Меню Закрыть

Двигатель инжектор: что это, значение, принцип работы

Содержание

Карбюратор или инжектор: кто кого?

В последнее десятилетие среди автолюбителей не утихает спор: какая система лучше — карбюраторная или инжекторная. Каждая из сторон приводит свои доводы, указывает на недостатки у конкурентов и т.д. Прийти к однозначному ответу так и не удалось. Мы постараемся рассказать Вам об этих двух устройствах, дать все необходимые определения, а также сделать сравнительную характеристику систем.

Карбюратор: определение, принцип действия, типы

Карбюратор — это механическое устройство в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), которое изготавливает и подает горючую смесь. В камерах карбюратора происходит смешивание топлива и воздуха, которые затем впрыскиваются в камеру сгорания. Классический карбюратор состоит из таких основных элементов: жиклера, дроссельной заслонки, диффузора и поплавковой камеры.

Дроссельная заслонка служит для регулировки количества поданного топлива в ДВС. Диффузор — это специальное трубчатое устройство, через которое в двигатель подается воздух.

Жиклером называют специальный цилиндрический механизм, в котором сделаны отверстия, через которые в камеру сгорания поступает топливо. Количество топлива зависит от диаметра отверстий в жиклере. В поплавковую камеру, по специальной трубке, из бензобака подается топливо: если бензина много — то поплавок поднимается и иголкой перекрывает подачу бензина; мало топлива — поплавок опускается, иголка открывает отверстие и подача бензина возобновляется.

Не вдаваясь в подробности, рассмотрим принцип действии карбюратора. Попав в поплавковую камеру, топливо опускается по жиклерам в распылитель, который находится в нижней части диффузора. Вместе с ним туда же поступает и воздух. При запущенном двигателе поршень в первом такте опускается вниз, создавая пониженное давление в камере сгорания, при этом в распылителе поддерживается постоянное атмосферное давление. Из-за этой разницы топливо и воздух смешиваются и распыляются. В этот самый момент осуществляется подача искры и происходит воспламенение получившейся смеси.

Это самое простое объяснение принципа работы карбюратора — если Вам нужна более подробная информация, то без труда найдёте её в Интернете.


  • Карбюратор ГАЗ СОЛЕКС (аналог.К151) ДААЗ

    6 700 ₽
  • Карбюратор УАЗ Солекс ДААЗ

    4 950 ₽
  • Карбюратор ГАЗ-53,66,71,3402,4905,ПАЗ-672,3205 дв.53,66,672,4905 ПЕКАР

    9 650 ₽
  • Карбюратор УАЗ-3151 дв.УМЗ-4178,4179 ПЕКАР

    6 120 ₽
  • Карбюратор ГАЗ-3307,53,66,3308,3307,ПАЗ-3205,3206 дв.

    ЗМЗ-511,513,5233,5234 ПЕКАР
    10 620 ₽
  • Карбюратор ЗИЛ-130 в упаковке МКАРЗ

    6 880 ₽
  • Карбюратор ГАЗ-2410 ПЕКАР

    6 630 ₽
  • Карбюратор ВАЗ-21053-20 V=1500 ДААЗ

    6 705 ₽
  • Карбюратор М-2140-70 V=1700 ДААЗ

    5 120 ₽
  • Карбюратор ГАЗ-3302 СОЛЕКС дв.

    ЗМЗ-406 ДААЗ 8 070 ₽

Карбюраторы, в зависимости от характеристик, делятся на различные виды.

По направлению движения рабочей смеси различают модели:

с нисходящим потоком — смесь движется сверху вниз;
с восходящим потоком — поток движется вверх;
с горизонтальным потоком.

По количеству камер карбюраторы бывают:

однокамерные;
двухкамерные;
трехкамерные;
четырехкамерные.

Есть еще ряд других характеристик, по которым классифицируют карбюраторы, но подобные классификации редко используют в автомобилестроении.

В магазине AvtoALL Вы найдете продукцию таких известных производителей, как ДААЗ, ПЕКАР, ИЖОРА и другие. Продукция данных компаний подходит для отечественных автомобилей. В нашем ассортименте есть карбюратор для ВАЗ-2107, -2108 и т.д.


Инжектор: определение, принцип работы, типы

Инжектор — это механизм, осуществляющий подачу топлива в камеру сгорания. Главное отличие от карбюраторной системы заключается в способе подачи топлива. В карбюраторных двигателях топливо буквально всасывается в цилиндр из-за разницы в давлении, при этом расходуется около 10% мощности двигателя. А вот инжектор впрыскивает топливо из форсунок в камеру сгорания.

Принцип работы инжектора следующий: у каждого цилиндра есть своя форсунка, они соединены топливной рампой. Электрический топливный насос нагнетает внутри форсунок избыточное давление. Электронная система (контроллер), получая информацию от множества датчиков, определяет момент, когда следует открыть форсунки и осуществить подачу топлива в камеру сгорания.

На любом инжекторном двигателе установлены датчики, который принимают информацию о:

  • температуре охлаждающей жидкости;
  • скорости автомобиля;
  • детонационных процессах в двигателе;
  • положении коленвала и частоте его вращения;
  • электрическом напряжении в бортовой сети;
  • расходе воздуха;
  • положении заслонки.

Информацию с этих датчиков анализирует контроллер, который открывает и закрывает форсунки в нужный момент, регулирует подачу топлива, подает искру, определяет пропорцию смеси и т.д. Контроллер часто называют «мозгами». Именно наличие столь сложных электронных систем — главный недостаток инжектора.

В зависимости от количества форсунок и точки установки различают два вида инжекторов:

  • система с центральным, или моно впрыском — на все цилиндры установлена одна форсунка. Как правило, она располагается на месте карбюратора. Инжекторы с такой конструкцией мало популярны;
  • системы с распределенным впрыском — у каждого цилиндра своя форсунка.

Преимущества и недостатки различных систем подачи топлива

У инжектора и карбюратора есть как плюсы, так и минусы. Расскажем о них подробнее.

Карбюраторы имеют следующие преимущества:

  • такая система проще в обслуживании и ремонте — специалисты, разбирающиеся в карбюраторах, есть практически в каждом городке;
  • карбюраторы стоят дешевле, чем инжекторы, да и найти нужную модель, например, карбюратор для ВАЗ-2109, намного проще;
  • такие системы подачи топлива намного менее чувствительны к качеству топлива и относительно безболезненно воспринимают заправку бензином с более низким октановым числом;
  • даже на неисправном карбюраторе в большинстве случаях можно доехать до ближайшей СТО.

К недостаткам карбюраторов можно отнести повышенный расход топлива, невысокую надежность, чувствительность к внешней температуре (зимой двигатель замерзает, а летом — сильно нагревается).

Инжектор имеет следующие недостатки:

  • цена — он существенно дороже, чем карбюратор;
  • обслуживание — без специального оборудования невозможно провести диагностику и настройку инжектора;
  • запчасти — электронное оборудование (датчики, контроллер) выходят из строя редко, однако если это произошло — готовьтесь к солидным денежным расходам;
  • качество бензина — в бак машины с инжекторным двигателем нельзя заливать низкооктановое топливо.

У инжектора есть и целый ряд преимуществ:

  • мощность — автомобиль с такой системой впрыска топлива на 5-10% процентов мощнее карбюраторного;
  • экономичность — благодаря электронной системе расчета состава рабочей смеси инжектор экономнее карбюратора на 10-30%;
  • экологичность — при работе инжекторного двигателя в атмосферу попадает на 50-75% меньше вредных веществ;
  • надежность — такие системы редко выходят из строя;
  • удобство — в холодное время инжекторный двигатель легко заводится и не требует длительного прогрева.

Так что же лучше? Ответ на этот вопрос дали за нас производители — сегодня уже практически все автомобили выпускают с инжекторными двигателями, хотя по нашим дорогам карбюраторные машины будут ездить еще долго. Поэтому, если Вам нужно купить карбюратор от проверенных временем отечественных производителей (ДААЗ, ПЕКАР, ИЖОРА), — обращайтесь в магазин AvtoALL.


Так что же выбрать?

Карбюраторный двигатель идеально подойдет для отдаленных районов или маленьких городов. Карбюратор довольно просто устроен, поэтому ремонт или замену можно сделать даже своими руками, если, конечно, Вы можете отличить отвертку от молотка. Да и к качеству топлива он менее прихотлив (например, карбюратор для ВАЗ-2107 отлично работает и на 92-м, и на 95-м бензине), что нередко имеет большое значение.

Инжектор же лучше подойдет жителям крупных городов, где есть множество высококлассных СТО и выбор качественного бензина. К тому же, в режиме городской езды инжекторный двигатель имеет пониженный (по сравнению с карбюраторным) расход топлива, что позволит существенно сэкономить.


Полезные советы по уходу за карбюратором и инжектором

Для того чтобы система впрыска топлива (неважно, инжекторная или карбюраторная) Вашего автомобиля прослужила долго, следует соблюдать несколько простых правил:

  1. регулярно меняйте топливные и воздушные фильтры. Многие автомобилисты делают это вместе с заменой масла — так просто запомнить: меняешь масло и масляный фильтр, значит, меняешь и все остальные фильтра;
  2. заправляйтесь только на проверенных АЗС и старайтесь не заливать бензин с низким октановым числом. Все это влияет на работу двигателя и его систем;
  3. периодически чистите бензобак. В нём собирается ржавчина, грязь, вода — всё это забивает жиклеры или форсунки;
  4. если возникла какая-то неисправность в инжекторе — лучше всего обратиться на СТО или к мастеру. Самостоятельный ремонт, если Вы не владеете специальными знаниями, может нанести серьезный вред.

Вазовская «классика» получит инжектор :: Autonews

На ВАЗе, как и на других автомобильных заводах идет постепенное сокращение программы выпуска карбюраторных двигателей и переход на впрысковые. О новом двигателе для «Жигулей» пишет автомобильная газета «Семь Верст».

Новый двигатель для «Жигулей» носит обозначение ВАЗ-2104, в основе его лежит оправдавший доверие за надежную и стабильную службу двигатель 2103 рабочим объемом 1450 куб. см. Отличия у них только в головке блока и системе впуска-выпуска: организованы каналы и спецвыточки, установлены форсунки и ресивер. При создании не был забыт и «нивовский» мотор – 21214, у него были позаимствованы зубчатый шкив коленвала и система впуска, генератор.

Проект имеет название «26А» — выпуск подразумевается в двух сходных по алгоритмам вариантах блоков управления, в принципе уже знакомых по переднеприводным автомобилям – отличия будут только в начинке блоков. Впрыск будет распределенный – 4 форсунки с попарно-параллельным действием, как у 16-клапанного двигателя. А в основном это тот же 03-й двигатель, правда наибольший крутящий момент сместился с 3600 об/мин на 4100-4200. Сам крутящий момент возрос на 10%. Сертификация двигателей с блоком М1. 5.4 «БОШ» проведена в июне, а с блоком «Январь 5.1» — в декабре 2001г. на автополигоне в Дмитрове. Этому предшествовал с 1999 г. полный цикл испытаний, включая климатические, и выезд на горный Алтай. На конвейере первая пробная партия из 8 таких двигателей была установлена на автомобили ВАЗ-2104. Два из них проверялись в отделе топливной аппаратуры УПД и отделе функциональных испытаний управления специспытаний, остальные успешно прошли ресурсные испытания протяженностью 80 тыс. км.

Наиболее интересный вопрос о расходе топлива также оправдал ожидания: если на обычной «четверке» это было 9,2 л/100 км, то здесь – 8,2 л.

Что касается самого двигателя ВАЗ-2104, то для снижения цены выбраны 8-клапанная головка блока с механическим приводом без гидротолкателей и готовая система впуска от модели 21214. К слову сказать, впрысковый двигатель – удовольствие не из дешевых, из отечественных комплектующих впрыска в нем только топливная рампа, дроссельный патрубок и блок управления двигателем, практически все остальное – импортное. Форсунки, расходомер, датчик кислорода и др. – производства BOSCH. Естественно, новый двигатель дороже карбюраторного варианта. В условиях массового производства «классика» с инжекторным двигателем будет стоить дороже порядка 400-500 долларов, в зависисмости от количества импортных комплектующих, сообщает Ladaonline.

Как работает инжектор? / Хабр

В заметке пойдет речь о работе «мозгов», управляющих двигателем вашего автомобиля или мотоцикла. Попытаюсь на пальцах и в общем объяснить что же и как происходит.

Чем занимаются те самые «мозги» и для чего они нужны? Электроника — альтернатива другим системам, выполняющим те же функции. Дозированием топлива занимался карбюратор, зажиганием управлял механический или вакуумный корректор угла опережения зажигания. В общем не электроникой единой возможно реализовать все это и достаточно продолжительное время именно так и было. На автомобилях, мотоциклах, бензопилах, бензогенераторах и во многих многих других местах работали и продолжают работать те самые системы, которые призван заменить инжектор.
Зачем же понадобилось что-то менять? Зачем сносить существующие проверенные и весьма надежные системы? Все просто — гонка за экономичностью, экологичностью и мощностью. Точность работы описанных выше систем недостаточна для обеспечения желаемого уровня экологичности и мощности, а сами по себе электронные системы управления двигателем начали появляться достаточно давно.

Я опущу принцип работы поршневых ДВС, многие знакомы с тем как работает двигатель, а те кто не знакомы — не слишком пострадают. В разрезе работы системы питания и системы зажигания двигатель это просто преобразователь воздушно-топливной смеси в механическую энергию. Можно рассматривать его как черный ящик, с некоторыми особенностями.

Итак, у нас есть топливо (бензин, этанол, пропан или метан), есть воздух и желание получить из этого механическую энергию. Сложность состоит в том, что для получения интересующих нас характеристик надо смешивать топливо и воздух в точно определенных пропорциях и поджигать их в достаточно точно определенный момент времени. Более того — при недостаточной точности мы получим ухудшение характеристик.

Вся суть работы «мозгов» сводится к дозированию топлива и поджигом смеси в цилиндрах двигателя. Это основные функции. Кроме них есть еще и дополнительные — управление турбиной, управление трансмиссией.

Подсистема, занимающаяся дозированием топлива называется инжектор, поджигом топлива занимается зажигание. Воздух в двигатель поступает «естественным» порядком. Двигатель сам всасывает воздух, его количество только может ограничиваться, для снижения мощности двигателя. Нам не нужна максимальная мощность все время, бОльшую часть времени мощность как раз ограничивается. В случае с турбиной воздух попадает в двигатель принудительно, но это не меняет сути. Воздуха столько сколько есть и мы управляем его количеством при помощи педали.
Сколько топлива нам надо подать в двигатель и как его дозировать? Есть так называемое стехиометрическое отношение, показывающее, что для полного сжигания килограмма топлива нам нужно вполне определенное количество воздуха. Для бензина это соотношение равно 14,7:1. также его называют AFR (Air Fuel Rate по английски) Это не аксиома, это некий оптимум. Смесь может быть «беднее», в ней может быть меньше топлива. Такая смесь хуже горит, двигатель сильнее греется, но сгорает все полностью. Это значения в большую сторону — AFR 15 и более. Может быть и «богаче», когда топлива больше — AFR 14 или меньше. При таком соотношении смесь сгорает не полностью, но мощность двигателя максимальна. И в ту и в другую сторону есть ограничения — если слишком увлечься, работать двигатель не будет. Нельзя просто налить 20 частей топлива и ожидать пропорционального прироста мощности.

Итак, чтобы определить сколько же топлива нам надо подать в двигатель нам надо знать сколько воздуха в него поступает. Дальше все просто — из количества воздуха по соотношению определяем количество бензина и дело сделано!
Погодите ка, а как же нам определить сколько воздуха поступает в двигатель? Для этого есть несколько путей. Обычно используют один из следующих датчиков:

ДМРВ или MAFдатчик массового расхода воздуха. Датчик этот измеряет количество проходящего через него воздуха. Как подсказывает википедия — «Датчик состоит из двух платиновых нитей, нагреваемых электрическим током. Через одну нить, охлаждая её, проходит воздух, вторая является контрольной. По изменению тока проходящего через охлаждаемую воздушным потоком платиновую нить вычисляется количество воздуха, поступающего в двигатель.». Датчики такого типа зачастую устанавливаются в гражданские автомобили. В общем то все достаточно просто. Похоже, это именно то, что нужно! Примерно так и есть.

Другой тип датчиков

ДАД или MAPдатчик абсолютного давления. Этот датчик подключен к впускному коллектору и измеряет разрежение (или же избыточное давление, в случае с наддувом) в коллекторе. На основании показаний этого датчика и датчиков температуры, частоты вращения коленвала тоже можно вычислить объем поступающего воздуха, что нам и требуется. Для корректировки его показаний надо еще знать давление окружающего воздуха. Для измерения атмосферного давления либо ставят еще один такой же датчик, который непрерывно его измеряет, либо просто до запуска двигателя измеряют давление. Во втором случае может выйти неприятность, если вы с берега моря рванули прямиком на Эверест.
MAP часто ставят на спортивные автомобили.

Устанавливается один из этих датчиков, наличие одного из них — обязательно.
Ну что же, сколько воздуха поступает в двигатель мы примерно можем вычислить.
Другой обязательный датчик —
ДПКВ или датчик положения коленвала. Этот датчик позволяет мозгам точно знать, в каком положении находится коленвал. Зачем нам это нужно? Мало знать сколько топлива надо подать в двигатель, надо подавать его в определенный момент времени. Да и зажигать смесь в цилиндрах тоже надо строго вовремя. Так что без этого датчика — никак. Есть несколько типов таких датчиков, но большинство из них — либо индукционные, либо датчики Холла, либо подобные им. В общем — бесконтактные датчики, подобные тем, которые трудятся, например, в двигателе вашего винчестера. Или в кулерах.
Следующий датчик, который вместе с ДПКВ дает еще больше информации о том, что же происходит в двигателе в данный конкретный момент — ДПРВдатчик положения распредвала. Также его называют датчиком фаз. При помощи этого датчика можно понять в каком из цилиндров в данный момент такт впуска, куда же нам надо подавать топливо, в каком цилиндре у нас такт сжатия и время поджигать смесь. По принципу работы он подобен ДПКВ, но зачастую несколько проще. В общем то тоже самое, но на распредвале.

Этого набора датчиков нам должно хватить для запуска двигателя. Худо бедно, но этого достаточно, чтобы примерно понять сколько надо подавать топлива, когда это делать и когда поджигать полученный коктейль.
Так давайте же тогда подавать и поджигать! (не путать с разжигать и науськивать)

Исполнительные механизмы

Топливо дозируется форсунками или другими словами «инжекторами». Да да, именно по названию этого узла все это безобразие нами так и называется. Форсунка из себя ничего особо интересного не представляет. Просто электромеханический клапан. Два провода и трубопровод с топливом под давлением. Подали напряжение на выводы — форсунка открылась, прекратили пропускание тока — форсунка закрылась. Для простоты давайте сначала примем, что форсунка открывается и закрывается моментально. Тогда для оценки объема проходящего через нее топлива нам достаточно знать ее статическую производительность. Это просто объем топлива, который пройдет через форсунку за минуту. Открыли форсунку, измерили объем бензина, который через нее за минуту вытек — получили основной параметр. Теперь нам для точного дозирования надо просто открывать и закрывать форсунку на определенное время. Получается что дозирование производится «выдержкой», если говорить терминами фотографов. Чем длиннее время на которое мы открываем форсунку, тем больше топлива мы нальем в двигатель.
А поджиг смеси осуществляет все та же бессменная свеча зажигания, которая верой и правдой служила для этой цели. И катушка зажигания тоже на месте. Вот только управляется она уже «мозгами». Зажигание не изменилось, но для его работы важен ДПКВ и ДПРВ, так что без этих датчиков дела не будет.

В общем то это, можно считать, и есть в общих чертах как работает инжектор. Смотрим на показания датчиков, отмеряем нужное количество топлива и открываем форсунку на вычисленное время. И так каждый такт. Т.е. в зависимости от частоты — 100 раз в секунду на частоте в 6000об/мин коленвала. Часто? Да не так чтобы и очень.

Идем дальше?

В реальных двигателях все несколько сложнее. Точно вычислить сколько же воздуха попадает в двигатель не так просто. Для корректировки значений нужны датчики температуры охлаждающей жидкости — просто термодатчик, аналогичный тому, что показывает температуру на приборной панели. И датчик температуры поступающего воздуха. В целом незначительно отличающийся от первого, а функционально и вовсе его брат близнец — тоже просто измеряет температуру, но уже не двигателя, а воздуха, поступающего в двигатель. Зачем нам что-то корректировать? Дело в том, что пока двигатель холодный, пока он не нагреется до определенной температуры — топливо испаряется не так хорошо, а горят именно пары. Соответственно нам нужно топлива подавать больше, чтобы двигатель работал. Значит берем наше значение для оптимального соотношения, измеряем двигателю температуру и корректируем это наше значение. Также нужно откорректировать момент зажигания смеси в цилиндрах — по тем же причинам. И тут тоже корректируем.

Другой не совсем приятный момент — форсунка, которую мы приняли идеальной — на самом деле таковой не является. Во первых нужно время, чтобы она открылась, а потом закрылась. Соответственно в этом время она тоже подает топливо, но в меньшем количестве. На это тоже делается поправка. Само время открытия и закрытия зависит от напряжения бортовой сети. Одно дело когда генератор шпарит на всю и в сети 14В, а другое дело, когда генератор умер, а аккумулятор разряжен до неприличных 10В. Время открытия форсунки меняется и его надо корректировать. Мало умершего генератора, ехать то надо и двигатель не должен перестать работать в таких условиях.

Мало нам было исполнительных механизмов, для работы на холостом ходу, когда педаль мы совсем не трогаем — двигатель не должен глохнуть, его работу надо поддерживать. Для этого есть специальное исполнительное устройство — РХХрегулятор холостого хода. Это такой шаговый двигатель (реже просто электромагнит), который через специальный канал дает двигателю «вздохнуть» мимо перекрывающей воздух дроссельной заслонки. Умный мозг не дает двигателю зачахнуть и приоткрывает этот клапан, когда обороты снижаются. Но и разойтись не дает — прикрывает его, когда обороты возрастают уж слишком сильно.

Хорошо бы нам также знать на сколько сильно водитель давит на педаль акселератора. Для этих целей смотрят не на положение педали, а на положение заслонки, которой эта педаль управляет. Датчик так и называется — ДПДЗдатчик положения дроссельной заслонки. Технически это просто потенциометр, который измеряет на какой угол повернута ось дроссельной заслонки. Это зачем это нам надо знать, как сильно водитель давит в пол, спросите вы? Все просто, нам надо знать когда включать режим холостого хода (помним про РХХ), когда водитель жаждет острых ощущений и энергично давит на педаль — не время экономить, льем от души!

Экологические нормы достаточно строго контролируют что же «выдыхает» (пускай уж выдыхает) наш двигатель. Так что при всем желании лить «на глазок» — нельзя. нужно контролировать состав выхлопных газов. Как это сделать? Для этой цели есть так называемый лямбда зонд или датчик кислорода — датчик, показывающий сгорела ли смесь целиком, есть ли в выхлопных газах топливо либо же свободный кислород. По показаниям этого датчика инжектор может корректировать свое поведение, либо увеличивая либо уменьшая количество подаваемого топлива. Нужно это достаточно часто — бензин везде разный и даже просто хранясь в канистре или баке — стареет. А уж о заправках наших можно легенды слагать. Соответственно и режимы его горения совсем не постоянны. Ко всему прочему и производительность форсунок может «плавать». Ведь как вы поняли — расчет ведется исходя из их постоянной производительности, а форсунка со временем может забиться, производительность ее может снизиться.
А нормы строгие, а бензин дорогой, да и ехать же надо. Внимательный читатель заметил, что одного этого датчика достаточно для обеспечения обратной связи. Смотрим на состав выхлопных газов, если сгорело не все — льем меньше. Если сгорело дочиста — льем больше.
Лямбда зонды бывают двух видов — узкополосные и широкополосные. Отличаются они точностью. Первые только показывают богатая или бедная у нас смесь, вторые показывают на сколько она богатая или бедная. Даже точно указывают тот самый AFR упоминаемый в начале статьи. Ну и цена, конечно. Первые стоят 25$, вторые — 200$. С лямбдами тоже не все просто — они достаточно капризны, требуют определенной температуры для работы, а это не всегда возможно, в некоторых типах зондов рабочий элемент специально подогревают от бортовой сети. Да, лямбда может быть не одна, но это уже тонкости.

Еще один сенсор, применяемый для анализа происходящего в двигателе — датчик детонации. Детонация это процесс сгорания топлива, который протекает взрывообразно. В нормальном режиме топливо просто сгорает, при детонации топливо взрывается. Это вредно для двигателя — все равно что бить по поршню молотком. Никто не любит когда по нему бьют молотком — поршень не исключение. Явление это крайне нежелательное и для определения того, что смесь детонирует и применяют такой датчик. Он по принципу работы похож на микрофон, который «слушает» двигатель (датчик закреплен на блоке цилиндров) и по услышанному пытается отфильтровать шум работы двигателя и понять где же детонация, а где нормальная работа. Все не просто и здесь. Для облегчения работы этого датчика ставят еще датчик неровной дороги, который покажет, что это наши дороги так шумят, а не двигатель. Востребованность этого датчика возрастает на турбированых двигателях.

В итоге сами по себе мозги работают примерно следующим образом:
Есть так называемая топливная карта — таблица, в которой записано какого состава должна быть смесь. У таблицы три измерения — частота вращения коленвала двигателя, нагрузка на двигатель и собственно AFR. Просто берем из таблицы значение, положенное туда опытным товарищем.
Корректируем это значение в соответствии с показаниями датчиков температур, лямбда зонда, датчика детонации, изменением положения дроссельной заслонки и в соответствии со всеми этими поправками (часть из них тоже в табличках) вычисляем необходимое количество топлива. Пересчитываем объем топлива во время открытия форсунки в соответствии с ее производительностью, корректируем время в соответствии с напряжением бортовой сети и в момент впуска — открываем форсунку на вычисленное время.

Как видите — ничего сложного и заумного здесь нет. Просто таблицы, может быть местами ПИД регулятор, коэффициенты влияния тех или иных факторов и в итоге просто время открытия форсунки.
С зажиганием тоже самое, только там карта углов, аналогичная топливной карте (тоже таблица) и тоже корректировки в соответствии с показаниями датчиков.

В штатном режиме все работает, но что делать, если один из датчиков вышел из строя? И как это понять? Если датчик температуры, например, показывает что двигатель нагрет до 200 градусов, или что смесь детонирует несмотря на все корректировки? В этом и заключается продуманность мозгов. Вычислить, что датчик врет, не принимать во внимание его показания, зажечь «check engine» на панели и продолжить работу. Благодаря такому поведению двигатель сохранит работоспособность при выходе из строя некоторых датчиков (не всех, как вы понимаете) и позволит доехать до СТО.

Да, многие из вас заметят, что инжектор по сути достаточно простое устройство. И схематически там нет ничего военного — входящие значения считываются по АЦП, выходящие так и вовсе чисто бинарные. Ну выходные транзисторы, ну достаточно жесткие условия работы. Но это не космос далеко.
Касательно работы прошивки — тоже вроде как все не так и сложно. На мой взгляд проще всяких алгоритмов распознавания изображений и всякое такое. В процессе настройки саму прошивку никто не трогает обычно. В том смысле, что открывать исходники, корректировать алгоритмы, оптимизировать что-то — такого нет. Просто софт который позволяет изменять те самые топливные карты и другие коэффициенты. А прошивками занимаются уже инженеры на заводах. Или простые смертные, которым это интересно.
Да да, не каждый готов платить за «мозги» космические деньги, а кому-то может быть просто хочется больше контроля над происходящим. Все это привело к тому, что есть несколько проектов вполне доступных «мозгов». Есть megasquirt — www.megamanual.com/index.html, для этой аппаратной базы в последствии была написана и поддерживается кастомная прошивка с расширенным функционалом — msextra.com/doc/index.html На последнем сайте есть даже схемы этих «мозгов», может быть кому-то из электронщиков будет интересно. А программистам может быть интересно глянуть на код. Если не ошибаюсь, то он есть здесь. msextra.com/doc/ms2extra/files/release/ms2extra_3. 2.1_release.zip
Есть еще VEMS — www.vems.hu/wiki который сначала назывался megasquirtAVR, но теперь сам по себе. Видел еще вот таких ребят — forum.diyefi.org там у них какой-то свой проект FreeEMS. На мой взгляд все это показывает, что все не так уж сложно и местами даже очень даже доступно.

Надеюсь получилось достаточно интересно и в меру понятно. Об опечатках прошу писать в личку. Если где ошибся — поправьте.

Инжекторный бензиновый двигатель

Инжекторный двигатель – это основной тип двигателя внутреннего сгорания, который используется в современных автомобилях.

По способу подачи топливной смеси все бензиновые двигатели делятся на карбюраторные и инжекторные. В карбюраторных моторах для подачи топлива и образования смеси происходит в механическом приспособлении под названием карбюратор, а в инжекторных двигателях смесь образуется непосредственно в приемном коллекторе, куда топливо впрыскивается при помощи электронно-управляемых форсунок.                                                                        

История применения инжектора на бензиновых двигателях

Первую механическую систему впрыска, прообраз современного инжекторного двигателя, разработала фирма BOSCH. Система была установлена на серийном автомобиле Mercedes Benz 300SL в 1954 году. Изменения в системе подачи топлива не были кардинальными — вместо карбюратора использовался механизм дозирования с одной форсункой, который имел электронное управление. Позже такую конструкцию назовут «моновпрыск». Дозировка подачи происходила более точно по объему, но не в каждый цилиндр отдельно, а централизованно, как в карбюраторе.

Одну из первых систем электронного распределенного впрыска под названием Electrojector разработала американская фирма Bendix Corporation в 1957 году

После изобретения распределенного впрыска подача топлива к каждому цилиндру стала производится индивидуально. В этой системе впрыска образование топливной смеси происходит в непосредственной близости от впускных клапанов каждого цилиндра. Топливо поступает к форсункам по трубопроводу и распыляется ими в коллектор. Работа каждой форсунки регулируется. За счет этого контроль дозировки топлива и впрыска в каждый цилиндр удалось поднять на новый уровень.

Но конструкторы не остановились на этом и разработали систему с непосредственным впрыском топлива. Первый подобный серийный двигатель впервые продемонстрировал концерн Mitsubishi в 1996 году. В нем воздух подводится к границе камеры сгорания и впускного клапана, и только в самом цилиндре он встречается со струей бензина.                                            

Устройство и принцип работы инжекторных двигателей

Мощность двигателя зависит от объема смеси воздуха и бензина, в единицу времени поступающего в камеру сгорания. Необходимость замены карбюратора на более совершенное устройство возникла из-за того, что в механическом устройстве (в данном случае, в карбюраторе) не удается реализовать достаточно быстрый отклик на изменение нагрузки на двигатель.

В Японии электронно-управляемый распределенный впрыск для серийного автомобиля предложила компания Toyota. Это была опция для модели Celica 1974 года

В инжекторной системе подача топлива производится впрыском во впускной коллектор с помощью форсунок. Эта система подачи топливо-воздушной смеси сложнее, но гибче и оперативнее карбюратора.

Схема работы системы впрыска инжекторного бензинового двигателя включает в себя сбор информации, ее обработку и подачу электронного сигнала на исполнительные устройства, в данном случае, на форсунки.

Механическая составляющая этой системы состоит из бензонасоса, перепускного клапана топливной магистрали (регулятора давления), устройства для поддержки холостого хода двигателя, и форсунок.

Форсунки бывают механическими и с электрическим приводом. В качестве привода используется электромагнит или пьезоэлемент.



Форсунка

Бензин распыляется форсункой под давлением через очень маленькое отверстие. С одной стороны, это позволяет добиться высокой точности дозировки и отличного распыла, с другой, качество топлива для инжекторных двигателей имеет огромное значение. Забитое отверстие не сможет хорошо распылять топливо, а значит, и оптимальной горючей смеси не получится.

Ассоциация NASCAR запретила использование карбюраторов на гоночных автомобилях одноименной лиги только в 2012 году

Электронно-управляемая форсунка выполняет команды компьютера и подает необходимое количество топлива в изменяемые в соответствии с текущей нагрузкой, точно рассчитанные промежутки времени. В бензиновых двигателях с распределенным впрыском с форсунками взаимодействуют свечи, играющие роль исполнительного устройства. Получив электрический импульс, форсунка под давлением впрыскивает топливо в цилиндр или впускной коллектор и перекрывает подачу после срабатывания свечи.

Блок управления двигателем

 Роль компьютерного управления в работе системы впрыска

Самой сложной составляющей инжекторных бензиновых двигателей является электронный блок управления. В его схему входят ПЗУ — постоянное запоминающее устройство, ОЗУ — оперативное запоминающее устройство и микропроцессор. Он обрабатывает поступающие от датчиков электронные сигналы, анализирует информацию и сравнивает с данными, хранящимися в памяти компьютера. Встроенная программа учитывает особенности разнообразных режимов работы двигателя и внешние условия, в которых ему приходится работать. Если в информации обнаруживаются расхождения, компьютер выдает команды исполнительным механизмам для коррекции.

Применение распределенного впрыска сделало возможным появление системы отключения части цилиндров двигателей большого объема

Датчики, собирающие информацию о работе двигателя, действуют совместно с ЭБУ.  Они расположены на разных узлах, входящих в конструкцию двигателя. Среди стандартных приборов сбора информации: датчик массового расхода воздуха;
 датчик положения дроссельной заслонки;
 датчик детонации;
 датчик температуры охлаждающей жидкости;
 датчик положения коленчатого вала и другие. На 16-клапанных двигателях дополнительно устанавливается датчик фаз.

Процесс работы инжекторной системы впрыска выглядит следующим образом: датчик расхода воздуха измеряет поступающую в двигатель массу газа и передает данные компьютеру. На основе этой информации и с учетом других текущих параметров — температуры воздуха и самого двигателя, скорости вращения коленчатого вала, степени и скорости открытия дроссельной заслонки — компьютер рассчитывает оптимальное количество топлива на данный объем воздуха и подает электрический импульс необходимой продолжительности на форсунки. Принимая этот импульс, они открываются и под давлением впрыскивают топливо во впускной коллектор.                                 

Достоинства и недостатки инжекторных двигателей

Главное преимущество инжекторных бензиновых двигателей — экономичность. Она составляет 10-20% в сравнении с карбюраторными двигателями. Кроме того, в случае применения инжектора удается получить с того же рабочего объема двигателя большую мощность. Также, бесспорным преимуществом таких двигателей является меньшее содержание вредных веществ в выхлопных газах.

Минусом можно считать то, что в случае появления неисправности в системе инжекторного впрыска, диагностику и ремонт могут производить лишь квалифицированные специалисты. Сложность подобного профессионального обслуживания и является основным недостатком инжекторных бензиновых силовых установок.

Инжекторный двигатель ваз 2107 (фото и видео)


Очень часто среди автолюбителей обсуждается вопрос о преимуществах новой модели ВАЗ 2107, оснащенной инжекторным двигателем, по сравнению с классической карбюраторной версией. В большинстве случаев мнения расходятся. В данной статье мы рассмотрим основные отличия инжекторного двигателя, его технические характеристики и рекомендации к использованию.

Для определения, чем же инжекторная система принципиально отличается от карбюраторной, необходимо разобраться с самим понятием «инжектор». Применительно к автомобилю ВАЗ 2107 инжектор – это электрический клапан, совмещенный с форсункой, через который происходит подача топливной смеси. В двигателе ВАЗ 2107 используется инжектор с прямым впрыском, при котором топливо подается напрямую в камеру сгорания. Такая схема наиболее эффективна, в отличие от моноинжектора, в котором топливо, как и в случае с карбюратором, подается во впускной коллектор.

Следующим преимуществом является высокий КПД, что позволяет повысить мощность при одинаковом расходе топлива. К тому же, благодаря эффективной автоматизированной регулировке подачи топлива, более долговечен за счет отсутствия детонаций, которым подвержен карбюраторный мотор.

Следующим неоспоримым преимуществом является наличие автоматики, которая управляет работой всех систем. Это исключает необходимость периодического вмешательства в их работу с целью регулировки. Именно благодаря ей инжекторный двигатель, имея с карбюраторным одинаковую мощность, в работе более приемист, лучше отзывается на педаль газа и имеет меньший расход топлива.

При всех перечисленных преимуществах, имеет инжектор и свои недостатки. Наличие автоматик, значительно улучшающее управление и повышающее мощность двигателя, пропорционально повышает стоимость ремонта и технического обслуживания автомобиля ВАЗ 2107. Отличные технические характеристики достигаются только при условии проведения периодического технического обслуживания, заключающегося в замене воздушного фильтра и чистке инжекторов (форсунок).

Основными симптомами, которые указывают на появление проблем в форсунках, являются:

  • Неустойчивая работа;
  • Повышенный расход топлива;
  • Повышенное содержание СО в выхлопных газах;
  • Провалы при нажатии на педаль акселератора;
  • Пониженная мощность.

Схема электроснабжения ВАЗ 2107, имеющего на борту инжектор, намного сложнее классической. В связи с этим диагностика неисправности электрооборудования в домашних условиях значительно усложняется.

Следует отметить, что все изложенное касается оригинального инжекторного двигателя, схема работы которого полностью отлажена и предусмотрена проектом. Установленный на карбюраторный двигатель инжектор имеет меньше преимуществ и более низкие технические характеристики.

Еще одна особенность инжекторного ВАЗ 2107 – возможность установки более качественного и эффективного газобалонного оборудования (ГБО). Это достаточно принципиальный вопрос, так как перевод автомобиля на газ позволяет получить значительную экономию на топливе. Схема работы ГБО на карбюраторе и инжекторе принципиально разная.

Исходя из всего вышеизложенного можно сделать следующее заключение – автомобиль с инжекторным двигателем имеет ряд неоспоримых преимуществ в части технических характеристик, но требует больших материальных и временных затрат на обслуживание.