Что такое эжекторный двигатель

Инжекторная система

На всех современных автомобилях с бензиновыми моторами используется инжекторная система подачи топлива, поскольку она является более совершенной, чем карбюраторная, несмотря на то, что она конструктивно более сложная.

Инжекторный двигатель – не новь, но широкое распространение он получил только после развития электронных технологий. Все потому, что механически организовать управление системой, обладающей высокой точностью работы было очень сложно. Но с появлением микропроцессоров это стало вполне возможно.

Инжекторная система отличается тем, что бензин подается строго заданными порциями принудительно в коллектор (цилиндр).

Основным достоинством, которым обладает инжекторная система питания, является соблюдение оптимальных пропорций составных элементов горючей смеси на разных режимах работы силовой установки. Благодаря этому достигается лучший выход мощности и экономичное потребление бензина.

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

Как все работает

Теперь рассмотрим принцип работы инжекторного двигателя отдельно по каждой составляющей. С электронной частью, в целом, все просто. Датчики собирают информацию о скорости вращения коленчатого вала, воздуха (поступившего в цилиндры, а также остаточной его части в отработанных газах), положения дросселя (связанного с педалью акселератора), температуры ОЖ. Эти данные датчики передают постоянно на электронный блок, благодаря чему и достигается высокая точность дозировки бензина.

Поступающую с датчиков информацию ЭБУ сравнивает с данными, внесенными в картах, и уже на основе этого сравнения и ряда расчетов осуществляет управление исполнительной частью.В электронный блок внесены так называемые карты с оптимальными параметрами работы силовой установки (к примеру, на такие условия нужно подать столько-то бензина, на другие – столько-то).

Первый инжекторный двигатель Toyota 1973 года

Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно алгоритм работы электронного блока, но по упрощенной схеме, поскольку в действительности при расчете используется очень большое количество данных. В целом, все это направлено на высчитывание временной длины электрического импульса, который подается на форсунки.

Поскольку схема – упрощенная, то предположим, что электронный блок ведет расчеты только по нескольким параметрам, а именно базовой временной длине импульса и двум коэффициентам – температуры ОЖ и уровне кислорода в выхлопных газах. Для получения результата ЭБУ использует формулу, в которой все имеющиеся данные перемножаются.

Для получения базовой длины импульса, микроконтроллер берет два параметра – скорость вращения коленчатого вала и нагрузку, которая может высчитываться по давлению в коллекторе.

К примеру, обороты двигателя составляют 3000, а нагрузка 4. Микроконтроллер берет эти данные и сравнивает с таблицей, внесенной в карту. В данном случае получаем базовую временную длину импульса 12 миллисекунд.

Но для расчетов нужно также учесть коэффициенты, для чего берутся показания с датчиков температуры ОЖ и лямбда-зонда. К примеру, температура составляется 100 град, а уровень кислорода в отработанных газах составляет 3. ЭБУ берет эти данные и сравнивает с еще несколькими таблицами. Предположим, что температурный коэффициент составляет 0,8, а кислородный – 1,0.

Получив все необходимые данные электронный блок проводит расчет. В нашем случае 12 множиться на 0,8 и на 1,0. В результате получаем, что импульс должен составлять 9,6 миллисекунды.

Описанный алгоритм – очень упрощенный, на деле же при расчетах может учитываться не один десяток параметров и показателей.

Поскольку данные поступают на электронный блок постоянно, то система практически мгновенно реагирует на изменение параметров работы мотора и подстраивается под них, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Стоит отметить, что электронный блок управляет не только подачей топлива, в его задачу входит также регулировка угла зажигания для обеспечения оптимальной работы мотора.

Теперь о механической части. Здесь все очень просто: насос, установленный в баке, закачивает в систему бензин, причем под давлением, чтобы обеспечить принудительную подачу. Давление должно быть определенным, поэтому в схему включен регулятор.

Читать еще:  Что такое равновесные обороты двигателя

По магистралям бензин подается на рампу, которая соединяет между собой все форсунки. Подающийся от ЭБУ электрический импульс приводит к открытию форсунок, а поскольку бензин находится под давлением, то он через открывшийся канал просто впрыскивается.

Виды и типы инжекторов

Инжекторы бывают двух видов:

  1. С одноточечным впрыском. Такая система является устаревшей и на автомобилях уже не используется. Суть ее в том, что форсунка только одна, установленная во впускном коллекторе. Такая конструкция не обеспечивала равномерного распределения топлива по цилиндрам, поэтому ее работа была сходной с карбюраторной системой.
  2. Многоточечный впрыск. На современных авто используется именно этот тип. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена своя форсунка, поэтому такая система отличается высокой точностью дозировки. Устанавливаться форсунки могут как во впускной коллектор, так и в сам цилиндр (инжекторная система непосредственного впрыска).

На многоточечной инжекторной системе подачи топлива может использовать несколько типов впрыска:

  1. Одновременный. В этом типе импульс от ЭБУ поступает сразу на все форсунки, и они открываются вместе. Сейчас такой впрыск не используется.
  2. Парный, он же попарно-параллельный. В этом типе форсунки работают парами. Интересно, что только одна из них подает топливо непосредственно в такте впуска, у второй же такт не совпадает. Но поскольку двигатель – 4-тактный, с клапанной системой газораспределения, то несовпадение впрыска по такту на работоспособность мотора влияния не оказывает.
  3. Фазированный. В этом типе ЭБУ подает сигналы на открытие для каждой форсунки отдельно, поэтому впрыск происходит с совпадением по такту.

Примечательно, что современная инжекторная система подачи топлива может использовать несколько типов впрыска. Так, в обычном режиме используется фазированный впрыск, но в случае перехода на аварийное функционирование (к примеру, один из датчиков отказал), инжекторный двигатель переходит на парный впрыск.

Обратная связь с датчиками

Одним из основных датчиков, на показаниях которого ЭБУ регулирует время открытия форсунок, является лямбда-зонд, установленный в выпускной системе. Этот датчик определяет остаточное (не сгоревшее) количество воздуха в газах.

Эволюция датчика лямбда-зонд от Bosch

Благодаря этому датчику обеспечивается так называемая «обратная связь». Суть ее заключается вот в чем: ЭБУ провел все расчеты и подал импульс на форсунки. Топливо поступило, смешалось с воздухом и сгорело. Образовавшиеся выхлопные газы с не сгоревшими частицами смеси выводится из цилиндров по системе отвода выхлопных газов, в которую установлен лямбда-зонд. На основе его показаний ЭБУ определяет, правильно ли были проведены все расчеты и при надобности вносит корректировки для получения оптимального состава. То есть, на основе уже проведенного этапа подачи и сгорания топлива микроконтроллер делает расчеты для следующего.

Стоит отметить, что в процессе работы силовой установки существуют определенные режимы, при которых показания кислородного датчика будут некорректными, что может нарушить работу мотора или требуется смесь с определенным составом. При таких режимах ЭБУ игнорирует информацию с лямбда-зонда, а сигналы на подачу бензина он отправляет, исходя из заложенной в карты информации.

На разных режимах обратная связь работает так:

  • Запуск мотора. Чтобы двигатель смог завестись, нужна обогащенная горючая смесь с увеличенным процентным содержанием топлива. И электронный блок это обеспечивает, причем для этого он использует заданные данные, и информацию от кислородного датчика он не использует;
  • Прогрев. Чтобы инжекторный двигатель быстрее набрал рабочую температуру ЭБУ устанавливает повышенные обороты мотора. При этом он постоянно контролирует его температуру, и по мере прогрева корректирует состав горючей смеси, постепенно ее обедняя до тех пор, пока состав ее не станет оптимальным. В этом режиме электронный блок продолжает использовать заданные в картах данные, все еще не используя показания лямбда-зонда;
  • Холостой ход. При этом режиме двигатель уже полностью прогрет, а температура выхлопных газов – высокая, поэтому условия для корректной работы лямбда-зонда соблюдаются. ЭБУ уже начинает использовать показания кислородного датчика, что позволяет установить стехиометрический состав смеси. При таком составе обеспечивается наибольший выход мощности силовой установки;
  • Движение с плавным изменением оборотов мотора. Для достижения экономичного расхода топлива при максимальном выходе мощности, нужна смесь со стехиометрическим составом, поэтому при таком режиме ЭБУ регулирует подачу бензина на основе показания лямбда-зонда;
  • Резкое увеличение оборотов. Чтобы инжекторный двигатель нормально отреагировал на такое действие, нужна несколько обогащенная смесь. Чтобы ее обеспечить, ЭБУ использует данные карт, а не показания лямбда-зонда;
  • Торможение мотором. Поскольку этот режим не требует выхода мощности от мотора, то достаточно, чтобы смесь просто не давала остановиться силовой установке, а для этого подойдет и обедненная смесь. Для ее проявления показаний лямбда-зонда не нужно, поэтому ЭБУ их не использует.
Читать еще:  Что такое мощность двигателя и крутящий момент двигателя автомобиля

Как видно, лямбда-зонд хоть и очень важен для работы системы, но информация с него используется далеко не всегда.

Напоследок отметим, что инжектор хоть и конструктивно сложная система и включает множество элементов, поломка которых сразу же сказывается на функционировании силовой установки, но она обеспечивает более рациональный расход бензина, а также повышает экологичность автомобиля. Поэтому альтернативы этой системе питания пока нет.

Инжекторные двигатели

Вместо недавно повсеместно распространенных карбюраторных двигателей сейчас в основном используются инжекторные или впрысковые двигатели. Принцип их работы относительно прост и чрезвычайно экономичен. Однако, чтобы оценить преимущество инжектора, нужно сначала разобраться, почему они пришли на смену карбюраторам.

Карбюратор служит для подачи топлива во впускной коллектор, где оно уже смешивается с воздухом, а оттуда распределяется в камеры сгорания поршней. На подачу и смешивание топлива с воздухом израсходуются силы двигателя – до десяти процентов. Бензин всасывается в коллектор благодаря разнице в давлении в атмосфере и коллекторе, а чтобы поддерживать нужный уровень давления, как раз и расходуются ресурсы двигателя.

Кроме этого у карбюратора есть и масса других недостатков, например, когда через карбюратор проходит слишком много топлива, он просто физически не успевает направить его через узкую горловину в коллектор, в результате чего карбюратор начинает коптить. Если же топливо ниже определенного уровня, то двигатель попросту не тянет и глохнет – знакомая многим ситуация.

Принцип работы инжектора

Инжектор, в принципе, исполняет в двигателе ту же работу, что и карбюратор – подает топливо в камеры сгорания поршней. Однако происходит это не из-за всасывания бензина в коллектор, а методом впрыска топлива через форсунки непосредственно в камеры сгорания или в коллектор, и здесь же происходит смешивание топлива с воздухом.

Мощность инжекторных двигателей в среднем на 10 процентов выше, чем карбюраторных.

Инжекторы делятся на два основных вида:

  • моновпрыск – топливо подается через форсунки в коллекторе, а затем распределяется непосредственно в камеры сгорания;
  • распределенный впрыск – в головке цилиндров имеется форсунка для каждого поршня и смесь топлива с воздухом происходит в камере сгорания.

Инжекторные двигатели с распределенным впрыском являются самыми экономичными и мощными. Подача бензина происходит в момент открытия впускного клапана.

Преимущества инжектора

Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки на двигатель, как только увеличиваются обороты, впрыск производится чаще.

Автомобили с впрысковой системой легче заводятся, увеличивается динамический момент двигателя. Инжектор меньше реагирует на погодные условия, ему не требуется длительное прогревание при минусовых температурах воздуха.

Инжекторы более “дружелюбны” к экологии, уровень выбросов вредных веществ на 50-70 процентов ниже, чем у карбюратора.

Также они более экономны, поскольку топлива расходуется ровно столько, сколько нужно для бесперебойной работы двигателя в данный момент.

Недостатки впрысковых систем

К недостаткам можно отнести тот факт, что для нормальной работы двигателя требуется слаженная работа нескольких электронных датчиков, которые контролируют разные параметры и передают их на главный процессор бортового компьютера.

Высокие требования к чистоте топлива – узкие горлышки форсунок очень быстро будут забиваться, если пользоваться некачественным бензином.

Ремонт обходится очень дорого, а некоторые элементы вообще не подлежат восстановлению.

Как видим, ни одна система не лишена недостатков, однако преимуществ у инжектора значительно больше и именно из-за этого инжекторные двигатели пришли на замену карбюраторным.

Очень наглядное видео, в 3D, о принципе работы инжекоторного двигателя.

В данном видео вы узнаете о принципе работы системы питания инжекторного двигателя.

Купить инжекторные агрегаты и двигатели ВАЗ

Производители моторов для отечественных машин следуют новым технологиям, переходя с изготовления карбюраторных ДВС к производству инжекторных устройств. Автовладельцы предпочитают купить инжекторный двигатель ВАЗ из-за его технических показателей. Мотор обладает большей мощностью, экономится горючее, ресурс инжекторного ДВС гораздо больше, чем у карбюраторных моделей.

Эти качества стали возможны за счет применения иной системы подача бензина. Топливо проходит через форсунки за счет принудительного впрыска и поступает во впускной коллектор или цилиндр.
Мастера DETAL-PARTNER.COM считают лучшими устройствами для отечественных моделей именно инжекторные двигатели на ВАЗ, купить их предлагается, выбрав оборудование в каталоге сайта.

Устройство и принцип работы

В цехах ПАО «АВТОВАЗ» на все модификации ЛАДА, включая «Ларгус» и «Калина», устанавливают моторы, собранные по одному принципу. Оборудование проходит сборку на конвейере, двигатель состоит из следующих узлов:
• датчики, информирующие водителя о дозировании бензина, впрыске его в цилиндр и появлении искры зажигания. Это также датчики расхода воздуха, положения коленчатого вала, температуры охлаждающей жидкости, детонации и положения заслонки дросселя;
• контроллер инжектора анализирует информацию, полученную от датчиков, и управляет исполнительными механизмами;
• топливные форсунки, насос и система зажигания являются исполнительными агрегатами, запускающими мотор;
• каталитический анализатор способствует сокращению в составе выхлопных газов окисей углерода и азота, трансформируя их в углеводороды.

Читать еще:  Двигатель zzr 1100 1 поколение чем отличается от 2

Оригинальные заводские двигатели, производимые в Тольятти, работают по единому принципу тактов. Через каждый такт производится определенная операция: цилиндры заполняются топливом, поршень сжимает цилиндр, обеспечивая ДВС рабочий ход. Механическая энергия образуется путем детонации горючего. На последнем такте отработанные вещества выходят в атмосферу, циклы повторяются вновь.

Предложение купить двигатели и другие запчасти на ВАЗ от производителя

Интернет-магазин предоставляет автовладельцам возможность купить ДВС для ВАЗ, инжектор служит лучшим выбором для российских машин. К услугам покупателей удобный сервис и отличное качество продукции, кроме того:
• реализуем новые двигатели с документами изготовителя, свидетельствующими о проведенных заводских проверках их исправности;
• консультируем покупателей по вопросам выбора ДВС: рассказываем о технических характеристиках моторов, стоимости, их плюсах и минусах;
• предлагаем оформить и оплатить товар любым удобным для заказчика способом: на сайте, через электронные кошельки, по карте;
• доставка заказов по России осуществляется в кратчайшие сроки. Бесплатно до терминала и силами надежных транспортных партнеров;
• предлагаем цены от производителя, без дополнительных накруток, предоставляем гарантию на продукцию в течение полугода.

Заключайте договор с надежной компанией, мы поставим оборудование оригинального качества!

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного

Каждый автолюбитель, который интересовался устройством своего автомобиля, знает, что современные бензиновые двигатели оснащаются карбюратором либо топливным инжектором. Однако если взять первого встречного водителя и задать ему вопрос, чем же различаются эти системы, внятного ответа вы с большой долей вероятности не получите. Общая эрудиция, как правило, ограничивается тем, что системы выполняют одинаковую функцию – в них формируется горючая смесь для подачи в двигатель.

Итак, чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного? Как они функционируют? Этим вопросам посвящена наша заметка.

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.

Чем отличается инжектор от карбюратора

В карбюраторе в ходе рабочего цикла формируется насыщенная воздушно-топливная смесь, которая необходима двигателю для работы. В двигатель при этом поступает равное количество смеси, вне зависимости от того, на скольких оборотах в конкретный момент работает «сердце» автомобиля. В связи с этим системой потребляется большое количество топлива и, следовательно, окружающая среда излишне загрязняется выхлопными газами.

При использовании инжекторных систем в двигатель подаётся обеднённая воздушно-топливная смесь в дозировке, рассчитанной центральным блоком управления. Точная дозировка позволяет существенно сократить расход, обеспечить экономию средств и снизить объём вредных выбросов в атмосферу.

Использование инжектора позволяет в современных проектах добиться увеличения мощностей двигателя до 10% и модернизировать динамические свойства машины. Инжектор не подвержен воздействию перепадов температур, он не замерзает в холодный осенне-зимний период и не перегревается в летнюю жару. Однако инжектор более «придирчив» к качеству горючего, чем карбюратор.

При этом стоит отметить, что «кормить» карбюратор низкокачественным топливом также не рекомендуется, чтобы избежать серьёзных проблем с ходовой частью. Он может быть неприхотлив в обслуживании, по сравнению с инжектором, но только при условии, что водитель заправляет авто исключительно качественным горючим. В суровых российских реалиях такие системы подвержены частым поломкам в результате использования бензина низкого качества. К плюсам в такой ситуации стоит отнести возможность самостоятельно провести ремонт и доступную стоимость запчастей для агрегата.

Инжектор, напротив, ломается реже и в целом более надёжен, но его ремонт представляет собой сложную процедуру. Провести диагностику без специального сервисного оборудования не представляется возможным, а замена узлов может потребовать серьёзных капиталовложений.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector