Что такое инжектор — от чего едет автомобиль?
Двигатель автомобиля – сложная система, которая работает слаженно в любых условиях. Еще несколько десятилетий назад автомобили были оснащены карбюраторами, со временем данная технология устарела, а ей на смену пришел инжектор. Инжекторный двигатель – это двигатель с инжекторной подачей топлива. Данная технология подачи топлива имеет некоторые весомые преимущества перед карбюраторной и устанавливается на современных автомобилях, которые работают на бензине.
- Принцип работы инжектора в системе подачи топлива
- Схема работы инжектора
- Устройство простейшего инжектора
- Неисправности инжектора и методы их исправления
Принцип работы инжектора в системе подачи топлива
Сегодня инжектор полностью заменил карбюратор. Его эффективность на порядок выше, чем у его предшественника. Именно инжекторным двигателям приписывают улучшенные параметры разгона, снижение потребления топлива, особенные экологические показатели.
Все эти возможности достигаются без ручной регулировки или других манипуляций. Такой прорыв стал возможен благодаря самонастройке и работе кислородного датчика.
Принцип работы инжектора в системе подачи топлива заключается в подаче топлива и воздуха через специальные форсунки. Они могут располагаться во впускном коллекторе. Такая система называется моновпрыск. Она уже отошла в прошлое, так как имеет существенные недостатки. Также форсунки могут располагаться в области впускного клапана каждого цилиндра. Такая система называется распределенный впрыск топливно-воздушной смеси. Еще одно место расположения форсунок – головки цилиндров. Такая система называется прямым впрыском и используется повсеместно. Впрыск топливно-воздушной смеси осуществляется прямо в камеру сгорания. Система распределенного впрыска классифицируется по следующим типам:
— одновременный – когда все форсунки одновременно подают топливо;
— парно-параллельный
– происходит парное открытие форсунок.
Одна открывается перед впрыском, а другая открывается перед выпуском. Этот метод применяется во время запуска двигателя;— фазированный тип – это режим, когда форсунка открывается перед тактом впрыска;
— прямой тип – когда впуск происходит прямо в камеру сгорания.
Для того чтобы состоялся впрыск смеси, к форсункам подводится топливо под давлением с помощью электрического насоса. Электрические импульсы поступают с бортового компьютера автомобиля. Продолжительность импульсов и количество топлива в каждом впрыске рассчитывается на основании данных, полученных с датчиков, которые считывают информацию о работе двигателя.
Современные автомобили оснащаются большим количеством разнообразных датчиков, которые считывают информацию, синхронизируют и оптимизируют работу двигателя и других систем. Это позволяет использовать оптимальное количество топлива и энергии для работы и движения автомобиля.
Схема работы инжектора
Работа современного автомобиля – это не только двигатель и крутящий момент, это еще и электронное управление с помощью бортового компьютера.
Работа инжектора также зависит от программ установленных в главном «мозге» автомобиля. Схема работы инжектора выглядит следующим образом. На множество датчиков расположенных в двигателе поступает информация о количестве потребляемого топлива, о скоростном режиме, о напряжении в сети автомобиля и другие данные.
Контроллер в свою очередь получает эти данные и обрабатывает их и осуществляет управление системами и приборами. В частности он осуществляет подачу топлива, а точнее регулирует количество впрысков и их величину. Изменения параметров в инжекторной системе осуществляется в соответствии с полученными данными.
Устройство простейшего инжектора
Для того чтобы лучше понять, как работает инжектор необходимо рассмотреть его устройство. Так данная система включает следующие детали:
• электрический бензонасос;
• ЭБУ или контроллер;
• регулятор давления;
• датчики;
• форсунки или непосредственно инжектор.
Электрический бензонасос подает топливо, регулятор давления поддерживает разницу давления между давлением в инжекторах и давлением воздуха в впускном коллекторе. Контроллер воспринимает информацию от различных датчиков и обрабатывает ее. В соответствии с показателями датчиков температуры двигателя, детонации, распределительного и коленчатого вала принимаются решения о количестве топлива для впрыска в каждый цилиндр или другие решения, которые позволяют системе слаженно работать.
Неисправности инжектора и методы их исправления
Эффективная работа двигателя, оптимальное потребление топлива, гарантия чистоты выхлопных газов – это результат работы множество устройств и датчиков, в том числе и инжектора. Они должны быть чистыми, только в этом случае параметры, означенные выше будут стабильными. Также важно быстро определить и устранить неисправность инжекторов. Даже незначительное засорение форсунок может сказаться на снижении оборотов двигателя, может привести к затрудненным зажиганию и разгону до определенной скорости, увеличить потребление топлива или даже сказаться на уровне вредных веществ в выхлопах.
Современные автомобили оснащены электронными датчиками, которые выводят информацию на монитор, расположенный на приборной панели и водитель видит, что появилась неисправность, которую нужно исправить.
Засоряется инжектор самим топливом, которое состоит из сложных химических соединений, тяжелых парафинов. В момент, когда двигатель выключается часть топлива остается в форсунках. Под воздействием температуры оно испаряется, а парафины застывают. Они и являются главным препятствием для работы инжекторной системы.
Для того чтобы вернуть нормальную работу системы необходимо очистить инжекторы. Этот процесс может осуществлять двумя способами: непосредственно в двигателе или же на снятом инжекторе. Первый способ является наиболее простым и доступным. Он не требует особых знаний и навыков. Сама процедура занимает немного времени. Для того чтобы почистить инжектор требуется компрессор и специальная жидкость. Компрессор нужно установить на место топливного насоса. Он будет направлять растворитель в топливную систему.
Время промывки зависит от степени загрязненности инжекторов. Если после этой процедуры работа двигателя не восстановилась, то форсунки следует очищать более радикальными методами.
Для того чтобы узнать результат промывки инжекторов одного запуска двигателя и последующего тест-драйва недостаточно. Необходимо провести анализ выхлопных газов, проверить баланс мощности двигателя, а также проверить стпень падения давления инжекторов. Если все эти показатели в норме, то можно делать вывод, что процедура прошла успешно.
Более радикальный метод очистки форсунок заключается в их демонтаже и промывке с использованием специального оборудования. Данный метод очень трудоемкий. Он требует особых навыков и знаний, которые есть у специалистов автосервиса, так как в данном случае разборке подвергается двигатель и другие прилегающие узлы. Поэтому лучше всего промыть инжекторы, не дожидаясь пока снизятся показатели двигателя.
Таким образом, инжектор – это система, которая отвечает за плавность, скорость и легкость движения, за экономичность автомобиля и его маневренность.
Именно поэтому необходимо регулярно проводить профилактические очистки и следить за чистотой данной системы.
Инжектор: принцип работы
- 1. Виды инжекторов
- 2. Основные элементы инжекторной системы и принцип работы
- 3. Краткая история инжектора
- 4. Плюсы и минусы инжекторов
Его предназначение – подача топлива дозами к двигателю, распыление топлива, приготовление воздушно-топливной смеси. Сегодня инжекторы устанавливают в системы впрыска двигателей большинства современных автомобилей, и бензиновых, и дизельных.
1. Виды инжекторов
Различают такие виды инжекторов по способу впрыска горючей смеси:
Электромагнитные.
Электрогидравлические.
Пьезоэлектрические.
Рассмотрим более детально каждый из видов.
Электромагнитный инжектор – обычно, такие инжекторы ставят на бензиновые двигатели (также и на те, что имеют систему непосредственного впрыска). Устройство этого типа инжекторов очень простое и включает сопло, электромагнитный клапан и иглу.
Процесс работы электромагнитного инжектора можно описать следующим образом. В нужный момент электронный блок подаёт напряжение на обмотку клапана. Создаётся электромагнитное поле, преодолевающее силу пружины и втягивающее якорь с иглой, что освобождает сопло. Потом производится впрыск топлива. Во время исчезновения напряжения, игла инжектора возвращается в исходное положение с помощью пружины.
Электрогидравлический инжектор – обычно, используют в дизельных двигателях (также в тех, которые оборудованы системой для впрыска Common Rail). Конструкция такого инжектора соединяет электромагнитный клапан, камеру управления, дроссели (впускной и сливной).
Электрогидравлические инжекторы работают на основе использования давления топлива во время впрыска
По умолчанию клапан закрыт, а игла прижата к седлу давлением топлива на поршень. При этом впрыск не происходит, а давление на игле будет меньше давления, передаваемого на поршень. По сигналу из электронного блока открывается сливной дроссель, так как срабатывает электромагнитный клапан.Топливо при этом течёт в сливную магистраль, а впускной дроссель не может быстро выровнять давление во впускной магистрали и камере управления. Из-за этого снижается давление на поршень. Что касается давления на иглу, то оно не меняется. Под действием такого давления игла поднимается и топливо впрыскивается.
Пьезоэлектрический инжектор – на сегодня это самый продвинутый прибор для впрыска топлива. Такой вид инжекторов устанавливают на дизельных двигателях с системой Common Rail. Они управляются с использование пьезоэффекта, основанном на том, что длина пьезокристалла меняется под напряжением.
Конструктивно пьезоэлектрический инжектор из пьезоэлемента и толкателя (переключает клапан и иглу в корпусе).
В основе работы этого вида инжекторов использован гидравлический принцип. В начальном положении игла за счёт давления топлива, посажена на седло. Когда на пьезоэлемент поступает сигнал, то его длина увеличивается, и он даёт усилие на толкатель, при чём происходит открытие клапана, и топливо идёт в сливную магистраль. Давление на иглу в верхней части падает, а за счёт давления в нижней части, игла поднимается и топливо впрыскивается. Количество топлива, которое нужно впрыснуть, определяется исходя из давления топлива в топливной рампе и длительности действия на пьезоэлемент.
Пьезоинжекторы срабатывают быстрее в четыре раза, нежели электромагнитные, что даёт возможность многократно впрыска в один цикл и точечной дозировки топлива.
Системы впрыска топлива в зависимости от количества инжекторов и мест подачи топлива подразделяются на такие виды:
Одноточечные (моновпрыск) – во впускном коллекторе предусмотрено всего один инжектор на все цилиндры.
Многоточечные (распределённые) – у каждого отдельного цилиндра присутствует индивидуальный инжектор, осуществляющий подачу топлива коллектору.
Непосредственные (прямого впрыска) – подача топлива осуществляется прямо в цилиндры при помощи инжекторов. Системы непосредственного впрыска дают самый лучший результат работы двигателя
2. Основные элементы инжекторной системы и принцип работы
Инжекторная система состоит из таких элементов:
Электрический бензонасос (осуществляет подачу топлива на инжектор).
Регулятор давления (даёт возможность поддерживать разницу в давлении на инжекторах и воздуха впускного коллектора).
Контроллер (делает обработку информации от разных датчиков и управляет системой зажигания и подачи топлива).
Датчики (передают контроллеру необходимую информацию для работы всей системы; в систему входят датчики детонации, температуры, коленчатого вала и т. д.). Инжектор (осуществляет впрыск топлива в двигательную систему).
Главными составляющими инжектора являются топливный фильтр, пружина, якорь, игла, штифт, электромагнитная обмотка, корпус, электрический контакт и уплотнительное кольцо.
Самый важный элемент инжектора (форсунки) – сопло.
Рассмотрим принцип работы инжекторной системы.
Бензонасос создаёт давление и топливо, под этим давлением, подаётся на инжекторы. Клапан инжектора открывается и топливо попадает в коллектор (либо сразу в цилиндр, если впрыск прямой). Чем дольше клапан находится в открытом состоянии,
Эти датчики собирают информацию о всех параметрах работы двигателя – оборотах коленвала, температуре жидкости для охлаждения, расходе воздуха, скорости движения автомобиля, степени открытия дросселя, детонации, напряжении бортовой сети и других. Вся эта информация помогает выбрать самый оптимальный режим работы двигателя в любых условиях нагрузки.
За инжектором обязательно нужно ухаживать, чтобы он исправно работал.
Во-первых, его регулярно нужно промывать (каждые 20-25 тыс. км), а во-вторых – заправлять автомобиль качественным бензином. Если долго не промывать инжектор, он может закоксоваться и тогда его вовсе придётся поменять. Содержание в топливе примесей и смол также не пойдёт на пользу инжекторам.
3. Краткая история инжектора
Принципы работы двигателя с инжекторной системой были известными ещё в конце 19 века, но ввиду сложной конструкции о таких двигателях долгое время не вспоминали.
Применение инжекторов в системах впрыска обусловил топливный кризис в 70-х годах и всеобщее внимание к окружающей среде в 80-х годах прошлого века. Карбюраторные двигатели выбрасывали в воздух очень много вредных отработанных веществ из-за сильного обогащения горючей смеси. Для уменьшения количества этих выбросов нужно было полностью менять двигательную систему.
Считается, что инжекторная система впрыска топлива родилась в 1951 году, когда корпорация Bosch установила такую систему на двухтактный двигатель Goliath 700 Sport.
В 1954 году подобную систему установили на Mercedes-Benz 300 SL. А в 1967 году создали первый инжектор с электронным управлением.
Первые инжекторные двигатели были очень капризными и имели сложную механику. Зато такие отличались экологичностью и тяговитостью, а по своим характеристикам во многих аспектах превосходили карбюраторные системы.
Массовое же внедрение инжекторов началось с конца 70-х годов 20 века. Настоящий же «золотой век» инжекторов наступил в конце 20-го века с приходом электроники в автомобилестроение.
Сегодня двигатели с карбюраторными системами уже стали архаизмом. Современные транспортные средства оснащаются инжекторными системами впрыска топлива. Первые десять лет 21-го века почти завершили вытеснение карбюраторов в пользу инжекторов.
4. Плюсы и минусы инжекторов
Плюсы инжекторных систем:
Уменьшают расходы топлива благодаря правильной дозировке топлива.
Выхлопные газы с такими системами менее токсичны вследствие верно приготовленной воздушно-топливной смеси.
Повышают мощность двигателя на 8-10% (цилиндры наполняются более объёмно, а угол опережения зажигания установлен оптимально).
Система в автоматическом режиме корректирует параметры смеси при изменении нагрузок.
Не зависит от погодных условий.
Легко приводится в действие.
Минусы инжекторных систем:
Невысокая ремонтопригодность элементов системы в случае её поломки.
Высокая стоимость отдельных узлов системы и её ремонта.
инжектор
Собственно, инжектор – это форсунка, распыляющая топливо (бензин) мельчайшими частицами, чтобы в цилиндры поступала смесь воздуха и паров бензина.
— Так ведь то же самое делает карбюратор! – скажете Вы.
То же, да не совсем. Да, жиклер карбюратора работает почти как форсунка, разбрызгивая бензин в камере карбюратора. Но засасывается бензин в камеру карбюратора (да и воздух тоже) движением поршня двигателя. А это отбирает дополнительную энергию мощности автомобильного мотора. Да и отрегулировать карбюратор до идеального состояния очень сложно, даже практически невозможно.
То он переливает топливо, и двигатель начинает «захлебываться» и коптить, а часть топлива так и не сгорает, что ведет к его перерасходу, то наоборот, недоливает, тогда мотор не тянет, работает с провалами. В семидесятые -восьмидесятые годы для оптимизации подачи топлива в карбюраторных сиситемах реализовывались двух и более карбюраторные системы, сложные в настройке и капризные в экплуатации, но и этого оказалось мало для ужесточенных экологических требований и все возрастающей цены на топливо. И тогда снова вспомнили об изобретенном еще в конце 19 века принципе впрыска топлива в цилиндры двигателя. Тогда он так и остался идеей из-за сложной конструкции, да и несовершенство ДВС тех времен нивелировало получаемые при использовании инжекторов преимущества.
Продвинутые технологии позволили вспомнить об инжекторе примерно в 60-х годах прошедшего века. Первые моторы с инжектором были капризны, они имели сложную механику, но зато отличались тяговитостью и экологичностью, а в те времена экологов уже начали волновать проблемы токсичности выхлопных газов.
Настоящий же расцвет инжекторов состоялся лишь в конце прошлого века, когда в автомобилестроение пришла электроника. Это позволило реализовать сначала аналоговые, а затем и полностью цифровые системы управления впрыском. В современном автомобиле на блок управления двигателем подаются множество сигналов от датчиков таких как температуры окружающего воздуха, температуры двигателя, абсолютного атмосферного давления, положения коленвала, разрежения во впускном коллекторе, детонации, содержания кислорода в выхлопных газах и других. Эти сигналы и предназначены для решния задачи оптимизации топливной смеси в текущий момент. Если отношение бензин-воздух на входе двигателя больше 1:17, то блок управления уменьшит длительность сигнала открытия форсунок и смесь обеднеет, если наоборот — обогатится. И этот процесс будет протекать постоянно, пока двигатель работает. За секунду компьютер может изменить состав смеси несколько раз, чтобы максимально приблизить его к идеальному в зависимости от стиля езды и окружающих условий.
В инжектор бензин закачивается специальным электронасосом, а смешивание паров бензина с воздухом происходит уже в камере сгорания самого цилиндра.
Какие бывают инжекторы?
В простейшем случае инжектор устанавливается вместо карбюратора, точнее – на его место. В качестве инжектора используется всего одна форсунка, «обслуживающая» все цилиндры, а впрыск топлива осуществляется во впускной коллектор – это так называемый моновпрыск. Преимущество перед карбюраторной схемой здесь только в одном – имеем дозированный впрыск топлива при разных мощностных режимах работы двигателя. Система распределенного впрыска, или многоточечный впрыск, производится тоже во впускной коллектор но ближе ко впускным клапанам и пары бензина не задерживаются на стенках впускного коллектора. Однако наилучшие результаты может дать только прямой впрыск непосредственно в камеру сгорания цилиндра — по аналогии с дизельным двигателем. Такие системы получили название FSI и уже широко используются в автомобилестроении благодаря высокой экономичности и приемистости.
Как работает инжектор?
В дословном переводе инжектор – это и есть форсунка. Но мы в понятие «инжектор» вкладываем больший смысл, понимая под этим всю систему подачи топлива к двигателю. Как уже говорилось, топливо к форсункам подается под давлением, которое создает бензонасос. Форсунка снабжена электромагнитным клапаном, при открытии которого топливо через распылительные отверстия попадает в коллектор (или в цилиндр при прямом впрыске). Чем дольше открыт клапан, тем больше топлива попадет в цилиндр, соответственно тем выше будут обороты двигателя.
Экплуатация инжекторов.
Электронные системы самодиагностики позволяют немедленно обнаружить неисправность в цепи управления компьютером впрыска. Так, например, обрыв или выход из строя какого-либо из датчиков, чаще всего будет индицироваться на панели приборов горящей лапочкой «check engine». Собственно, компьютер впрыска тоже безпричинно не выходит из строя, если ему не «помочь», например переполюсовкой аккумулятора или «утоплением» автомобиля)))
А вот неиндицируемые неисправности, такие как закоксованность топливной форсунки, внешне не раздражают (отсутствует информация на панели приборов), и возникают не в один день, (хозяин авто постепенно привыкает к уменьшенной динамике разгона своего железного друга), но съедают до 25% топлива из-за неэффективного распыла топлива и уменьшают ресурс двигателя из-за возникающей неравномерной работы цилиндров.
Дело в том, что датчик кислорода в выхлопных газах работает по среднему значению сгоревшей смеси в выпускном коллекторе, и даже переобогащенная смесь из одного из цилиндров будет влиять на топливоподачу к остальным. А уж о какой динамике и экономии топлива в этом случае может идти речь!
Поэтому, чтобы инжектор работал исправно, за ним нужен хороший уход. Необходимо регулярно, через каждые 20 – 25 тысяч километров пробега промывать инжектор, заправляться следует только качественным бензином и своевременно менять топливные фильтры. Если долго тянуть с промывкой, форсунки могут закоксоваться, и их уже ничто не спасет, тогда замена форсунок будет стоить недешево.
Примеры, что случается с форсункой после длительной эксплуатации на отечественных марках топлива
Что такое топливные форсунки? — Очиститель топливных форсунок HQ
от Jack | Статьи | 2 комментария
Набор новых, чистых топливных форсунок
Говорить о признаках засорения топливных форсунок и обсуждать различные очистители — это хорошо, но
что такое топливные форсунки?
Если мы действительно хотим позаботиться о них, безусловно, имеет смысл узнать о них как можно больше.
Это особенно актуально, если в будущем планируется ручная чистка или даже их смена.
Проверять топливные форсунки и менять сломанные детали намного проще, когда мы точно знаем, как они выглядят, как работают и где находятся.
Основные функции современных форсунок
Итак, что же такое форсунки? Топливные форсунки — это механические устройства с электронным управлением, которые отвечают за распыление (впрыскивание) нужного количества топлива в двигатель, чтобы создать подходящую воздушно-топливную смесь для оптимального сгорания. Форсунки должны не только подавать нужное количество топлива, но и распылять топливо под правильным углом, давлением и формой распыления.
Топливо, поступающее из топливопроводов, предназначено для подачи под давлением и распыления через форсунки для распыления топлива для облегчения сгорания.
Как контролируются топливные форсунки?
Форсунки управляются блоком управления двигателем (ECU).
Во-первых, ECU получает информацию о состоянии двигателя и требованиях, используя различные внутренние датчики. После определения состояния и требований двигателя топливо забирается из топливного бака, транспортируется по топливопроводам, а затем нагнетается топливными насосами.
Надлежащее давление проверяется регулятором давления топлива. Во многих случаях топливо также распределяется с помощью топливной рампы для подачи в разные цилиндры двигателя. Наконец, форсункам приказано впрыскивать необходимое топливо для сгорания.
Точная требуемая топливно-воздушная смесь зависит от двигателя, используемого топлива и текущих требований двигателя (мощность, расход топлива, уровень выбросов выхлопных газов и т. д.)
Где находятся топливные форсунки?
Точное местоположение зависит от автомобиля и двигателя. Однако, как правило, топливные форсунки расположены в головке двигателя и ввинчиваются в камеру сгорания с соплом внутри.
Двигатели имеют несколько топливных форсунок, и они часто соединены с топливной рампой, которая подает на многочисленные форсунки равное количество топлива.
Расположение топливной рампы и форсунок
Как только вы научитесь понимать основные принципы работы топливной системы автомобиля (или любой другой машины), вам будет намного легче находить форсунки. Вот еще несколько иллюстраций, которые помогут вам освоиться с топливной системой:
На всех трех рисунках показана схема топливной системы. Нажмите, чтобы увеличить
Теперь, когда мы знаем, что такое топливные форсунки, давайте кратко рассмотрим, как возникла система впрыска топлива.
Различные версии двигателей с впрыском топлива были разработаны и произведены еще в 1902 году, а большинство дизельных двигателей получили систему впрыска топлива к 1920-м годам.
Бензиновым двигателям с впрыском топлива потребовалось больше времени, чтобы закрепиться, но они стали более заметными во время Второй мировой войны, хотя в большинстве коммерческих двигателей, которые работали на бензине, в то время по-прежнему использовались карбюраторы.
Первая система непосредственного впрыска топлива, работающая на бензине, предназначенная для автомобилей, была разработана Bosch и представлена компанией Goliath для их автомобиля Goliath GP700 в 1952 году.
Goliath GP700
бензиновые двигатели с впрыском топлива стали коммерческой нормой для автомобилей. На протяжении 1950-х и 1960-х годов большинство таких двигателей использовались только в гоночных автомобилях, поскольку они изо всех сил пытались быть достаточно надежными для повседневного использования из-за воздействия различных погодных условий и условий вождения.
Преобладание двигателей с впрыском топлива, в которых использовался бензин, стало более заметным в конце 70-х и 80-х годов, в основном для удовлетворения строгих требований по контролю выбросов и рыночного спроса на более технологически совершенные автомобили.
С годами карбюраторы были постепенно заменены более совершенными двигателями с электронным впрыском топлива (EFI).
С начала 1990-х годов большинство автомобилей, продаваемых на рынках Первого мира, оснащаются системой EFI , и, хотя многие мотоциклы по-прежнему используют карбюраторы, в высокопроизводительных моделях почти всегда используется электронный впрыск топлива.
Карбюратор все еще используется во многих развивающихся странах из-за более мягких законов о выбросах, а также из-за отстающей инфраструктуры ремонта и обслуживания. Однако заметны постепенные изменения в использовании EFI, поскольку эти страны принимают более строгие законы о выбросах и улучшают свою инфраструктуру.
Технологии, безусловно, прошли долгий путь за последние сто лет, и мне лично не терпится увидеть, что ждет нас в будущем.
Final Words
Двигатели с впрыском топлива используются почти во всех современных транспортных средствах и оборудовании, зависящем от топлива от газонокосилок до скоростных катеров.
Изучение их истории, функций и технического обслуживания имеет большое значение для поддержания ваших любимых автомобилей и машин в отличной форме. В следующий раз, когда кто-то спросит вас: «Что такое топливные форсунки», я уверен, вы знаете, что им ответить.
Топливные форсунки сами по себе могут показаться такими маленькими деталями, но у них одна из самых важных функций — убедиться, что топливо из бензобака правильно подается в двигатель ! К счастью для нас, уход за ними совсем не сложен. На самом деле нет никакого оправдания, чтобы расслабляться с этим.
Залейте немного жидкой топливной добавки в бензобак в рамках регулярного цикла технического обслуживания, и вы сможете избежать многих проблем в долгосрочной перспективе.
Наполните ее, добавьте немного чистящего средства и готово. Фото Джо из Pexels
В случае повреждения или износа форсунок, требующих установки* новых форсунок, вы также найдете большой выбор форсунок премиум-класса после продажи.
Если у вас есть лишние деньги, не бойтесь вложить несколько дополнительных долларов в покупку высококачественных деталей, более устойчивых к износу.
*Примечание. При установке новых форсунок обязательно приобретите полный комплект сменных. Смешивать старые и новые форсунки вообще очень плохая идея. Даже если старые детали работали достаточно прилично, они, скорее всего, будут рассинхронизированы с новыми частями. Форсунки должны работать как единое целое.
Надеюсь, эта статья помогла вам лучше разобраться в топливной системе и форсунках, и пригодится, когда нужно будет запачкать руки под капотом!
– Домкрат
Что такое топливная форсунка? Как вы чистите топливные форсунки?
Что такое топливная форсунка? Как вы чистите топливные форсунки?
Проще говоря; Топливная форсунка представляет собой клапан с электронным управлением, который либо полностью открыт, либо полностью закрыт. Период полного открытия клапана измеряется миллионными долями секунды.
Форсунки имеют наилучшие допуски среди всех механических частей двигателя.
Из чего состоят основные внутренние рабочие части топливной форсунки?
Большинство топливных форсунок состоят из корпуса, в котором находится электромагнитная катушка, и уплотнительного механизма, такого как штифт, шарик или диск. Эти уплотнительные механизмы обычно удерживаются в закрытом состоянии с помощью пружины.
Форсунки полностью открыты или полностью закрыты. Количество впрыскиваемого топлива определяется тем, как долго форсунка открыта или как долго штифт, диск или шарик вынимаются из гнезда.
Как работает топливная форсунка?
Топливо под давлением распыляется в виде очень тонкого тумана с наконечника форсунки. Для этого через инжектор должен протекать ток. Вопреки распространенному мнению, это НЕ делается путем подачи питания на инжектор. На топливные форсунки обычно подается питание всякий раз, когда ключ зажигания включен, но цепь не замкнута, и поэтому форсунка все еще закрыта.
Компьютер управляет заземлением цепи. Когда ЭБУ обеспечивает заземление форсунки, цепь замыкается, и ток начинает течь через форсунку. Это возбуждает электромагнитную катушку внутри инжектора, которая вытягивает уплотнительный механизм, такой как штифт, шар или диск, от своего гнезда. Это позволяет топливу поступать через форсунку в двигатель. Когда компьютер отключает электрическое заземление форсунки, электромагнитная катушка размагничивается, и пружина заставляет штифт, шар или диск закрыться, чтобы перекрыть подачу топлива. Даже при частоте вращения двигателя всего 1000 об/мин это делается сотни раз в минуту.
Что такое рабочий цикл форсунки?
Для контроля количества топлива, поступающего в двигатель, форсунки включаются и выключаются или пульсируют очень быстро. Время, в течение которого форсунка включается для подачи топлива, называется рабочим циклом. Это измеряется в процентах, поэтому рабочий цикл 50% означает, что форсунка удерживается открытой и закрытой в течение равного периода времени.
Когда двигателю требуется больше топлива, время, в течение которого форсунка остается включенной (ее рабочий цикл), увеличивается, так что в двигатель может поступать больше топлива. Если инжектор остается включенным все время, он называется статическим (полностью открытым или 100% рабочего цикла).
Что означает термин статический?
Если инжектор остается включенным все время, рабочий цикл 100 %, он называется статическим. Форсунки никогда не должны останавливаться, потому что теряется контроль над подачей топлива, и это может привести к катастрофическому отказу двигателя. Статические форсунки или 100% IDC обычно указывают на то, что форсунка слишком мала для двигателя. Рабочий цикл форсунки обычно не должен превышать 80%. После достижения 80% IDC следует установить инжектор большего размера.
В некоторых случаях низкое давление топлива или отказ топливного насоса могут привести к статике форсунок. С другой стороны, есть некоторые форсунки, которые перестают работать, если давление топлива слишком высокое.
Что такое статический расход инжектора?
Производители оценивают топливные форсунки по максимальному количеству топлива, которое они могут пропустить за определенное время при заданном давлении. Это измерение известно как статический расход и обычно проводится при 100% рабочем цикле и давлении топлива 43,5 фунтов на квадратный дюйм.
Пример: При 100% рабочем цикле форсунка на 55 фунтов (фунтов) при давлении топлива 43,5 фунтов на квадратный дюйм будет подавать 55 фунтов в час.
Расход инжектора выражается в фунтах в час (lb/hr) или кубических сантиметрах в минуту (cc/min). При том же давлении 1 фунт/ч = 10,5 см3/мин.
Чтобы преобразовать фунты в час в см3/мин, умножьте на 10,5
Иногда расход инжектора выражается в миллилитрах в минуту (мл/мин)
1 мл = 1 см3
Пример: инжектор на 220 см3 = инжектор на 220 мл
Что такое импеданс?
Импеданс измеряет, насколько легко цепь проводит ток, когда через нее проходит напряжение.
Импеданс, измеряемый в омах, — это способ сообщить вам, какая часть напряжения, введенного на одном конце, действительно дойдет до другого конца. Импеданс зависит от других качеств электричества, таких как сопротивление, реактивное сопротивление, индуктивность и емкость.
Большинство форсунок делятся на две категории: Высокое или низкое сопротивление
Высокое сопротивление.
Они имеют типичное сопротивление катушки 12–16 Ом и используются чаще всего. Схема привода для этого типа инжектора проста и иногда называется схемой насыщенного привода.
Низкий импеданс.
Форсунки с низким импедансом обычно имеют сопротивление катушки 4 Ом или меньше и обычно используются в инжекторах большего размера или с высокими рабочими характеристиками. Схема драйвера для этих типов называется типом Peak-Hold, она более сложна и стоит дороже, чем тип с насыщением.
В системе с удержанием пикового значения цепь драйвера пропускает большой ток в течение короткого времени, чтобы помочь быстро включить инжектор.
Затем ток снижается до меньшего значения, чтобы форсунка оставалась открытой. Пиковый ток может составлять 4 ампера для открытия форсунки. После открытия ток может быть уменьшен до 0,75 ампер.
При более низком сопротивлении катушки внутреннее давление пружины, удерживающей штифт в закрытом состоянии, может быть увеличено для более быстрого закрытия инжектора. Это позволяет сократить время открытия и закрытия и упрощает настройку больших форсунок.
Пиковые системы удержания снижают требования к питанию катушки инжектора, тем самым предотвращая перегрев катушек.
Что предохраняет инжектор от перегрева?
Топливо, протекающее через форсунку, помогает охлаждать форсунку и в большинстве случаев предотвращает ее перегрев.
Каковы симптомы форсунок, требующих обслуживания?
• Неудачный выброс
• Потеря производительности
• Повышенный расход топлива
• Плохой холостой ход
• Пульсация при слабом дросселе
• Дым из выхлопной трубы
• Детонация, которая может привести к катастрофическому отказу двигателя
• Загрязнение
Негерметичные форсунки вызовут:
• Повышенный расход топлива
• Плохой холостой ход
• Запах топлива внутри и вокруг автомобиля
• Трудный запуск
• Плохие выбросы
• Разжижение масла, которое может привести к катастрофическому отказу двигателя
• Блокировка гидры
Внешние утечки форсунок представляют опасность возгорания и не могут быть устранены.
Форсунки с внешними утечками подлежат замене.
Зачем нужна чистка топливных форсунок?
Углеводороды и присадки, входящие в состав современного топлива, испаряются при различных температурах. Небольшое количество бензина остается на кончиках форсунок каждый раз, когда двигатель останавливается. Летучие соединения в топливе испаряются, в то время как другие остаются на наконечнике форсунки и в конечном итоге образуют твердые частицы. Эти твердые частицы накапливаются и в конечном итоге начинают влиять на форму распыла и распределение топлива, что, в свою очередь, может иметь пагубные последствия для общего состояния двигателя.
Более высокие рабочие температуры двигателей с турбонаддувом и наддувом очень плохо влияют на форсунки, особенно из-за более высоких температур впуска и иногда реверса. То же самое относится и к высокопроизводительным двигателям с кулачками большой длительности.
Многие высокоэффективные воздушные фильтры недостаточно очищают воздух и способствуют загрязнению форсунок.
Грязные топливные фильтры и несвоевременная их замена также являются одним из факторов, способствующих этому
Влага в топливном баке может в конечном итоге привести к отложению ржавчины под фильтром форсунки и вызвать катастрофический отказ не только форсунки, но в некоторых случаях и двигателя
Двигатели с изношенными кольцами и направляющими клапанов сильно способствуют засорению топливных форсунок.
Какой метод очистки форсунок лучше и почему?
В баке очистителей.
Преимущества:
• Недорогой.
• Простота в использовании, это может сделать каждый.
Недостатки:
• Возможно повреждение форсунок, уплотнений, датчиков O2 и каталитических нейтрализаторов из-за агрессивных химикатов. Есть автопроизводители, которые не советуют использовать такие продукты.
• Забитые или частично забитые корзины фильтров, негерметичные форсунки, слабые пружины, плохие формы распыла и другие возможные проблемы не могут быть идентифицированы.
• Нет возможности точно узнать, были ли очищены какие-либо или все форсунки или насколько хорошо каждая из них работает.
• Такие детали, как уплотнительные кольца, корзины фильтров и крышки игл не заменяются
____________________________________________________________
На мойку автомобиля.
• Этот метод используется некоторыми дилерами, ремонтными мастерскими и пунктами быстрой замены масла. Чистящий раствор подается в топливную рампу для очистки форсунок при работающем двигателе.
Преимущества:
• Более быстрые результаты, чем при использовании очистителей для резервуаров.
Недостатки:
• Из-за более высокой концентрации агрессивных химикатов повышается риск повреждения форсунок, уплотнений, кислородных датчиков, каталитических нейтрализаторов и других электронных компонентов.
• Может удалять частицы, скопившиеся под фильтром, и засорять наконечник инжектора.
• Забитые или частично забитые корзины фильтров, негерметичные форсунки, слабые пружины, плохие формы распыления и другие возможные проблемы не могут быть идентифицированы.
• Нет возможности точно узнать, были ли очищены форсунки или насколько хорошо каждая из них работает.
• Такие детали, как уплотнительные кольца, корзины фильтров и крышки игл не заменяются.
Преимущества:
• Форсунки проверяются на сопротивление катушки, утечки, форму распыления и скорость потока.
• Инжекторы тестируются рядом друг с другом, что позволяет провести точное сравнение расхода.
• Надлежащие формы распыления проверяются и подтверждаются визуально.
• Чистящие растворы безопасны, биоразлагаемы и никогда не попадают в двигатель.
• Метод очистки не может повредить компоненты форсунки.
• Новые детали, такие как; установлены уплотнительные кольца, фильтры и игольчатые колпачки.
• До и после предоставления спецификаций.
• Абсолютно самый безопасный и точный способ очистки форсунок
Недостатки:
• Форсунки нужно снимать с автомобиля и относить или отправлять в мастерскую по форсункам.
Что может привести к выходу из строя форсунок, когда они не используются?
Внутренние детали форсунок изготавливаются из различных стальных сплавов, которые подвергаются коррозии или ржавчине в присутствии влаги.
Большая часть Америки содержит достаточно влаги, чтобы вызвать коррозию/ржавчину. Камедь, лак и другие обычные отложения можно удалить путем очистки, но как только инжектор высохнет, а отложения затвердеют внутри, что приведет к застреванию штифта в своем гнезде, этот инжектор станет неработоспособным и в большинстве случаев его невозможно будет очистить.
Хранение инжектора.
Время от времени форсунки нужно хранить. Поскольку коррозия, вероятно, является врагом форсунок номер один, важно убедиться, что форсунки правильно очищены и смазаны внутри и снаружи смазкой хорошего качества. Затем инъекторы следует поместить в герметичный пластиковый пакет или контейнер и хранить в прохладном сухом месте.
Руководство по выбору системы впрыска топлива — Evans Tuning
Что нужно знать среднему энтузиасту.
На первый взгляд топливные форсунки могут показаться простыми. Они представляют собой электромеханическое устройство, которое открывается и закрывается, позволяя топливу поступать в камеру сгорания двигателя.
Бортовой компьютер управляет топливной форсункой, посылая сигнал в виде импульса. Продолжительность импульса будет подавать больше или меньше топлива в двигатель. Импульс измеряется в миллисекундах открытого времени. Чтобы обеспечить правильное соотношение воздуха и топлива, импульс будет варьироваться в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки, которую видит двигатель.
Неудивительно, что всем нам, любителям мощных автомобилей, нужна мощность. Но как топливная форсунка связана с мощностью и почему это действительно важно?
Чтобы обеспечить хорошее сгорание и выработку крутящего момента/мощности четырехтактного бензинового двигателя, необходимо добиться надлежащего расхода топлива и воздуха, поступающего в двигатель. Это известно как соотношение воздух-топливо или AFR. Если вы удвоите поток воздуха, поступающего в двигатель, вам потребуется удвоить подачу топлива с той же скоростью, чтобы поддерживать тот же уровень AFR. Что это означает с точки зрения лошадиных сил? Чтобы преобразовать уровень мощности двигателя в скорость потока топливной форсунки, мы используем термин, называемый BSFC, или удельный расход топлива при торможении.
BSFC является ключом к пониманию эффективности расхода топлива двигателем по отношению к лошадиным силам. Чем ниже число BSFC, тем выше КПД двигателя. Я хочу, чтобы эта техническая статья была простой, чтобы обычный человек мог составить собственное мнение о том, какие инжекторы ему нужны для их проекта, бюджета и уровней мощности. Вместо того, чтобы показывать много математики, есть несколько онлайн-калькуляторов топливных форсунок и лошадиных сил, которые довольно точны. Вы можете ознакомиться с ними ниже:
Калькулятор форсунки и мощности №1
Калькулятор форсунки и мощности #2
Калькулятор форсунки и мощности #3
С помощью любого из этих калькуляторов вы сможете очень быстро определить, какой объем форсунки в см3/мин вам понадобится заправьте желаемый уровень мощности. Вы должны отметить, что размер топливной форсунки в зависимости от мощности будет резко меняться в зависимости от используемого топлива. E85 потребует примерно на 30-40% большей пропускной способности топлива для достижения того же уровня AFR, что и бензин.
BSFC в этом случае подскочит примерно на тот же процент с точки зрения эффективности использования топлива по сравнению с мощностью, поэтому ожидайте, что вы будете использовать больше топлива и соответствующим образом подберете размер вашей топливной системы!
Теперь, когда у вас есть хорошая основа для определения размера топливной форсунки в зависимости от вашего двигателя, области применения и топлива, что является следующей важной частью выбора топливной форсунки? Данные форсунки!!! Что такое данные инжектора и почему они важны? Выше мы узнали, что бортовой компьютер посылает импульс на форсунку, чтобы дать команду на открытие или закрытие. Что не было упомянуто, так это мертвое время, которое будет испытывать инжектор. Время простоя можно наиболее упрощенно определить как время, необходимое для открытия штифта и подачи топлива после того, как внутренняя электрическая цепь получает питание от бортового компьютера. Без предоставления бортовому компьютеру точных данных о реакции форсунки или времени простоя, он не будет знать, что делать с характеристикой запаздывания используемой форсунки.
Этот очень короткий период задержки оказывает огромное влияние на подачу топлива в двигатель, особенно при очень малой длительности импульсов (открытие и закрытие), которые обнаруживаются на холостом ходу и при легком открытии дроссельной заслонки. Наличие правильных данных инжектора является ключом к правильной работе двигателя с системой EFI.
Итак, вы, вероятно, думаете: » Какое мне дело, мой тюнер должен позаботиться об этом». Хотя это частично верно, работа тюнера при настройке вашего автомобиля заключается в работе с деталями, которые вы установили на свой автомобиль. Точные данные инжектора получить нелегко, если производитель инжектора не предоставляет их. Почему это важно для вас? Если ваш тюнер не имеет точных данных об форсунках, бортовой компьютер не будет знать, как правильно управлять топливной форсункой, особенно в условиях холостого хода и вождения с легким дросселем. Будет ли он работать с неверными данными? Да. Будет ли он работать, работать на холостом ходу и двигаться лучше и стабильнее, обеспечивая при этом лучшую экономию топлива с правильными данными инжектора? Абсолютно.
Поэтому при выборе топливной форсунки убедитесь, что производитель предоставляет точные данные форсунки. Injector Dynamics — это наша любимая торговая марка инжекторов, потому что у них есть превосходные точные данные об инжекторах, доступные во всех видах форматов для различных платформ, включая GM, Subaru, Ford и универсальные автономные приложения, и это лишь некоторые из них. Это значительно облегчает работу тюнера. Настройщику не придется тратить время на разработку данных о характеристиках форсунок, которые в некоторых случаях могут варьироваться от нескольких часов до почти невозможного для более новых блоков управления, таких как Ford и GM.
Последний элемент головоломки — зависимость размера форсунки от линейной подачи топлива. Вы, наверное, думаете: «Что, черт возьми, это значит?» У каждой форсунки есть точка в ее работе при малой длительности импульса, которая начинает делать нелинейным поток топлива, выходящий из форсунки. Нелинейная подача топлива просто означает, что если мы ожидаем, что форсунка будет подавать 40 см3/мин при ширине импульса 1,0 мс (миллисекунда), теоретически она должна подавать что-то вроде 35 см3/мин при 0,8 мс.
Почти во всех случаях это неверно. У каждого инъектора будет точка, в которой он находится «на обрыве». Это означает, что будет линейная подача топлива с шириной импульса до определенной точки («обрыв»). Ниже этой точки мы больше не можем точно учитывать расход форсунки по заданному выходному сигналу бортового компьютера. Почему это важно? На холостом ходу, который будет иметь наименьшую ширину импульса, мы хотим добиться идеального коэффициента AFR 14,7:1. Если мы вернемся к приведенному выше примеру, если мы работаем на 1,0 мс на холостом ходу с AFR 14,7: 1, а температура воздуха увеличивается после движения, выходная мощность форсунки уменьшается до 0,8 мс, чтобы поддерживать AFR на уровне 14,7: 1. На данный момент мы не движемся с линейной скоростью, что приводит к резкому падению подачи топлива. Это создаст обедненную смесь, и вы столкнетесь либо с резким холостым ходом, если кислородный датчик попытается скорректировать сильное падение подачи топлива ИЛИ получить пропуски зажигания при обедненной смеси, из-за которых двигатель будет работать очень прерывисто и нестабильно.
Это нелинейное поведение может иметь место и при легком движении дроссельной заслонки, в зависимости от характеристик форсунки. Как правило, чем больше топливная форсунка, тем меньше вам придется уменьшить ширину импульса, чтобы достичь того же AFR, что и у форсунки меньшего размера. Чем меньше ширина импульса у инжектора, тем больше шансов, что он сработает либо «на обрыве», либо в нелинейном режиме. Это приводит к неприятным ощущениям от вождения из-за скудной осечки. Я тюнинговал некоторые автомобили, которые были просто ужасны на холостом ходу и в движении, и единственный способ исправить проблему состоял в том, чтобы обогатить смесь AFR. Со временем это вымоет стенки цилиндра от масла и быстро изнашивает поршневые кольца, что приведет к капитальному ремонту двигателя. Уже не так идеально, да?
Так что же можно сделать? Мы все хотим получить максимально возможную мощность, но при этом топливная система является критическим компонентом, определяющим поведение автомобиля в реальных условиях.
Если у вас есть 4-цилиндровый автомобиль с турбонаддувом мощностью 800-900 л.с., вам понадобится большая форсунка в диапазоне 1600-2000 см3/мин для подачи достаточного количества топлива. У этого же автомобиля будут проблемы с качеством холостого хода и управляемостью по сравнению с автомобилем с меньшим инжектором, например, 1000 куб. См / мин. Следует отметить, что при выборе топливной форсунки для применения на основе спирта (e85) форсунка будет открыта гораздо дольше для подачи топлива, что во многих случаях поддерживает работу форсунки в линейном диапазоне. Часто я вижу, как автомобили с гибким топливом плохо работают на холостом ходу и легко управляются с дроссельной заслонкой на 9-й скорости.3-октановая часть мелодии, но отлично работает на е85 из-за более длительного времени открытия. Еще одна важная деталь заключается в том, что даже при меньшем размере форсунки, таком как 900-1000 см3/мин, качество внутренних частей форсунки и форма распыления играют роль в линейной характеристике форсунки.