Принцип роботи інжектора. Механічний інжектор: принцип роботи

У даній статті буде розглянуто принцип роботи інжектора і всіх його основних вузлів. Це досить перспективна система, яка на даний момент використовується на всіх автомобілях, незалежно від їх цінової групи. Але ж не варто забувати про те, що вперше такі конструкції почали використовуватися масово в 70-х і 80-х роках. Причому спочатку інжектори були без використання електронних компонентів. Звичайно, вони могли бути присутніми, але в мінімальній кількості. Також варто провести порівняння інжекторної і карбюраторної системи упорскування палива.

Карбюратор проти інжектора

Мабуть, серед шанувальників карбюратора залишаються лише ті, які люблять стартувати зі світлофора. Причина - карбюратор дозволяє на низах розвинути великий крутний момент і потужність. Інжекторна система уприскування, навіть ідеально налаштована, поруч не стоїть. Простота карбюратора і вартість обслуговування теж дають невелику перевагу. Але ось що стосується потужності й крутного моменту на високих оборотах, то інжектор тут виграє, причому з великим відривом. Іншими словами, при здійсненні обгону ваш автомобіль більш прийомистим буде в тому випадку, якщо встановлено інжекторний уприскування. Також є можливість збільшення потужності шляхом установки турбіни - пристрою, здатного нагнітати в систему уприскування надлишковий тиск повітря. За рахунок цього підвищується потужність двигуна в багато разів. Звичайно ж, страждає ресурс, але чому не пожертвуєш заради ефектної їзди?

Етапи розвитку інжекторного упорскування

На знаменитих «сигарах» «Ауді 100» використовувався механічний інжектор. Принцип роботи його можна порівняти з системою паливоподачі в дизельних моторах. За допомогою механічного насоса і такого ж приводу форсунок вироблялася подача паливоповітряної суміші в камери згоряння. Звичайно, не можна не згадати і про перехідний ланці - карбюраторах з електронним управлінням. Використовувалися вони на малій кількості автомобілів, причому виключно японського виробництва. Жителі Країни висхідного сонця дуже люблять різноманітні електронні гаджети і донині. Але електронні карбюратори були недовго популярні, в кінці 80-х почалася їхня ера і моментально закінчилася. Між іншим, на автомобілях ВАЗ-2110, наприклад, встановлювалися карбюратори без троса «підсосу». Регулювання подачі повітря здійснювалася автоматично, за допомогою спеціальної заслінки, яка змінювала своє становище у міру прогріву двигуна. Але сьогодні велику популярність отримали інжектори, конструкції яких стали вже класичними. От їх і варто розглянути більш детально, розібрати по складовим.

Паливний насос

Це серце всієї паливної системи, так як з його допомогою відбувається циркуляція бензину. Складається він з наступних елементів:

1. Фільтр (у народі називається він «памперс», так як має завидне схожість).
2. Електродвигун постійного струму.
3. Помпа, що приводиться в рух двигуном.
4. Датчик рівня (конструктивно він об'єднаний з паливним насосом).

Розташовується насос безпосередньо в баку, кріпиться за допомогою гайок. Доступ до нього можна отримати, якщо підняти заднє сидіння. У всіх автомобілях, будь то старенька «десятка» або ж нова «японка», знаходиться бензонасос саме під сидінням. Звичайно, зняття і установка будуть вироблятися на всіх машинах по-різному. Від насоса до рампи прокладена паливна магістраль. Вона повинна витримувати великий тиск, тому завжди стежите за її станом. Паралельно цієї магістралі прокладається трубка, яка повертає надлишки бензину назад в бак. Досить простий принцип роботи бензонасоса. Інжектор функціонує за рахунок надлишкового тиску, створюваного помпою.

Паливна рампа

Вона встановлюється безпосередньо на двигуні. Її місія полягає в тому, щоб утримувати в собі суміш бензину і повітря під певним тиском. Саме в ній відбувається процес з'єднання двох складових горючої суміші - бензину і повітря. Причому пропорція завжди повинна бути однаковою - 14 частин повітря на одну бензину. Тільки в такому випадку двигун працюватиме максимально стійко, стабільно, економічно. До рампі вироблено підключення таких механізмів, як дросельна заслінка, електромагнітні форсунки, клапан скидання. Між іншим, саме в паливній рампі проводиться установка датчика тиску палива. Але про нього і всі інші електронні компоненти буде розказано далі. Варто зауважити, що інжектор Вентурі, принцип роботи якого аналогічний розглянутої в статті системі, має дуже широке застосування, причому не тільки в автомобілях.

Форсунки

За допомогою цих пристроїв проводиться подача паливоповітряної суміші в камери згоряння всіх циліндрів. Що ж це за механізми? Якщо ви знаєте стерпно конструкцію карбюраторів, то згадайте про електромагнітний клапан. Ось саме в нього конструкція дуже схожа на ту, яку ви можете бачити у форсунок. У них є обмотка, на яку подається постійна напруга. Голчастий клапан при подачі напруги відкриває шлях для проходження палива. Вся ця суміш під тиском розпилюється в камери згоряння. Зверніть увагу, що форсунки повинні розпорошувати паливо так, щоб воно заповнювало якнайбільше камеру згоряння. Простий в розумінні принцип роботи форсунки інжектора, з її допомогою проводиться розпорошення. Паливноповітряна суміш в цей момент схожа на туман, в певному обсязі повітря бензин знаходиться в підвішеному стані. Отже, займання відбувається набагато швидше і краще, ніж у випадку з карбюраторною системою.

Дросельна заслінка

Відкрийте капот автомобіля і уважно подивіться, що знаходиться під ним. Ви побачите повітряний фільтр, який зазвичай прикручений до «телевізору» - передній частині машини. Від нього йде невеликий патрубок, з'єднаний з відрізком пластикової труби, до якого підключені дроти. Це датчик, який вимірює витрата двигуном повітря. А от після нього знаходиться заслінка. З її допомогою відбувається регулювання подачі повітря в паливну рампу. Але тут треба поглянути на принцип роботи інжектора. Адже необхідно зауважити, що при повністю закритій заслінці невелика частина повітря все одно надходить в паливну систему, щоб забезпечити оптимальне значення числа обертів двигуна. І відбувається це за допомогою одного специфічного виконавчого механізму - регулятора холостого ходу (неправильно його називати датчиком, так як це кроковий електродвигун, він ніяких вимірів не виробляє). Цей механізм відкриває і закриває при необхідності канал, по якому надходить повітря в паливну рампу.

Електронний блок управління

Без цього елемента інжекторної системи упорскування двигун працювати не зможе. Втім, іноді, навіть якщо він і стоїть, то це зовсім не означає, що двигун буде заводитися й якісно працювати. А справа вся в тому, що електронний блок управління побудований на мікропроцесорі. І він спеціально програмується для роботи в якості модуля управління всіма виконавчими пристроями на підставі даних, отриманих від датчиків. Отже, електронний блок управління повинен мати програму, написану за певним алгоритмом. Причому цей алгоритм повинен бути чітким, щоб мікроконтролер точно знав, що йому необхідно зробити, якщо, наприклад, з'явиться сигнал з датчика детонації, без якого не може існувати жоден сучасний інжектор. Принцип роботи двигуна як з інжектором, так і з карбюратором залишається незмінним.

Датчики в автомобілі

Щоб правильно і своєчасно подати паливо в усі циліндри, а також імпульси на електроди свічок запалювання, необхідно максимально точно зчитувати всі параметри роботи двигуна. Зокрема, важливо знати, яка частота обертання у колінчастого валу. Також не завадять дані про те, який тиск в паливній рампі. Якщо ж необхідна зупинка двигуна в автоматичному режимі при недостатньому мастилі, то проводиться підключення датчика тиску масла. При цьому потрібно прописувати його функції в алгоритмі блоку управління, звичайно ж, принцип роботи інжектора в такому випадку трохи зміниться. Також слід знати і про детонацію, адже вона багато чого може сказати про те, наскільки правильно функціонує двигун внутрішнього згоряння. У сучасних автомобілях контролюється навіть склад газу у вихлопній системі. Це відбувається за допомогою двох датчиків кисню. І найголовніше - це, звичайно ж, витрата повітря. Без знання цього параметра попросту неможливо здійснити правильне смесеобразование.

Висновок

Незважаючи на гадану складність конструкції, принцип роботи інжектора ВАЗ-2110, як і будь-якого іншого автомобіля, дуже простий. Можна навіть провести аналогію зі звичайним компресором, оснащеним краскопультом. Звичайно, це буде спрощений варіант системи, форсунка тільки одна, блоку управління складного немає. Але суть приблизно така ж. Простіше розібратися з процесами, що протікають в двигуні з інжекторної системою впорскування, ніж досліджувати різноманітні завихрення і перепади тиску в карбюраторної. А якщо досконально вивчити конструкцію, то вам не буде страшна ніяка поломка датчиків всієї системи управління.