Современный автомобильный мир ушел на несколько шагов вперед. И это не удивительно, ведь только так можно оставаться на плаву и получать хорошую прибыль. Особенно это касается силовых установок, которые устанавливаются на автомобили. Вы наверняка слышали такое словосочетание, как инжекторный двигатель. По сути, это всем известный карбюратор, только немного видоизмененный.
В нем также происходит процесс сгорания топлива и выделение мощности. Единственное отличие инжектора заключается в новой инжекторной системе подачи топливовоздушной смеси.
История
Многие знают, что первая система по образованию топливовоздушной смеси называлась карбюратор.
Она позволяет подавать топливо непосредственно в каждый цилиндр автомобиля и приводить его в движение. Что касается расположения, то изначально карбюратор устанавливался перед впускным коллектором и готовил качественную смесь.
С некоторым временем потребности современных водителей и конструкторов возросли в несколько раз. Из-за этого система не могла выдавать того желаемого результата, который хотели видеть все. Особенно это касается кораблестроения и самолетостроения. Дело в том, что в этих отраслях нужна огромная мощность и высокий КПД.
В результате этого конструкторы придумали совершенно новую систему, которая немного походила на дизельный двигатель, но имела стандартные свечи зажигания. Все это произошло в начале 40-х годов, именно в это время были сконструированы первые инжекторные двигатели.
Данный скачок позволил получить желаемый результат по мощности, но немного не подходил под экологическую безопасность. В результате, разработки пришлось на время прекратить до начала 70-х годов. Именно в это время американские конструкторы решили возродить подачу топлива непосредственно в цилиндры двигателя и сделать более усовершенствованную систему.
Порядок техобслуживания
Классическое устройство ДВС позволяет обойтись простыми действиями при обслуживании мотора:
| Объект техобслуживания | Время или пробег (что наступает раньше) |
| Ремень ГРМ | замена через 100000 км |
| Батарея АКБ | 1 год/20000 |
| Зазор в клапане | 2 года/20000 |
| Вентиляция картера | 2 года/20000 |
| Ремни, приводящие в действие навесное оборудование | 2 года/20000 |
| Топливопровод и крышка бака | 2 года/40000 |
| Моторное масло | 1 год/10000 |
| Фильтр масляный | 1год/10000 |
| Фильтр воздушный | 1 – 2 года/40000 |
| Фильтр топливный | 4 года/40000 |
| Фитинги и шланги обогрева/охлаждения | 2 года/40000 |
| Охлаждающая жидкость | 2 года/40000 |
| Датчик кислородный | 100000 |
| Свеча зажигания | 1 – 2 года/20000 |
| Коллектор выпускной | 1 год |
По мере увеличения реального ресурса ДВС замена расходников может производиться чаще указанных сроков, или добавляются операции очистки карбюратора, мотора, жиклеров, прочего навесного оборудования.
Устройство
В современных инжекторных двигателях топливо подается не самотеком, а при помощи небольшой системы, под названием форсунка.
Ее работа основана на считывании всевозможных датчиков, которые располагаются в двигателе. Благодаря этому топливовоздушная смесь дозируется небольшими порциями и подается именно в тот момент, когда это необходимо.
Что касается самого управления, то все держится на простом блоке управления, так называемом компьютере. Именно он и раздает небольшие команды каждой форсунке.
Инжекторная система имеет следующие компоненты:
- Топливная форсунка;
- Топливная рампа;
- Насос;
- Сам блок управления;
- И небольшая система датчиков.
Подробнее о каждом компоненте:
- Топливная форсунка является основным компонентом, который и называют инжектором. Она позволяет своевременно подавать топливо и распылять его непосредственно в каждый цилиндр. В основе форсунки лежит простой корпус и электромагнитный клапан, который и осуществляет процесс открытия и закрытия форсунки. Что касается самого распыления, то оно происходит через специальное отверстие, управляемое клапаном.
- Топливную рампу можно найти в любом современном инжекторном двигателе. Ее главное предназначение состоит в подводе топлива ко всем форсункам. Если говорить просто, то она соединяет все форсунки в единое целое.
- Что касается топливного насоса, то он просто подает топливовоздушную смесь под давлением, сравнимую с давлением в несколько атмосфер. Без него бы топливо подавалось просто самотеком, как и в карбюраторном двигателе.
- Мозгом системы является блок управления, который и отдает команды всем форсункам. По сути, это небольшой микроконтроллер, соединенный с большим количеством датчиков, форсунками, топливным насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами. Его главная задача состоит в сборе всей информации по состоянию двигателя и распределении топлива.
- Датчики отвечают за измерение основных параметров силовой установки в реальном времени. В основном это расход воздуха, расположение коленвала, образование детонации в цилиндрах, температура, скорость транспортного средства и другое. Также можно встретить датчики, которые определяют включен ли кондиционер, ровная ли дорога и как располагается распределительный вал.
Принцип работы
- В силовом агрегате топливная смесь подготавливается вне камеры сгорания при помощи специального устройства. В результате движения поршня вниз определенное количество топлива всасывается в камеру сгорания.
- Далее идет основной процесс, так называемый рабочий ход. В это время происходит сжимание топлива и поджигание при помощи искры.
- В итоге все топливо сгорает и выделяется огромное количество тепла, которое идет на мощность инжекторного двигателя.
- В конце такта поршень движется вверх и открывается выпускной клапан, который и выводит отработавшие газы. Далее приоткрывается впускной клапан, и новая порция топлива поступает в цилиндр.
Данный процесс происходит в течение долгого времени, пока двигатель работает. Специалисты называют такой газообмен четырехтактным. То есть все это происходит за четыре такта:
- Впуск;
- Сжатие;
- Сгорание;
- Выпуск.
Чтобы совершить один такой цикл требуется два оборота коленвала. Чтобы потери мощности были минимальны, конструкторы придумали многоцилиндровые системы. Они позволяют выдавать огромное количество тепла и мощности.
В современном мире большую популярность получил четырехтактный инжекторный двигатель, что неудивительно. Дело в том, что он отличается не только техническими характеристиками, но и самими габаритами. В основе данной системы лежит порядок работы цилиндров.
Частые неисправности
Кроме того, что при обрыве цепи ГРМ поршень гнет клапана, классическая схема двигателя обладает характерными неисправностями:
| Дефект | Причина | Устранение |
| Стук | 1) коренные подшипники стучат глухо, частота совпадает с оборотами коленвала 2) звук шатунных подшипников резче, присутствует на ХХ 3) звук поршней глухой, наблюдается на малых оборотах 4) клапана стучат менее интенсивно, вдвое реже вращения вала | 1) регулировка зажигания, проверка уровня масла, замена вкладышей, протяжка болтов маховика 2) замена вкладышей, проверка давления смазки 3) замена колец, поршней, расточка цилиндров 4) замена пружин, регулировка зазоров |
| Низкое давление масла на прогретом моторе | 1) износ шестерней маслонасоса 2) увеличенные зазоры вкладышей, подшипников | 1) ремонт узла 2) замена вкладышей или корпусов подшипников |
| Повышен расход смазки | 1) протечки уплотнений 2) засорение вентсистемы 3) износ цилиндров/колец | 1) замена расходников 3) установка ремкомплекта |
| Увеличение расхода бензина | 1) сбит угол открытия заслонки 2) высокое сопротивление движению 3) сбит момент зажигания 4) поломка вакуумного распределителя | 1) регулировка заслонки 3) корректировка зажигания 4) замена регулятора |
| Снижение приемистости и мощности | 1) поломка насоса 2) неисправность зажигания 3) забит фильтр топливный 4) заслонка открыта не полностью | 1) ремонт насоса 2) проверка зажигания 4) регулировка заслонки |
В капремонт мотора входит расточка цилиндров, замена валов, поршневой и кривошипно-шатунной группы в любых сочетаниях.
Режимы работы
Сейчас можно встретить восемь режимов работы силового агрегата:
- При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
- Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
- После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
- При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
- При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
- Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение должно быть меньше 1;
- В холостом режиме происходит замедление, автомобиль двигается по инерции. В этом случае подача топлива полностью перекрывается;
- Если происходит увеличение высоты, то плотность воздуха уменьшается. Из этого следует, что двигаться в горах очень сложно, топливная смесь будет очень обогащена. Это может привести к трудному пуску силового агрегата и увеличению расхода топлива.
Преимущества и недостатки
Инжектор получил огромную популярность в современном мире. Это обусловлено следующими плюсами:
- Режим работы меняется автоматически, без использования человеческого фактора;
- Полностью отсутствует необходимость в ручной настройке;
- Двигатель очень экономичный;
- Полностью соответствует всем экологическим нормам;
- Очень легко запускать в любую погоду, нет потери мощности.
Кончено, без недостатков никуда. О них тоже стоит рассказать:
- Довольно высокая стоимость и обслуживание;
- Многие детали непригодны к ремонту. То есть их придется полностью выкидывать и менять на новые;
- Производить ремонт и обслуживание в домашних условиях практически невозможно. Для этого требуется специальное оборудование и опыт;
- Двигатель очень зависим от напряжения сети.
Типы инжекторной системы
Сейчас можно встретить три типа:
- Одноточечный впрыск;
- Многоточечный впрыск;
- Непосредственный впрыск.
Первый является самым простым и очень распространённым. Он не очень сильно начинен электроникой, что приводит к меньшему эффекту. Большим недостатком такой системы является то, что некая часть топлива теряется во время впрыска. То есть топливная смесь подается через форсунку во впускной коллектор, где происходит распределение по цилиндрам.
Следом идет многоточечный впрыск, который позволяет подавать топливо индивидуально в каждый цилиндр. Благодаря этому у вас не будет возникать вопрос: нужно ли прогревать инжекторный двигатель. Что касается самого распределения, то он мощнее и экономичнее. По многочисленным тестам можно увидеть, что мощность увеличивается на 7 процентов. К основным преимуществам можно отнести автоматическую настройку подачи топлива и впрыскивание вблизи клапана.
Непосредственный впрыск используется во многих современных автомобилях. Его особенность состоит в том, что подача топлива происходит непосредственно в каждый цилиндр. Ни одной капли смеси не будет расходоваться впустую. Если у вас возникает вопрос надо ли прогревать двигатель, то ответ очень простой. Это зависит от самого производителя и его рекомендаций. Некоторые рекомендуют прогревать силовой агрегат не очень долго, чтобы не навредить всем деталям. Каждый должен сам ответить на вопрос, надо ли ему прогревать двигатель, изучив рекомендации к своему авто.
Форсунки
Заслонка, позволяющая контролировать впрыск топлива в систему, называется форсункой. Используется два типа системы подачи топлива. Моновпрыск сейчас практически не используется. При таком расположении форсунки топливо подается вне зависимости от открытия впускного клапана двигателя. К тому же, такое управление мало контролируется электроникой. Второй вид — распределительный впрыск представлен более совершенной системой. Благодаря нескольким форсункам, расположенным непосредственно вблизи каждого цилиндра, происходит направленный доступ горючего. Такая система четко регламентирует подачу топлива, а также увеличивает производительность двигателя. Тип управления инжектором также определяется ЭБУ и может быть точечным и последовательным.
