно. Это самое кардинальное различие между карбюратором и инжектором.

Достоинствами инжекторного двигателя, относительно карбюраторных, такие:

1. Экономичность расхода;
2. Лучший выход мощности;
3. Меньшее количество вредных веществ в выхлопных газах;
4. Легкость пуска мотора при любых условиях.

И достигнуть этого всего удалось благодаря тому, что бензин подается порционно, в соответствии с режимом работы мотора. Из-за такой особенности в цилиндры мотора поступает топливовоздушная смесь в оптимальных пропорциях. В результате, практически на всех режимах работы силовой установки в цилиндрах происходит максимально возможное сгорание топлива с меньшим содержанием вредных веществ и повышенным выходом мощности.

Видео: Принцип работы системы питания инжекторного двигателя

Виды инжекторов

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электронные элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует три типа инжекторных систем впрыска, различающихся по типу подачи топлива:

1. Центральная;
2. Распределенная;
3. Непосредственная.

1. Центральная

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

2. Распределенная

Распределенный впрыск топлива

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У такого типа инжекторных двигателей топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

3. Непосредственная

Система непосредственного впрыска топлива

Система непосредственного впрыска на данный момент – самая совершенная. Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом. Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Конструкция и принцип работы инжектора

Поскольку система распределенного впрыска – самая распространенная, то на именно на ее примере рассмотрим конструкцию и принцип работы инжектора.

Условно эту систему можно разделить на две части – механическую и электронную. Первую дополнительно можно назвать исполнительной, поскольку благодаря ей обеспечивается подача компонентов топливовоздушной смеси в цилиндры. Электронная же часть обеспечивает контроль и управление системой.

Механическая составляющая инжектора

Система питания автомобилей ВАЗ 2108, 2109, 21099

К механической части инжектора относится:

• топливный бак;
• электрический бензонасос;
• фильтр очистки бензина;
• топливопроводы высокого давления;
• топливная рампа;
• форсунки;
• дроссельный узел;
• воздушный фильтр.

Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Видео: Инжектор

Принцип работы инжектора

Что касается назначения каждого из них, то все просто. Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенной со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Раньше форсунки были полностью механическими, и срабатывали они от давления топлива. При достижении определенного значения давления топливо, преодолевая усилие пружины форсунки, открывало клапан подачи и впрыскивалось через распылитель.

Устройство электромагнитной форсунки

Современная форсунка – электромагнитная. В ее основе лежит обычный соленоид, то есть проволочная обмотка и якорь. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Электронная составляющая

Основным элементом электронной части инжекторной системы подачи топлива является электронный блок, состоящий из контролера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

1. Лямбда-зонд . Это датчик, который определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах. На основе показаний лямбда-зонда ЭБУ оценивает как соблюдается смесеобразование в необходимых пропорциях. Устанавливается в выпускной системе авто.
2. Датчик массового расхода воздуха (аббр. ДМРВ). Этим датчиком определяется количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами. Расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента;
3. Датчик положения дроссельной заслонки (аббр. ДПДЗ). Этот датчик подает сигнал о положении педали акселератора. Установлен в дроссельном узле;
4. Датчик температуры силовой установки. На основе показаний этого элемента регулируется состав смеси в зависимости от температуры мотора. Располагается возле термостата;
5. Датчик положения коленчатого вала (аббр. ДПКВ). На основе показаний этого датчика определяется цилиндр, в который необходимо подать порцию топлива, время подачи бензина, и искрообразование. Установлен возле шкива коленчатого вала;
6. Датчик детонации. Необходим для выявления образования детонационного сгорания и принятия мер для его устранения. Расположен на блоке цилиндров;
7. Датчик скорости. Нужен для создания импульсов, по которым высчитывается скорость движения авто. На основе его показаний делается корректировка топливной смеси. Установлен на коробке передач;
8. Датчик фаз. Он предназначен для определения углового положения распредвала. На некоторых автомобилях может отсутствовать. При наличии этого датчика в двигателе выполняется фазированный впрыск, то есть, импульс на открытие поступает только для конкретной форсунки. Если этого датчика нет, то форсунки работают в парном режиме, когда сигнал на открытие подается сразу на две форсунки. Установлен в головке блока;

Теперь коротко от том, как все работает. Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от все датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.

Что касается подачи топлива, то на основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.

При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.