Принцип работы инжектора. Механический инжектор принцип работы

7

Непосредственный впрыск

Инжекторные автомобили с такими системами можно считать наиболее экологичными. Основная цель внедрения этого способа впрыска заключается в улучшении качества смеси горючего и незначительном увеличении КПД двигателя транспортного средства. Основные достоинства такого решения заключаются в следующем:

Закройте топливный клапан до инжектора. Откройте контрольный клапан топлива, чтобы получить показания. 5. Убедитесь, что клапан управления топливом к манометру закрыт, чтобы не повредить манометр в случае резкого избыточного давления. Установите наиболее подходящую напорную трубу для испытания форсунок. С небольшой силой приступить к работе с рычагом ручного насоса.

Используя плоскую отвертку и ключ. следуя приведенным выше шагам. давление открытия откалибровано. 6. Извлеките инжектор из трубы высокого давления и из испытательной камеры. Понял это. ручной насос работает до тех пор, пока инжектор не достигнет давления открытия. Как только инжектор удаляется, испытания проводятся с другими форсунками. Тогда. мы проверяем это давление, когда мы работаем с ручным насосом, а манометр показывает примерно давление открытия 350 бар. до 380 бар. Затем его накачивают в несколько раз выше давления открытия, чтобы проверить, оптимально ли качество спрея. до давления 350 бар.

• тщательное распыление эмульсии;
• образование высококачественной смеси;
• эффективное использование эмульсии на различных этапах работы ДВС.

Исходя из этих преимуществ, можно говорить о том, что такие системы экономят топливо. Особенно это заметно при спокойной езде в городских условиях. Если сравнивать два автомобиля с одинаковым объемом двигателя, но разными системами впрыска, например, непосредственный и многоточечный, то заметно лучшие динамические характеристики будут у непосредственной системы. Отработанные газы менее токсичны, а взятая литровая мощность будет несколько выше за счет охлаждения воздуха и того, что давление в топливной системе несколько увеличено.

Но стоит обратить внимание на чувствительность непосредственных систем впрыска к качеству горючего. Если брать во внимание стандарты России и Украины, то содержание серы должно быть не выше 500 мг на 1 литр горючего

В это же время европейские стандарты подразумевают содержание этого элемента 150, 50 и даже 10 мг на литр бензина или дизеля.

Если вкратце рассматривать данную систему, то она выглядит следующим образом: форсунки располагаются в Исходя из этого, впрыск осуществляется непосредственно в цилиндры. Стоит заметить, что данная инжекторная система подходит для многих бензиновых двигателей. Как было отмечено выше, используется высокое давление в топливной системе, под которым подается эмульсия непосредственно в камеру сгорания, минуя впускной коллектор.

Виды механических инжекторов

Общее понятие

Любая топливная система предназначена для бесперебойной подачи горючей смеси в камеры сгорания двигателя. В нашем случае инжекция или принудительный впрыск бензина осуществляется механическим инжектором. Изменение какого-либо из параметров, необходимых для приготовления топливовоздушной смеси, представляется возможным отследить, применяя механическую передачу сигнала. Кроме того, нужные вычисления и реализация законов регулирования (смесеобразования) осуществляются посредством механических устройств. Использование электрических сигналов в этой системе сведено к минимуму, а порой и совсем исключено. Механический инжектор применялся на автомобилях Ауди 100.

Знание принципов работы облегчает поиск и устранение сбоев, неисправностей в любой системе, которая, хоть и сложна в регулировке, всё же подвластна умелым рукам мастера, имеющего ясное представление о его устройстве и законах функционирования.

Какие бывают механические инжекторы

Эта система, как и любое устройство, по своей конструкции не оставалась постоянной и со временем претерпевала некоторые изменения. Обусловлено это желанием конструкторов автомобиля сделать его лучше.

Известны три основных вида системы:

• К-джетроник;
• КЕ-джетроник;
• КЕ3-джетроник.

Как показал опыт эксплуатации, это не только не улучшило, а, наоборот, ухудшило эксплуатационные показатели, ввиду чего, производители были вынуждены отказаться от такой модернизации. К-джетроник является исторически первой модификацией и исключает наличие электронных устройств насколько это возможно. КЕ- и КЕ3-джетроник представляют собой гибриды или разновидности К-джетроник, снабжённые электронными устройствами.

Рассмотрим подробнее конструкцию и принцип работы К-джетроник.

Выбор оптимальной системы подачи топлива

Размышляя какая разница между инжектором и карбюратором, многие автомобилисты приходят к выводу что электронная система гораздо надёжнее. Однако переоборудование любого автомобиля экономически невыгодно и приведёт только к излишним затратам. Решение о выборе более экономичной системы актуально при покупке машины. Разобраться чем отличаются инжектор и карбюратор довольно просто, и такие знания обязательно пригодятся.

Карбюратор уже отслужил свой срок на рынке современных автомобилей. Несмотря на его преимущества, применение инжектора наиболее эффективно и отвечает всем экологическим требованиям. Карбюраторные двигатели используются в основном на старых машинах, но такая технология отлично себя зарекомендовала и не нуждается в доработке. Применение инжектора имеет немалые преимущества и эта система установлена без возможности выбора в любой новой машине.

Как заменить карбюратор на инжектор своими руками

Половину затрат на переоборудование составляет стоимость работ на СТО, поэтому большинство автовладельцев решаются на самостоятельную доработку.

Важно! Если у вас есть малейшие сомнения в собственной квалификации, обращайтесь в профильный сервис. Неправильный монтаж топливной системы может привести к утечкам бензина и пожару!

В первую очередь, составляем список необходимых приобретений. Удобнее разбить его по группам – так меньше вероятность что-либо упустить.

• Моторная группа: новый маслонасос с возможностью установки датчика коленвала; датчики: коленвала, детонации, массового расхода воздуха, температуры воздуха и двигателя. Также меняем шкив коленвала;
• Новый впускной коллектор, рассчитанный для инжекторов, прокладка;
• Топливная группа: топливная рампа с форсунками;
• Магистральный топливопровод с фитингами. Новый бензобак, бензонасос. Регулятор давления топлива, фильтр тонкой очистки топлива;
• Электрика: Генератор с соответствующим шкивом (старый просто не выдержит возросшей нагрузки). Контроллер (ЭБУ) – едва ли не самая важная часть системы. Готовые косы (жгуты) проводов для управления инжекторами, низковольтной частью зажигания, бензонасоса. Свечные высоковольтные провода, модуль зажигания;
• Система впуска: новый воздушный фильтр (с корпусом), дроссельный фланец-патрубок. Переделываем привод дроссельной заслонки – нужен новый тросик;
• Готовая заглушка на место трамблера.

Разумеется понадобится необходимый инструмент, крепежные элементы хорошего качества (а не из магазина стройматериалов), набор для монтажа электрики: обжимные хомуты, стяжки, монтажные клипсы. Все надо сделать аккуратно и надежно, иначе придется выискивать неисправности, созданные вашими же руками.

Существуют готовые комплекты: либо от вашего же мотора, но более новой версии (основные узлы одинаковые, поэтому подгонять детали не придется). Можно купить КИТ-набор от известных брендов: например – BOSCH.

Система впрыска топлива езда на обедненной смеси

Немного выше мы с вами рассмотрели непосредственный впрыск, который впервые был использован на автомобилях марки «Митсубиси», которая имела аббревиатуру GDI. Давайте вкратце рассмотрим один из основных режимов – работу на обедненной смеси. Суть ее заключается в том, что транспортное средство в этом случае работает при небольших нагрузках и умеренных скоростях до 120 километров в час. Впрыск топлива осуществляется факелом в заключительном этапе сжатия. Отражаясь от поршня, горючее смешивается с воздухом и попадает в зону свечки зажигания. Получается так, что в камере смесь значительно обедняется, тем не менее ее заряд в районе свечи зажигания можно считать оптимальным. Этого хватает для его воспламенения, после этого загорается и остальная эмульсия. По сути, такая система впрыска топлива обеспечивает нормальную работу ДВС даже при соотношении воздух/топливо – 40:1.

К-джетроник

Такая система была использована в автомобилях Ауди 100. Впрыск топлива осуществляется через форсунки, установленные на каждый цилиндр. Чтобы представить полную картину работы системы, нужно её изучить.

К-джетроник состоит из следующих элементов:

• Распределитель ( паук);
• Температурное реле;
• Винт качества;
• Винт количества;
• Форсунки;
• Регулятор противодавления;
• Регулятор давления;
• Аккумулятор топлива;
• Фильтр топлива;
• Пусковая форсунка;
• Бензонасос;
• Дроссельная заслонка.

Распределитель

Эта часть системы представляет собой совокупность камер и плунжера, посредством которого регулируется количество подаваемого в цилиндры бензина. Такое возможно благодаря степени открытия клапанов камер. От каждой камеры отходят трубки к форсункам. При увеличении угла открытия дроссельной заслонки повышается разряжение, и напорный диск поднимается. Он связан рычагом с плунжером, который также перемещается вверх. В результате этого приоткрываются клапаны каждой из камер, и количество бензина возрастает пропорционально расходуемому воздуху, который изменяется путём поворота дроссельной заслонки, управляемой педалью газа.

Реле температуры

Оно представляет собой биметаллическую пластину, деформируемую при изменении температуры (нагреве). При холодном пуске двигателя контакт реле замкнут, и через него протекает ток, влияющий на работу клапана электромагнитной форсунки, которая дополнительно обогащает смесь. Этот ток нагревает специальный подогрев, чтобы через определённое время разорвать цепь питания обмотки форсунки. Дело в том, что длительный пуск двигателя Ауди 100 может привести к переобогащению смеси, это не только облегчит, а, наоборот, усложнит процесс. Далее, по мере нагрева, происходит размыкание контакта реле и форсунка отключается.

Винт качества

Бесперебойная работа двигателя Ауди 100 возможна лишь при строгом выполнении условий по соотношению бензина и воздуха. Неправильная регулировка с помощью винта качества может привести к повышенному расходу топлива и связанным с ним затратам.

Вращением этого винта осуществляется изменение высоты подъёма плунжера, и, следовательно, проходного сечения клапанов камер распределитель Ауди 100. Винт находится между штоком плунжера и рычагом расходомера. Топливовоздушная смесь на холодном двигателе Ауди 100 обогащается, чтобы обеспечить устойчивые обороты.

Винт количества

Холостые обороты двигателя — это его работа при полностью отпущенной педали газа. Значит, дроссельная заслонка считается полностью закрытой. Следовательно, нужен другой канал для поступления воздуха. Им является канал холостого хода, создаваемый регулировочным винтом (количества). Таким образом, при помощи этого винта можно изменять холостые обороты двигателя Ауди 100. Без особой нужды не стоит крутить этот винт. В противном случае вы создадите дополнительную проблему, устранять которую, возможно, придётся, обратившись к специалисту.

Форсунки

Автомобиль Ауди 100 имеет по одной форсунке на каждый цилиндр. Они установлены таким образом, чтобы обеспечить теплоизоляцию и не допустить образование пробок. Форсунка Ауди 100 выполнена в виде механического клапана. Принцип действия заключается в том, что бензин преодолевает усилие пружины, принимающей клапан. Оно подобрано так, чтобы открытие происходило при достижении давления 3,5 атм. Впрыск осуществляется периодически.

Перерывы в работе вызваны кратковременным снижением давления в верхних камерах распределителя Ауди 100.

Форсунка работает с определённой частотой и подаёт количество бензина, обусловленное давлением в камерах. Забор смеси происходит по мере открытия впускных клапанов Ауди 100.

Очень важно, чтобы каждая из форсунок срабатывала при одинаковом заданном давлении.

Регулятор противодавления

Принцип действия его основан на понижении противодавления в распределителе. В результате этого клапаны камер открываются и горючего поступает больше. Камеры распределителя разделены мембраной на верхние и нижние. Давление в нижних создаётся насосом и совместно с пружиной закрывает клапаны. При уменьшении этого давления мембрана опустится вниз и произойдёт открытие. Необходимость обогащения смеси вызвана поддержанием устойчивых оборотов на непрогретом двигателе Ауди 100.

Однородное смесеобразование и 2-стадийный режим

Мощностной режим (однородное смесеобразование) – идеальное решение для агрессивной езды в городских условиях, обгонов, а также движения по скоростным трассам и шоссе. В этом случае используется конический факел, он менее экономичный по сравнению с предыдущим вариантом. Впрыск осуществляется на такте впуска, а образованная эмульсия обычно имеет соотношение 14,7:1, то есть близкое к стехиометрическому. По сути, данная система автоматической подачи топлива точно такая же, как и распределительная.

Двухстадийный режим подразумевает впрыск топлива на такте сжатия, а также пуска. Основная задача – резкое повышение двигателя. Ярким примером эффективной работы такой системы является движение на малых оборотах и резкое нажатие на акселератор. В таком случае вероятность детонации значительно возрастает. По этой простой причине вместо одного этапа впрыск проходит в два.

На первом этапе впрыскивается небольшое количество горючего на такте впуска. Это позволяет несколько понизить температуру воздуха в цилиндре. Можно говорить о том, что в цилиндре будет находиться сверхбедная смесь в соотношении 60:1, следовательно, детонация невозможна как таковая. На заключительном этапе такта сжатия осуществляется впрыск струи горючего, которая доводит эмульсию до богатой в соотношении примерно 12:1. Сегодня можно говорить о том, что такая топливная система двигателя введена только для транспортных средств европейского рынка. Обусловлено это тем, что Японии не присущи большие скорости, следовательно, нет высоких нагрузок на двигатель. В Европе же большое количество скоростных шоссе и автобанов, поэтому водители привыкли ездить быстро, а это большая нагрузка на ДВС.

Механический инжектор: ремонт и настройка

На данный момент механические инжекторы практически не используются в серийном машиностроении. Ранее подобные инжекторные системы считались чем-то уникальным, однако с течением времени их устройство, по сравнению с электронными инжекторами, показало свою несостоятельность и почти ушло из автомобильной сферы. Несмотря на это, до сих пор дороги общего пользования нашей страны имеют немалое количество моделей, оснащённых именно механическим инжектором. Более подробно о его устройстве, принципах работы и азах ремонта поговорим в приведённой ниже статье.

Устройство карбюратора

Карбюратор – представляет собой простейший вид устройства для подачи и распыления бензина. Процесс смешивания топлива с воздухом выполняется механически, а регулировка подачи смеси требует тщательной настройки. Карбюраторная система благодаря использованию простых механизмов легка в обслуживании. Опытный автомобилист может выполнить подобный ремонт самостоятельно, что даёт определённые преимущества в эксплуатации. Для таких операций нетрудно приобрести ремкомплект, а все работы проводятся штатным инструментом, имеющимся в машине.

Находится карбюратор на впускном коллекторе, а его конструкция состоит из поплавковой и смесительной камер. Для подачи топлива служит трубка распылителя, соединяющая камеры между собой. В поплавковую камеру с помощью бензонасоса подаётся топливо, а стабильную подачу бензина обеспечивает игольчатый фильтр и поплавок. Смесительная камера называется ещё воздушной и состоит из диффузора, распылителя и дроссельной заслонки. При движении поршней создаётся разрежение, обеспечивающее всасывание атмосферного воздуха и бензина. Такое смешение и обеспечивает стабильную работу двигателя.

Настройка

Пожалуй, сложнее ремонта механического инжектора существует лишь одна вещь – его настройка. Опять же, многие автомобилисты скажут – «Что сложного в регулировке узла? Подкручиваешь винты качества и количества до тех пор, пока мотор не начнёт работать стабильно». Так-то оно так, но любое неверное действие в процессе настройки способно настолько сильно расстроить работу механического инжектора, что завести мотор не получится. Учитывая этот нюанс регулировки узла, категорически не рекомендуем проводить её самостоятельно. Что-что, а настройку механического инжектора лучше доверить профессионалу.

Особенности топливного оборудования

Автомобиль всегда являлся объектом внимания защитников экологии. Отработанные газы выпускаются непосредственно в атмосферу, что чревато ее загрязнением. Диагностика топливной системы показала, что количество выбросов при неверном смесеобразовании увеличивается в разы. По этой простой причине было принято решение устанавливать каталитический нейтрализатор. Однако это устройство показывало хорошие результаты только при качественной эмульсии, а в случае каких-либо отклонений его эффективность значительно падала. Было принято решение заменить карбюратор на более точную систему впрыска, которой являлся инжектор. Первые варианты включали в себя большое количество механических составляющих и, согласно исследованиям, такая система становилась все хуже по мере эксплуатации ТС. Это было вполне закономерно, так как важные узлы и рабочие органы загрязнялись и выходили из строя.

Программист, подающий электромагнитный клапан инжектора с мощностью, активирует распылитель. После отсоединения блока питания впрыск завершен. Доза впрыскиваемого топлива пропорциональна до активации электромагнитного клапана; тем не менее, он не зависит от частоты вращения двигателя или инъекционного насоса.

Схема работы инжектора

Это влияет на снижение расхода топлива, обеспечивает более тихую работу двигателя и более низкое содержание опасных веществ в выхлопных газах. Их основным преимуществом является короткое время переключения, прибл. 0, 1 мс. Это ок. в десять раз быстрее, чем с соленоидными форсунками. В результате, начало инъекции может быть свободно скорректировано, а также объем дозы топлива, и может выполняться многофазная инъекция. Инерция соленоидных инжекторов позволила сделать одну начальную инъекцию, чтобы отключить шум горения.

Для того чтобы система впрыска смогла сама себя корректировать, был создан электронный блок управления (ЭБУ). Наряду с вмонтированным лямба-зондом, который расположен перед каталитическим нейтрализатором, это давало хорошие показатели. Можно с уверенностью говорить о том, что цены на топливо сегодня довольно высокие, а инжектор хорош как раз тем, что позволяет экономить бензин или дизель. Помимо этого есть следующие плюсы:

Группа пьезоэлектрических элементов используется в качестве элемента, управляющего работой инжектора. Благодаря такой быстрой активации интервалы между инъекциями могут быть сокращены, что облегчает оптимизацию работы двигателя. Количество топлива, включая небольшую дозу первоначальной инъекции, измеряется очень точно, что отражается на снижении расхода топлива. Прежде чем бензин может гореть в поршневом двигателе, его необходимо испарить и смешать с кислородом в нужных количествах. Этот процесс осуществляется либо карбюратором, либо системой впрыска высокого давления.

1. Увеличение эксплуатационных характеристик мотора. В частности увеличенная мощность на 5-10%.
2. Улучшение динамических показателей транспортного средства. Инжектор более чувствителен к изменению нагрузок и сам корректирует состав эмульсии.
3. Оптимальная топливно-воздушная смесь уменьшает количество и токсичность отработанных газов.
4. Инжекторная система легко запускается независимо от погодных условий, что является существенным достоинством перед карбюраторными двигателями.

Устройство и принципы функционирования

Механический инжектор – это стандартный узел данного типа, главной задачей которого является нагнетание топлива в камеры сгорания мотора. Устройство такого инжектора также предполагает использование форсунок, их креплений, топливомагистралей и иных элементов инжекторных систем. Главная особенность узла механического типа заключается в том, что он осуществляет подачу топлива не посредством получения электронного импульса, а благодаря разряжённости воздуха, которая возникает до и после единственной форсунки.

Изменение показателей давления возникает из-за наличия в конструкции механического инжектора специального дозатора. По сути, именно работа этого элемента системы заменяет блок управления, который используется в инжекторах электронного типа. Для стабильного функционирования механической инжекторной системы в ней должно поддерживаться давление порядка 3,5-6,5 атмосфер (при меньшей разряжённости форсунка не открывается). Любое отклонение от данного показателя введёт к тому, что узел перестаёт правильно работать и мотор начинает «лихорадить». Основной принцип работы дозатора, также называемого пауком или распределителем, заключается в возможности его устройства воздействовать на форсунку при изменении давления в инжекторной системе, которое происходит пропорционально степени открытости дроссельной заслонки, управляемой педалью газа.

Говоря проще, механический инжектор устроен таким образом, что при повышении оборотов давление возрастает и через форсунку нагнетается большее количество топлива в мотор. Аналогичным образом система работает и при уменьшении оборотов, естественно, подача горючего в этом случае уменьшается. Подобное устройство механического инжектора, а именно полное отсутствие электроники в его конструкции, заставило инженеров вмонтировать в него винты регулировки, а точнее:

• Винт качества, соответственно, обедняющий или обогащающий топливную смесь на разных режимах работы;
• Винт количества, настраивающий работу мотора на холостом ходу.

Также в конструкции механического инжектора имеется дополнительная пусковая форсунка, представляющая собой электромагнитный клапан. Именно он позволяет подать в мотор топливо при запуске мотора, когда необходимого давления на открытие основной форсунки в системе нет.

Большого количества видов механических инжекторов не имеется. На данный момент принято выделять всего три типа данного узла:

• K-Jetronic (самый распространенный);
• KE-Jetronic;
• KE3-Jetronic.

Широкое применение механические инжекторы получили на серийных моделях авто в 1983-1993 годах. Наиболее часто подобные системы питания мотора использовали немцы. Так, к примеру, ряд модельных серий Ауди, Мерседес, БМВ и Фольксваген отмеченных годов оснащались именно механическими инжекторами. Сегодня же использование таких узлов крайне ограничено, так как более умные электронные системы предпочтительней для использования.

Интересно! Последние проекты механических инжекторов предполагают контакт механизма с некоторыми датчиками мотора, что свидетельствует об его электронизации. Несмотря на подобный подход, несостоятельность механических инжекторных систем во всех аспектах работы неоспорима.