Что такое моновпрыск и как он работает
Многие автолюбители даже не знают, как выглядит моновпрыск, ведь сейчас используются карбюраторные и инжекторные двигатели. Но и эта система подачи топлива в цилиндры существовала, и даже сейчас может встречаться на автомобилях старого выпуска. Она была переходной между карбюраторными и инжекторными двигателями. Её еще называют моноинжектором.
Такая система применялась на немецких автомобилях 80-х годов выпуска, а также на многих японских. Встретить их сейчас сложно, но возможно.
Как и всякое устройство, двигатель с такой подачей топлива имеет свои преимущества и недостатки, но современные конструкции его вытеснили. Причина в основном в экологических требованиях, которые стали гораздо строже.
Что такое моновпрыск в автомобиле
Главная особенность этой системы, из-за чего и произошло название – использование всего одной форсунки. Топливная смесь впрыскивается в общую камеру, а уже из неё попадает в тот цилиндр, в котором открыт клапан.
Сейчас автомобили, работающие на бензине, используют распределённую подачу, когда в каждый цилиндр подача смеси происходит индивидуально, отдельной форсункой. Но так расходуется больше топлива.
Устройство моновпрыска
Устройство и принцип работы этой системы довольно сложны и отличаются от других, более популярных. Её работа поддерживается большим количеством датчиков, регулирующим подачу топлива, но это позволяет легко запускать холодный двигатель.
Единственная форсунка устанавливается над дроссельной заслонкой, которой регулируется подача воздуха. Топливо впрыскивается между корпусом и заслонкой, и этот процесс синхронизирован с зажиганием.
Схема устройстваДля дозирования топлива на разных режимах работы двигателя используются датчики. Открытие форсунки происходит под управлением электронного контроллера, а его количество дозируется электромагнитным клапаном. В цилиндры смесь из общей камеры поочерёдно попадает при открытии соответствующих клапанов, где и воспламеняется.
Принцип работы
В общем, разобраться, как работает моновпрыск, несложно. Процесс состоит из нескольких этапов.
- Датчики, в зависимости от режима работы двигателя, регулируют количество топлива, которое выдаст форсунка.
- Топливо поступает через форсунку в общую камеру, где смешивается с воздухом.
- Готовая смесь поступает в первый открывшийся цилиндр.
- Лишнее неиспользованное топливо по обратной магистрали возвращается назад.
Форсунка имеет распылительное сопло и запорный клапан. Подача топлива происходит в импульсном режиме, под управлением электромагнита. Подача воздуха регулируется дроссельной заслонкой, которая, в свою очередь, управляется с помощью механического или электрического привода.
Схема работы моновпрыск регулятор топливаНо в реальности моновпрыск требует тщательной регулировки и синхронизации. К тому же, такое устройство сложно ремонтировать, и это важные причины, почему такая схема не получила распространения.
Чем моновпрыск отличается от инжектора и карбюратора
Основное, чем отличается моновпрыск от обычного инжектора – использование единственной форсунки, в остальном разница небольшая.
Но и это влечёт за собой много последствий, главное из которых – снижение ресурса двигателя.
Если топливная смесь будет некачественной из-за проблем с форсункой, то она попадёт во все цилиндры, и вызовет их одновременный повышенный износ. Использование отдельных форсунок для каждого цилиндра позволяет минимизировать последствия – в крайнем случае пострадает один цилиндр. Этим обычная инжекторная система лучше моновпрыска. В остальном отличия инжектора и моновпрыска чисто конструктивные.
А вот по сравнению с карбюраторными двигателями такое решение имеет больше отличий:
- Двигатель легче запускается, особенно холодный.
- Расход топлива меньше, и остаётся постоянным. Карбюратор периодически надо настраивать, иначе расход сильно возрастает.
- Ручной настройки не требуется, при поездке всё регулируется датчиками.
- Двигатель работает в наиболее оптимальных условиях, что хорошо сказывается на его характеристиках.
Поэтому моновпрыск и стал дальнейшим развитием карбюраторной системы.
Но инжекторная, с распределённой подачей топлива, оказалась еще перспективнее.
Плюсы и минусы системы
Двигатель с моновпрыском в своё время решал множество проблем, так как обладал явными преимуществами перед карбюраторным:
- Автовладельцу необязательно было даже знать устройство двигателя, так как его работа регулируется автоматически с помощью датчиков. Это увеличило число обладателей автомобилей, простых в обслуживании – заправился и поехал.
- Расход топлива меньше, а КПД двигателя больше, причём как при движении в разных режимах, так и на холостом ходу.
- По сравнению с карбюраторными двигателями уменьшено количество вредных выбросов в атмосферу.
- Простая конструкция.
- Быстрый запуск двигателя в любых условиях.
Однако такая конструкция была вытеснена более совершенным инжекторным двигателем. И причинами для этого стали:
- Сложности с ремонтом и настройкой – требуется специальное оборудование. Дома в гараже это не делается.
- Запчасти не только редкие, но и дорогие.
- Требуется качественный бензин. Если смесь недостаточно хороша, мотор начинает «капризничать». Для отечественных условий это особенно важно, так как качество бензина не гарантируется ни на одной автозаправке, и оно обычно не очень соответствует требованиям.
- Цилиндры находятся на разном расстоянии от форсунки, и смесь попадает в них за разное время. Поэтому бензин прогорает не полностью, а его расход увеличивается.
- Для работы требуется электричество, тогда как карбюратору нужна искра только при старте, а потом топливо подаётся механическим путём. Если аккумулятор некачественный или имеет слабый заряд, запустить мотор не получится.
Именно поэтому современные инжекторы и потеснили моновпрыск, так как обладают его преимуществами, но лишены его недостатков.
Какие могут возникнуть поломки в работе моновпрыска
Так как в системе используется всего одна форсунка и множество электронных датчиков и узлов управления, владельца могут поджидать разные неприятности:
- Проблемы с запуском мотора – не заводится или заводится с трудом, сразу глохнет.
- Неустойчивая работа на холостом ходу.
- Нарушения в динамике, при движении. Может увеличиться расход топлива, ухудшиться тяга при разгоне, появляются перебои в работе мотора.
Всё это требует диагностики, и провести её сейчас можно с помощью ноутбука и специального программного обеспечения. Делать это лучше специалисту, тем более, что и настраивать своими руками ничего не надо, не обладая специальными знаниями. Неверные настройки могут еще ухудшить работу мотора или он вообще перестанет запускаться.
Использование одной форсунки также не является хорошим вариантом. Стоит ей выйти из строя или засориться, и машина тут же встанет. В этом плане распределенная подача гораздо надёжнее и безопаснее, так как доехать до места в крайнем случае можно и без одного работающего цилиндра.
Стоит иметь в виду, что эта система устаревшая и с большим количеством электроники, которая тоже имеет свойство ломаться. Учитывая, что используется моновпрыск на старых машинах, проблемы с электронной частью тоже вполне вероятны.
Моновпрыск
Моновпрыск — переходное звено эволюции между карбюраторами и системами распределенного впрыска
Двигатель
Моновпрыск – разновидность электронной системы впрыска. Служил переходной моделью на пути от карбюратора к инжектору.
Первый моновпрыск был разработан для самолетов как альтернатива карбюратору и средство борьбы с перебоями в подаче топлива при исполнении «мертвой петли» и других фигур высшего пилотажа
По сути, моновпрыск — усовершенствованный карбюратор с контролируемой микропроцессором подачей топлива и одной форсункой.
История создания моновпрыска
Основой для создания системы моновпрыска стал традиционный механический карбюратор, применявшийся для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания с 1893 года.
Самые серьезные сложности с карбюраторами возникали у летчиков, так как подача топлива самотеком, предусмотренная в карбюраторе, крайне затрудняла выполнение маневров, подразумевающих переворот фюзеляжа на 90 или 180 градусов. При таком положении самолета перебои в подаче топлива были неизбежным явлением.
Первым прообразом механического моновпрыска можно считать систему впрыска топлива под давлением, которой было оснащен авиационный двигатель 1916 года русских конструкторов Стечкина и Микулина. Система была признана удачной, и во время Второй мировой устройствами подобного типа оснащались, к примеру, авиационные двигатели Daimler-Benz и BMW.
Покупка подержанного автомобиля с моновпрыском в конце 90-х была сопряжена со специфическими сложностями для российских автолюбителей — найти мастера по их ремонту было практически невозможно
В автомобилестроении обычные карбюраторы прослужили значительно дольше, так как необходимости менять положение двигателя относительно горизонта не возникало никогда.
Поэтому настоящий электронно-контролируемый моновпрыск появился лишь в 70-е годы, когда перед производителями автомобилей во весь рост встала проблема экономии топлива. Пионерами внедрения моновпрыска были японские производители (например, Honda с PGM-Carb) и американский концерн GM (система GM Multec Central). На тот же период пришлось появление первых относительно дешевых микропроцессоров, позволивших создать на базе карбюраторов электронные инжекторные системы, обладающие огромным преимуществом — простотой настройки и стабильностью работы. В дальнейшем однофорсуночные системы, бывшие лишь переходной ступенью между карбюратором и системой распределенного в впрыска, исчезли с рынка по причине технического несовершенства.
Устройство и принцип работы моновпрыска
Моновпрыск – существенно модифицированный карбюратор, отличающийся от классического наличием компьютерного контроля подачи и расхода топлива, электрической форсункой и бензонасосом. От классического карбюратора моновпрыск унаследовал многое — корпус, точку крепления к двигателю, систему камер и периферийных устройств (систему прогрева двигателя и тп).
В отличие от карбюраторной системы подачи, в топливной магистрали двигателя с моновпрыском поддерживается постоянное относительно высокое давление топлива (как правило, в районе 1 бара). Для создания давления используется электрический топливный насос. Для поддержания — регулятор давления топлива. Так же, как в инжекторных системах, через форсунку проходит ровно столько топлива, сколько нужно для однократного наполнения камеры сгорания, а избыток возвращается в топливный бак по системе обратной подачи.
Появление моновпрыска стало логическим продолжением усовершенствования карбюраторов. Последнее поколение карбюраторов фирмы Hitachi уже оснащалось электронными блоками управления
Примечательно, что в моновпрыске применялась схема подачи топлива в камеру сгорания, в которой использовались особенности карбюратора. Если в системе распределенного впрыска форсунки распыляют топливо в полости впускного коллектора, то в моновпрыске смешение капель топлива с воздухом происходит внутри классической карбюраторной камеры, а затем смесь под воздействием разрежения втягивается в коллектор, и далее, в камеру сгорания.
По сути, электронный блок управления контролирует лишь процесс дозировки топлива. По сигналу от датчика положения дроссельной заслонки, лямбда-зонда, датчика температуры на впуске и расходомера он вычисляет необходимое к подаче количество и подает команду на открытие форсунки. Длительность периода открытия, а значит, необходимая доза, также вычисляется по сигналам от датчиков. Чем выше обороты двигателя, тем дольше остается открытой форсунка.
Достоинства и недостатки моновпрыска
С появлением моновпрыска двигатели стали значительно лучше работать на переходных режимах – при разгоне и торможении, то есть когда происходит значительная смена оборотов. Ранее, в карбюраторных системах эту проблему пытались решать, более или менее успешно, но реакция двигателя на резкое открытие дроссельной заслонки всегда была заторможенной. Моновпрыск помог решить эту проблему и ряд других. К примеру, с его появлением появились и первые эффективные системы дожига выхлопных газов на основе катализатора, так как вместе с электронным управлением в систему впрыска пришли лямбда-зонды, измеряющие остаток кислорода в выхлопе.
Однако моновпрыск обладал и существенными недостатками. Самое серьезное слабое место системы – впрыск топлива в одной точке. Вследствие этого часть топлива оседала на стенках впускного коллектора, где происходил распыл, и смешение с воздухом было недостаточно эффективным. В зимнее время автомобиль мог по этой причине плохо заводиться, и экономия топлива в целом, в сравнении с распределенными системами, была недостаточной.
Вопросы эксплуатации моновпрыска
В процессе работы системы на единственную форсунку выпадает большая нагрузка. Если сравнить с современным распределенным впрыском на каждый цилиндр, легко представить, какое количество топлива проходить через одну форсунку по сравнению с четырьмя или более. В связи с этим возникает серьезный риск засора, и промывать систему, либо ремонтировать (менять) форсунку приходится достаточно часто.
Технология безыгольного впрыска – Обзор
%PDF-1.7
%
1 0 объект
>
эндообъект
2 0 объект
>поток
2017-09-27T14:44:40-07:002017-09-27T14:44:40-07:002017-09-27T14:44:40-07:00Заявитель ПриложениеPDF Pro 5.
5uuid:2566a58c-a6d7-11b2-0a00- 782dad000000uuid:2566c0b4-a6d7-11b2-0a00-507bcbcefd7fapplication/pdf
Форсунка/клапан впрыска – функционирование и проверки
Здесь вы найдете полезную базовую информацию и важные советы, касающиеся форсунок/клапанов впрыска в автомобилях.
Впрыскивающие клапаны обеспечивают подачу необходимого количества топлива в каждый цилиндр и одновременно распыляют топливо, чтобы оно могло наиболее эффективно сгорать в камере сгорания. Прокрутите эту страницу и узнайте, как работают впрыскивающие клапаны и возможные признаки неисправности. Вы также найдете полезные советы по устранению неисправностей впрыскивающих клапанов при работающем и выключенном двигателе.
Принцип действия
Как работают форсунки
Симптомы
Неисправность форсунки
Причины неисправности форсунок
Поиск и устранение неисправностей
Проверка форсунок
КАК РАБОТАЮТ ИНЖЕКЦИОННЫЕ ФОРСУНКИ: ПРИНЦИП РАБОТЫ
Форсунки предназначены для точного впрыска количества топлива, рассчитанного блоком управления, во всех режимах работы двигателя.
Чтобы обеспечить эффективное распыление топлива при минимальных потерях конденсации, необходимо соблюдать определенное расстояние и угол впрыска, характерные для двигателя.
Инжекторные клапаны приводятся в действие электромагнитным способом. Блок управления рассчитывает и регулирует электрические импульсы для открытия и закрытия клапанов впрыска на основе текущих данных датчиков о рабочем состоянии двигателя. Форсунки состоят из корпуса клапана, в котором размещены магнитная обмотка и направляющая иглы форсунки, и иглы форсунки с магнитным якорем. Когда блок управления подает напряжение на обмотку магнита, игла форсунки поднимается из седла клапана и освобождает прецизионное отверстие. Как только напряжение падает, пружина снова прижимает иглу форсунки к седлу клапана, и отверстие снова закрывается.
Расход при открытом клапане впрыска точно определяется прецизионным отверстием. Чтобы впрыснуть количество топлива, рассчитанное для рабочего состояния, блок управления рассчитывает время открытия клапана впрыска в сравнении с расходом.
Это гарантирует, что всегда впрыскивается точное количество топлива. Конструкция седла клапана и прецизионное отверстие обеспечивают оптимальное распыление топлива.
ИНЖЕКЦИОННАЯ ФОРСУНКА НЕИСПРАВНА: ПРИЗНАКИ 9
Возможный косвенный ущерб:
- Сокращение срока службы двигателя
- Повреждение каталитического нейтрализатора и сажевого фильтра
ПРИЧИНЫ НЕИСПРАВНОСТИ ФОРСУНОК: ПРИЧИНА НЕИСПРАВНОСТИ
ПРОВЕРКА ФОРСУНОК: ПОИСК И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ
Поиск неисправности можно проводить как при работающем двигателе, так и при выключенном.
Поиск и устранение неисправностей при работающем двигателе
Сравнение количества впрыскиваемого топлива
Используя сравнение цилиндров и одновременное измерение выхлопа, количество впрыскиваемого топлива можно сравнить на основе падения скорости и значений HC и CO для отдельные цилиндры.
В лучшем случае значения будут одинаковыми для всех цилиндров. Если имеются значительные расхождения между значениями, это может означать, что впрыскивается недостаточно топлива (большое количество несгоревшего топлива = высокие значения HC и CO, тогда как небольшое количество несгоревшего топлива = низкие значения HC и CO). Причиной может быть неисправный клапан впрыска.
Считайте и сравните напряжение и длительность импульса
Сигнал впрыска можно изобразить с помощью осциллографа. Для этого соедините измерительную линию с сигнальной линией, а другую линию с подходящим заземляющим контактом. При работающем двигателе по схеме сигнала можно считать напряжение и длительность импульса (время открытия). При открытии дроссельной заслонки длительность импульса должна увеличиваться на фазе разгона, а при постоянной частоте вращения двигателя (около 3000 об/мин) она должна возвращаться к или чуть ниже значения холостого хода. Результаты отдельных цилиндров можно сравнивать друг с другом, и это может указать на потенциальные неисправности, например.
плохая подача напряжения.
Измерить давление топлива и проверить системы впуска и выпуска на наличие утечек
Другими важными проверками являются измерение давления топлива для выявления других компонентов, которые могут быть неисправны (топливный насос, топливный фильтр, регулятор давления) и проверка впускной и выпускной систем на наличие утечек, чтобы исключить ложные результаты измерений. Если датчик имеет 2-контактный разъем, скорее всего, это индуктивный датчик. В этом случае можно определить внутреннее сопротивление, потенциал короткого замыкания на корпус и сигнал.
Для этого снимите штекерное соединение и проверьте внутреннее сопротивление датчика. Если значение внутреннего сопротивления составляет от 200 до 1000 Ом (в зависимости от эталонного значения), датчик исправен. При значении 0 Ом имеет место короткое замыкание, а при МОм – обрыв. Проверка на короткое замыкание на раму проводится с помощью омметра от соединительного штыря к массе автомобиля.
Значение сопротивления должно стремиться к бесконечности. Тест с использованием осциллографа должен давать синусоидальный сигнал достаточной силы. В случае генератора Холла должны быть проверены только напряжение сигнала в форме сигнала прямоугольной формы и напряжение питания. Это должно привести к прямоугольному сигналу в зависимости от частоты вращения двигателя. Здесь следует повторить, что использование омметра может разрушить генератор Холла.
Устранение неисправностей при выключенном двигателе/зажигании
Оптимальная схема
Проверить целостность кабельного соединения
Проверить целостность кабельного соединения между клапанами впрыска и блоком управления (схема требуется назначение контактов). Чтобы провести это измерение, отсоедините разъем блока управления и проверьте отдельные кабели разъемов клапана впрыска, идущие к блоку управления. Эталонное значение: прибл. 0 Ом.
Проверить кабельное соединение на короткое замыкание на раму
Проверить на короткое замыкание на раму кабельное соединение между клапанами впрыска и блоком управления.
Отсоединив разъем блока управления, измерьте кабели от разъемов клапана впрыска до блока управления относительно массы автомобиля.
Проверьте целостность катушек форсунки
Проверьте целостность катушек форсунки. Для этого подключите омметр между двумя соединительными контактами. Эталонное значение: прибл. 15 Ом (обратите внимание на характеристики производителя).
Проверить катушки клапана впрыска на короткое замыкание на раму
Проверить катушки клапана впрыска на короткое замыкание на раму. Для этого проверьте непрерывность каждого отдельного соединительного штифта относительно корпуса клапана. Эталонное значение: >30 МОм.
Насколько полезна эта статья для вас?
Совершенно бесполезно
Очень полезно
Расскажите, пожалуйста, что вам не понравилось.
Ваш отзыв**
Капча*
Большое спасибо. Но прежде чем ты уйдешь.
Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку новостей HELLA TECH WORLD, чтобы получать последние технические видеоролики, советы по ремонту автомобилей, информацию о курсах обучения, сведения о маркетинговых кампаниях и советы по диагностике.
Благодарим вас за интерес к информационному бюллетеню HELLA TECH WORLD – для автомастерских!
На указанный вами адрес электронной почты будет отправлено уведомление.
Обратите внимание: Ваша подписка будет завершена только после того, как вы подтвердите получение этого электронного письма.
Это делается для того, чтобы никто не мог подписаться на вас по ошибке.
Ваша личная информация хранится и обрабатывается исключительно с целью отправки информационного бюллетеня.