14Июл

Как устроен инжектор: принцип работы и устройство инжекторных систем

14 Июл 1996 alexxlab Комментировать

Как устроен инжектор и принцип его работы

Содержание:

  • Определение понятия
  • История создания
  • Типы форсунок
  • Устройство системы
  • Принципы работы
  • Преимущества и недостатки
  • Заключение

Карбюраторные автомобили давно сменили более мощные инжекторные. Но принцип работы этой системы пока знают не все водители. Устройство инжектора не сложное, достаточно разобраться в его деталях и их функционировании. 

Определение понятия

Начинающим водителям сначала нужно разобраться в том, что такое инжектор в автомобиле. И только после этого следует узнать о принципах его работы. Инжектор – это система или отдельная форсунка, установленная на мотор. Он необходим для распределения топлива – впрыскивает его в цилиндры или впускной коллектор. Именно в этом и заключается его отличие от карбюратора.  

В зависимости от места установки системы инжекторы делятся на несколько видов. Но любой из них может обеспечить точечную подачу топлива в автомобильный мотор или его положение в камере сгорания, где затем образуется топливно-воздушная смесь. 

Не имеет значения, на каком топливе ездит автомобиль. Инжектор справляется как с бензином, так и с дизелем. 

История создания

Впервые инжектор был установлен в 1951 году компанией Бош на купе Голиаф 700 Спорт. А через три года Мерседес начали ставить систему на свои машины. Первые опыты использования инжектора оказались успешными. 

Но на самом деле такая установка применялась еще раньше – в 30-х годах, но только на боевой авиации. Первые устройства назвать идеальными сложно, так как они мало увеличивали мощность мотора. А об экономии топлива или охране окружающей среды в то время практически не заботились. 

В 1940-х об инжекторах из-за небольшого КПД забыли на время, так как появились реактивные двигатели. Не считая усилий компаний Мерседес и Бош, активно использовать систему начали только в 80-х. Тогда производители автомобилей внедряли устройство в свои машины. 

В то время уже значительно внимание уделялось снижению количества выбрасываемых в атмосферу газов. Из-за этого требования многие инженеры решили восстановить и модернизировать старые модели форсунок. Они быстро поняли, как работает инжектор, разобрались с его устройством и внедрили его в массовое производство. Результаты не заставили себя долго ждать – большинство современных машин работают именно на такой системе. 

Типы форсунок

Существует всего два вида форсунок – электронные и механические. Первый вариант более простой. В механическом инжекторе топливо идет сразу к форсункам, с помощью блока управления оно дозируется и отправляется в камеру сгорания. Именно такой инжектор устанавливают на современных автомобилях. Он дает возможность часто пользоваться машиной. 

В механической форсунке нет электронного блока управления. Дозировкой топлива занимаются распределительные клапаны. Они подготавливают очередную порцию в зависимости от уровня открытости системы. Таким было устройство инжектора, произведенного в 30-х годах. Но механические системы встречаются и сегодня – они установлены на старых автомобилях. 

Стоит более детально рассмотреть электронные форсунки. Они делятся на подвиды:

 электромагнитные;

 электрогидравлические;

 пьезоэлектрические. 

Электромагнитные форсунки используются в бензиновых двигателях. У них простая конструкция, основные детали – электромагнитный клапан с иглой и сопло. Блок управления позволяет контролировать работу инжектора, а также обеспечивает напряжение на обмотке клапана в подходящий момент. 

Электрогидравлические форсунки подходят для дизельных двигателей. Это клапаны с камерами управлениями и двумя типами дросселей – впускными и сливными. Устройство инжектора этого вида основано на давлении топлива в каждый момент работы автомобиля. Блок управления у таких форсунок электронный. Он посылает сигналы клапану, тогда инжектор приходит в действие. 

Пьезоэлектрическая форсунка подходит только для определенного вида дизельных двигателей – с впрыскивающей системой Common Rail. Но у такого инжектора есть свои преимущества: скорость реакции, которая гарантирует несколько подач топливной жидкости за полный цикл. 

Принцип работы пьезоэлектрической форсунки основывается на гидравлике. Поршень толкателя срабатывает благодаря увеличению длины пьезоэлементов, на которые воздействует сигнал блока управления. Дозу топлива определяет длительность этого воздействия и давление жидкости в топливной раме. 

Устройство системы

Устройство инжектора простое, хотя работа системы довольно сложная. Основные элементы:

 ЭБУ;

 форсунки;

 регуляторы давления;

 электрический бензонасос.

Электронный блок управления предназначен для контроля работы системы. С его помощью водитель может обеспечить беспрерывное функционирование инжектора. Форсунки – немаловажная деталь системы. Именно форсунки дозируют топливо и передают его в камеру сгорания. Рекомендуется через каждые 30 000 км, проезженных на автомобиле, чистить их от остатков бензина или дизеля. Регуляторы давления стабилизируют работу инжектора. С их помощью топливо выталкивается через форсунки в камеру сгорания. 

А электрический бензонасос подает бензин в двигатель. Он служит связующим звеном между мотором и бензобаком, которые расположены в разных концах машины. Для механических инжекторов на старых автомобилях использовались механические бензонасосы. У них меньше КПД и более короткий эксплуатационный срок. 

В устройство инжектора также входят датчики. Они показывают температуру нагрева и количество масла, напряжение в двигателе. 

В зависимости от типа инжектора меняется и его строение. Электромагнитная форсунка состоит из якоря и сопла, иглы, уплотнения, пружины, обмотки возбуждения и электромагнитного разъема, а также сетчатого фильтра. Эти детали объединены в единую систему под общим корпусом.  

Электрогидравлический инжектор не имеет сетчатый фильтр. Но в нем есть другие детали: камера управления, штуцер подвода бензина, сливной дроссель, поршень. Именно они и обеспечивают дозированную подачу топлива в камеру сгорания. 

В пьезоэлектрической форсунке есть все эти составляющие, но присутствуют и дополнительные детали. К ним относятся: нагнетательный канал, переключательный клапан. Они и обеспечивают стабильную работу системы. 

Независимо от типа инжектора его функционирование не изменяется. Оно основано на одних и тех же принципах действия. 

Принципы работы

Основные принципы работы инжектора состоят из нескольких этапов. Они тесно связаны между собой, хотя имеются и промежуточные действия. Всего этапов четыре:

 1. Измерение массы воздуха.

 2. Передача показателей в ЭБУ.

 3. Расчет количества топлива.

 4. Воздействие заряда на форсунки. 

Сначала специальный датчик измеряет массу воздуха, который поступает в инжектор. Затем эти показатели система передает в блок управления. Сюда же доходит информация и от других датчиков, которые измеряют температуру, скорость движения коленного вала. После этого система подсчитывает количество топлива, необходимого для работы двигателя. И на последнем этапе инжектор воздействует длительными электрическими зарядами на форсунки, из-за чего они открываются и выливают бензин в коллектор из магистралей. 

Самая сложная работа проходит в блоке управления, поэтому его называют мозгом системы. Это мини-компьютер с программой, которая получает данные и моментально их анализирует, быстро реагирует на все изменения в системе. 

Для стабильной работы инжектора понадобится еще две детали – кислородный датчик и каталитический нейтрализатор. Первый способен передать ЭБУ информацию о состоянии топлива и уровне токсичности выхлопных газов. А второй используется для уничтожения недогоревших частиц. 

Преимущества и недостатки

У каждого устройства есть свои недостатки, не стал исключением и инжектор. Но преимуществ у него все же намного больше. Основные сильные стороны:

 экономия топлива;

 увеличение мощности автомобиля;

 снижение токсичности выхлопов;

 защита машины от угона;

 устранение ручной регулировки топливной подачи. 

Карбюраторы не экономили топливо, а расходовали большое количество. Инжектор позволяет сократить расходы, при этом рабочие обороты снижаются, а мощность двигателя увеличивается. Запуск мотора стал более простым – с этой системой он превратился в автоматизированный. Система обеспечивает поддержку оборотов на холостом ходу. 

Управление мотором расширилось, хотя исчезла необходимость регулировать впрыски топлива вручную. Снизилась токсичность газов, которые образуются при сгорании бензина и выходят через выхлопную трубу. Работа инжектора больше не зависит от атмосферного давления, поэтому авто можно использовать в горах и других местностях, где воздух разрежен. 

Но важно учесть и некоторые недостатки системы:

 требования к качеству топлива;

 особенная диагностика;

 высокое давление внутри инжектора.  

Придется использовать только качественное топливо, так как в противном случае форсунки системы будут постоянно забиваться несгоревшими остатками. Диагностику и ремонт смогут провести специалисты в СТО, самостоятельно разобраться в электронном инжекторе сложно. 

Система очень чувствительна к перепадам напряжения, она зависит от электропитания. Внутри нее топливо постоянно находится под высоким давлением. Из-за этого во время аварий автомобиль может легко загореться и взорваться. На большинстве современных машин во избежание таких ситуаций устанавливают контроллер.

Заключение 

Инжектор нельзя назвать очень простым устройством. Но он позволяет использовать автомобиль на более высокой мощности и при этом меньше загрязнять окружающую среду. А отремонтировать его не проблемно – этим занимаются на каждом СТО. Да и определить неисправность легко: буду происходить сбои при запуске двигателя. Начинающим и опытным водителям следует задуматься о покупке современной машины именно с электронным инжектором.  

Выбрать инструктора:

  • Автоинструктор Светлана
  • Автоинструктор Дмитрий
  • Автоинструктор Марина
  • Автоинструктор Майя
  • Автоинструктор Игорь
  • Автоинструктор Дмитрий
  • Автоинструктор Виктор
  • Автоинструктор Алексей
  • Автоинструктор Юлия
  • Автоинструктор Екатерина
Отзывы:

    Все отзывы

    Разбираемся вместе, как работает инжектор

    Инжектор автомобиля являет собою форсунку, которая является распылителем жидкости (топлива) или газа в двигателе внутреннего сгорания. Кроме того, инжектором называют и часть инжекторной системы впрыска топлива (подачи топлива) в двигателях внутреннего сгорания современных автомобилей. Впервые устройства инжектора увидели мир еще в 1951 году, когда был оснащен новым устройством двухтактный двигатель. В массовом и серийном потреблении внедрение инжекторных систем началось уже в 80-х годах прошлого века. По всем своим эксплуатационным параметрам работа инжектора превосходила работу карбюраторной системы подачи топлива. Вследствие этого, начало двадцать первого века ознаменовало переход автомобильных производителей от устаревших карбюраторных систем впрыска топлива, до современных инжекторных устройств.

    • 1. Как работает инжектор.
    • 2. Обслуживание инжектора.
    • 3. Что не стоит делать с инжектором.
    • 4. Система управления инжектором.

    1. Как работает инжектор.

    Устройство инжекторной системы впрыска топлива производит данную процедуру посредством особого устройства форсунки, которое, собственно, и является инжектором. Происходит прямой впрыск непосредственно в цилиндр двигателя внутреннего сгорания или же в устройство впускного коллектора.

    Таким образом, все транспортные средства, которые оснащиваются такого рода системами называются инжекторными. Классификация впрыска инжекторного будет напрямую зависеть от того, какой именно принцип действия присущ данному инжектору.

    Кроме того, она напрямую будет зависеть и от местоположения установки инжектора и количества единиц форсунок в системе.

    Моновпрыск, или же центральный впрыск топлива, производит впрыск с помощью одной единственной форсунки и совершает подачу на все имеющиеся в арсенале цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Как правило, инжектор находится непосредственно на впускном коллекторе, где должен был бы в замен располагаться карбюратор. Моновпрысковая система в современном мире не пользуется особой популярностью среди автомобильных производителей и инженеров.

    Большая часть современных автомобилей, которые являются серийными, снабжаются системами распределенного впрыска топлива. В данной конструкции отдельная форсунка будет отвечать только за свой предназначенный цилиндр. Исходя из всего вышеуказанного можно определить, что система распределительного впрыска топлива может классифицироваться по нескольким типам.

    Одновременный тип являет собою систему, в которой все форсунки будут одновременно подавать топливо непосредственно на все цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Устройство попарно-параллельного типа впрыска заключается в том, что происходит парное открытие форсунок, при которой одна будет открываться непосредственно перед циклом впуска, а вторая, перед выпускным циклом.

    Характерным в данной конструкции является то, что она применяется в момент и период запуска двигателя, или же при аварийном режиме, в период которого приходит в неисправность датчик положения распределительного вала. В моменты непосредственного передвижения транспортного средства используются фазированные впрыски топлива. Данный тип впрыска происходит тогда, когда каждый инжектор начинает открываться перед впускным тактом. Кроме того существует и прямой тип впрыска топлива, при котором происходит прямое направление топлива уже в камеру сгорания.

    Принцип работы устройства инжектора базируется на эксплуатации сигналов, который подает микроконтроллер, в свою очередь, получающий данные от датчиков. Если не внедряться во всю глубинную суть электронного мозга транспортного средства, то можно достаточно просто рассмотреть схему работы инжекторной системы. На множество датчиков поступает определенная информация, которая будет оповещать о: расходе воздуха, вращении коленчатого вала, температуре охладительной жидкости двигателя внутреннего сгорания, детонации в двигателе, дроссельной заслонке, расходе топлива, напряжении бортовой сети автомобиля, скоростном режиме и так далее.

    Устройство контроллера, когда получает определенную подготовленную информацию о параметрах автомобиля, будет производить управление приборами и системами. Помимо этого, данное устройство будет контролировать системы зажигания, подачу топлива, регулятор холостого хода и систему диагностики автомобиля. Так, будет систематически происходить изменение рабочих параметров системы впрыска инжектора, что будет вызвано полученными данными.

    2. Обслуживание инжектора.

    Для того, чтобы устройство инжектора прослужило автомобилисту верную и длительную службу, следует довольно часто промывать его и не забывать чистить от всевозможных загрязнений. Для того чтобы определить степень загрязнения инжектора следует просто обратить свой взор на работу двигателя внутреннего сгорания. Из-за того, что производительность и коэффициент полезного действия форсунок будет снижаться с загрязнением, на порядок возрастет и расход топлива, которое будет насос накачивать.

    При непосредственном передвижении транспортного средства заметить это достаточно просто, так как автомобиль будет периодически подергиваться, вследствие чего при разгоне будут наблюдаться очень резкие провалы.

    Кроме того будут возникать и нестабильные обороты при использовании автомобиля на холостом ходу. При загрязненном впрыскивателе топлива при холодных погодных условиях автомобиль будет очень сложно завести. В том случае, когда тщательная чистка и промывка не помогла автомобилисту избавиться от грязи и разных засорений, то следует приступить к ремонту устройства инжектора.

    3. Что не стоит делать с инжектором.

    Исходя из всего вышеуказанного можно определить, что основным составным элементом инжектора являются форсунки, посредством которых топливо в определенных дозах впрыскивается непосредственно в камеры сгорания двигателя. Довольно часто в автомобильном быту можно услышать мнение о том, что инжекторные форсунки поддаются засорению из-за того, что автомобилист заправляет свое транспортное средство некачественным топливом, в котором в наличии есть инородные частицы и песок.

    Тем не менее, вероятность такого рода загрязнения является достаточно низкой, так как топливная система транспортного средства оборудуется фильтрами, которые и производят очистку поступающего топлива от разного рода крупных элементов.

    Таким образом устройство инжектора засоряется непосредственно из-за простого и банального длительного использования. Основной причиной засорения служит то, что все бензиновые тяжелые фракции оседают на форсунковых стенках. Это происходит в большинстве случаев после того, как автомобилист глушит двигатель.

    Именно в этот момент на порядок возрастает корпусная температура форсунок, так как именно корпус нагревается от двигателя внутреннего сгорания, охлаждение которого прекращается при отключении мотора.

    При воздействие температур будут выпариваться лишь легкие фракции топлива, которое в незначительном количестве остается в системе. Все же тяжелые фракции будут оседать непосредственно на каналах форсунок и не будут растворяться в дизельном топливе или бензине. Все эти отложения, толщина которых не превышает нескольких микрон, будут уменьшать сечение канала форсунки, вследствие чего будет нарушаться и вся ее работа и снижаться производительность.

    Ненормальным явлением есть то, что в топливе располагается большое содержание тяжелых маслянистых фракций. Это будет характерным для бензина, качество которого оставляет желать лучшего. Данное топливо получается путем прямой перегонки, путем добавления разного рода высокооктановых присадок. Помимо этого, к возникновению тяжелых фракций может привести и неправильная транспортировка топлива, или же нарушения правил его хранения.

    4. Система управления инжектором.

    Самым сложным устройством, которое является частью инжекторного дизельного двигателя, является электронный блок управления.

    К данному устройству относятся несколько других устройств: оперативное и постоянное запоминающее устройство, микропроцессор. Именно посредством него происходит обработка поступающих от датчиков электронных сигналов, анализ информации и сравнение их с данными, которые хранятся в памяти компьютера.

    Встроенная программа в обязательном порядке будет учитывать все особенности разных режимов работы двигателя внутреннего сгорания и условия внешние, которые послужат местом его постоянной работы. Если же в информации обнаруживаются разного рода расхождения, то компьютер будет выдавать команды для коррекции исполнительным механизмам. Именно применение распределенного впрыска топлива послужило началом возникновения системы отключения части цилиндров двигателей внутреннего сгорания, которые имеют большой объем.

    Все датчики, которые собирают информацию о работе двигателя внутреннего сгорания, действуют вместе с электронным блоком управления. Они располагаются на разных узлах, которые входят в конструкцию двигателя внутреннего сгорания.

    К такого рода приборам относятся: датчик положения дроссельной заслонки, датчик массового расхода воздуха, датчик детонации, датчик температуры охладительной жидкости и множество других.

    Процесс работы системы впрыска инжектора является достаточно простым. Датчик расхода воздуха, который измеряет массу газа, которая поступает непосредственно в двигатель внутреннего сгорания, направляет данные компьютеру. Именно на базе этой информации, но и с учетом иных параметров, которые указывались выше, компьютер будет рассчитывать оптимальное количество топлива на определенный этот объем воздуха. После этого он подаст электрический импульс конкретно нужной продолжительности непосредственно на форсунки. При приеме данного импульса они будут открываться, а из-за давления они начнут впрыск топлива непосредственно во впускной коллектор двигателя.

    Какова функция топливной форсунки?

    Эдмунд Гэри

    mécanisme àвзрыв изображение Rachid amrous-splen с сайта Fotolia. com

    Функция топливной форсунки заключается в распылении распыленного топлива в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания. Впрыск топлива стал основной системой подачи топлива в автомобилях, начиная с середины 1980-х годов. Распыление от топливной форсунки может быть непрерывным или прерывистым.

    Определение топливной форсунки

    Топливная форсунка представляет собой небольшую форсунку, в которую под высоким давлением впрыскивается жидкое топливо. Он работает как форсунка мойки высокого давления. Размещение форсунки может быть в другой части двигателя в зависимости от типа используемой системы впрыска топлива. Высокое давление от топливного насоса подает топливо к топливной форсунке.

    Точная дозировка топлива

    Топливная форсунка дозирует топливо точнее, чем карбюратор. Таким образом, топливо не расходуется. Результатом такого точного дозирования является увеличение мощности, снижение выбросов и расхода топлива. В камеру сгорания или корпус дроссельной заслонки впрыскивается нужное количество топлива. Излишки топлива возвращаются в топливный бак. Дозатор подает топливо к топливным форсункам, согласно «Ридерз Дайджест Полное руководство по уходу за автомобилем». General Motors сказал в 1982 видно, что система впрыска топлива подает надлежащее количество топлива после того, как электронный блок управления считывает разрежение во впускном коллекторе, температуру двигателя и число оборотов двигателя в минуту.

    Максимальный поток воздуха

    Топливная форсунка также освобождает систему впуска для обеспечения максимального потока воздуха. Педаль акселератора не обязательно педаль газа. Он контролирует положение дроссельной заслонки. Поток воздуха увеличивается или уменьшается в зависимости от положения акселератора. Поток воздуха и топливная смесь оптимизируется блоком управления двигателем сотни раз в секунду. По данным Auto Media, воздушный поток и топливная смесь определяют продолжительность времени, в течение которого топливная форсунка впрыскивает топливо в отверстие.

    Режимы впрыска топлива

    Топливная форсунка системы непрерывного впрыска топлива непрерывно впрыскивает топливо во впускное отверстие. Этот тип форсунки подходит для использования в легковых автомобилях. В системе прерывистого впрыска топлива топливная форсунка впрыскивает топливо во впускное отверстие через определенные промежутки времени. Этот режим был основой для дизельных двигателей с тех пор, как они были впервые изготовлены, согласно Руководству по уходу за автомобилем Reader’s Digest Car Complete.

    Системы впрыска топлива

    Инжектор корпуса дроссельной заслонки расположен над клапанами форсунок. Топливо распыляется в корпус дроссельной заслонки. Это один из первых типов систем впрыска топлива, использовавшихся, когда производители автомобилей заменяли карбюратор системой впрыска топлива. Многоточечная система впрыска топлива имеет форсунку для каждого цилиндра. Форсунка распыляет топливо непосредственно на впускной клапан. По данным сайта AffordableFuelInjection.com, топливная форсунка обеспечивает более равномерную подачу топлива в каждый цилиндр, в результате чего увеличивается мощность и снижаются выбросы.

    Каталожные номера

    • «Бьюик 1982»; Корпорация Дженерал Моторс; 1981
    • Доступный впрыск топлива: многоточечный впрыск топлива
    • Интегрированное издание: непрерывный впрыск топлива
    • «Reader’s Digest Complete Car Care Manual»; 1979

    Биография писателя

    Эдмунд Гэри начал писать на добровольной основе в 2001 году. Он пишет пресс-релизы и статьи для информационных бюллетеней, посвященные деятельности его Совета рыцарей Колумба. Его истории появляются в «Knightlife», официальном издании Совета Джеймса С. Флетчера-младшего № 11422. Гэри имеет степень бакалавра изящных искусств Государственного университета Боуи.

    Еще статьи

    5 РАСПРОСТРАНЕННЫЕ ПРИЗНАКИ НЕИСПРАВНОСТИ ДИЗЕЛЬНЫХ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК – ремонт дизельных и турбодвигателей Gem State

    система впрыска топлива является важным компонентом каждого дизеля. Эта система создает давление и впрыскивает топливо в воздух. который был сжат в камере сгорания. Функции впрыска топлива Система включает подачу топлива к форсункам, регулировку количества топлива, регулировка момента впрыска и распыление топлива.

    нужное количество топлива должно быть предоставлено в нужный момент в подходящем условия для процесса горения.

    топливные форсунки помогают повысить эффективность использования топлива, сохранить чистоту выбросов и снизить необходимость проведения работ по техническому обслуживанию топливной системы. Средний срок службы дизеля форсунки пробег около 100000км. Типичная топливная форсунка имеет два основных части: форсунка и корпус форсунки. Если какой-либо из этих компонентов получает забиты или повреждены, это поставит под угрозу всю производительность автомобиля.

    Здесь 5 наиболее распространенных признаков неисправных дизельных топливных форсунок.

    • Проблемы с запуском автомобиля или неравномерный холостой ход. Двигатель проворачивается, но не заводится, если долго не крутить. Двигатель использует разная скорость оборотов на холостом ходу.
    • Осечка. Если автомобиль пропускает зажигание, полный диагностика заключается в обнаружении отсутствующего элемента процесса горения. В дизельный двигатель это либо отсутствие впрыска топлива либо отсутствие сгорания тепло камеры. Топливный заряд в одном из цилиндров не воспламеняется или низкий уровень топлива, подаваемого в зажигание.
    • Запах топлива. Запах дизельного топлива в салоне означает, что дизель где-то подтекает. Это может быть из-за неисправной форсунки, пропускающей топливо. вытекать из инжектора, когда он не работает.
    • Грязные выбросы. Забитые фильтры и отложения на форсунках вызывают неравномерное или неполное прогорание топлива, в результате чего площадь транспортного средства вокруг загрязнение выхлопа и выделение белого дыма из выхлопной трубы.
    • Повышенный расход топлива и плохие мили на галлон. Горят неисправные форсунки больше топлива и напрямую повлияет на производительность и эффективность вашего автомобиля.