Пристрій і принцип роботи інжектора
Інжектор – це найпопулярніший електронно-механічний вузол в автомобілебудуванні. Пристрій і принцип роботи інжектора одночасно прості і складні. Звичайно, пересічному автовласникові не обов’язково заглиблюватися в деталі конструкції інжекторних систем та їх програмного забезпечення, але основні моменти знати не завадить.
Нижче ми розповімо про те, що таке інжектор, який принцип його роботи, і які типи інжекторних форсунок найчастіше застосовуються на сучасних двигунах.
Рекомендуємо переглянути відео внизу сторінки, на якій добре показано, як працює інжектор.
Такі речі своїми силами не ремонтуються, однак розбиратися в пристрої інжектора варто, хоча б для того, щоб не потрапити в халепу при оплаті рахунку в автосервісі.
Що таке інжектор
Інжектор (англ. – Injector) – це спеціальна форсунка, встановлена на двигун внутрішнього згоряння, або є частиною цілої інжекторної системи. Вона виконує функцію розпилювача палива (рідкого або газоподібного).
Вперше дану розробку впровадили у виробництво фахівці компанії Bosch, коли оснастили нею купе Goliath 700 Sport з двотактним двигуном. Сталося це в 1951 році, а всього через 3 роки це ж зробив Mercedes (Mercedes-Benz 300 SL). Однак спочатку такі комплектуючі були досить дороги, так що широке застосування інжекторів почалося лише в 70-х роках. Інжекторна система швидко витіснила карбюратори (особливо в Європі, Америці і Японії) і на сьогоднішній день більшість моделей автомобілів оснащуються саме цим пристроєм.
Інжекторна система вприскування палива (Fuel Injection System) відрізняється тим, що вона здійснює прямий впорскування безпосередньо в циліндри або ж у впускний колектор. Робиться це за допомогою все тієї ж форсунки, які, в свою чергу, діляться на 2 категорії, що відрізняються місцем монтажу інжектора, а також принципом його роботи:
- Моновприск – його ще називають центральним уприскуванням палива. В даному випадку інжектор являє собою тільки одну форсунку, яка подає паливо в усі циліндри двигуна. При такому підході сам інжектор кріпиться прямо на впускному колекторі. Варто зауважити, що на сьогоднішній день дана схема роботи застаріла і практично не використовується автовиробниками.
- Розподілене уприскування – це означає, що для кожного окремого циліндра підведена своя форсунка.
- прямий (безпосередній) – при ньому паливо впорскується відразу в камеру згоряння двигуна;
- одночасний – в цьому випадку всі форсунки інжектора працюють синхронно, в один момент подаючи паливо у всі циліндри;
- попарно-паралельний – здійснюється відкриття форсунок парної схемою. Тобто перша відкривається перед впуском, а друга – перед випуском. Однак такий підхід має місце тільки у разі запуску мотора, тоді як в русі реалізується фазированная схема;
- фазоване упорскування – це означає, що кожна окрема форсунка інжектора відкривається саме перед впуском.
- Електромагнітна;
- Електрогідравлічна;
- П’єзоелектрична.
- Електронний блок управління;
- Бензонасос (електричний);
- Форсунки;
- Датчики;
- Регулятори тиску.
- Датчик витрати повітря вимірює масу повітря, що надходить у двигун.
- Далі ця інформація передається в блок керування інжектора, разом з іншими даними (температура силового агрегату, швидкість обертання коленвала, температура повітря, швидкість і ступінь відкриття дросельної заслінки, та інші параметри).
- Комп’ютер аналізує всю цю інформацію і точно вираховує кількість палива (бензину, дизпалива, газу), яке потрібно для спалювання надійшла в масі повітря.
- Далі відбувається подача електричного розряду (визначеної тривалості) на форсунки інжектора, які відкриваються, пропускаючи паливо з паливної магістралі у впускний колектор.
- Каталітичний нейтралізатор. Зовні він має схожість з сотами, які покриті спеціальним шаром. Його завдання полягає в допалювання незгорілого палива, що вилітає з камери згоряння разом з вихлопними газами. Але він втрачає цю здатність у результаті всього декількох заправок етилованим бензином. Однак не тільки паливо може стати причиною несправності. Часто нейтралізатор просто оплавляється в результаті тривалої їзди на збагаченій суміші – стільники просто забиваються нагаром. Це відбувається в результаті поломки датчика кисню або несправності в системі запалювання.
- Датчик кисню. Найчастіше автомобілі оснащують циркониевыми датчиками, які прогрівається до робочої температури (понад 300 °З) і подають блоку управління інформацію про стан суміші, орієнтуючись на склад вихлопу. Якщо суміш занадто багата або бідна – комп’ютер коригує подачу палива, відповідно збільшуючи або зменшуючи його кількість.
Крім цього, існує кілька типів розподіленого уприскування:
Типи інжекторних форсунок
Інжекторні форсунки розрізняються за способами вприскування:
Електромагнітна форсунка – досить проста і ставиться на бензинові мотори (в більшості випадків). Нею оснащують і двигуни з безпосереднім уприскуванням. Її головними складовими частинами є оснащений голкою електромагнітний клапан, а також сопло. У процесі функціонування на обмотку клапана подається електричний розряд. Частотою його подачі відає спеціальний електронний блок управління. В ході процесу відбувається утворення електромагнітного поля. Воно втягує голку, звільняє сопло і відбувається впорскування, причому робиться це одночасно зі стисканням пружини, яка розкривається після зникнення електромагнітного поля і повертає голку у вихідне положення.
Електрогідравлічна форсунка – застосовується на дизельних моторах (у тому числі з системою Common Rail). Основні елементи даної форсунки – це камера управління, дроселі (впускний і зливної) і електромагнітний клапан. Працюють вони завдяки різниці в тиску солярки на форсунку і поршень: голку форсунки паливо притискає до сідла, тоді як електромагнітний клапан закритий (знеструмлено).
Коли блок управління відкриває клапан, що відкривається і дросель (зливний). Далі відбувається заповнення паливної магістралі соляркою, яка витікає через дросель. При цьому починає зменшуватися тиск дизпалива на поршень, тоді як на голці воно залишається незмінним. З-за цього голка піднімається і здійснюється впорскування.
П’єзоелектрична форсунка – це найбільш досконалий (у технічному відношенні) варіант. Як правило, нею оснащують дизельні движки. У неї чимало переваг, серед яких швидкість роботи (порівняно електромагнітним пристроєм вона швидше в 4 рази), а також гранично точна і вивірена дозування. В даному випадку застосовується п’єзокристал, який змінює свою довжину під напругою. Це пристрій складається з штовхача, п’єзоелемента, клапана і голки.
Принцип роботи схожий з електрогідравлічною форсункою. Тут також застосована схема з різницею в тиску палива. Електричний струм подовжує п’єзоелемент, який тисне на штовхач. В результаті перемикаючий клапан відкривається, і паливо вливається в магістраль. Тиск на голку зменшується, і вона відходить вгору, виробляючи впорскування.
Принцип роботи інжектора
Найпростіший інжектор має в своїй конструкції такі елементи:
Як видно, нічого надто складного в конструкції інжектора немає, принаймні, це стосується його механічної частини. Якщо коротко, то робота інжекторної системи упорскування відбувається наступним чином:
Найбільш складна частина всієї інжекторної системи – це електронний блок управління (скорочено – ЕБУ). Він являє собою мікрокомп’ютер, що виробляє обчислення за програмою, внесеної в його пам’ять. Програма складена таким чином, що встигає аналізувати всі параметри роботи двигуна і реагувати на зміну інформації, отриманої від зовнішніх датчиків.
Саме тому для коректної роботи інжектора вкрай важливі наступні два компоненти: каталітичний нейтралізатор відпрацьованих газів і датчик кисню (лямбда-зонд).
Як ви могли переконатися, інжектор являє собою досить складний механізм. Тому такі операції, як чистка інжектора або його ремонт, ми не рекомендуємо проводити самостійно.
Відео про те, як працює інжектор
Схожі:
