Работа инжектора: Инжекторный двигатель

Принцип работы инжектора, фото, видео, типы инжектора

Принцип работы инжектора в последнее время интересует многих автолюбителей. И это не удивительно, ведь в последние годы инжекторные автомобили существенно потеснили карбюраторные, а в ближайшем будущем вообще полностью их заменят.

Хотя многие автомобилисты со стажем со скептицизмом относятся к системам принудительного впрыска топлива, обосновывая свою позицию сложностью конструкции, дороговизной в обслуживании и ремонте.

Но для этих людей все же можно найти оправдание, ведь когда все время ездишь на карбюраторном отечественном автомобиле, то про карбюратор знаешь по сути все.

Поэтому ремонт и обслуживание топливной системы у таких людей не вызывает проблем, а вот что делать с инжекторной топливной системой многие еще не знают.

Хотя если захотеть понять принцип работы инжектора, то все на много проще, чем кажется. Как говорится, было бы желание.

Однако желания мало, чтобы понять принцип работы инжектора, необходима соответствующая информация, которая помогла бы быстро разобраться в этом вопросе.

Система TCCS

Возьмем, к примеру, систему принудительного впрыска топлива от фирмы Toyota. Называется она TCCS — Toyota Computer Control System. Данная система является одной из передовой и самой надежной на данное время и поэтому заслуживает особого к себе внимания. Однако она дорогая и сложная в обслуживании.

Принцип работы инжектора

Принцип же работы инжектора других топливных систем аналогичный и основывается он на следующих процессах.

Воздух под давлением поступает в двигатель. Но предварительно поток воздуха анализируется специальным датчиком, который вычисляет объем воздуха в данный момент времени.

Эти данные передаются на компьютер, который анализирует не только данные с датчика расхода воздуха, но и другие данные по работе двигателя, такие как частота вращения коленвала двигателя, температура двигателя и воздуха и т.д.

После того как вся полученная информация обработана, компьютер определяет количество топливо, которое является оптимальным для данного объема воздуха и при этом было получено максимальное КПД (коэффициент полезного действия) от двигателя.

После обработки всей информации на форсунки подается электрически разряд определенной продолжительности. Форсунки открываются на необходимый период времени и впрыскивают заданную дозу топлива во впускной коллектор.

Принцип работы инжекторного ДВС с прямым впрыском.

Вот и весь основной принцип работы инжектора. Конечно же все это происходит очень быстро буквально за долю секунды.

Сложная составляющая

Основой и самой сложной составляющей, казалось бы, не сложного процесса, является специальная программа, которая прописана в компьютере.

Сложность ее заключается в том, что в ней должны быть учитаны и прописаны все внутренние и внешние условия работы двигателя и его систем. А это не так просто и сделать.

В остальном же, если рассматривать механическую сторону всей этой системы, то принцип работы инжектора не так уж и сложен. Про что уже и говорилось выше.

Устройство системы принудительного впрыска топлива

Из чего же состоит система принудительного впрыска топлива.

Как мы уже говорили, это:

1. Специальная программа, прописанная для каждой марки автомобиля;
2. Клапан холостых оборотов;
3. Топливный перепускной клапан;
4. Форсунки;
5. Различные датчики (в том числе и датчик кислорода, он же лямда-зонд).

Типы инжекторов

Так же хотелось бы отметить тот факт, что системы принудительного впрыска топлива встречаются двух типов.

Первый тип

Первый предназначен для стран Европы, Японии, США, в общем, для развитых стран, где существуют строгие экологические нормы на выброс токсических веществ в атмосферу, и называется он тип инжектора с обратной связью. В таких системах уже предусмотрены и лямбда-зонд и каталитический нейтрализатор.

Второй

Другой тип не имеет обратной связи, и такое оборудование в нем не предусмотрено. Соответственно такие автомобили дешевле. И выпускаются такие автомобили для стран, где не очень жесткие экологические нормы и законы.

Вкратце, не углубляясь в сложные технологические процессы, мы рассмотрели принцип работы инжектора автомобиля.

Конечно, он в некоторой мере сложнее, чем у карбюратора, но сложность эта оправдана более экономичным расходом топлива, и более высоким КПД работы двигателя в разных режимах работы. Да и время диктует свое.

Когда-то, и инжектор будет заменен более совершенной, но в тоже время еще сложной системой. Новые технологии, от этого не куда не денешься.

7 мифов о чистке инжектора.

Принцип работы инжектора

Устройство и принцип работы инжектора

На сегодняшний день инжекторный двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива).

• Устройство и принцип работы инжектора
• Виды инжекторных систем
• Принцип работы инжектора
• Конструкция и принцип работы инжектора
• Принцип работы инжектора
• Принцип работы инжектора на автомобилях
• Электронный блок управления

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

• Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
• Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
• Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10% за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
• Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
• Легкость пуска независимо от погодных условий.

Виды инжекторных систем

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электрические элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует 3 типа инжекторных систем, различающихся по типу подачи топлива:

1. Центральная;
2. Распределенная;
3. Непосредственная.

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением.

Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У этого инжектора топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения.

Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

Система непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска – разновидность распределенной и на данный момент самая совершенная.

Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом.

Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она очень сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Принцип работы инжектора

Принцип работы инжектора на автомобилях можно условно поделить на 2 части — механическую составляющую и электронную.

К механической части инжектора относится:

• топливный бак;
• электрический бензонасос;
• фильтр очистки бензина;
• топливопроводы высокого давления;
• топливная рампа;
• форсунки;
• дроссельный узел;
• воздушный фильтр.

В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенную со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Современная форсунка – электромагнитная, в ее основе лежит соленоид. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Основным элементом электронной части является электронный блок, состоящий из контроллера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от всех датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.

На основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.

При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.

Конструкция и принцип работы инжектора

Условно эту систему можно разделить на две части – механическую и электронную.

Первую дополнительно можно назвать исполнительной, поскольку благодаря ей обеспечивается подача компонентов топливовоздушной смеси в цилиндры

. Электронная же часть обеспечивает контроль и управление системой.

Механическая составляющая инжектора

К механической части инжектора относится:

• топливный бак;
• электрический бензонасос;
• фильтр очистки бензина;
• топливопроводы высокого давления;
• топливная рампа;
• форсунки;
• дроссельный узел;
• воздушный фильтр.

Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Видео: Инжектор

Принцип работы инжектора

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей.  Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенной со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Раньше форсунки были полностью механическими, и срабатывали они от давления топлива. При достижении определенного значения давления топливо, преодолевая усилие пружины форсунки, открывало клапан подачи и впрыскивалось через распылитель.

Современная форсунка – электромагнитная. В ее основе лежит обычный соленоид, то есть проволочная обмотка и якорь. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Электронная составляющая

Основным элементом электронной части инжекторной системы подачи топлива является электронный блок, состоящий из контролера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

1. Лямбда-зонд . Это датчик, который определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах. На основе показаний лямбда-зонда ЭБУ оценивает как соблюдается смесеобразование в необходимых пропорциях. Устанавливается в выпускной системе авто.
2. Датчик массового расхода воздуха (аббр. ДМРВ). Этим датчиком определяется количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами. Расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента;
3. Датчик положения дроссельной заслонки (аббр. ДПДЗ). Этот датчик подает сигнал о положении педали акселератора. Установлен в дроссельном узле;
4. Датчик температуры силовой установки. На основе показаний этого элемента регулируется состав смеси в зависимости от температуры мотора. Располагается возле термостата;
5. Датчик положения коленчатого вала (аббр. ДПКВ). На основе показаний этого датчика определяется цилиндр, в который необходимо подать порцию топлива, время подачи бензина, и искрообразование. Установлен возле шкива коленчатого вала;
6. Датчик детонации. Необходим для выявления образования детонационного сгорания и принятия мер для его устранения. Расположен на блоке цилиндров;
7. Датчик скорости. Нужен для создания импульсов, по которым высчитывается скорость движения авто. На основе его показаний делается корректировка топливной смеси. Установлен на коробке передач;
8. Датчик фаз. Он предназначен для определения углового положения распредвала. На некоторых автомобилях может отсутствовать. При наличии этого датчика в двигателе выполняется фазированный впрыск, то есть, импульс на открытие поступает только для конкретной форсунки. Если этого датчика нет, то форсунки работают в парном режиме, когда сигнал на открытие подается сразу на две форсунки. Установлен в головке блока.

Принцип работы инжектора на автомобилях

Принцип работы инжектора заключается в том, чтобы подать своевременно в камеры сгорания топливовоздушную смесь.

Это необходимо для нормального функционирования двигателя.

Системой управления корректируется момент подачи напряжения на электроды свечей, чтобы воспламенить эту смесь. Причем эти параметры контролируются системой датчиков, установленных на двигателе.

Электронный блок управления

Для работы любого инжекторного мотора необходим блок управления микроконтроллерного типа.

К нему подключаются:

1. Исполнительные механизмы при помощи электромагнитных реле.
2. Датчики через согласующие устройства.

Питание осуществляется от бортовой сети.

Электронный блок состоит из:

1. Постоянной памяти – она необходима для хранения информации, записи алгоритмов работы.
2. Оперативной памяти – в нее записывается текущая информация, все данные при выключении зажигания стираются из нее.
3. Микроконтроллера – он позволяет обрабатывать поступающие сигналы и регулировать работу всех исполнительных механизмов.

В памяти устройства записан алгоритм работы, зависит он от поступающих сигналов с датчиков. Называется этот алгоритм «прошивкой» или «топливной картой».

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Работа пьезофорсунки. Ток против напряжения

Привет и спасибо за сообщения.

Это интересная тема, она обсуждалась на роуд-шоу на этой неделе. … o-current/
Прокрутите вниз до раздела технической информации

Чтобы получить полную картину, нам нужно зафиксировать напряжение на обеих сторонах форсунки во время впрыска.

Спасибо Волрему, я только что скачал один из его снимков Volvo XC60 из библиотеки Waveform, где он прекрасно запечатлел это событие.

Виктор попал прямо в точку, когда упомянул, что пьезо-стек не является проводником в том виде, в каком мы его знаем.
Он ведет себя скорее как конденсатор, где на этапе активации (зарядки) происходит кратковременное потребление тока, но как только это будет завершено, даже при наличии перепада напряжения на инжекторе, дальнейший ток не будет течь!

Надеюсь, изображение ниже поможет.

Работа пьезоинжектора

Вы можете видеть выше, как пиковый ток (во время активации) достигается почти мгновенно, когда канал А регистрирует напряжение около 33 В. Канал B 0 В ок. и канал C 7,4 А ок.

Учитывая, что у нас есть перепад давления на инжекторе (захваченный в каналах A и B), ток будет течь в Pizeo Stack (заряд), что приведет к расширению и началу впрыска.

Напряжение продолжает расти на канале А, где оно стабилизируется на уровне 114 В прибл.
Несмотря на то, что канал B остается на уровне 0 В (поэтому мы имеем огромный перепад давления), ток больше не течет, так как пьезоблок не является типичным проводником.

Поддержание напряжения в этом состоянии (Ch A и Ch B) гарантирует, что пьезоэлемент остается в расширенном состоянии на время впрыска

Затем вы заметите, как напряжение начинает падать (Ch A) по мере того, как ток начинает реверс через стек Piezo.

Если бы это был типичный проводник, напряжение на канале A было бы отключено PCM, где мы бы зафиксировали мгновенное падение до нуля вольт (возможно, с индуцированным скачком напряжения), сопровождающееся мгновенным падением до нуля тока. . (Подумайте о первичной цепи зажигания)

Однако это не типичный проводник, и здесь мы имеем разрядку пьезоэлемента (обратный ток) во время события сжатия. Результатом этого является постепенное падение напряжения до нуля вольт (Ch A) и протекание обратного тока по мере разряда пьезоэлемента в цепь инжектора.

Это противоречит здравому смыслу, поскольку нас учат, что для протекания тока необходим перепад давления. Это верно для типичного проводника, а не для пьезо-стека

Ниже приведен метод пьезоинжектора Toyota (спасибо mdlamber за нашу библиотеку сигналов), при котором PCM посылает 5-вольтовый сигнал активации и продолжительности инжектора (IJT) на Драйвер форсунки в сборе. Хотя здесь у нас есть только одна сторона напряжения форсунки, мы можем подтвердить периоды активации и продолжительности на основе сигнала IJT.

ТОЙОТА ИДЖТ

Это только два примера управления пьезоинжектором. Не думайте, что на одной стороне форсунки всегда будет нулевое напряжение, а на другой — 100 В +

Различные производители используют ряд сложных «методов управления» во время активации и продолжительности впрыска. Обе стороны форсунки контролируются таким образом, чтобы оптимизировать работу форсунки и ограничить эффекты переключения высокочастотного напряжения и тока

Надеюсь, это поможет, будьте осторожны…….Стив

Руководство по обслуживанию 5007213_Evinrude E-TEC 115-200 Анализ системы HP [Работа топливной форсунки]

добавлен 4 сентября 2020 г., 21:26 обновлено 21 декабря 2020 г. , 17:07

Руководство по обслуживанию 5007213_Evinrude E-TEC 115-200 HP System Analysis [Fuel Injector Operation]

5007213

BRP Marine

Секции:

1. Проверка сепаратора паров
2. РАБОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА

Проверка сепаратора паров

Подача топлива

Сепаратор паров должен подавать «твердое» топливо к циркуляционному топливному насосу. Убедитесь, что сепаратор паров получает надлежащую подачу топлива от топливоподкачивающего насоса.

Выполнение проверки давления подъемного насоса на стр. 11. 187.

• Используйте праймер для проверки подачи топлива через топливоподкачивающий насос.
• Наружные ходы: проверьте давление при наружных ходах.
• Подвесной двигатель не работает: проверьте давление при проворачивании подвесного двигателя.

Вентиляция

Следите за вентиляционным шлангом пароотделителя. Отсутствие топлива или следы топлива недопустимы. Чрезмерный расход топлива указывает на неисправность вентиляционного отверстия пароотделителя. Следите за вентиляционным отверстием на предмет наличия топлива во время проверки. Временно установите прозрачную трубку для мониторинга. Замените сепаратор паров, если выпуск топлива не прекращается.

Подача топлива к подъемному насосу

Выполните проверку вакуума подъемного насоса, см. стр. 11. 187. Убедитесь в отсутствии препятствий или утечек воздуха в шланге подачи топлива или топливной системе лодки.

РАБОТА ТОПЛИВНОГО ИНЖЕКТОРА

Статические тесты

Выполните Топливо Инжектор Статический Тест с помощью диагностической программы. Статические тесты выполняются при «статическом» или неработающем подвесном двигателе. Прислушайтесь к слышимому «щелчку» каждой форсунки, когда она приводится в действие.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: В ходе этой проверки инжектор работает от аккумуляторной батареи 12 В/системного напряжения (55 В). Аккумулятор должен быть полностью заряжен, а соединения должны быть чистыми и затянутыми. Схема помощи при запуске (SAC) EMM должна преобразовывать напряжение аккумулятора (12 В) в 30 В напряжения системы. Активация инжектора должна быть тщательно подтверждена.
Результаты:
Форсунки не срабатывают:

• Используйте диагностическое программное обеспечение для контроля напряжения системы (55 В). Проверьте отдельные цепи форсунок с EMM к форсункам. См. раздел «Проверка выходного напряжения статора» на с. 142, если напряжение в системе низкое.
  Срабатывают некоторые форсунки; некоторые нет:
• Убедитесь, что отдельные цепи форсунок и форсунки работают. См. раздел «Топливные форсунки» на стр. 11. 184.

Срабатывают все форсунки:

• Подтвердить давление в топливной системе и подачу топлива на форсунки.

Динамические тесты

Используйте экран Engine Monitor диагностической программы для контроля напряжения внешней системы. Выполняйте эти тесты, контролируя напряжение. Если напряжение падает при увеличении оборотов, проверьте работу статора и системного напряжения.

Запустить или провернуть подвесной двигатель. Контролируйте провод управления форсункой для каждой форсунки с помощью индуктивного индикатора синхронизации. Убедитесь, что индуктивный датчик подключен только к одному проводу. Мигание индикатора синхронизации указывает на то, что ток в цепи переключается с помощью EMM . Экран Dynamic Tests позволяет отключать топливные форсунки или зажигание для определенного цилиндра.

ВАЖНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Некоторые индикаторы времени могут не мигать последовательно при частоте вращения коленчатого вала. Всегда проверяйте ориентацию датчика времени и его работу, чтобы избежать ненужной замены деталей.
Результаты:
Непрерывное свечение на всех проводах форсунок и стабильные показания напряжения:

• EMM Функция управления форсунками в порядке.