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.

Крім цього, існує кілька типів розподіленого уприскування:

      • 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.

Типи інжекторних форсунок

Інжекторні форсунки розрізняються за способами вприскування:

    • Електромагнітна;
    • Електрогідравлічна;
    • П’єзоелектрична.

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:

    • Електронний блок управління;
    • Бензонасос (електричний);
    • Форсунки;
    • Датчики;
    • Регулятори тиску.

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:

      • 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.

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).

    • 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.

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