Инжектор что это такое в автомобиле: что это, значение, принцип работы

Инжектор что это такое и в чём секрет популярности систем впрыска?

Автомобиль

12.07.2017

0 990 2 minutes read

С приходом в мир бензинового моторостроения инжекторные системы впрыска топлива сотворили революцию, вытеснив устаревшие карбюраторные механизмы. Тому масса причин, о которых, конечно же, поговорим в этой статье, а главный вопрос сегодняшней публикации: инжектор что это такое и как устроен?

Оглавление

• 1 Инжектор и его история становления
• 2 Секрет — инжектор что это такое, раскрыт
• 3 Карбюраторы против инжекторов: кто кого?

Инжектор и его история становления

Что такое инжектор? Инжектор нужен бензиновому двигателю внутреннего сгорания, чтобы образовывать топливно-воздушную смесь и подавать её непосредственно в камеры сгорания или во впускной коллектор.

Этот процесс контролируется электроникой, что позволяет выдерживать строгую дозировку горючего, рассчитанную в зависимости от режима работы мотора и нагрузки на него, что, к сожалению, карбюраторам не под силу.

Именно этот нюанс стал решающим в судьбе последних и навсегда отправил их на лавку запасных.

Дабы у вас сложилась полная картина о том, что такое инжектор, нужен небольшой экскурс в историю бензиновых агрегатов.

Всё началось очень давно, в 1951 году. Специалисты небезызвестного концерна Bosch укомплектовали этой инновационной по меркам того времени системой впрыска небольшое купе забытой марки Goliath.

Идею тут же подхватили в Mercedes, но электроника, которая необходима для работы инжектора, в те годы была такой же экзотикой, как и полёт в космос, поэтому массового распространения подобные системы не получили, и своё изобретение «бошовцы» отложили в долгий ящик до лучших времён.

И такие времена настали спустя 20 лет, когда электроника стала более доступной и дешёвой. С 70-х годов инжектор начал победоносное шествие по автопрому, начисто вытеснив старые неэкономные карбюраторы из-под капотов машин.

Секрет — инжектор что это такое, раскрыт

Вполне логично, что у вас возник следующий вопрос: инжектор как работает и как устроен?

В первую очередь хотелось бы прояснить, что под инжектором понимают узел, который впрыскивает горючее в камеру сгорания или впускной коллектор.

Отчасти это верно, но гораздо корректней называть его форсункой, а понятие инжектор распространять на всю систему. А состоит она из таких основных частей:

• электронный блок управления;
• бензонасос;
• всевозможные датчики;
• форсунки инжектора;
• регуляторы давления.

Ключевым элементом, даже можно сказать мозгом всей системы является, конечно же, блок управления, напичканный умной электроникой.

От него и зависит ответ на вопрос – инжектор как работает. На основе данных, получаемых от россыпи датчиков (датчика расхода воздуха, положения дроссельной заслонки, оборотов коленвала, лямбда-зонда и тд.) вычисляет, сколько нужно топлива мотору в конкретный момент времени.

Определив величину, он подаёт команды бензонасосу, регуляторам давления в топливной системе и, конечно же, форсункам. Это происходит в считанные доли секунды и в чётко выверенные моменты времени.

Карбюраторы против инжекторов: кто кого?

Итак, с вопросом «инжектор что это такое» мы, похоже, более-менее разобрались, осталось выяснить в чём же их преимущество над карбюраторными схемами питания двигателя. На самом деле практически во всём.

• инжекторные системы намного экономнее карбюраторных. Выигрыш по расходу горючего достигает 40%;
• высокая экологичность, благодаря электронике, которая знает, сколько топлива сгорело в камерах сгорания;
• высокая надёжность конструкции по сравнению с карбюраторами, содержащими множество мелких механических деталей;
• низкая восприимчивость к перепадам температур;
• инжекторный впрыск позволяет выжать из мотора больше лошадиных сил.

Наверное, чуть ли не единственное преимущесво карбюраторов заключается в их всеядности.

Эти механизмы могут одинаково хорошо работать с бензином самого разного качества, чего не скажешь об инжекторах, а если точнее – форсунках, которые засоряются и портятся, если заправлять машину «левым» топливом.

Надеюсь, друзья, я приоткрыл вам тайну инжектора, чем он заслужил свою популярность в двигателестроении.

На эту тему на блоге много статей о разных системах, к примеру: Система впрыска Motronic, система Common Rail, система впрыска TFSI.

Спасибо, что вы с нами, подписывайтесь на блог, и не пропускайте свежие и интересные статьи.

Статьи по теме

принцип работы форсунки, как работает механический инжектор

17

Ещё совсем недавно большинство автомашин функционировали только на карбюраторных двигателях. Новые машины сегодня с карбюратором не выпускают: узлы питания для двигателя полностью заменили на инжекторные системы.
Инжектор – это специальная система, подающая топливо. Базируется она на принудительном дозировании горючего, которое впрыскивается в каналы впускного коллектора либо прямо в цилиндр.

Как устроен и для чего нужен инжектор автомобиля

Инжектор (от «injection», что значит – впрыск либо, собственно, инъекция) – самая распространенная электронно-механическая узловая система (либо отдельная форсунка) в автомобиле производстве. Она устанавливается на мотор и осуществляет подачу топлива.
Устроен инжектор несложно (следует лишь разобраться в деталях). Сложность представляет само функционирование системы. Основные ее элементы:

• электронный блок управления;
• электро-бензонасос;
• стабилизаторы давления;
• форсунки.

Каков принцип действия инжектора? Он важен как распределяющий горючее впрыскиватель. Именно в этом и состоит главное его отличие от карбюратора, который смешивает топливо с воздухом и подает заданное количество полученной смеси в действующие цилиндрические полости двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Благодаря инжектору достигается оптимальный уровень экономичности и производительности в процессе работы автомобиля.

Принцип работы инжектора

Рассмотрим подробнее принцип работы механического инжектора. Поначалу датчик измеряет массу поступающего в инжектор воздуха. Полученные данные передаются системой в управленческий блок. Туда же поступает информация от иных датчиков, например, измерителей:

• быстроты движения коленного вала;
• температуры.

Затем система считает, сколько и чего требуется для функционирования двигателя.

В финальной стадии инжектор продолжительными электро-зарядами воздействует на форсунки, которые открываются и подают бензин из магистралей в коллектор. Наиболее сложная работа происходит в управленческом блоке. Именно потому и называют его мозгом всей системы.

Особенности работы форсунок инжектора

По сути, форсунка являет собой заполненную бензином емкость. Горючее под высоким давлением идет из топливной магистрали.

Каков принцип работы форсунки инжектора? С одной стороны топливо подается через специальную фильтровальную сетку. С другой, оно уже распыленное, проходит в действующую зону двигателя. Но это если на клапане форсунки имеется заданное напряжение.

Плюсы и минусы инжекторов

У любого устройства могут быть определенные недостатки. Это неизбежно. Не является исключением из правила и инжектор. И все же плюсов у системы гораздо больше. Стоит рассмотреть главные сильные стороны:

• повышается мощность транспортного средства;
• снижена токсичность выхлопных газов;
• существенно экономится горючее;
• автомобиль защищен от угона;
• отсутствует регулировка подачи топлива в ручном режиме.

Отличительным свойством карбюраторов являлось то, что топливо они не экономили, расход был большим. Инжектор же позволяет уменьшить расходы, при чем функциональные обороты снижаются, повышая мощность мотора. Запуск двигателя стал делом более упрощенным – превратился в автоматизированный.

Однако, следует учитывать и определенные минусы системы:

• особенности диагностирования;
• требования к качеству горючего;
• повышенное внутри инжекторное давление.

Владельцу авто придется пользоваться исключительно качественным топливом, иначе форсунки забьются несгораемыми остатками.

Диагностирование и ремонтные работы смогут осуществить профессионалы СТО, поскольку неосведомленному человеку своими силами разобраться с электронной системой будет крайне сложно.
Также стоит отметить, что система, зависящая от электропитания, является весьма чувствительной к нередким перепадам напряжения.

Виды инжекторных систем

Инжекторная система состоит из множества электронных элементов, а весь функционал ее – под контролем специального контроллера. На этом базируется устройство и принцип работы инжектора.
Существует 3 вида инжекторных систем. Различаются они по способу подачи топлива.

Центральная

На сегодняшний день является устаревшей. Ее суть состоит в том, что горючее впрыскивается в определенном участке (это вход во впускающий коллектор). Там оно перемешивается с воздухом, а далее происходит распределение по цилиндрам. Функционирование центральной инжекторной системы весьма схоже с работой карбюратора, с той лишь разницей, что горючее поступает под давлением.

Распределенная

Она наиболее оптимальна и применяется на многих автомашинах. У данного инжектора горючее подается для всех цилиндров отдельно, хотя впрыскивается также во впуск-коллектор.

Система непосредственного впрыска
Это самая совершенная на сегодня система. Отличительной особенностью ее является следующее: топливо поступает именно в цилиндры, а там уже смешивается с воздухом. По принципу функционирования данная система весьма походит на дизельную.

Каковы симптомы неисправных топливных форсунок?

Что такое топливные форсунки?

Топливные форсунки впрыскивают топливо в двигатель автомобиля с помощью клапанов с электронным управлением, способных открываться и закрываться много раз в секунду. Они оснащены распылительной форсункой, которая равномерно распределяет бензин или дизельное топливо для оптимального сгорания и эффективности.

Форсунки были представлены в качестве замены старой карбюраторной системы, поскольку они позволяют двигателям работать с большей топливной экономичностью и помогают снизить выбросы.

Автомобиль обычно имеет одну топливную форсунку на цилиндр. Итак, если вы водите автомобиль с четырьмя цилиндрами, у него, скорее всего, будет четыре топливных форсунки.

Как работают топливные форсунки?

Топливные форсунки регулируют объем топлива, подаваемого в камеру сгорания, обеспечивая впрыск нужного количества в нужное время. Размещенные внутри каждого цилиндра, они подают топливо в нужный момент и в нужном количестве, чтобы обеспечить выходную мощность и максимальную эффективность.

• Топливный насос подает бензин или дизельное топливо по топливопроводам к форсункам.
• ECU (блок управления двигателем) использует датчики для определения правильного момента включения форсунок и распыления топлива в камеру сгорания.
• Когда ЭБУ активирует форсунку, топливо под давлением впрыскивается в камеру сгорания через форсунки. Поскольку форсунки настолько малы, топливо распыляется, что способствует более эффективному его сгоранию.

Посмотрите наше видео ниже, чтобы узнать больше о том, как работают топливные форсунки…

Типы систем впрыска топлива

По мере развития технологий появились различные варианты систем впрыска топлива, и инженеры придумали новые способы повышения эффективности работы форсунок. Давайте посмотрим на различные типы систем, как они работают и их преимущества ниже.

Одноточечный впрыск топлива

Одноточечные топливные форсунки, также известные как дроссельные, являются наиболее простым типом системы впрыска. Представленные вместо карбюратора одноточечные топливные форсунки недороги и просты в обслуживании, хотя им не хватает точности и эффективности других систем впрыска.

Многоточечный впрыск топлива

Многоточечный впрыск топлива относится к наиболее широко используемым типам систем впрыска. Они расположены в каждом цилиндре рядом с впускным отверстием, где они подают испаряющееся топливо прямо в камеру сгорания. Они более точны и точны, чем одноточечные форсунки, и значительно упрощают достижение правильного соотношения топлива и воздуха в двигателе.

Последовательный впрыск топлива

Последовательный впрыск топлива — это тип многоточечного впрыска топлива, при котором форсунки могут срабатывать независимо друг от друга, а не все сразу. Подобно свечам зажигания, эти форсунки срабатывают одна за другой, сокращая время задержки и повышая эффективность подачи топлива. Это улучшает экономию топлива и помогает снизить выбросы.

Признаки и симптомы неисправной топливной форсунки

Иногда топливные форсунки могут выходить из строя, что влияет на их работу или приводит к поломке. Это часто происходит из-за того, что они забиваются мусором, хотя некоторые механические и электрические проблемы также могут повлиять на топливные форсунки.

Здесь мы рассмотрим некоторые общие признаки и симптомы, связанные с неисправной топливной форсункой.

Сигнальная лампа «Проверьте двигатель»

Наиболее распространенным признаком неисправной топливной форсунки является сигнальная лампа «Проверьте двигатель», которая появляется на приборной панели. Как только инжектор не делает то, что должен, загорается этот индикатор. (Другими словами, если он добавляет слишком много или слишком мало.)

Хотя существует несколько различных причин, по которым может загораться индикатор проверки двигателя, это может быть связано с топливной форсункой. ЭБУ включает сигнальную лампу, когда форсунка подает слишком много или слишком мало топлива.

Пропуски зажигания или вибрация двигателя

В вашем автомобиле часто случаются пропуски зажигания? Или, может быть, есть задержка после нажатия на педаль акселератора? Оба этих симптома могут быть вызваны неисправной топливной форсункой, скорее всего, засорением или закупоркой форсунки.

Если форсунка не может подать дозу топлива, запрошенную ЭБУ, топливно-воздушная смесь в камере сгорания будет отключена, что может привести к пропуску зажигания или внезапному падению ускорения. Вот почему так важно содержать топливные форсунки вашего автомобиля в чистоте и не засорять их.

Грубый холостой ход

Если шум вашего автомобиля на холостом ходу изменился и стал более грубым, возможно, топливные форсунки не подают топливо должным образом. Как и в случае пропусков зажигания, это обычно связано с засорением форсунок частицами, которые мешают распылению и распылению топлива.

Грубый шум на холостом ходу может быть вызван несколькими неисправностями, в том числе неисправной свечой зажигания или загрязненным воздушным фильтром, но забитые форсунки являются одной из наиболее распространенных причин этого.

Двигатель глохнет

Ваш двигатель случайно глохнет или глохнет без каких-либо ваших действий, чтобы вызвать это? Это может быть связано с недостатком топлива, поступающего в двигатель от форсунок. Если в камеру сгорания поступает слишком мало топлива, ЭБУ останавливает двигатель, что приводит к его остановке.

Остановка двигателя в результате отказа форсунки обычно происходит, когда форсунки сильно засорены или когда происходит утечка топлива в месте соединения форсунки с топливопроводами.

Утечка топлива

Если вы чувствуете сильный запах топлива во время вождения, и в вашем автомобиле проявляются другие симптомы из этого списка, возможно, вы столкнулись с утечкой топлива. Утечки топлива могут происходить в месте соединения форсунки с форсункой, а также на самой форсунке, если она старая и не обслуживалась должным образом.

Проверив топливную форсунку, вы сможете определить, была ли утечка, потому что топливо будет на форсунке или рядом с ней.

Вы также можете заметить падение уровня топлива.

Низкий расход топлива

Неисправная топливная форсунка может привести к значительному снижению расхода топлива. Это связано с тем, что ECU запрашивает больше топлива от форсунки, но не получает его в камеру сгорания. Чем меньше топлива попадает в двигатель, тем ниже расход топлива.

Вы можете столкнуться с плохой экономией топлива, если форсунки забиты или негерметичны.

Неудачное ТО по причинам выбросов

В связи с тем, что тысячи автомобилей не прошли ТО по причинам выбросов, водители должны сделать все возможное, чтобы уменьшить объем вредных выбросов, производимых их автомобилем, перед ТО, а также убедиться, что топливные форсунки чистые и ухоженные играет большую роль в этом.

Когда форсунка не подает топливо должным образом, это мешает топливно-воздушной смеси в камере сгорания. В результате часть топлива не сгорает, а это означает, что в выхлопную систему направляется больше вредных выбросов.

Если вы хотите попытаться уменьшить выбросы перед ТО, проверка и очистка топливных форсунок является важной задачей технического обслуживания.

Обслуживание топливных форсунок

Самый простой способ очистки и обслуживания топливных форсунок — использование очистителей топливной системы Redex. Наш ассортимент специальных чистящих средств, доступных как для бензиновых, так и для дизельных двигателей, удаляет частицы из топливных форсунок, которые могут вызывать их засорение.

Если вы хотите конкретно сократить выбросы, либо перед техосмотром, либо просто для защиты окружающей среды, вам стоит обратить внимание на наши усовершенствованные продукты и новые специальные понизители выбросов.

Что такое топливная форсунка?

Компания Bosch создала форсунку для дизельного топлива в 1920 году в ответ на растущий спрос на топливо и цены на него.

С момента введения впрыска топлива в транспортных средствах скорость и ускорение многих преувеличены, в результате чего усовершенствования в технологии сделали двигатели более экономичными, эффективными и создали более высокую мощность. Эта технология, хотя и обновленная, сегодня используется как в дизельных, так и в бензиновых двигателях.

Что такое топливная форсунка?

Топливная форсунка — это устройство для распыления и впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания. Форсунка распыляет топливо и нагнетает его непосредственно в камеру сгорания в определенный момент цикла сгорания. Более новые форсунки также могут измерять количество топлива в соответствии с указаниями и контролем электронного модуля управления (ECM). Бензиновые топливные форсунки теперь выступают в качестве альтернативы карбюратору, в котором воздушно-топливная смесь всасывается за счет разрежения, создаваемого ходом поршня вниз.

Как правило, форсунки для дизельного топлива устанавливаются в головке двигателя с наконечником внутри камеры сгорания, размер отверстий, количество отверстий и углы распыления могут варьироваться от двигателя к двигателю.

Бензиновые форсунки могут быть установлены во впускном коллекторе (многоточечный впрыск, корпус дроссельной заслонки или, в последнее время, непосредственно в камеру сгорания (GDI).

Зачем нам нужны топливные форсунки?

Топливные форсунки являются необходимыми компонентами двигателя, потому что :

· Принцип работы двигателей внутреннего сгорания гласит, что чем лучше качество топливно-воздушной смеси, тем лучше сгорание, что обеспечивает более высокий КПД двигателя и более низкий уровень выбросов. 0007

· Неэффективное смешивание топлива и воздуха, обеспечиваемое карбюраторами, оставляет различные несгоревшие частицы внутри камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания. Это приводит к неправильному распространению пламени сгорания из-за неисправности, известной как «детонация», а также к более высоким выбросам.

· Несгоревшее топливо в виде углерода или несгоревших газов и частиц внутри камеры сгорания отрицательно влияет на эффективность (пробег) и выбросы автомобиля. Чтобы избежать этого, модернизированная технология впрыска топлива стала необходимой.

Типы топливных форсунок

Развитие технологий впрыска топлива привело к появлению различных схем впрыска топлива, таких как впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки, многоточечный впрыск топлива, последовательный впрыск топлива и непосредственный впрыск, которые варьируются в зависимости от области применения.

Основы впрыска топлива

Существует 2 типа топливных форсунок:

1. Форсунки для дизельного топлива

Современные форсунки для дизельного топлива используются для непосредственного распыления и впрыскивания или распыления дизельного топлива (более тяжелого топлива, чем бензин). в камеру сгорания дизельного двигателя для воспламенения от сжатия (без свечей зажигания).

Для форсунок дизельного топлива требуется гораздо более высокое давление впрыска (до 30 000 фунтов на кв. дюйм), чем для бензиновых форсунок, поскольку дизельное топливо тяжелее бензина, и для распыления топлива требуется гораздо более высокое давление.

2. Бензиновые топливные форсунки

Бензиновые топливные форсунки используются для впрыска или распыления бензина непосредственно (GDI) или через впускной коллектор (многопортовый) или корпус дроссельной заслонки в камеру сгорания для воспламенения от искры.

Конструкция бензиновых форсунок различается в зависимости от типа… в более новых форсунках GDI используется сопло с несколькими отверстиями, а в многоканальном корпусе дроссельной заслонки используется сопло с бессмысленным стилем. Давление впрыска бензина намного ниже, чем у дизеля… 3000 фунтов на квадратный дюйм для GDI и 35 фунтов на квадратный дюйм для типа Pinter.

Основы дозирования топлива — форсунки

Существует 2 типа дозирования топлива (контроль продолжительности впрыска, давления и времени подачи топлива) топливных форсунок. Современные двигатели имеют до 5 впрысков в каждом цикле сгорания… чтобы извлечь выгоду из эффективности и сокращения выбросов.

1. Топливные форсунки с механическим управлением

Механические топливные форсунки, в которых управление скоростью, количеством, синхронизацией и давлением топлива осуществляется механически с использованием пружин и плунжеров. Эти детали получают сигнал от кулачка или топливного насоса высокого давления.

2. Топливные форсунки с электронным управлением

Эти топливные форсунки имеют электронное управление, когда речь идет о количестве топлива, давлении и времени. Электронный соленоид получает данные от электронного модуля управления (ECM) автомобиля.

Конструкция топливных форсунок

Упрощенная конструкция топливной форсунки напоминает насадку садового шланга, которая используется для распыления воды на траву. Ту же задачу выполняет топливная форсунка, но разница в том, что вместо воды топливо распыляется и «распыляется» внутри двигателя, пробивая себе путь в камеру сгорания.

Давайте разберемся в конструкции и работе топливной форсунки, рассмотрев топливные форсунки как с механическим, так и с электронным управлением.

Топливная форсунка с механическим управлением

Топливная форсунка с механическим управлением состоит из следующих частей:

· Корпус форсунки — внешний корпус или «оболочка», внутри которой расположены все остальные части форсунки. Внутренняя часть корпуса форсунки должна содержать точно спроектированный капилляр или канал, через который топливо под высоким давлением из топливного насоса может течь для распыления и впрыска.

· Плунжер. В топливной форсунке может использоваться поршень, который используется для открытия или закрытия форсунки под действием давления топлива. Он управляется комбинацией пружин и прокладок.

· Пружины. Внутри топливных форсунок с механическим управлением используются одна или две пружины. К ним относятся:

1. Пружина плунжера. Движение плунжера вперед и назад контролируется пружиной плунжера, которая сжимается из-за повышенного давления топлива. Когда давление топлива внутри топливной форсунки увеличивается до уровня, превышающего заданную комбинацию пружины и регулировочной шайбы, игла в форсунке поднимается, топливо распыляется и впрыскивается, а по мере снижения давления форсунка закрывается.

2. Основная пружина. Основная пружина используется для управления давлением открытия впрыска. Основная пружина действует против действия давления топлива, создаваемого топливным насосом.

Топливная форсунка с электронным управлением

Это «умный» тип топливной форсунки, которая управляется электронным блоком управления (ECM) двигателя, также известным как мозг современных двигателей.

Топливные форсунки с электронным управлением состоят из следующих частей:

· Корпус форсунки. Так же, как и в топливной форсунке с механическим управлением, корпус форсунки этого типа представляет собой точно спроектированную полую оболочку, внутри которой расположены все остальные компоненты.

· Плунжер. Как и в топливных форсунках с механическим управлением, плунжер может использоваться для открытия и закрытия форсунки, но в топливных форсунках с электронным управлением открытие форсунки управляется электронным способом с помощью электромагнитов или соленоидов.

· Пружина. Так же, как и в топливной форсунке с механическим управлением, пружина плунжера используется для удержания плунжера в его положении до тех пор, пока не будет достигнуто давление впрыска, а затем, при необходимости, для закрытия сопла топливной форсунки.

· Электромагниты. В отличие от топливных форсунок с механическим управлением, форсунки этого типа оснащены электромагнитами или соленоидами вокруг плунжера, которые управляют открытием форсунки. Это делается путем получения электронного сигнала от электронного модуля управления двигателем через электронное соединение, соединяющее топливную форсунку с электронным модулем управления двигателем.