Что такое инжектор и как он работает

Чтобы сочетать высокую производительность и эффективность, современные двигатели внутреннего сгорания требуют чрезвычайно точной дозировки топлива. Эта деликатная задача – задача топливных форсунок. Как они работают

Фото: Шаттерсток

Что это
Инжектор и карбюратор: в чем разница
Принцип действия
Частые поломки форсунок
Как почистить инжектор

Содержание

Что такое инжектор
Инжектор и карбюратор: в чем разница
Устройство и принцип работы инжектора
Частые неисправности инжектора
Как почистить инжектор

Что такое инжектор

Топливные форсунки (форсунки) представляют собой исполнительный механизм системы впрыска, служащий для дозирования и распыления топлива, подаваемого под давлением.

Топливные форсунки расположены в гнездах в районе клапанного механизма, а собственно топливные форсунки в современных двигателях внутреннего сгорания расположены во впускном коллекторе или, в случае двигателей с непосредственным впрыском, в камерах сгорания каждого цилиндра.

Первоначально форсунки, изобретенные в середине 19 века во Франции, использовались для подачи воды в паровые котлы паровозов. Форсунки применяются в автомобильных дизельных двигателях с 1920-х годов, а в бензиновых — со второй половины 1950-х годов. Это были механические агрегаты с некоторыми электрическими компонентами, но уже в 1958 году компания Chrysler представила Electrojector — первую электронную систему впрыска. Устройства этого типа стали доминирующими. Что касается самого распылителя (форсунки), то лазеры заменили сверхтонкие сверла для создания каналов подачи топлива.

Инжектор и карбюратор: в чем разница

Карбюратор (от французского карбюратор — рабочая смесь) — чисто механическое устройство для смешивания воздуха и бензина в определенной пропорции, а также для регулирования количества образующейся смеси перед ее подачей в камеру сгорания двигателя. Процесс смешивания компонентов рабочей смеси происходит в карбюраторе под действием вакуума, который создается во впускном коллекторе при движении поршня в цилиндре вниз.

Фото: Шаттерсток

По сравнению с карбюраторами, применявшимися ранее на бензиновых двигателях, форсунки более точны, что особенно важно для легкотопливных двигателей, требующих строго определенного соотношения между компонентами рабочей смеси.

Основные преимущества инжекторов в практическом плане:

Улучшает реакцию двигателя на педаль газа

При прочих равных условиях они снижают расход топлива, например, за счет отключения подачи топлива в определенные цилиндры при частичной нагрузке и использования функции Start/Stop

Обеспечивает более чистый выхлоп

Возможна интеграция с противоугонной системой

Основные недостатки инжекторов по сравнению с карбюраторами:

Более высокая цена системы впрыска, частью которой являются форсунки, и самих форсунок в двигателе внутреннего сгорания с непосредственным впрыском

Повышенная сложность и стоимость ремонта

Устройство и принцип работы инжектора

Как уже говорилось выше, форсунки являются частью системы впрыска топлива. Также оно обязательно содержит:

Бензонасос. Поскольку в работающем двигателе внутреннего сгорания давление, создаваемое насосом в системе подачи топлива, остается постоянным, количество топлива, подаваемого в цилиндры, регулируется только длительностью открытого состояния форсунок.

Электронный блок управления двигателем (ЭБУ). На основании показаний различных датчиков ЭБУ, в частности, определяет момент срабатывания и продолжительность открытия форсунок.

Лямбда-зонд. Этот кислородный датчик, встроенный в корпус катализатора, обеспечивает обратную связь и позволяет ЭБУ регулировать состав рабочей смеси, в частности, изменяя время срабатывания форсунок.

Наилучшее смешение компонентов рабочей смеси, повышающее КПД дизельных двигателей внутреннего сгорания, а также снижение шума от работы, достигается при использовании многофазного впрыска. При этом необходимое количество топлива впрыскивается несколькими порциями, количество которых может доходить до девяти за один такт ДВС.

Поперечное сечение системы непосредственного впрыска топлива в цилиндр (Фото: Ton1~commonswiki / CC BY-SA 3.0 / Wikipedia Commons)

В самом общем виде конструкция топливной форсунки современных двигателей внутреннего сгорания выглядит следующим образом:

Дом, заправленный топливом

Электрический игольчатый привод, открывающий/закрывающий путь подачи топлива к распылителю

Подпружиненная игла/клапан. Клапан закрыт, если привод не приводится в движение

Шприц

Форсунки у дизельных двигателей больше, чем у бензиновых.

По типу работы игольчатого клапана форсунки делятся на:

Электромагнитный. Здесь функцию привода выполняет индукционная катушка с подвижным сердечником.

Электрогидравлический. Здесь индукционная катушка управляет поршнем, который регулирует давление топлива на игольчатый клапан, заставляя его открываться или закрываться.

Пьезоэлектрический. За перемещение игольчатого клапана отвечает пьезоэлектрический элемент, размеры которого увеличиваются при подаче на него напряжения.

Частые неисправности инжектора

К наиболее частым неисправностям форсунок относятся:

1. Засор, вызванный попаданием в топливо различных посторонних частиц и/или образованием нагара, что характерно для двигателей внутреннего сгорания с непосредственным впрыском.
2. Выработка ресурса (обычно при пробеге 150 000-200 000 км). В этом случае насадка застревает в том или ином положении.
3. Неисправность из-за выхода из строя датчиков системы подачи топлива

Фото: Шаттерсток

Последствиями выхода из строя форсунок являются:

1. Нестабильная работа двигателя, проявляющаяся в его вибрациях и скачках стрелки тахометра
2. Снижение мощности двигателя
3. Дергается при нажатии на газ
4. Повышенный расход топлива

Из-за сложности систем впрыска ремонт требует специального оборудования и соответствующей квалификации, поэтому для устранения возникших проблем необходимо обращаться в сервисный центр.

Предотвращение выхода из строя форсунок

Чтобы форсунки оставались в рабочем состоянии как можно дольше, необходимо:

Заправляйтесь качественным топливом на проверенных СТО

Замена топливных фильтров согласно графику ТО

Периодически используйте специальные присадки, которые заливаются в топливный бак, после чего автомобиль ездит в обычном режиме

Как почистить инжектор

При сильном загрязнении форсунок воспользуйтесь специализированными сервисами:

Ультразвуковая ванна, наполненная специальной жидкостью. В него погружаются разобранные форсунки, которые подвергаются воздействию как химических веществ, так и ультразвука, оказывающего шоковое воздействие. Однако этот метод не подходит для форсунок прямого впрыска, а также форсунок с керамическими и тефлоновыми элементами

Пневматическая станция (компрессор), которая при работающем двигателе и выключенном топливном насосе подает на форсунки специальную чистящую жидкость. Этот метод не требует демонтажа форсунок и может быть использован для очистки всех типов форсунок.

Также читайте:

Об авторе
Хотите связаться со мной?

Главный редактор , wekauto.ru

Василий Штормин

[email protected]

Знаю что такое авто от А до Я. Люблю интересоваться гонками, конструкцией автомобилей, ремонтом. Знакомые советовали поделиться своими знаниями в интернете. Давайте вместе окунемся в мир авто и всего, что с ним связано.