Что такое инжекторный двигатель: Страница не найдена — Авто Эксперт — RallySale.ru Продажа спортивных автомобилей, гоночной техники и экипировки для автоспорта. Работа. Аренда и тюнинг машин

Содержание

Инжекторный бензиновый двигатель

Инжекторный двигатель – это основной тип двигателя внутреннего сгорания, который используется в современных автомобилях.

По способу подачи топливной смеси все бензиновые двигатели делятся на карбюраторные и инжекторные. В карбюраторных моторах для подачи топлива и образования смеси происходит в механическом приспособлении под названием карбюратор, а в инжекторных двигателях смесь образуется непосредственно в приемном коллекторе, куда топливо впрыскивается при помощи электронно-управляемых форсунок.

История применения инжектора на бензиновых двигателях

Первую механическую систему впрыска, прообраз современного инжекторного двигателя, разработала фирма BOSCH. Система была установлена на серийном автомобиле Mercedes Benz 300SL в 1954 году. Изменения в системе подачи топлива не были кардинальными — вместо карбюратора использовался механизм дозирования с одной форсункой, который имел электронное управление. Позже такую конструкцию назовут «моновпрыск». Дозировка подачи происходила более точно по объему, но не в каждый цилиндр отдельно, а централизованно, как в карбюраторе.

Одну из первых систем электронного распределенного впрыска под названием Electrojector разработала американская фирма Bendix Corporation в 1957 году

После изобретения распределенного впрыска подача топлива к каждому цилиндру стала производится индивидуально. В этой системе впрыска образование топливной смеси происходит в непосредственной близости от впускных клапанов каждого цилиндра. Топливо поступает к форсункам по трубопроводу и распыляется ими в коллектор. Работа каждой форсунки регулируется. За счет этого контроль дозировки топлива и впрыска в каждый цилиндр удалось поднять на новый уровень.

Но конструкторы не остановились на этом и разработали систему с непосредственным впрыском топлива. Первый подобный серийный двигатель впервые продемонстрировал концерн Mitsubishi в 1996 году. В нем воздух подводится к границе камеры сгорания и впускного клапана, и только в самом цилиндре он встречается со струей бензина.

Устройство и принцип работы инжекторных двигателей

Мощность двигателя зависит от объема смеси воздуха и бензина, в единицу времени поступающего в камеру сгорания. Необходимость замены карбюратора на более совершенное устройство возникла из-за того, что в механическом устройстве (в данном случае, в карбюраторе) не удается реализовать достаточно быстрый отклик на изменение нагрузки на двигатель.

В Японии электронно-управляемый распределенный впрыск для серийного автомобиля предложила компания Toyota. Это была опция для модели Celica 1974 года

В инжекторной системе подача топлива производится впрыском во впускной коллектор с помощью форсунок. Эта система подачи топливо-воздушной смеси сложнее, но гибче и оперативнее карбюратора.

Схема работы системы впрыска инжекторного бензинового двигателя включает в себя сбор информации, ее обработку и подачу электронного сигнала на исполнительные устройства, в данном случае, на форсунки.

Механическая составляющая этой системы состоит из бензонасоса, перепускного клапана топливной магистрали (регулятора давления), устройства для поддержки холостого хода двигателя, и форсунок.

Форсунки бывают механическими и с электрическим приводом. В качестве привода используется электромагнит или пьезоэлемент.

Форсунка

Бензин распыляется форсункой под давлением через очень маленькое отверстие. С одной стороны, это позволяет добиться высокой точности дозировки и отличного распыла, с другой, качество топлива для инжекторных двигателей имеет огромное значение. Забитое отверстие не сможет хорошо распылять топливо, а значит, и оптимальной горючей смеси не получится.

Ассоциация NASCAR запретила использование карбюраторов на гоночных автомобилях одноименной лиги только в 2012 году

Электронно-управляемая форсунка выполняет команды компьютера и подает необходимое количество топлива в изменяемые в соответствии с текущей нагрузкой, точно рассчитанные промежутки времени. В бензиновых двигателях с распределенным впрыском с форсунками взаимодействуют свечи, играющие роль исполнительного устройства. Получив электрический импульс, форсунка под давлением впрыскивает топливо в цилиндр или впускной коллектор и перекрывает подачу после срабатывания свечи.

Блок управления двигателем

Роль компьютерного управления в работе системы впрыска

Самой сложной составляющей инжекторных бензиновых двигателей является электронный блок управления. В его схему входят ПЗУ — постоянное запоминающее устройство, ОЗУ — оперативное запоминающее устройство и микропроцессор. Он обрабатывает поступающие от датчиков электронные сигналы, анализирует информацию и сравнивает с данными, хранящимися в памяти компьютера. Встроенная программа учитывает особенности разнообразных режимов работы двигателя и внешние условия, в которых ему приходится работать. Если в информации обнаруживаются расхождения, компьютер выдает команды исполнительным механизмам для коррекции.

Применение распределенного впрыска сделало возможным появление системы отключения части цилиндров двигателей большого объема

Датчики, собирающие информацию о работе двигателя, действуют совместно с ЭБУ. Они расположены на разных узлах, входящих в конструкцию двигателя. Среди стандартных приборов сбора информации: датчик массового расхода воздуха;  датчик положения дроссельной заслонки;  датчик детонации;  датчик температуры охлаждающей жидкости;  датчик положения коленчатого вала и другие. На 16-клапанных двигателях дополнительно устанавливается датчик фаз.

Процесс работы инжекторной системы впрыска выглядит следующим образом: датчик расхода воздуха измеряет поступающую в двигатель массу газа и передает данные компьютеру. На основе этой информации и с учетом других текущих параметров — температуры воздуха и самого двигателя, скорости вращения коленчатого вала, степени и скорости открытия дроссельной заслонки — компьютер рассчитывает оптимальное количество топлива на данный объем воздуха и подает электрический импульс необходимой продолжительности на форсунки. Принимая этот импульс, они открываются и под давлением впрыскивают топливо во впускной коллектор.

Достоинства и недостатки инжекторных двигателей

Главное преимущество инжекторных бензиновых двигателей — экономичность. Она составляет 10-20% в сравнении с карбюраторными двигателями. Кроме того, в случае применения инжектора удается получить с того же рабочего объема двигателя большую мощность. Также, бесспорным преимуществом таких двигателей является меньшее содержание вредных веществ в выхлопных газах.

Минусом можно считать то, что в случае появления неисправности в системе инжекторного впрыска, диагностику и ремонт могут производить лишь квалифицированные специалисты. Сложность подобного профессионального обслуживания и является основным недостатком инжекторных бензиновых силовых установок.

Карбюратор или инжектор: кто кого?

В последнее десятилетие среди автолюбителей не утихает спор: какая система лучше — карбюраторная или инжекторная. Каждая из сторон приводит свои доводы, указывает на недостатки у конкурентов и т.д. Прийти к однозначному ответу так и не удалось. Мы постараемся рассказать Вам об этих двух устройствах, дать все необходимые определения, а также сделать сравнительную характеристику систем.

Карбюратор: определение, принцип действия, типы

Карбюратор — это механическое устройство в двигателях внутреннего сгорания (ДВС), которое изготавливает и подает горючую смесь. В камерах карбюратора происходит смешивание топлива и воздуха, которые затем впрыскиваются в камеру сгорания. Классический карбюратор состоит из таких основных элементов: жиклера, дроссельной заслонки, диффузора и поплавковой камеры.

Дроссельная заслонка служит для регулировки количества поданного топлива в ДВС. Диффузор — это специальное трубчатое устройство, через которое в двигатель подается воздух. Жиклером называют специальный цилиндрический механизм, в котором сделаны отверстия, через которые в камеру сгорания поступает топливо.

Количество топлива зависит от диаметра отверстий в жиклере. В поплавковую камеру, по специальной трубке, из бензобака подается топливо: если бензина много — то поплавок поднимается и иголкой перекрывает подачу бензина; мало топлива — поплавок опускается, иголка открывает отверстие и подача бензина возобновляется.

Не вдаваясь в подробности, рассмотрим принцип действии карбюратора. Попав в поплавковую камеру, топливо опускается по жиклерам в распылитель, который находится в нижней части диффузора. Вместе с ним туда же поступает и воздух. При запущенном двигателе поршень в первом такте опускается вниз, создавая пониженное давление в камере сгорания, при этом в распылителе поддерживается постоянное атмосферное давление. Из-за этой разницы топливо и воздух смешиваются и распыляются. В этот самый момент осуществляется подача искры и происходит воспламенение получившейся смеси. Это самое простое объяснение принципа работы карбюратора — если Вам нужна более подробная информация, то без труда найдёте её в Интернете.

Карбюратор ГАЗ-53,66,71,3402,4905,ПАЗ-672,3205 дв.53,66,672,4905
5 420 ₽
Карбюратор ГАЗ СОЛЕКС (аналог.К151) ДААЗ
6 700 ₽
Карбюратор ГАЗ-3307,53,66,3308,3307,ПАЗ-3205,3206 дв.ЗМЗ-511,513,5233,5234 ПЕКАР

10 620 ₽
Карбюратор УАЗ-3151 дв.УМЗ-4178,4179 ПЕКАР
6 120 ₽
Карбюратор УАЗ-452,469 дв.
УМЗ-451,469 однокамерный ПЕКАР 6 750 ₽
Карбюратор ВАЗ-21083 V=1500 ДААЗ
7 085 ₽
Карбюратор УАЗ Солекс ДААЗ
4 780 ₽
Карбюратор ВАЗ-1111 ДААЗ
5 055 ₽
Карбюратор ГАЗ-2410,3302 дв.ЗМЗ-402 ПЕКАР
7 300 ₽
Карбюратор ВАЗ-2107-20 V=1500-1600 с вакуум-корректором ДААЗ
5 935 ₽

Карбюраторы, в зависимости от характеристик, делятся на различные виды.

По направлению движения рабочей смеси различают модели:

— с нисходящим потоком — смесь движется сверху вниз;
— с восходящим потоком — поток движется вверх;
— с горизонтальным потоком.

По количеству камер карбюраторы бывают:

— однокамерные;
—

двухкамерные;
— трехкамерные;
— четырехкамерные.

Есть еще ряд других характеристик, по которым классифицируют карбюраторы, но подобные классификации редко используют в автомобилестроении.

В магазине AvtoALL Вы найдете продукцию таких известных производителей, как ДААЗ, ПЕКАР, ИЖОРА и другие. Продукция данных компаний подходит для отечественных автомобилей. В нашем ассортименте есть карбюратор для ВАЗ-2107, -2108 и т.д.

Инжектор: определение, принцип работы, типы

Инжектор — это механизм, осуществляющий подачу топлива в камеру сгорания. Главное отличие от карбюраторной системы заключается в способе подачи топлива. В карбюраторных двигателях топливо буквально всасывается в цилиндр из-за разницы в давлении, при этом расходуется около 10% мощности двигателя. А вот инжектор впрыскивает топливо из форсунок в камеру сгорания.

Принцип работы инжектора следующий: у каждого цилиндра есть своя форсунка, они соединены топливной рампой. Электрический топливный насос нагнетает внутри форсунок избыточное давление. Электронная система (контроллер), получая информацию от множества датчиков, определяет момент, когда следует открыть форсунки и осуществить подачу топлива в камеру сгорания.

На любом инжекторном двигателе установлены датчики, который принимают информацию о:

температуре охлаждающей жидкости;
скорости автомобиля;
детонационных процессах в двигателе;
положении коленвала и частоте его вращения;
электрическом напряжении в бортовой сети;
расходе воздуха;
положении заслонки.

Информацию с этих датчиков анализирует контроллер, который открывает и закрывает форсунки в нужный момент, регулирует подачу топлива, подает искру, определяет пропорцию смеси и т.д. Контроллер часто называют «мозгами». Именно наличие столь сложных электронных систем — главный недостаток инжектора.

В зависимости от количества форсунок и точки установки различают два вида инжекторов:

система с центральным, или моно впрыском — на все цилиндры установлена одна форсунка. Как правило, она располагается на месте карбюратора. Инжекторы с такой конструкцией мало популярны;
системы с распределенным впрыском — у каждого цилиндра своя форсунка.

Преимущества и недостатки различных систем подачи топлива

У инжектора и карбюратора есть как плюсы, так и минусы. Расскажем о них подробнее.

Карбюраторы имеют следующие преимущества:

такая система проще в обслуживании и ремонте — специалисты, разбирающиеся в карбюраторах, есть практически в каждом городке;
карбюраторы стоят дешевле, чем инжекторы, да и найти нужную модель, например, карбюратор для ВАЗ-2109, намного проще;
такие системы подачи топлива намного менее чувствительны к качеству топлива и относительно безболезненно воспринимают заправку бензином с более низким октановым числом;
даже на неисправном карбюраторе в большинстве случаях можно доехать до ближайшей СТО.

К недостаткам карбюраторов можно отнести повышенный расход топлива, невысокую надежность, чувствительность к внешней температуре (зимой двигатель замерзает, а летом — сильно нагревается).

Инжектор имеет следующие недостатки:

цена — он существенно дороже, чем карбюратор;
обслуживание — без специального оборудования невозможно провести диагностику и настройку инжектора;
запчасти — электронное оборудование (датчики, контроллер) выходят из строя редко, однако если это произошло — готовьтесь к солидным денежным расходам;
качество бензина — в бак машины с инжекторным двигателем нельзя заливать низкооктановое топливо.

У инжектора есть и целый ряд преимуществ:

мощность — автомобиль с такой системой впрыска топлива на 5-10% процентов мощнее карбюраторного;
экономичность — благодаря электронной системе расчета состава рабочей смеси инжектор экономнее карбюратора на 10-30%;
экологичность — при работе инжекторного двигателя в атмосферу попадает на 50-75% меньше вредных веществ;
надежность — такие системы редко выходят из строя;
удобство — в холодное время инжекторный двигатель легко заводится и не требует длительного прогрева.

Так что же лучше? Ответ на этот вопрос дали за нас производители — сегодня уже практически все автомобили выпускают с инжекторными двигателями, хотя по нашим дорогам карбюраторные машины будут ездить еще долго. Поэтому, если Вам нужно купить карбюратор от проверенных временем отечественных производителей (ДААЗ, ПЕКАР, ИЖОРА), — обращайтесь в магазин AvtoALL.

Так что же выбрать?

Карбюраторный двигатель идеально подойдет для отдаленных районов или маленьких городов. Карбюратор довольно просто устроен, поэтому ремонт или замену можно сделать даже своими руками, если, конечно, Вы можете отличить отвертку от молотка. Да и к качеству топлива он менее прихотлив (например, карбюратор для ВАЗ-2107 отлично работает и на 92-м, и на 95-м бензине), что нередко имеет большое значение.

Инжектор же лучше подойдет жителям крупных городов, где есть множество высококлассных СТО и выбор качественного бензина. К тому же, в режиме городской езды инжекторный двигатель имеет пониженный (по сравнению с карбюраторным) расход топлива, что позволит существенно сэкономить.

Полезные советы по уходу за карбюратором и инжектором

Для того чтобы система впрыска топлива (неважно, инжекторная или карбюраторная) Вашего автомобиля прослужила долго, следует соблюдать несколько простых правил:

регулярно меняйте топливные и воздушные фильтры. Многие автомобилисты делают это вместе с заменой масла — так просто запомнить: меняешь масло и масляный фильтр, значит, меняешь и все остальные фильтра;
заправляйтесь только на проверенных АЗС и старайтесь не заливать бензин с низким октановым числом. Все это влияет на работу двигателя и его систем;
периодически чистите бензобак. В нём собирается ржавчина, грязь, вода — всё это забивает жиклеры или форсунки;
если возникла какая-то неисправность в инжекторе — лучше всего обратиться на СТО или к мастеру. Самостоятельный ремонт, если Вы не владеете специальными знаниями, может нанести серьезный вред.

Инжекторный двигатель | Vincast.

ru — запчасти

Инжекторный двигатель . Общий обзор.

На сегоднящний день инжектор ый двигатель практически полностью заменил устаревшую карбюратор ную систему.

Инжекторный двигатель улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива и т.д.).

Инжектор позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты, без ручных регулировок, благодаря самонастройки по датчику кислорода.

В инжекторном двигателе впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками, расположенными либо на месте карбюратора (впускном коллекторе) — «моновпрыск», либо недалеко от впускного клапана каждого цилиндра (как правило, конструктивно во впускном коллекторе) — «распределённый впрыск» (он же многоточечный «коллекторный»), либо в головке цилиндров, и впрыск происходит в камеру сгорания — «прямой впрыск». К форсункам инжектора топливо подаётся под давлением, а бортовой компьютер автомобиля в нужные моменты времени подаёт импульсы тока, открывающие форсунки .

Количество впрыснутого топлива при этом определяется длительностью импульса тока. Эта длительность расчитывается на основании информации от набора датчиков, контролирующих различные параметры двигателя . Важнейшие параметры: обороты двигателя, его температура, угол открытия дроссель ной заслонки, данные о разрежении в задроссельном пространстве и (или) данные о расходе воздуха двигателем. Для достижения оптимальных параметров количество датчиков на современном двигателе в реальности значительно больше.

Существуют также и инжекторные двигатели с впрыском, управляемым механическими устройствами. В наиболее общем случае идея управления таким впрыском заключается в дозировании количества топлива специальным клапаном. Клапан же, в свою очередь, управляется через систему рычагов воздушным потоком, воздействующим на легкую «тарелочку», стоящую на пути потока. В настоящее время впрыски с механическим управлением практически вытеснены впрысками с управлением электронным.

Инжекторный двигатель. Основные достоинстава.

Основные достоинства инжектора по сравнению с карбюратором: уменьшенный расход топлива, улучшенная динамика разгона, уменьшение выбросов вредных веществ, стабильность работы. Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать практически большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения водителя, и т. п.

Инжекторный двигатель. Недостатки.

Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению с карбюраторными: высокая стоимость ремонта, высокая стоимость узлов, неремонтопригодность элементов, высокие требования к качеству топлива, необходимо специализированное оборудование для диагностики, обслуживания и ремонта.

Источник: injector.ua

Типы инжекторного двигателя

Инжекторный двигатель — это следующая (после карбюраторного) эволюционная ступень развития двигателя внутреннего сгорания. Такой двигатель имеет ряд значительных преимуществ, благодаря чему практически вытеснил карбюраторный.

Основное отличие инжекторного двигателя заключается в системе подачи топлива прямо в впускной коллектор или цилиндр двигателя при помощи форсунки (инжектора).

По количеству форсунок, месту их размещения, а так же принципу действия инжекторная система впрыска топлива делится на следующие типы.

Центральная подача топлива или моновпрыск. Данный тип использует одну форсунку, расположенной на впускном коллекторе, которая осуществляет подачу топлива сразу во все цилиндры мотора.

Распределенная подача топлива, здесь за каждый цилиндр отвечает своя форсунка. В свою очередь такая система имеет следующие типы:

прямой – подача топлива происходит непосредственно в камеру сгорания
одновременный – все форсунки синхронно подают топливо во все цилиндры
фазированный – впрыск топлива из форсунок происходит перед тактом впуска
попарно параллельный – одна половина инжекторов открывается на начале цикла (впуске), другая на его завершении (выпуске).

Несмотря на то, что инжекторная система имеет больший КПД, более экологически чиста и ее использование ведет к экономии топлива, эксплуатация таких двигателей имеет ряд недостатков. Поскольку работа инжекторного двигателя управляется при помощи микропроцессора и большого количества специализированных датчиков, самостоятельно провести ремонт и диагностику крайне сложно. Для этого необходимо особое оборудование и квалифицированные навыки. Другим минусом является высокая требовательность инжекторного двигателя к составу и качеству топлива. При использовании некачественного топлива с примесью твердых частиц и различных смол инжектор быстро засоряется и приходит в негодность. Поэтому, для долгой корректной работы двигателя стоит чаще менять топливные фильтры и периодически очищать форсунки, не стоит забывать и о бензобаке в котором может появиться ржавчина.

принцип работы, плюсы и минусы

Современный автомобильный мир ушел на несколько шагов вперед. И это не удивительно, ведь только так можно оставаться на плаву и получать хорошую прибыль. Особенно это касается силовых установок, которые устанавливаются на автомобили. Вы наверняка слышали такое словосочетание, как инжекторный двигатель. По сути, это всем известный карбюратор, только немного видоизмененный.

В нем также происходит процесс сгорания топлива и выделение мощности. Единственное отличие инжектора заключается в новой инжекторной системе подачи топливовоздушной смеси.

История

Многие знают, что первая система по образованию топливовоздушной смеси называлась карбюратор.

Она позволяет подавать топливо непосредственно в каждый цилиндр автомобиля и приводить его в движение. Что касается расположения, то изначально карбюратор устанавливался перед впускным коллектором и готовил качественную смесь.

С некоторым временем потребности современных водителей и конструкторов возросли в несколько раз. Из-за этого система не могла выдавать того желаемого результата, который хотели видеть все. Особенно это касается кораблестроения и самолетостроения. Дело в том, что в этих отраслях нужна огромная мощность и высокий КПД.

В результате этого конструкторы придумали совершенно новую систему, которая немного походила на дизельный двигатель, но имела стандартные свечи зажигания. Все это произошло в начале 40-х годов, именно в это время были сконструированы первые инжекторные двигатели.

Данный скачок позволил получить желаемый результат по мощности, но немного не подходил под экологическую безопасность. В результате, разработки пришлось на время прекратить до начала 70-х годов. Именно в это время американские конструкторы решили возродить подачу топлива непосредственно в цилиндры двигателя и сделать более усовершенствованную систему.

Устройство

В современных инжекторных двигателях топливо подается не самотеком, а при помощи небольшой системы, под названием форсунка.

Ее работа основана на считывании всевозможных датчиков, которые располагаются в двигателе. Благодаря этому топливовоздушная смесь дозируется небольшими порциями и подается именно в тот момент, когда это необходимо.

Что касается самого управления, то все держится на простом блоке управления, так называемом компьютере. Именно он и раздает небольшие команды каждой форсунке.

Инжекторная система имеет следующие компоненты:

Топливная форсунка;
Топливная рампа;
Насос;
Сам блок управления;
И небольшая система датчиков.

Подробнее о каждом компоненте:

Топливная форсунка является основным компонентом, который и называют инжектором. Она позволяет своевременно подавать топливо и распылять его непосредственно в каждый цилиндр. В основе форсунки лежит простой корпус и электромагнитный клапан, который и осуществляет процесс открытия и закрытия форсунки. Что касается самого распыления, то оно происходит через специальное отверстие, управляемое клапаном.
Топливную рампу можно найти в любом современном инжекторном двигателе. Ее главное предназначение состоит в подводе топлива ко всем форсункам. Если говорить просто, то она соединяет все форсунки в единое целое.
Что касается топливного насоса, то он просто подает топливовоздушную смесь под давлением, сравнимую с давлением в несколько атмосфер. Без него бы топливо подавалось просто самотеком, как и в карбюраторном двигателе.
Мозгом системы является блок управления, который и отдает команды всем форсункам. По сути, это небольшой микроконтроллер, соединенный с большим количеством датчиков, форсунками, топливным насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами. Его главная задача состоит в сборе всей информации по состоянию двигателя и распределении топлива.
Датчики отвечают за измерение основных параметров силовой установки в реальном времени. В основном это расход воздуха, расположение коленвала, образование детонации в цилиндрах, температура, скорость транспортного средства и другое. Также можно встретить датчики, которые определяют включен ли кондиционер, ровная ли дорога и как располагается распределительный вал.

Принцип работы

В силовом агрегате топливная смесь подготавливается вне камеры сгорания при помощи специального устройства. В результате движения поршня вниз определенное количество топлива всасывается в камеру сгорания.
Далее идет основной процесс, так называемый рабочий ход. В это время происходит сжимание топлива и поджигание при помощи искры.
В итоге все топливо сгорает и выделяется огромное количество тепла, которое идет на мощность инжекторного двигателя.
В конце такта поршень движется вверх и открывается выпускной клапан, который и выводит отработавшие газы. Далее приоткрывается впускной клапан, и новая порция топлива поступает в цилиндр.

Данный процесс происходит в течение долгого времени, пока двигатель работает. Специалисты называют такой газообмен четырехтактным. То есть все это происходит за четыре такта:

Впуск;
Сжатие;
Сгорание;
Выпуск.

Чтобы совершить один такой цикл требуется два оборота коленвала. Чтобы потери мощности были минимальны, конструкторы придумали многоцилиндровые системы. Они позволяют выдавать огромное количество тепла и мощности.

В современном мире большую популярность получил четырехтактный инжекторный двигатель, что неудивительно. Дело в том, что он отличается не только техническими характеристиками, но и самими габаритами. В основе данной системы лежит порядок работы цилиндров.

Режимы работы

Сейчас можно встретить восемь режимов работы силового агрегата:

При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение должно быть меньше 1;
В холостом режиме происходит замедление, автомобиль двигается по инерции. В этом случае подача топлива полностью перекрывается;
Если происходит увеличение высоты, то плотность воздуха уменьшается. Из этого следует, что двигаться в горах очень сложно, топливная смесь будет очень обогащена. Это может привести к трудному пуску силового агрегата и увеличению расхода топлива.

Преимущества и недостатки

Инжектор получил огромную популярность в современном мире. Это обусловлено следующими плюсами:

Режим работы меняется автоматически, без использования человеческого фактора;
Полностью отсутствует необходимость в ручной настройке;
Двигатель очень экономичный;
Полностью соответствует всем экологическим нормам;
Очень легко запускать в любую погоду, нет потери мощности.

Кончено, без недостатков никуда. О них тоже стоит рассказать:

Довольно высокая стоимость и обслуживание;
Многие детали непригодны к ремонту. То есть их придется полностью выкидывать и менять на новые;
Производить ремонт и обслуживание в домашних условиях практически невозможно. Для этого требуется специальное оборудование и опыт;
Двигатель очень зависим от напряжения сети.

Типы инжекторной системы

Сейчас можно встретить три типа:

Одноточечный впрыск;
Многоточечный впрыск;
Непосредственный впрыск.

Первый является самым простым и очень распространённым. Он не очень сильно начинен электроникой, что приводит к меньшему эффекту. Большим недостатком такой системы является то, что некая часть топлива теряется во время впрыска. То есть топливная смесь подается через форсунку во впускной коллектор, где происходит распределение по цилиндрам.

Следом идет многоточечный впрыск, который позволяет подавать топливо индивидуально в каждый цилиндр. Благодаря этому у вас не будет возникать вопрос: нужно ли прогревать инжекторный двигатель. Что касается самого распределения, то он мощнее и экономичнее. По многочисленным тестам можно увидеть, что мощность увеличивается на 7 процентов. К основным преимуществам можно отнести автоматическую настройку подачи топлива и впрыскивание вблизи клапана.

Непосредственный впрыск используется во многих современных автомобилях. Его особенность состоит в том, что подача топлива происходит непосредственно в каждый цилиндр. Ни одной капли смеси не будет расходоваться впустую. Если у вас возникает вопрос надо ли прогревать двигатель, то ответ очень простой. Это зависит от самого производителя и его рекомендаций. Некоторые рекомендуют прогревать силовой агрегат не очень долго, чтобы не навредить всем деталям. Каждый должен сам ответить на вопрос, надо ли ему прогревать двигатель, изучив рекомендации к своему авто.

Дизельный двигатель, инжекторный двигатель. Система охлаждения

Двигатель – самая важная часть автомобиля. Именно благодаря этому агрегату машина приводится в движение. Нет двигателя – машина превращается в обычную повозку. Телегу. Только в эту телегу лошадей не запрячь.

При помощи двигателя энергия сгорания топлива или энергия электрическая преобразуются в механическую энергию, которая необходима для движения.

Традиционно на автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания на бензине или дизельном топливе, используются также газовые двигатели, всё чаще начинают применять гибридные двигатели, которые представляют собой симбиоз двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Очень много разработок в области электрических двигателей. Однако, данный тип двигателя пока не получил широкого распространения.

Двигатели внутреннего сгорания

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания

В цилиндрах таких двигателей сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой. Мощность двигателя регулируется путем регулирования потока воздуха, при помощи дроссельной заслонки.

В автомобилях, возраст которых составляет 10 лет и старше, управление дросселем осуществлялось путем нажатия на педаль газ. На современных автомобилях тоже нужно нажимать на газ, но только для того, чтобы послать сигнал ЭБУ (электронному блоку управления, «мозгам»), управляющему дроссельной заслонкой.

Виды бензиновых двигателей

Бензиновые двигатели могут быть карбюраторными и инжекторными. Бензиновые двигатели различаются по числу и расположению цилиндров, по способу охлаждения (воздушное и масляное охлаждение), по способу наполнения цилиндров воздухом (атмосферные, с наддувом, компрессорные) и другие.

Карбюраторные бензиновые двигатели

В карбюраторном двигателе горючая смесь приготавливается, собственно в карбюраторе. Основных видов карбюратора три:

поплавковый;
мембранно-игольчатый;
барботажный.

Барботажный карбюратор выполнен в виде бензобака с поднятой над топливом глухой доской, оснащенной двумя патрубками, подающей воздух в бак и отбирающей смесь в двигатель. Как видно из конструкции, данный карбюратор очень примитивен. Он является достаточно громоздким, малоэффективным и сильно зависящим от погодных условий. Кроме того, его применение небезопасно. Может случиться взрыв паров топливно-воздушной смеси.

Барботражный карбюратор
1 — дроссельная заслонка

Мембранно-игольчатый карбюратор создан как самостоятельная часть, элемент автомобиля. Устройство состоит из нескольких камер, которые разделены мембранами и соединенны штоком с иглой на конце, которая запирает седло клапана подачи бензина. Достоинством данного карбюратора является то, что его можно размещать в любом положении, относительно поверхности земли. Недостаток – сложность настройки. Обычно такой карбюратор устанавливается на газонокосилки, бензорезы и т.п. Но в качестве вспомогательного устройства, его можно обнаружить на автомобиле ЗИЛ-138.

Поплавковые карбюраторы составляют подавляющее большинство существующих в природе карбюраторов. Именно поплавковые карбюраторы устанавливаются на автомобили. Стоит заметить, что модификаций данного типа карбюратора огромное множество. Но, в обязательном порядке, в его состав входит поплавковая камера и смесительная камера.

Инжекторные двигатели

Инжекторная система впрыска топлива стала активно применяться в 80-х годах прошлого века. Инжекторные двигатели отличаются от карбюраторных тем, что в инжекторной системы происходит принудительный впрыск топлива во впускной коллектор или цилиндр.

В настоящее время в большинстве инжекторных двигателей используется электронная система впрыска. А происходит это так: в контроллер с датчиков собирается всевозможная информация, в том числе о положении коленвала, положении дросселя, скорости автомобиля, температуры охлаждающей жидкости и входящего воздуха. На основании этих данных контроллер подает сигналы форсункам, системе зажигания, регулятору холостого хода и другим системам.

Инжектор, по сравнению с карбюратором имеет ряд преимуществ:

уменьшение расхода топлива;
упрощение запуска двигателя;
уменьшение вредных выбросов;
отсутствие необходимости в ручной настройке системы.

Но есть и недостатки:

постоянная необходимость в напряжении питания;
нужда в специальных познаниях, в случае ремонта.

По большому счету, именно требования к понижению количества выброса вредных веществ, заставило автопроизводителей перейти от карбюратора к инжектору. Катализаторы, которые ставят на инжекторные автомобили, способны работать при достаточно узком диапазоне химического состава веществ, выходящих через выхлоп. А обеспечить такой диапазон может только современная система впрыска.

Особенности современных бензиновых двигателей

Во многих моделях современных автомобилей применяется для каждой свечи своя отдельная катушка зажигания. Особенно характерно это для японских автомобилей.

Чтобы решить проблему «зависания» заслонок, во многих «больших» двигателях используют по два впускных и выпускных клапана на цилиндр.

Как уже было отмечено, в большинстве современных автомобилей используется электронная педаль газа.

Дизельный двигатель

Как и бензиновый, дизельный двигатель является агрегатом внутреннего сгорания. Только в качестве топлива в таком двигателе можно использовать широкий диапазон жидкостей: от керосина и мазута до пальмового и рапсового масла.

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя

1-й такт: открывается впускной клапан, «всасывая» в цилиндр воздух, после этого впускной клапан начинает закрываться, а выпускной – открываться.
2-й такт: поршень сживает воздух.
3-й такт: поршень двигается к верхней мертвой точке, в горячий воздух распыляется топливо, которое воспламеняется, а продукты сгорания двигают поршень вниз.
4-й такт: поршень идет вниз, продукты сгорания удаляются через выпускной клапан.

С некоторыми особенностями, но по такому принципу работают практически все ДВС с поршневой системой.

Особенности дизельного двигателя, топлива и автомобилей с дизельным двигателем:

— двигатель имеет КПД до 50 процентов;
— дизельный двигатель не имеет возможности набирать высоких оборотов. Топливо не успевает за короткое время догореть. По причине высокой механической напряженности детали дизельного двигателя дорогостоящие и массивные.
— дизельный автомобиль более экономичен и отзывчив в движении.
— дизельное топливо нелетучее, а следовательно более безопасное. Кстати, вредных веществ дизель выбрасывает меньше, чем бензиновый двигатель. Но, катализаторы, установленные на инжекторных автомобилях, нивелируют разницу.
— дизельное топливо при низких температурах часто застывает и парафинируется, что может означать одно: дизель труднее завести зимой.
— современные дизельные двигатели чаще всего идут в комплекте с турбинами и интеркуллерами.

Рекорды дизеля

В 2006 году автомобиль JCB Dieselmax, оснащенный дизельными двигателями развил скорость в 563 километра в час. Каждый из дизелей имел объем 5 литров и мощность 750 лошадиных сил.э

Самым большим дизельным двигателем является 14-ти цилиндровый судовой Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, рабочий объем которого более 25 литров, мощностью 108920 лошадиных сил.

Wärtsilä-Sulzer RTA96-C

Самый мощный «грузовой» дизель MTU 20V4000 устанавливается на карьерные самосвалы «Либхерр». Он имеет конфигурацию V20, объем – 95,4 литра и мощность 4023 лошадиных силы.

Самый большой «легковой» дизель устанавливается на Ауди Кью 7. Его рабочий объем – 6 литров, он имеет V-образную форму и 12 цилиндров. Мощность двигателя – 500 лошадиных сил.

Газовый двигатель

В газовом двигателе в качестве топлива используются углеводороды. Он тоже относится к ДВС.

Газовое топливо, как правило, закачивается в баллон, установленный на автомобиле, под высоким давлением. Газовый редуктор понижает давление газовой жидкости или паров до атмосферного, через форсунки смесь впрыскивается в двигатель, где воспламеняется при помощи искры.

Комбинированные ДВС

Данный тип двигателя называется так потому, что он представляет собой комбинацию поршневого и лопаточного устройств.

Наиболее распространен среди комбинированных – поршневой двигатель с турбонагнетателем. Принцип действия такой: в результате действия выхлопных газов на лопатки турбины раскручивается её ротор, вал, а также ротор компрессора, нагнетающего кислород в двигатель. Таким образом, энергия выхлопных газов, которая без турбонагнетателя не использовалась бы, нашла свое применение.

Дополнительные системы, необходимые для ДВС

Двигатель автомобиля сравнивают с человеческим сердцем. Сердце не может функционировать без взаимодействия с другими органами в организме. Так и двигателю для нормальной работы нужно несколько дополнительных систем.

Конечно же, большинство двигателей не может работать без трансмиссии, потому что эффективен ДВС только в узком диапазоне оборотов. Впрочем, сейчас активно ведутся разработки по созданию гибридных двигателей, которые всегда должны работать в оптимальном режиме.

Двигателю нужны система зажигания, выхлопа и охлаждения. О последней стоит поговорить более подробно.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Система охлаждения представляет собой набор устройств, которые подводят к конкретным элементам двигателя охлаждающую среду, отводящую от них в атмосферу лишнюю теплоту. Система охлаждения двигателя имеет целью поддержание температуры двигателя в рабочих параметрах.

Когда в цилиндре сгорает топливная смесь, температура достигает 2000 градусов. Охлаждающая жидкость обязана поддерживать температуру двигателя в пределах 80-90 градусов.

Система охлаждения двигателя может быть воздушной, жидкостной и гибридной.

Воздушное охлаждение

Воздушное охлаждение – самое простое из типов охлаждения двигателя. Оно может быть естественным и принудительным. Оно осуществляется путем установки развитого оребрения на внешней поверхности цилиндров. Такое охлаждение имеет значительные недостатки. Так воздух не может отводить значительные массы тепловой энергии. А некоторые участки двигателя подвергаются опасности локального перегрева. Воздушное охлаждение устанавливается на мопеды, мотоциклы, скутеры.

Принудительное воздушное охлаждение осуществляется путем установки вентиляторов, оребрения и помещения системы в защитный кожух. Здесь также существует опасность локального перегрева участков двигателя, которые недостаточно обдуваются воздухом. Кроме того, повышается уровень шума агрегата. В Советском союзе системой воздушного охлаждения был оснащен автомобиль Запорожец.

Дизельный грузовой автомобиль Татра до 2010 года оснащался системой принудительного воздушного охлаждения. Многие трактора, преимущественно легкие и средние используют аналогичную систему охлаждения.

Двигатель Lombardini 11LD 626-3NR — 4-х тактный трёхцилиндровый дизельный двигатель с горизонтальным расположением вала отбора мощности и воздушным охлаждением.

Жидкостное охлаждение

В данном типе систем охлаждения двигателей охлаждающая жидкость перемещается по замкнутому контуру. А тепло выдувается при помощи радиатора, установленного под капотом авто.

Жидкостная система охлаждения предусматривает следующие составные части:

Рубашка охлаждения – полость, которая охватывает части двигателя нуждающиеся в охлаждении. По этой полости циркулирует охлаждающая жидкость.
Помпа, которая обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру.
Термостат – устройство поддерживающее рабочую температуру жидкости. Если температура не достигла рабочей, то термостат направляет жидкость по малому кругу циркуляции.
Радиатор. Он выводит тепло из системы.
Вентилятор, создающий поток воздуха, направленный на радиатор для ускорения вывода тепла из системы.
Расширительный бак.

Охлаждение масла

Очень часто, особенно в случаях с двигателями большой мощности, нуждается в охлаждении и масло. Масло охлаждается при помощи охлаждающей жидкости, или же при помощи воздуха, с использование отдельного радиатора.

Испарительная система охлаждения

При такой системе охлаждения охлаждающая жидкость или вода доводятся до кипения, в результате чего теплонагруженные элементы двигателя охлаждаются. Испарительная система охлаждения до сих пор применяется для понижения температуры мощных дизельных агрегатов в Китае.

История создания

Известно, что в 1807 году француз де Ривас сконструировал первый поршневой двигатель. Несмотря на то, что устройство, которое получило название «машина де Риваса», работала на сжиженном водороде, оно имело ряд признаков двигателя внутреннего сгорания. В частности, шатунно-поршневую группу, зажигание с искрой. Француз Ленуар в 1860 году сконструировал двухтактный газовый двигатель внутреннего сгорания. Мощность этого устройства составляла около 12 лошадиных сил, искра подавалась от внешнего источника, а коэффициент полезного действия не превышал 5 процентов. Между тем, двигатель Ленуара имел практическое применение. Его устанавливали некоторое время на лодки.

Немец Отто, изучив устройство Ленуара, построил в 1863 году атмосферный двухтактный одноцилиндровый двигатель, который имел КПД уже 15 процентов. При этом, топливо воспламенялось при помощи открытого пламени. В 1876 году все тот же Отто построил четырехтактный газовый ДВС.

А вот первый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания был сконструирован в России в 1880-х годах. Его создателем стал О.С. Костович.

В 1885 году Даймлер и Майбах создали карбюраторный бензиновый двигатель. Сдела двигатель был для мотоцикла. Но в 1886 году его установили на автомобиль.

В 1897 году Дизель усовершенствовал двигатель Даймлера-Майбаха, оснастив его зажиганием. Через год в России на заводе «Людвиг Нобель» Г. Тлинкер доработал двигатель Дизеля, превратив его в двигатель высокого сжатия с воспламенением. Но широкое применение данный двигатель получил не как силовой агрегат автомобиля, а как стационарный тепловой двигатель. Мощность устройства составляла около 20 лошадиных сил. Главным его преимуществом была экономичность.

В начале 20-го века Коломенский завод выкупил у «Людвиг Нобель» лицензию на выпуск «русских дизелей». В 1908 году главный инженер этого завода патентует двухтактный дизельный двигатель с двумя коленвалами и противоположно-движущимися поршнями.

Параллельно происходила разработка бензиновых двигателей. В США изобретатели Харт и Парр разработали двухцилиндровый бензиновый двигатель. Он имел мощность в 30 лошадиных сил.

Так наступила эра автомобилей, самолетов, теплоходов и тепловозов. Королем в этой эре выбрали двигатель внутреннего сгорания.

Новинка: инжекторные моторы Tohatsu — статьи на сайте «Лодки-Питер»

Появление новых моторов – приятное для водомоторников событие, ведь прогресс не стоит на месте, и всегда хочется что-то новое. Тем более, новинки не требуют регистрации. Четырехтактные, по-настоящему мощные и легкие моторы прежде представляла лишь компания Suzuki с линейкой DF9.9BS/DF15AS/DF20AS.

Теперь у водомоторников появился выбор.

Моторы Suzuki хорошие, но имеют ряд «болячек» и не очень удачных инженерных решений, от которых производитель или не может избавиться, или не видит в этом необходимости. Но речь не о Suzuki.

Что интересного в новом моторе Tohatsu MFS 9.9 Е? Да все! Рассмотрим по порядку.

• Особенность моделей — применение инжекторного двигателя

Впрыск топлива (инжектор) в лодочном моторе дает следующие преимущества в сравнении с карбюраторной системой:

— инжекторные системы обеспечивают более надёжный и быстрый запуск, вне зависимости от погоды;
— более динамичный старт. Поклонники двухтактной техники наверняка это оценят;
— инжекторный мотор экономичнее.
— мощность мотора можно увеличить путем замены ЭБУ.

• Компактная топливная система

Пароотделитель (VST) спроектирован таким образом, чтобы объединить в одном компоненте топливный насос высокого давления, регулятор и охладитель топлива. Обновленная конструкция снизила массу двигателя.

• Складная ручка для переноски

Переднюю ручку для переноски новой модели легко убрать. Одновременно стала доступнее ручка регулировки усилия поворота мотора.

• Многофункциональная ручка румпеля

Интегрированы все необходимые опции для управления и маневренности для более плавного и простого управления:

— кнопка аварийной остановки;
— регулировка усилия ручки газа;
— переключение передач вынесено вперед.

• Уменьшена масса дейдвуда на 1,7 кг, поддон с пластиковым кожухом стал меньше;

• Мотор сконструирован под транец 381 мм, длина дейдвуда 413 мм;

• Сбалансированный центр тяжести.

Сместив такие тяжелые компоненты, как коленвал и привод, на 30 мм вперед по сравнению с предыдущей версией, производитель снизил перевес на 26 %, значительно упростив процедуру наклона мотора вручную.

• Отделитель воды в топливе (сепаратор)

Высококачественный и легкий в использовании отделитель воды входит в стандартную комплектацию всех моторов серии EFI 9.9/20. С помощью данного прибора слив воды можно провести без единого дополнительного инструмента.

• Новый корпус дейдвуда с уменьшенным подводным сопротивлением.

Благодаря всему этому масса мотора с S-ногой по сравнению с предыдущим поколением снизилась на 8,5 кг. Вес новинки составил 43 кг — на 1 кг меньше, чем у Suzuki.

Особенности 4-тактных моторов Tohatsu:

• Конструкция с применением проверенных технологий;

• Легкие и компактные;

• Современная система забора воздуха обеспечивает плавность работы;

• Масляный фильтр оригинальной формы для простого обслуживания;

• Большой объем масла для надежной работы мотора;

• Настроенная система впрыска для простого запуска;

• Настройка системы впускного тракта обеспечивает низкий уровень шума;

• Сверхнизкий выброс вредных веществ, удовлетворяющий нормам EPA и CARB

Высокие технологии и простота в эксплуатации:

• Электронный впрыск топлива;

• Электронный впрыск топлива с ручным стартером на 4-тактном моторе, не нуждающийся в аккумуляторной батарее;

• Цифровая система зажигания (CD) обеспечивает простой запуск мотора;

• Система контроля дроссельной заслонки облегчает управление режимами мотора;

• Ручной стартер с длинным шнуром делает запуск мотора легким и стабильным;

• Настраиваемый фрикцион в системе управления;

• Рычаг переключения реверса находится спереди, что облегчает управление;

• Модели могут оснащаться системой дистанционного управления;

• Режим «мелкая вода» (угол наклона мотора), 6 положений.

Базовые элементы, обеспечивающие надежность и удобство:

• Выхлоп через ступицу винта снижает общий шум при работе мотора;

• Наличие термостата в системе охлаждения стабилизирует температурный режим двигателя;

• Специальный морской алюминиевый сплав обеспечивает долгую работу мотора и отсутствие коррозии;

• Цинковое покрытие внутренних элементов защищает мотор от коррозии;

• Декомпрессор для упрощения запуска вручную;

• Внешний топливный бак емкостью 12 литров со шлангом, фитингами и системой подачи топлива;

• Алюминиевый винт.

Системы защиты и безопасности:

• Предупреждение о низком давлении масла;

• Предупреждение о повышенной температуре мотора;

• Защита от запуска при включенной трансмиссии;

• Шнур с чекой для клавиши выключения мотора;

• Ограничитель оборотов

Tohatsu MFS 9. 9 E

Максимальная мощность

7.3 кВт (9.9 л.с.)

Тип двигателя:

Четырёхтактный, Four Stroke, EFI

Диапазон рабочих оборотов

Рабочий объём двигателя

Диаметр цилиндра х ход поршня

Количество цилиндров:

2 (рядный)

Клапанов на цилиндр:

Привод клапанов:

1 распредвал

Система впуска:

Инжекторная (EFI)

Генератор:

6A, переменный ток

Вес

43 кг

Передаточное отношение:

Ёмкость топливного бака

внешний 12л

Ёмкость картера двигателя

1 л

(при замене фильтра 1,2 л)

Ёмкость картера редуктора:

465 см³

Штат. винт (Лоп. х Диам. х Шаг),

9½ x 10

Выбор шага гребного винта, дюйм

Свечи зажигания / зазор:

Длина дейдвуда:

413мм

S (под транец 381 мм)

Запуск:

Ручной

Откидка мотора:

Вручную

1. Мотор;

2. Алюминиевый гребной винт установлен на мотор;

3. Внешний топливный бак на 12 л.;

4. Запасная свеча зажигания;

5. Набор инструментов;

6. Страховочный шнур с чекой;

7. Руководство по эксплуатации;

8. Сервисная книжка.

Основы прямого впрыска | HowStuffWorks

Для непрофессионала лабиринт шлангов, жгутов проводов, коллекторов и трубок под капотом автомобиля может показаться устрашающим. Но когда дело доходит до бензинового двигателя, просто знайте следующее: для работы ему нужны топливо, воздух (если быть точным, кислород) и искра.

Два наиболее важных различия между двигателем с прямым впрыском и стандартным бензиновым двигателем — это то, как они подают топливо и как топливо смешивается с поступающим воздухом.Эти базовые предпосылки имеют огромное значение для общей эффективности двигателя.

Прежде чем мы заглянем внутрь двигателя с непосредственным впрыском, давайте посмотрим на одну секунду из жизни стандартного бензинового двигателя (для более полного взгляда на бензиновый двигатель см. Как работают автомобильные двигатели). Сначала топливо проходит через насос из топливного бака через топливопровод в топливные форсунки, которые установлены в двигателе. Форсунки распыляют бензин во впускной коллектор, где топливо и воздух смешиваются в мелкий туман.Через точно заданные промежутки времени открываются впускные клапаны, соответствующие различным цилиндрам двигателя. Когда впускной клапан цилиндра открывается, поршень в этом цилиндре опускается, всасывая топливно-воздушный туман из воздушного коллектора вверху в камеру внизу. Когда поршень поднимается еще раз, он сжимает (сжимает) топливно-воздушную смесь, пока она не станет почти в девять раз плотнее, чем была вначале. Затем загорается свеча зажигания этого цилиндра, воспламеняя камеру и вызывая взрыв высокого давления и большой энергии.Этот небольшой удар толкает поршень вниз с огромной силой, заставляя его вращать коленчатый вал и в конечном итоге передавать мощность на колеса.

Понял? Довольно сложно, да? Это работает, но с инженерной точки зрения оставляет желать лучшего и довольно расточительно.

Однако с двигателем с непосредственным впрыском топливо пропускает ступеньку и добавляет немного эффективности. Вместо того, чтобы болтаться во впускном коллекторе, топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания.С помощью современных компьютеров управления двигателем топливо сжигается там, где это необходимо, и тогда, когда это необходимо [источник: Fueleconomy.gov].

Чтобы узнать больше о том, что делает двигатели с прямым впрыском топлива более эффективными, перейдите на следующую страницу.

Плюсы и минусы покупки машины с прямым впрыском

На главную »Плюсы и минусы покупки машины с прямым впрыском

18 августа 2019

Обычный электронный впрыск топлива используется в серийных автомобилях с конца 1950-х годов.До недавнего времени почти все бензиновые автомобили имели многоточечный (многоточечный) впрыск топлива, или MPI, и он был очень надежным.

Форсунка высокого давления

Когда дело доходит до технического обслуживания или ремонта, это последнее, о чем вам нужно беспокоиться.

В условиях ужесточения правил экономии топлива и более строгих законов о выбросах производители автомобилей внедряют новые технологии. Прямой впрыск бензина (DI или GDI) является одним из них.

Технология прямого впрыска улучшает экономию топлива на 10-20 процентов, но насколько она надежна? Автомобиль с прямым впрыском обходится дороже в обслуживании? Каковы плюсы и минусы? Во-первых, давайте посмотрим, как это работает по сравнению с обычным многоточечным впрыском топлива:

Принцип работы многопортового и прямого впрыска

Обычный впрыск топлива (MPI)

В бензиновом двигателе с обычным многоточечным (многоточечным) впрыском топлива электрический топливный насос, встроенный в бензобак, подает топливо в топливную рампу двигателя.Давление топлива относительно низкое: 35-60 фунтов на квадратный дюйм. Топливная рампа распределяет топливо по форсункам. Каждый цилиндр имеет одну топливную форсунку (зеленая на изображении). По команде компьютера двигателя топливная форсунка распыляет топливо во впускной канал, где оно смешивается с воздухом. Оттуда воздушно-топливная смесь поступает в цилиндр через открытый впускной клапан во время такта впуска.

Прямой впрыск топлива (GDI)

При прямом впрыске топливный насос низкого давления сначала подает топливо к добавленному топливному насосу высокого давления.Топливный насос высокого давления — это механический насос, приводимый в действие одним из распределительных валов двигателя. Он подает топливо под очень высоким давлением (более 2000 фунтов на квадратный дюйм) в топливную рампу. Топливная рампа распределяет топливо к топливным форсункам высокого давления; по одному на каждый цилиндр. Топливная форсунка высокого давления испаряет топливо непосредственно в камеру сгорания во время такта сжатия, когда поршень находится близко к верху, см. Изображение.

Реклама — Продолжить чтение ниже

Двигатель с прямым впрыском требует дополнительного обслуживания?

Если вы посмотрите график технического обслуживания автомобиля с прямым впрыском, вы вряд ли найдете какие-либо дополнительные услуги для автомобиля с прямым впрыском. Однако есть несколько отличий. Во-первых, двигатель с прямым впрыском более чувствителен к качеству бензина, учитывая конструкцию.

Топливный насос высокого давления приводится в действие распределительным валом, и эта точка трения смазывается моторным маслом.

Топливный насос высокого давления Ford EcoBoost

Это означает, что низкий уровень масла или его отсутствие могут вызвать проблемы, но это верно для любого двигателя.

Единственная проблема, связанная с прямым впрыском, — это скопление углерода на задней стороне впускных клапанов и на форсунках. Почему это происходит? В любом двигателе пары масла из системы вентиляции картера проходят через впускные клапаны. Однако при обычном впрыске топлива MPI форсунки распыляют непосредственно на впускные клапаны, «смывая» их. В двигателе с прямым впрыском топливо распыляется «под» клапанами, см. Изображения выше. Это означает, что со временем пары масла из системы вентиляции, проходящие через впускные клапаны, образуют нагар на задней стороне клапанов и на форсунках.

Эта проблема более заметна в двигателях с большим пробегом, особенно если автомобиль используется для частых коротких поездок. Турбокомпрессор также может усугубить ситуацию, потому что при большем пробеге утечка масла из уплотнений турбокомпрессора также попадает во впускное отверстие.

Это означает, что в некоторых автомобилях с прямым впрыском впускные клапаны могут нуждаться в очистке при большем пробеге.

Топливный насос высокого давления Audi. Audi называет прямой впрыск топлива с расслоенным впрыском топлива или FSI / TFSI

Если вы берете свой автомобиль с прямым впрыском топлива на настройку, дилер или независимая ремонтная мастерская могут предложить вам услугу впуска топлива или очистку впускного клапана.Многие владельцы BMW, например, знают о «очистке грецкого ореха», которая представляет собой способ очистки впускных клапанов средством из скорлупы черного ореха (450-700 долларов). Иногда может потребоваться очистка впускных клапанов вручную, и это может стоить немного дороже.

Мы поговорили с владельцем автомастерской, специализирующейся на немецких автомобилях. Он рекомендует чистить впускные клапаны каждые 75 000 миль. По его словам, отложения на впускных клапанах — одна из частых проблем его магазина.

Тем не менее, у многих автомобилей с прямым впрыском нет никаких проблем.Мы также нашли несколько сервисных бюллетеней, в которых различные автопроизводители рекомендуют использовать бензин с моющими средствами TOP TIER, чтобы избежать проблем с прямым впрыском: посетите сайт www.toptiergas.com, чтобы просмотреть список поставщиков топлива, которые предлагают бензин с моющими средствами TOP TIER.

Есть некоторый прогресс и в технологии DI. Toyota, например, использует систему впрыска топлива D-4S в ряде последних автомобилей Toyota и Lexus. В двигателе D-4S каждый цилиндр имеет как инжектор прямого, так и портовый. Ford также внедрил систему двойной подачи топлива с двумя топливными форсунками на цилиндр в некоторых из последних моделей. Это называется PFDI-Port Fuel (PFI) и Direct-Injection (DI). Эта технология с двумя форсунками должна устранить проблемы с накоплением углерода на впускных клапанах.

Надежны ли двигатели с прямым впрыском?

Двигатель Mazda Skyactiv с непосредственным впрыском

В целом, чем сложнее автомобиль, тем больше может выйти из строя, хотя у некоторых автомобилей было больше проблем, связанных с прямым впрыском, чем у других.Например, у BMW были некоторые проблемы с насосами высокого давления и форсунками, и даже на некоторых моделях был отозван топливный насос высокого давления. У Volkswagen / Audi были проблемы с их бензиновым двигателем 2.0L-turbo FSI (термин Volkswagen для прямого впрыска) из-за износа толкателя топливного насоса высокого давления / кулачка. Однако, например, бензиновые двигатели Mazda Skyactiv с прямым впрыском топлива обычно хорошо выдерживают регулярную замену масла. Значит, проверяйте надежность каждого автомобиля индивидуально.

Где можно посмотреть рейтинги надежности? Во-первых, это Consumer Reports. Мы считаем их рейтинги точными. Чтобы получить доступ к их рейтингам в Интернете, вам потребуется платная подписка, но вы можете найти копию их печатного журнала в местной библиотеке. J.D. Power также предлагает рейтинги надежности. Посетите CarComplaints.com, чтобы узнать, у каких автомобилей больше проблем.

Плюсы и минусы

Подводя итог: к недостаткам прямого впрыска можно отнести более сложную конструкцию с дорогими компонентами, более жесткие требования к качеству бензина и потенциально более высокие затраты на ремонт при большем пробеге из-за проблем, упомянутых выше.Часто некоторые из этих проблем трудно диагностировать, увеличивая счет за ремонт.
Основные преимущества: лучшая экономия топлива, меньшие выбросы и возможность увеличения мощности.

На что обращать внимание при покупке подержанного автомобиля с двигателем с прямым впрыском?

При проверке автомобиля с прямым впрыском следите за тем, чтобы после запуска двигателя загорелся индикатор Check Engine.

Не садитесь в машину, если под капотом чувствуется запах бензина.Низкий уровень моторного масла может указывать на чрезмерный расход масла. Слишком высокий уровень масла и запах бензина могут указывать на присутствие бензина в моторном масле, что также не является хорошим признаком. При тестовой езде следите за ненормальным шумом двигателя, а также отсутствием мощности, пропусками зажигания, резким холостым ходом или колебаниями. Заглох — еще один признак неисправности двигателя. Синий или белый дым из выхлопной трубы должен сказать вам, что нужно проехать мимо машины. Подробнее: Как осмотреть подержанный автомобиль.
Мы рекомендуем, чтобы автомобиль проверил доверенный механик перед подписанием контракта.Если это немецкий автомобиль, отнесите его механику, специализирующемуся на немецких автомобилях. Избегайте автомобиля, если на нем есть признаки отсутствия обслуживания.

Что делает впрыск топлива?

Держим машину в дороге

В этой статье мы будем говорить про это применительно к автомобильным двигателям и как. Чтобы двигатель работал эффективно и плавно, необходимо обеспечить правильную смесь воздуха и топлива и автоматически адаптируется к диапазону требований двигателя.Это может быть карбюратор или система впрыска топлива.

В то время как автомобиль отечественного производства обычно работает на карбюраторной системе. В этом сценарии есть поплавковая камера с резервуаром. С системой впрыска топлива топливная форсунка подает жидкое топливо во всасываемый воздух и зависит от подачи топлива непрерывно. Система впрыска топлива — это подача топлива в двигатель внутреннего сгорания с помощью инжектора. Мы используем впрыск топлива во всех дизельных двигателях, таких как 18-колесные и немецкие автомобили, иначе говоря, впрыск топлива — это по сути карбюратор.

Как работают системы впрыска топлива?

В системе впрыска топлива есть специальный насос, подает в двигатель топливо под давлением из топливного бака. В топливо находится под давлением и распределяется по каждому цилиндру индивидуально. В зависимости от конкретной системы он подает топливо во впускной коллектор. или впускной порт с помощью инжектора.

Работает почти так же, как водяной шланг и форсунка, но с топливом вместо воды.Система впрыска топлива гарантирует, что топливо представляет собой мелкий туман вместо порывов топлива. Затем топливо и воздух смешиваются, когда воздух проходит через впускной коллектор, а затем смесь перемещается в камеру сгорания .

Нужен ли впрыск топлива?

Для двигателя, который разработан и настраивал на основе системы впрыска топлива, да, впрыск топлива необходим. Если форсунки не работают должным образом, автомобиль не вращается, или иногда вообще не запускается.

Поэтому рекомендуется частое обслуживание уполномоченным опытным механиком по системе впрыска топлива. Единственным исключением из этого правила является то, что автомобиль работает идеально без проблем, таких как резкий холостой ход, торможение, плохое ускорение или высокие уровни выбросов. Если он не сломан, не связывайтесь с ним! Тем не менее, вы должны следовать советам дилера и производителя для проверки опытным механиком или дилером.

Впрыск топлива лучше карбюраторного?

Для автолюбителей споры между впрыском топлива или карбюратором, что лучше, являются извечными спорами, как и споры о том, что было раньше, курица или яйцо.Есть автолюбители «старой школы», которые считают, что карбюраторный двигатель работает лучше, чем система впрыска топлива. Точно так же есть автолюбители, которые либо изменились со временем, либо родились в мире с системой впрыска топлива, чтобы полагать, что система впрыска топлива — лучший выбор.

В чем преимущество впрыска топлива?

Существует множество преимуществ системы впрыска топлива, некоторые из которых изменили мыслительный процесс автолюбителей «старой школы», отдавая должное системе впрыска топлива.Вот некоторые из этих преимуществ:

Меньший расход топлива

Топливо система впрыска требует меньшего расхода топлива, чем двигатель, который карбюраторный из-за «новой школы», известной как изощренность электронная система, которая контролирует соотношение воздух / топливо и регулирует его автоматически для поддержания оптимальных условий.

Превосходный запуск

Главное преимущество впрыска топлива систем — это их способность запускаться легче, независимо от погоды или горячей.

Мощный

Поскольку впрыск топлива с управлением коробкой передач, двигатели с системой впрыска топлива обычно обеспечивают более высокую мощность и крутящий момент, чем карбюраторный двигатель, поскольку он может оптимизировать соотношение воздух-топливо и момент зажигания.

Повышенная надежность

Двигатели с системой впрыска топлива существенно надежнее карбюраторного двигателя. Система впрыска топлива есть менее подвержен обледенению и таким проблемам, как случайная остановка двигателя, смазка пропитанные свечи зажигания, и это устраняет другие проблемы, характерные для карбюраторных двигатели.

Каковы признаки неисправной топливной форсунки?

Ниже приведены индикаторы, которые мы должен иметь автомобиль с топливом система впрыска проверена опытным механиком:

Проблемы с запуском
Неровные холостые ходы
Тесты на выбросы не пройдены
Плохие характеристики на дороге
Двигатель не достигает полных оборотов в минуту
Использование большего количества топлива, чем обычно
Бакены и скачки при различных нагрузках на дроссельную заслонку
Выхлопная труба выходит дым, создающий загрязнение
Стучит в двигателе

Независимо от того, предпочитает ли автолюбитель карбюраторная система или система впрыска топлива, система впрыска топлива захватила мир автомобилестроения.Только передний привод заменил задний привод, который автолюбители «старой школы» предпочитают задний привод, потому что у автомобиля больше мощности «вставай и езжай».

В мире автогонок, где раньше не было ничего, кроме карбюраторной системы и заднего привода на трассе, новые автомобили постепенно проникли в эту систему. Хотя кузов автомобиля может выглядеть одинаково, то, что находится под капотом и под задней частью, определенно изменилось. По вопросам ремонта топливной форсунки в Атаскадеро, Калифорния, звоните сегодня по телефону (805) 466-3236.

Почему в некоторых двигателях используется прямой впрыск и впрыск через порт

В каждом новом автомобиле, продаваемом сегодня в США, используется впрыск топлива, но не все системы впрыска одинаковы. В некоторых автомобилях используется впрыск через порт, в других — прямой впрыск. Некоторые даже используют оба. Какая в этом польза? Джейсон Фенске из Engineering Explained разбирает это в сопровождающем видео.

Впрыск топлива — это более точный способ подачи топлива в цилиндры, чем его предшественник, карбюратор.Он получил широкое распространение в 1980-х годах благодаря развитию электронного управления. Портовый впрыск — впрыск топлива во впускной канал — был по умолчанию с того времени и до конца века.

Прямой впрыск впервые был использован в самолетах, а механическая версия использовалась в 1950-х годах на Mercedes-Benz 300SL. Но эта технология не получила широкого распространения до 2000-х годов, когда более строгие стандарты экономии топлива заставили автопроизводителей искать новые способы повышения эффективности.EcoBoost от Ford и SkyActiv от Mazda — это лишь несколько примеров семейств двигателей, в которых используется прямой впрыск. Как следует из названия, прямой впрыск включает впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания цилиндра, и это делается при гораздо более высоком давлении, чем впрыск через порт.

Совсем недавно автопроизводители начали комбинировать две системы впрыска топлива. Toyota, например, использует свою систему D-4S на пикапе Tacoma и спорткаре 86.

Эти системы, как правило, используют впрыск через порт при более низких нагрузках и оборотах двигателя и прямой впрыск при более высоких оборотах, говорит Фенске.Но он отмечает, что это зависит от автопроизводителя.

Портовый впрыск обеспечивает более стабильную воздушно-топливную смесь на более низких оборотах двигателя, что приводит к более плавной работе при запуске. На более высоких оборотах прямой впрыск обеспечивает больший охлаждающий эффект, увеличивая мощность и снижая вероятность детонации.

Toyota D-4S работает в «стратифицированном» режиме, ориентированном на эффективность, и в «однородном» режиме для большей мощности. В стратифицированном режиме в основном используется впрыск через порт для создания различных топливовоздушных смесей, в том числе обедненных смесей для быстрого нагрева двигателя и каталитических нейтрализаторов до рабочей температуры.

В гомогенном режиме всегда используется одна и та же более богатая топливно-воздушная смесь с использованием как прямой, так и портовой форсунок.

Уменьшение нагара — еще одна причина использовать оба типа впрыска. Исследования показали, что двигатели с прямым впрыском топлива, как правило, более склонны к образованию нагара, чем двигатели с прямым впрыском, особенно на впускных клапанах. Добавляя впрыск через порт, топливо может смыть эти клапаны, чтобы уменьшить нагар.

Чтобы узнать больше, нажмите на видео выше.

Помогает ли прямой впрыск или вредит вашей машине?

С каждым модельным годом производители автомобилей пытаются добавить навороты, чтобы побудить потребителей покупать их автомобили. В последние годы одна из инноваций, которая стала популярной и преподносится как роскошная особенность, — это технология прямого впрыска. Если вы похожи на многих покупателей автомобилей, вы, вероятно, считаете, что любое новшество в автомобильной технологии — это хорошо. Однако иногда новые технологии имеют непреднамеренные негативные последствия. Появляется все больше свидетельств того, что прямой впрыск может быть примером такой технологии.Итак, прямой впрыск помогает или вредит вашей машине? Это зависит от того, насколько тщательно вы ухаживаете за своей машиной.

Как работает прямой впрыск?

Всем известно, что автомобилям для работы нужен бензин. Система впрыска топлива вашего автомобиля отвечает за подачу топлива в двигатель. Существует два типа систем впрыска: одиночный / многоточечный впрыск и прямой впрыск.

Системы одинарного / многоточечного впрыска подают газ во впускной коллектор вашего автомобиля, который затем подает топливо в двигатель.Там двигатель всасывает газ в свои цилиндры. Прямой впрыск, с другой стороны, распыляет поток топлива под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра двигателя.

Плюсы и минусы прямого впрыска

Новая технология прямого впрыска была создана для более экономичного использования топлива. Поскольку при прямом впрыске подается концентрированное количество газа, расходуется меньше топлива, что экономит деньги на насосе и благоприятно сказывается на окружающей среде. Однако есть и обратная сторона.Побочным эффектом этого потока топлива под высоким давлением является чрезмерное распыление на впускной клапан и порты. Как только этот избыточный спрей нагреется, он станет густым и липким. Это накопление становится более выраженным с каждой милей, которую вы проезжаете. Подобно тому, как налет может накапливаться в ваших артериях, уменьшать приток крови к вашему сердцу и приводить к сердечному приступу, накопление углерода на впускных клапанах вашего автомобиля снижает поток топлива в двигатель и может привести к отказу. Самый большой недостаток прямого впрыска топлива — DI может привести к засорению топливных систем и скоплению углерода в двигателе.

К сожалению, присадки к топливу не помогут

В то время как в вашем местном магазине автозапчастей продаются присадки к топливу, которые обещают очистить детали двигателя, эти присадки неэффективны для очистки от нагара, образующегося при прямом впрыске. Причина проста: мусор, оставшийся от прямого впрыска, находится на ваших впускных клапанах. Топливные присадки не попадают во впускной клапан.

Регулярное обслуживание крайне важно, чтобы избежать дорогостоящего ремонта топливной системы

Что вы можете сделать, чтобы защитить свой двигатель, если у вас есть система DI? Единственное решение — поручить профессиональному специалисту удалить нагар, прежде чем он станет причиной дорогостоящих повреждений.Это не то, что вы можете сделать дома, потому что это требует разборки двигателя вашего автомобиля и тщательной очистки остатков абразивным чистящим материалом. Если вы не знаете, какой тип системы впрыска установлен в вашем автомобиле, или если вы должны пройти чистку, свяжитесь с нами в отделе продаж и обслуживания автомобилей Deboer. Не упускайте из виду эту потенциальную проблему. Со временем приведет к засорению топливной системы, остановке двигателя, потере мощности и необходимости дорогостоящего ремонта. Именно поэтому так важно обслуживание топливной системы.

Почему некоторые двигатели имеют как порт, так и прямой впрыск

Половина парка новых легковых и грузовых автомобилей в США теперь оснащена системой прямого впрыска бензина (также известной как GDI), что означает, что топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания. Возникает вопрос: какие следующие инновационные двигатели выйдут из лаборатории?

Ответ заключается в том, чтобы подавать топливо в огонь двумя разными путями, и некоторые производители уже оснастили свои двигатели как левым, так и прямым впрыском.Toyota представила эту технологию, которую она называет впрыском D-4S, на двигателе V-6 более десяти лет назад, а теперь использует порт и прямой впрыск на своем 2,0-литровом четырехцилиндровом двигателе (который производится Subaru), 3,5-литровый V-образный двигатель. -6, и 5,0-литровый V-8. У Audi он есть на 3,0-литровых двигателях V-6 и 5,2-литровых V-10.

Система Toyota D-4S была представлена на 3,5-литровом двигателе V-6 2006 Lexus IS350.

Ford в настоящее время является доминирующим игроком в области двухтопливного прямого впрыска под высоким давлением (DI) и впрыска через порт низкого давления (PI).Применения включают в себя бензиновые двигатели V-6 и V-8 с турбонаддувом и без наддува — всего четыре — объемом от 2,7 до 5,0 литров. И летающий пикап F-150 Raptor, и суперкар GT оснащены новыми 3,5-литровыми двигателями EcoBoost V-6. Наземные F-150 также в значительной степени полагаются на эту технологию с базовым 3,3-литровым V-6 с двойным топливом и дополнительными 2,7- и 3,5-литровыми двигателями V-6 EcoBoost. Последним заявленным заявлением Ford на данный момент является новый 5,0-литровый двигатель V-8, который будет установлен на Mustang GT 2018.

Основы

Прежде чем углубляться в тонкости объединения PI и DI, уместно сделать краткое руководство. Вопреки голливудским изображениям автомобилей, падающих со скал, самовозгорания не существует. Поскольку сжиженный бензин не горит, подготовка топлива из бака для сгорания внутри двигателя — это двухэтапный процесс.

Первый этап — распыление жидкости на мелкие капли, что достигается путем нагнетания бензина под давлением с помощью насоса через крошечные отверстия форсунок.Исследование, проведенное инженерами Hitachi, показало, что топливо под давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм и впрыскивание через отверстия диаметром от 0,006 до 0,011 дюйма приводило к образованию тумана со скоростью 135 миль в час из капель диаметром всего 0,000003 дюйма. Отлично.

Испарение следует за распылением. Здесь мелкие капли топлива претерпевают фазовый переход из жидкости в газ, становясь паром, который может смешиваться с воздухом и воспламеняться свечой зажигания.

Поскольку во время этого фазового перехода поглощается тепло, возникает охлаждающий эффект, который можно использовать для повышения эффективности работы двигателя.В режиме PI воздух, проходящий через впускной коллектор, охлаждается до того, как достигнет камеры сгорания. Благодаря DI охлаждение происходит внутри самой камеры.

Ford оснащает несколько двигателей EcoBoost V-6 с двойным впрыском, включая суперкар GT.

У каждой стратегии есть свои плюсы и минусы. PI удобен для двигателей без наддува, поскольку охлаждение поступающего воздуха увеличивает его плотность и потенциал выработки энергии.Намного легче размещать форсунки во впускных каналах, подальше от клапанов и свечей зажигания. Такое расположение выше по потоку обеспечивает достаточно времени для полного испарения. Одним из недостатков является то, что капли топлива иногда осаждаются на стенках впускного канала, нарушая предполагаемое соотношение топлива и воздуха.

При использовании DI вероятность детонации — преждевременного воспламенения топливно-воздушной смеси — снижается, поскольку охлаждающий эффект с фазовым переходом имеет место во время такта сжатия непосредственно перед зажиганием.Снижение температуры поверхности камеры сгорания позволяет повысить степень сжатия и повысить эффективность независимо от того, является ли двигатель безнаддувным или наддувным. Ford увеличил максимальный крутящий момент на 30 фунт-фут в своем новом 3,5-литровом двигателе V-6, объединив новую стратегию двойного впрыска с более высоким давлением наддува.

У DI есть свои недостатки. Система DI более дорогая, потому что давление, необходимое для впрыскивания топлива в камеру сгорания, в 50-100 раз выше, чем с PI, а насос более высокого давления вызывает паразитные потери.Прямые форсунки обычно шумят. Отложения углерода — как на задней стороне впускных клапанов, так и на выхлопных трубах — являются проблемами обслуживания для некоторых пользователей DI. Поскольку время для испарения меньше, некоторое количество топлива выходит из камеры сгорания и каталитического нейтрализатора в виде твердых частиц или сажи. Эти частицы углерода похожи на частицы, выбрасываемые дизельными двигателями, но меньше по размеру.

Комбинация

Конечная стратегия заключается в сочетании преимуществ PI и DI, используя каждое из них для уменьшения отрицательных сторон друг друга.Toyota, например, запускает обе форсунки при низких и средних нагрузках и оборотах, другими словами, при нормальной езде. Это увеличивает плотность поступающего заряда без наддува и смывает нагар с впускных клапанов. В условиях высоких нагрузок и оборотов, когда требуется максимальное охлаждение камеры сгорания, поскольку детонация более вероятна, DI обрабатывает всю подачу топлива.

Каждый производитель использует свою стратегию относительно того, когда использовать порт, прямой или оба инжектора.Здесь показана одна из зависимостей крутящего момента Toyota от частоты вращения и использования форсунок.

Питер Даудинг, главный инженер Ford по бензиновым системам трансмиссии, раскрыл иную стратегию. Ford использует только PI на холостом ходу и на низких оборотах для плавной, тихой и эффективной работы двигателя. По мере увеличения числа оборотов и нагрузки подача топлива становится запрограммированной смесью PI и DI. В отличие от методологии Toyota, ИП Форда всегда работает, отвечая как минимум за 5–10 процентов поставок топлива.

Даудинг и его коллега по инженерам Ford Стивен Расс подчеркивают, что отложения углерода на выхлопных трубах и впускных клапанах никогда не были проблемой в их двигателях DI.Доудинг добавляет: «Теперь, когда электродвигателям отводится все больше ролей в силовых установках, наша задача — повышать эффективность двигателей, когда это возможно. Двухтопливная технология Ford уже зарекомендовала себя как ценная и рентабельная стратегия в этом направлении ».

Проектирование и разработка современных двигателей — это попытка уравновесить мощность, выбросы, пробег, долговечность, управляемость и другие проблемы. Двухтопливная стратегия дает инженерам дополнительный ключ к повороту, поскольку они стремятся высвободить больше энергии из каждой капли газа.По мере извлечения уроков и снижения затрат на компоненты можно ожидать, что все больше производителей примут на вооружение этот подход к разжиганию костров.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Что такое впрыск топлива? Как работает впрыск топлива?

Что делают топливные форсунки

Дроссельная заслонка дроссельной заслонки регулирует поток воздуха к двигателю.

Что происходит, когда вы наступаете на педаль газа? Двигатель набирает обороты, и ваша машина едет быстрее.Вы можете подумать, что это красиво простые вещи, но на самом деле требуется много сложной инженерии, чтобы получить чтобы этот процесс работал безупречно. Большая часть этого — топливо для двигатель, где его можно сжечь для выработки энергии. Ваш топливные форсунки распылить бензин во впускное отверстие или непосредственно в цилиндры двигателя, чтобы его можно быстро воспламенить. Чтобы получить газ, нужно выполнить множество действий. к этому моменту, и многие шаги, которые привели к технологии впрыска топлива к этому моменту.Мы расскажем, как газ попадает туда, где он и доставит вас туда, куда вы собираетесь, и мы узнаем о различных разработки в области впрыска топлива по ходу дела.

Как топливный насос перекачивает газ

Прежде чем бензин может вытечь из топливных форсунок, он должен до них добраться. Это то что топливный насос или насосы для. Топливо начинается в топливный бак, пока вы не запустите двигатель. Затем насос начинает подачу топлива через топливопроводы под очень высоким давлением.

В более старых моделях использовались механические насосы, приводимые в движение коленчатый вал или распредвал. Чем быстрее работал двигатель, тем быстрее работал насос. перекачивается, чтобы удовлетворить повышенную потребность двигателя в топливе. Большинство газовых автомобилей и грузовики сегодня используют электрические топливные насосы. Дизельные двигатели по-прежнему используют механические насосы, однако. Электрические топливные насосы работают от электричества и управляются ЭБУ. Это обеспечивает более точный контроль и делает их более эффективными. Некоторые установлены внутри вашего бензобака (где топливо охлаждает их), а некоторые установлены вне бака к раме машины.В некоторых случаях внутренний насос используется для подачи топлива к внешнему насосу.

Независимо от того, где именно и как работает, работа топливного насоса должен перекачивать топливо по топливопроводам, по которым оно может проходить на двигатель. Подача газа в двигатель осуществлялась через ряд различных средств, но первым из них был карбюратор.

Как двигатель получает газ: когда карбюраторы бродили по Земле

Карбюрация была простой системой подачи топлива в двигатель, который предшествовал впрыску топлива.В то время как системы впрыска топлива полагаются на электроника, карбюрация была чисто механическая. Расход топлива увеличился в ответ к потоку воздуха в впускной коллектор.

При нажатии на педаль акселератора открывается бабочка. Клапан в воздухозаборнике называется дроссельной заслонкой. Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем в воздухозаборник может поступать больше воздуха. Вот почему прижимать педаль к металлу — это известное как «широко открытое». Приемник имеет суженную область, называемую предприятием.В сужение заставляет воздух двигаться быстрее, что вызывает область низкого давления. В карбюратор имеет выходное отверстие для топлива, называемое жиклером, которое открывается в трубку Вентури. В чем быстрее воздух проходит через трубку Вентури, тем ниже давление и тем больше всасывается газ. Технически, педаль газа не дает двигателю большего газ; это дает двигателю больше воздуха. Увеличенный воздушный поток всасывает больше газа. Так в следующий раз, когда вы захотите, чтобы кто-то ехал быстрее, скажите «топайте по воздуху»!

Карбюрация — это простая система, но со временем она стала устарели и пошли путем динозавра.1991 год Jeep Grand Wagoneer был последний дорожный автомобиль, предлагаемый в США с карбюратором. Два самых больших Проблемами с карбюратором были его неэффективность и негибкость. А карбюратор можно настроить для получения идеального соотношения воздух / топливо при определенном обороты двигателя, но чем дальше вы отклоняетесь от этой скорости, тем дальше вы можно получить из идеального соотношения. Простота карбюратора в некоторых способов, его падение, поскольку у него нет возможности настроить или отрегулировать немного разные сценарии.

Разработка системы впрыска топлива

Хотя впрыск топлива в прошлом стал нормой пару десятков лет технология существует уже давно. Ранняя заправка системы впрыска использовались в двигателях самолетов в начале двадцатого века. Дизельные двигатели используют прямой впрыск топлива с 1920-х годов (у нас будет больше о дизелях и непосредственном впрыске скажу позже). После Второй мировой войны хотродеры начали заменять карбюраторы на топливные форсунки, чтобы авто прибавило мощности.Mercedes-Benz использовал прямой впрыск бензина по образцу с дизельным двигателем в гонках Формулы-1 в 1950-х годах. Он адаптировал технологию к серийный спортивный автомобиль 300SL в 1955 году. Более эффективное сгорание дало в 300SL — огромная мощность и скорость, благодаря которым он добился успеха в гонках.

Впрыск топлива был сложнее и дороже, чем карбюраторы, поэтому его, как правило, использовали только в некоторых спортивных автомобилях 1950-х годов. через 1970-е годы.Многие из этих ранних систем впрыска топлива обычно системы непрерывного впрыска с механическим приводом. Топливо не подавалось в двигатель, как в сегодняшних электронных системах, но работал непрерывно со скоростью которые менялись в зависимости от положения дроссельной заслонки или измеренного расхода воздуха в воздухозаборник. Крайслер предложил ранний аналоговая электронная система в Chrysler 300D и Plymouth Fury. В Однако система была подвержена сбоям и использовалась недолго. С этими осложнений, притягательной силы было недостаточно, чтобы довести впрыск топлива до передний край.

Потребуется ужесточение норм выбросов двигателя 1970-х и 1980-х годов и нефтяной кризис 1970-х, чтобы перед. Поскольку автопроизводители стремились снизить выбросы и увеличить расход топлива, они поняли, что впрыск топлива приводит к тому, что двигатель сжигает газ больше эффективно. То же преимущество, которое могло обеспечить мощность, могло также сделать автомобили более бережное отношение к окружающей среде и кошельку водителей.

Типы впрыска топлива

Инжектор корпуса дроссельной заслонки

Сначала автопроизводители пробовали простой впрыск дроссельной заслонки. системы, с одной или двумя топливными форсунками, прикрепленными к корпусу дроссельной заслонки.Дроссель Впрыск кузова работал очень похоже на карбюратор. Топливо было добавлено на впускной коллектор. Это было не так эффективно, как более поздние системы впрыска топлива, но у него были определенные преимущества перед карбюраторами. А именно топливо корпуса дроссельной заслонки инжектор мог лучше приспособиться к различным ситуациям. Как упоминалось ранее, карбюратор может быть настроен на подачу идеального количества топлива при определенных оборотах двигателя, но может быть немного слишком бедным или слишком богатым при разных оборотах двигателя.Поскольку Топливная форсунка корпуса дроссельной заслонки с электронным управлением, может дать соотношение воздух / топливо во всем диапазоне оборотов двигателя.

Многоточечные системы впрыска топлива

Однако впереди было еще много улучшений. Следующий были многопортовые системы впрыска. Они впрыскивают топливо над каждым впускным клапаном. Этот приводит к сжиганию большего количества топлива в камере сгорания и меньшему расходу топлива чем в системах впрыска дроссельной заслонки.Внедрение порта требует наличия по одной форсунке на каждый цилиндр двигателя.

Знаменитый инжектор GM «Паук»

Раньше системы впрыска портов снабжали топливом все цилиндры одновременно. Топливо будет собираться на каждом впускном клапане в течение доли секунды до попадания в камеру сгорания. Дженерал Моторс использовали одну такую систему, называемую центральным впрыском порта, но иногда ее называют Инжектор «паук» из-за его сходства с паукообразным.Топливо было бы распределяется от центральной точки вниз по «ножкам» к тарельчатым клапанам на каждом входе клапан. Тарельчатые клапаны открывались под давлением и выпускали топливо в каждом нога заодно. В конечном итоге производство паука было прекращено, потому что кукла клапаны, как правило, забиваются углеродом из побочных продуктов сгорания.

Электронный многоточечный впрыск топлива

Со временем появятся более совершенные системы последовательного впрыска портов. Пришел что бы быть.В этих системах каждый инжектор сигнализирует о срабатывании отдельно от ЭБУ, так что каждый цилиндр получает топливо сразу после открытия впускного клапана. Этот приводит к более эффективному прожигу, чем в старых многопортовых системах.

В этих современных системах топливные форсунки клапаны с электронным управлением, которые распыляют очень мелкий туман топлива в впускные клапаны цилиндров под высоким давлением. Они установлены в двигателе. голова. Форсунки получают топливо либо из топливных магистралей, либо из топливной рампы, которая, в свою очередь получить топливо из топливного насоса.Открытие и закрытие форсунок контролируется модулем управления двигателем (ECU), бортовой компьютер. ЭБУ использует данные из датчик массового расхода воздуха, кислородные датчики и другие датчики для определения момента включения топливных форсунок. Помни это Целью карбюратора было изменение расхода топлива в ответ на поток воздуха. ЭБУ использует информацию от датчика массового расхода воздуха к тому же эффект.

Топливная рейка и форсунки

Прямой впрыск бензина

Самая современная система впрыска топлива — это прямой впрыск бензина.При непосредственном впрыске газ распыляется не во впускное отверстие, а непосредственно в цилиндр. Газ не смешивается с воздухом, пока не попадет в баллон, что предотвращает его конденсацию. Это дает еще более прямой ожог. Прямой впрыск уже давно используется в дизельных двигателях, но становится все более популярным. все чаще встречается в бензиновых двигателях. Вы можете вспомнить, что это система который использовался еще на Mercedes 300SL. Пока технология была такой дорого, потому что он был доступен только на том, что было по сути дорожный гоночный автомобиль, сегодня непосредственный впрыск может использоваться во многих газовых двигатели.Современные системы прямого впрыска также имеют электронное управление, в то время как более ранние версии управлялись механически.

Системы прямого впрыска находятся на переднем крае подачи топлива технологии впрыска, но непрямые последовательные системы остаются более распространенными. Один Недостатком прямого впрыска является то, что форсунки должны быть сконструированы таким образом, чтобы выдерживают высокие силы и температуры горения. Поскольку детали нужны чтобы быть более прочными, они обязательно дороже.

Системы впрыска дизельного топлива

Дизельные двигатели работают иначе, чем бензиновые, хотя роль топливных форсунок остается в основном прежней. Дизельные двигатели не используйте дроссель. Вместо этого, когда вы нажимаете на акселератор, перекачивается больше топлива. к форсункам, и это то, что ускоряет двигатель. Дизельные двигатели имеют с самого начала использовал прямой впрыск. Они работают в основном так же, как системы прямого впрыска, описанные выше.

Одна большая разница — это давление топлива в топливной системе. форсунки. Дизельные двигатели не воспламеняют топливо свечами зажигания но из-за сжатия, дизельное топливо менее летучее (менее легко горит) чем бензин. Поэтому дизельное топливо необходимо распылять еще более мелким туманом. Газовое топливо форсунки обычно имеют давление от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм. (PSI), или от трех до четырех бар (это в три-четыре раза больше атмосферного давление на уровне моря).Дизельные форсунки имеют давление от 14 500 до 29 000 фунтов на квадратный дюйм, или От 1000 до 2000 бар.

Признаки отказа системы впрыска топлива

Медленный запуск и ускорение, остановка двигателя, пропуски зажигания или запах бензина

Проблемы с системой впрыска топлива могут занять много времени. разные формы, но результат обычно один: не хватает топлива цилиндры. Это может снизить мощность и эффективность двигателя. Вы можете обнаружить, что автомобиль изо всех сил пытается завести и разогнаться.Срыв и пропуски зажигания также возможный. Из-за неэффективного сгорания из-за некачественного топлива впрыск, в моторном отсеке может появиться сильный запах бензина после обкатки автомобиля.

Что вызывает неисправность системы впрыска топлива?

Засоренные топливные форсунки

Сами топливные форсунки должны быть в первую очередь подозреваемыми. когда возникают такие проблемы. У них могут возникнуть проблемы с электричеством или, чаще они могут засориться.Проблемы с электричеством могут остановить инжектор от открытия и закрытия с правильным временем. Сабо будет, очевидно, не позволяйте топливной форсунке распылять топливо должным образом. Может возникнуть засорение от мусора в топливе, что может указывать на проблему в другом месте вашего топлива система. В топливный фильтр, обнаружен в топливном баке или топливной магистрали, является наиболее вероятной причиной и должен проверьте, заменяете ли вы топливную форсунку.

В вашем местном гараже может быть оборудование для проверки топливных форсунок.С помощью этого оборудования можно определить выходное давление по каждому инжектор. Любой инжектор, который отклоняется слишком далеко от надлежащего давления для вашего автомобиль необходимо будет заменить. Поскольку топливные форсунки обычно изнашиваются Со временем вы можете заменить все топливные форсунки в комплекте.

Изношенный топливный насос или утечка в топливных магистралях

Топливные насосы тоже могут выйти из строя. Внутренние механические части могут износиться, или, в случае электрических топливных насосов, электродвигатель может выйти из строя. Плохо.Если топливный насос не перекачивает, газ не попадет в двигатель, и вы вообще не сможет завести машину. Топливные магистрали, топливные баки и наливная горловина могут, конечно, иметь утечки, что приведет к потере газ, который со временем может оказаться дорогостоящим.

Могу ли я отремонтировать систему впрыска топлива самостоятельно?

Вы определенно можете работать над собственной системой впрыска топлива, хотя сложность этого будет варьироваться от одной модели к другой, в зависимости от точной компоновки всех деталей.Поскольку система может быть достаточно сложно, было бы неплохо сфотографировать или нарисовать перед разбирая что-нибудь. Вы можете использовать эти изображения в качестве справочных во время переустановка, этап ремонта.

При работе необходимо соблюдать определенные меры безопасности. с топливной системой. Горючесть топлива делает его опасным, а высокое давление в системе представляет собой потенциальную опасность. В принципе, вы не хотите распылять газ везде и особенно не на себе.Перед работой с топливной системой, особенно перед снятием топливных форсунок, вам нужно измерить давление вне системы. Сделать это можно, отключив питание от топливного насоса. а затем холостой ход двигателя. Это снизит давление в топливных магистралях.

Имея в виду эти советы, вы сможете пройти через ремонт вашей топливной системы без происшествий. Для получения дополнительной информации о конкретных ремонта, вы можете перейти на страницу соответствующей детали или на нашу видео с инструкциями по ремонту автомобилей.

Имея Проблемы с вашей системой впрыска топлива?

Если у вас проблемы с топливом система впрыска, то вы попали в нужное место.