Устройство автомобиля: инжектор
Споры о преимуществах инжекторного двигателя над карбюраторным, давно не актуальны – инжекторные системы воцарились на рынке, а новый автомобиль с карбюратором теперь попросту не найти. И все же не лишним будет разобраться, что же такое «инжектор», и чем обеспечено его тотальное господство на рынке легкового автотранспорта?
История инжектора
Впервые о замене карбюратора принципиально новой системой задумались ещё в самом начале 20-го века авиационные инженеры. Перепробовав все известные типы карбюраторов, они уже к сороковым годам прошлого века пришли с готовой к серийному производству системой инжектора, под давлением подающей топливо в камеру сгорания независимо от гравитации (что важно для самолётов) и точно в требуемом количестве (что позволяет получать меньший расход топлива, большую мощность и снижение уровня вибраций).
К концу второй мировой войны инжекторный двигатель с механическим впрыском можно было встретить на истребителях и бомбардировщиках Германии, Японии, Великобритании, СССР и США.
Кстати, тогда же появилась и столь знакомая многим современным автолюбителям процедура, как промывка инжектора — легендарный японский истребитель А6М «Зеро» требовал чистки форсунок после каждого вылета.
Затем автопроизводители оценили возможности применения впрыска для увеличения мощности двигателя при сохранении его экономичности: в 1940 году итальянцы из Alfa Romeo на своём купе 6C тестируют экспериментальную систему электронного впрыска, а Mercedes-Benz в 1954 году запускает в серию своё легендарное купе 300SL «Крыло Чайки», где была установлена механическая система прямого впрыска топлива.
Впрочем, никто из них не был пионером в создании «инжектора» – те или иные технические решения, примененные в этих автомобилях, отрабатывались на множестве экспериментальных конструкций, начиная с французских двигателей Леона Левассера с механическим впрыском образца 1902 года.
В России же системами инжекторного впрыска на автомобильной технике занимались и в Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте «НАМИ» и на Горьковском автомобильном заводе. Впрочем, некоторое отставание в области электронных компонентов не позволило удачно развернуть производство электронных систем впрыска в шестидесятых годах. Механический же впрыск в СССР, к сожалению, массово не вышел за рамки авиационных и дизельных двигателей.
Схема работы инжектора
Схема инжектора и закономерности его работы, пожалуй, даже проще для понимания, чем принципы работы карбюратора. Если карбюратор – это изящное техническое воплощение целого ряда физических законов в металле, то даже самая современная система инжектора таит в себе всего-лишь насос, подающий топливо сначала в находящуюся под небольшим давлением систему топливных каналов (топливную рампу), а потом (через электрический клапан) в сопло форсунки. Сопло, в свою очередь, распыляет топливо, которое смешивается с воздухом внутри впускного коллектора и через впускной клапан попадает в цилиндр уже в виде топливо-воздушной смеси. Собственно, терминами «инжектор» и «форсунка» сейчас чаще всего обозначают устройство, совмещающее в одном корпусе сопло-распылитель и электрический клапан.
Для понимания принципов работы инжекторного двигателя можно представить себе обычный цикл работы цилиндра четырёхтактного двигателя. При установке на нём карбюратора можно вполне налить топлива в сам карбюратор и отключить его от топливной системы вовсе – двигатель сможет завестись сам, так как топливно-воздушная смесь формируется в карбюраторе под действием втягивающего потока воздуха, который «засасывает» с собой смесь, и она уже готовой попадает во впускной коллектор. Не нужно ни давления, ни особого управления – схема проста и характеризуется тем, что топливная смесь формируется ещё до попадания к впуску в цилиндр.
В схеме с применением инжекторных форсунок смесь «готовится» непосредственно во впускном коллекторе (а в случае прямого впрыска – вообще в самой камере сгорания). В точно заданный системой управления момент открывается электроклапан, разделяющий топливную систему и впускной коллектор. Под давлением, созданным бензонасосом, инжектор распыляет топливную смесь в количестве, строго необходимом для поддержания близкого к стехиометрическому (читай-оптимальному) составу смеси. При этом воздух в коллектор на большей части нетурбированных автомобилей попадает под воздействием разряжения, созданного цилиндром – что позволяет, зная текущую его температуру, точно понимать, сколько топлива можно сжечь, имея данный объем воздуха.
Минус схемы инжектора в том, что смесь получается не настолько гомогенной (однородной и хорошо перемешанной), как на дорогих спортивных карбюраторах, а система управления форсунками требует точной настройки для оптимальной синхронизации работы топливных форсунок, впускных клапанов и цилиндров. Но плюсов системы всё же оказывается больше:
- растёт экономичность и одновременно мощность за счёт точной дозировки топлива в зависимости от текущей потребности и ситуации.
- равномернее распределяется топливо и между цилиндрами (мы не берем сейчас многокарбюраторные системы и ранние инжекторы с одной форсункой на несколько цилиндров),
- автоматизируются процессы настройки двигателя в зависимости от условий эксплуатации,
- понижается уровень вредных выбросов в атмосферу,
- расширяются возможности для тюнинга двигателя
- облегчается диагностика двигателя (с учетом использования электронных технических средств)
- сборка и настройка инжекторных двигателей в производстве обходится дешевле, чем сборка и настройка карбюраторных систем
С точки зрения водителя, автомобиль с инжекторной системой впрыска, как правило, быстрее реагирует на изменение положения педали газа, легче заводится в условиях, отличных от идеальных, потребляет меньше топлива и обладает более высокой мощностью по сравнению с аналогичным двигателем с карбюраторной системой питания.
Кстати, возможность выбирать – карбюратор или инжектор, когда-то была: на раннем этапе развития систем впрыска применялся в основном центральный (моно, одноточечный, Single-Point injection, SPi) впрыск, форсунка легко ставилась на место карбюратора как опция и работала одновременно на все цилиндры двигателя. Система была проста, надёжна и предполагала расположение форсунки вне зоны высоких температур.
При такой схеме не требовалось сложной электроники или механики для синхронизации работы форсунок на нескольких цилиндрах, но за это приходилось платить отсутствием той универсальности, которую дают более современные системы с распределенным, или многоточечным (Multi-Point Injection, MPi), впрыском.
В итоге именно распределенный впрыск получил наибольшее распространение и сейчас эволюционировал во множество подвидов, как то непосредственный впрыск в камеру сгорания (Direct Fuel injection, DFI) и несколько подвидов обычного распределенного впрыска в зависимости от времени открытия форсунок:
- при параллельном, или одновременном, впрыске (SMPI) все форсунки в двигателе срабатывают одновременно и независимо от тактов цилиндров, дважды за цикл впрыскивая топливо во впуск соответствующего цилиндра. При данном способе впрыска, часто встречавшемся на автомобилях 90-х годов, форсунки нужны в основном для более точной – по сравнению с центральным впрыском — дозировки топлива. Тем не менее, время между впрыском и попаданием топлива в цилиндр для разных цилиндров оказывается разным (пусть мы и говорим о миллисекундах), что сказывается на неравномерности смеси от цилиндра к цилиндру.
- при попарно-параллельном – форсунки делятся на группы, срабатывающие в разное время. Таким образом, точка срабатывания форсунки приближается к оптимальному времени впрыска топлива для подготовки смеси – что позволяет сократить разницу в качестве смеси в цилиндрах. За цикл работы двигателя топливо впрыскивается дважды, как и при одновременном впрыске – более того, на время пуска двигатель с попарно-параллельной схемой впрыска переходит в режим одновременного впрыска.
- при фазированном впрыске или (CIFI) – каждая форсунка управляется независимо от остальных и открывается точно перед тактом впуска. Именно эта система в данный момент является наиболее распространенной, так как позволяет обеспечить точное управление каждой форсункой и использовать оптимальное для каждого цилиндра время впрыска.
Отдельно следует отметить, что система инжекторного впрыска сама по себе универсальна и используется не только для бензиновых автомобилей. Механический впрыск на дизельных двигателях появился едва ли не раньше, чем на бензиновых – с двадцатых годов двадцатого века и поныне только на модельных дизелях и некоторых тракторных моторах используется схема, отличная от инжекторного впрыска.
Например, для дизельных силовых агрегатов крайне распространена прогрессивная система прямого впрыска Common Rail (она же известна как TDI, VCDi, CDI, TCDi, i-DTEC, CRDi – в зависимости от производителя), фактически превращающая топливную рампу в замкнутый аккумулятор для хранения топлива под более высоким, по сравнению с другими системами впрыска, давлением. В результате форсунки подают топливо с ещё большим давлением, что положительно сказывается, в частности, на расходе топлива. Но между прочим, впервые эта «современная» система была применена на британских двигателях для подводных лодок Vickers в 1916 году и в дальнейшем развивалась в основном по пути повышения давления в топливном аккумуляторе.
Система управления инжектора
Системы, координирующие действия каждой отдельной форсунки- инжектора двигателя, бывают как механическими, так и электронными. Собственно, первые массовые системы впрыска на легковых автомобилях появились в пятидесятых годах двадцатого века и довольно долгое время были исключительно механическими (как, например, целое семейство систем Bosch D-Jetronic).
Но по-настоящему эпоха инжекторного впрыска началась только с распространением микроконтроллеров — стоимость их разработки, производства и настройки гораздо ниже в сравнении с аналогичными процессами для механических систем с теми же функциональными возможностями.
Сегодня система управления инжекторным двигателем далеко ушла от алгоритмов работы первых механических систем. Соблазн относительно недорого использовать возможность оперативного изменения дозировки и времени подачи топлива на каждый отдельный инжектор двигателя (форсунку – ведь именно так переводится слово «инжектор») сделал своё – микроконтроллер сейчас собирает данные со множества дополнительных датчиков (от температурных и ДМРВ(Датчик Массового Расхода Воздуха) до датчиков включения кондиционера и отслеживания неровностей дороги). В зависимости от результата анализа этих данных контроллер выдаёт указания целому ряду устройств помимо, собственно, связки «бензонасос-инжектор» — системе зажигания, регулятору холостого хода, системе охлаждения и тому же кондиционеру.
Промывка инжектора
Есть целый ряд проблем, характерных именно для инжекторных двигателей. Это могут быть проблемы, общие для всех типов двигателей, а могут появляться и проблемы с электронными датчиками, вышедшими из строя по разным причинам.
Но главная проблема даже самого надежного инжекторного двигателя в России — сбои из-за засорения системы топливоподачи.
Троение, не связанное с состоянием свечей зажигания, катушек и высоковольтных проводов, трудности запуска зимой, заметное ухудшение приемистости двигателя, разница в нагаре на свечах зажигания из разных цилиндров, повышенный расход топлива и неполное сгорание смеси – всё это действительно может указывать в том числе и на закоксовывание форсунок.
Большая часть операций с системой впрыска инжекторного двигателя, с точки зрения многих официальных производителей, сводится к замене неразборных форсунок новыми, но существуют и методики чистки, охотно предлагаемые различными автосервисами.
Их условно можно разделить на два типа – промывку инжектора и ультразвуковую чистку форсунок. И та, и другая операция выполняется как со снятием топливных форсунок, так и прямо на двигателе.
У каждого способа свои нюансы, но следует помнить, что при промывке форсунок жидкостью без снятия их с двигателя после завершения процедуры рекомендуется заменить свечи и масло (и соответствующий фильтр) в двигателе, предварительно промыв его — что делает операцию весьма накладной. Кроме того, следует учитывать, что ввиду наличия в форсунках сеточки-уловителя, промывка некоторых форсунок может быть возможна только в направлении, обратном обычному распылению.
При снятии форсунок с двигателя замене подлежат уплотнительные резиновые прокладки этих форсунок. При этом для самой чистки потребуется специальный промывочный стенд либо самодельные приспособления, которые заставят форсунку открыть клапан для промывки.
В любом случае есть серьёзный риск повреждения двигателя в результате неверных действий. А в случае обслуживания дизельных двигателей следует учитывать еще и возможность наличия в системе серьёзного остаточного давления.
И все же нельзя сказать, что диагностика и обслуживание инжекторного двигателя существенно сложнее диагностики и обслуживания карбюраторного.
Конечно, для обслуживания карбюраторного двигателя не нужен сканер ошибок или бортовой компьютер. В нем не присутствует того количества датчиков и подсистем, которое мы встречаем в системе управления инжекторным двигателем.
С другой стороны – при наличии нужного оборудования компьютер инжекторного двигателя тут же объясняет, где искать неисправность – и для этого не надо вызывать опытного специалиста-диагноста, а достаточно подключить бортовой компьютер или OBD-сканер.
На ряд же неисправностей, не улавливаемых сканером, существует управа в виде внимательного отношения к собственному авто – изменение поведения автомобиля на дороге, смена звучания двигателя, сбои в работе отдельных систем или внезапно проснувшийся аппетит – всё это указывает на возникшие проблемы и необходимость диагностики. А еще, самый страшный враг «инжектора» — некачественное топливо. Так что внимательно стоит отнестись и к выбору заправочной станции.
- Автор
- Дмитрий Лонь, корреспондент MotorPage.ru
- Издание
- MotorPage.Ru
Первый авто-инжектор — Chevy_ | Дневники.Ykt.Ru
Впрыск топлива на двигателях внутреннего сгорания появился еще до Второй Мировой, но именно в ее ходе он был доработан и испытан боями. Накопленный опыт, разумеется, пропадать не желал – и уже в первой половине 50ых годов, один из гигантов авто- и авиагрегатного производства Америки, компания Bendix, предложила сотрудничество по этой теме компаниям Chrysler и American Motors.
Система, установленная впоследствии на автомобили концерна Chrysler, представляла собой фактически современный инжектор. Топливо подавалось посредством распределенного впрыска, где на каждый цилиндр приходилось по одной электромагнитной форсунке. Форсунки питались из топливной рейки, давление в которой создавал электрический бензонасос, смонтированный в бензобаке автомобиля (причем, для упрощения его замены, в багажнике предусматривался специальный лючок). Топливная магистраль имела регулятор давления топлива с перепускным клапаном, «стравливающим» лишний бензин в бензобак через обратную магистраль. Управление всей системой велось
Вскрытый блок управления впрыском
Однако, на этом хорошее кончается. Несмотря на улучшившиеся показатели относительно стандартной пары карбюраторов, впрыск стоил баслословных денег – свыше шестиста долларов, что доходило до четверти цены седана от Chevrolet. Более того, ввиду несовершенства технологий тех лет, система оказалась достаточно капризной и требовательной к своевременной проверке и обслуживанию; таким образом, требуя от механиков быть еще и инженерами-электронщиками. В 1958 году, на 35 автомобилей концерна смонтировали впрыск – ими были два Plymouth Fury, пять DeSoto Adventurer в разных кузовах, двенадцать «доджей» и еще 16 купе Chrysler 300. Вскоре все эти автомобили были переделаны обратно на карбюраторную систему, кроме одного DeSoto, который успел попасть в аварию до этого (автомобиль ныне восстановлен). В 1959-ом году инжекторных машин конвеер уже не увидел. Chrysler с досады был вынужден продать не оправдавшую себя систему компании Bosch, которая узрела в ней потенциал – и уже в 60ых, когда надежная современная электроника стала дешеветь, компания довела систему «до ума» и вовсю устанавливала свой впрыск под названием D-Jetronic на «фольксвагены».
Единственный в мире рабочий автомобиль с установленным на заводе и полностью работоспособным впрыском Electrojector — кабриолет DeSoto Adventurer 1958 года, восстановлен в 2002 году. Примечательно, что автомобиль прошел свыше 77 тысяч миль, не демонтируя системы впрыска.
Шильдик на автомобилях с впрыском
Музыка: бунтарский сын
Можно ли ставить на инжекторные автомобили ГБО 1-го поколения
Обратный звонок
Задать вопрос
Запись на установку
Заявка на кредит
Оставить отзыв
Пожаловаться
Предложить
сотрудничество
на новостную
рассылку
Закрыть
Обратный звонок
Для Вашего удобства Вы можете заказать обратный звонок — наши менеджеры
перезвонят Вам в удобное для Вас время!
Задать вопрос
Мы всегда рады ответить на Ваши вопросы, просто напишите нам!
Запись на установку
Запишитесь на установку on-line. Наши менеджеры перезвонят Вам в удобное для Вас время!
Заявка на кредит
Отправьте заявку на кредит и наши менеджеры перезвонят Вам для уточнения информации!
Оставить отзыв
Поделитесь опытом — оставьте отзыв об использовании ГБО на своём автомобиле!
Пожаловаться
Мы постоянно работаем над повышением уровня обслуживания — если Вы обратились к нам, и Вам что-то не понравилось, напишите нам, и мы это исправим!
Предложить сотрудничество
Мы открыты к предложениям — просто напишите нам!
Подписаться на новостную рассылку
Будьте в курсе новостей нашей компании и газомоторной отрасли — подпишитесь на нашу новостную рассылку!
Установка ГБО на автомобили в Воронеже, обслуживание, ремонт
Почему ставят газ на автомобиль
Сегодня всё больше автовладельцев переходят от привычного бензина и дизеля к газовому топливу. Оценив его преимущества, автомобилисты обращаются в сервисные центры, проводящие монтаж ГБО (газобаллонного оборудования) на автомобиль
Установить газ на авто – это значит сделать автомобиль экономичнее. Он не разжижает моторное масло, равномернее распределяется по цилиндру и в плане экологии считается более чистым видом топлива. Благодаря газу двигатель работает лучше и тише.
Компания «ЭЛИТГАЗ-СЕРВИС» занимается качественной установкой ГБО в Воронеже.
Специалисты компании ищут к каждому клиенту индивидуальный подход и для каждого автомобиля подбирают нужное ГБО. В ассортименте есть разные варианты – от «эконом-класса» до премиальных марок. Чтобы установить газ на авто нам необходимо всего четыре часа, стандартная гарантия на оборудование составляет один год. Однако, даже если срок гарантии истечёт, можно будет отремонтировать неисправности в автосервисе «ЭЛИТГАЗ-СЕРВИС».
Установка газобаллонного оборудования в Воронеже
Существует два вида газобаллонного оборудования – карбюраторное и инжекторное. ГБО устанавливается, как на отечественные, так и на импортные автомобили. Оно подразделяется на 4 поколения.
ГБО первого и второго поколения способно регулировать давление и дозировать объём подаваемого газа. Оно устанавливается на автомобили, оснащённые карбюраторным двигателем, а также на некоторые инжекторные авто.
В третьем поколении добавляется электронная дозировка подачи. Газ попадает во впускной коллектор за счёт механических дозаторов, открывающихся вследствие избыточного давления в магистрали.
Четвёртое поколение – точная копия бензинового инжектора. Впрыск газа осуществляется за счёт газовых форсунок, чья работа контролируется датчиками и электронным блоком управления. Такой вид газового оборудования исключает вероятность «хлопков», а расход газа соразмерен с расходом бензина.
На сайте можно самому рассчитать ежедневную экономию и время, за которое окупится газовая установка. Специалисты компании ответят на вопросы и помогут подобрать наиболее подходящие компоненты системы.
Как правильно оформить газовое оборудование в ГИБДД
Газовое оборудование, которое установлено на автомобиле, нужно обязательно зарегистрировать в ГИБДД. Проверка включает в себя оценку технического состояния газовой системы, конструкцию и качество установки, а также то, на сколько она соответствует требованиям НПА.
При положительном результате ГИБДД выдаёт свидетельство о том, что изменения, которые внесены в конструкцию соответствуют требованиям безопасности. А в паспорте технического средства ставится отметка о газовом оборудовании. Во время прохождения техосмотра ПТС необходимо будет приложить к остальным документам.
Какие документы нужны для оформления ГБО в ГИБДД
Каждому автолюбителю, решившему поставить газ на авто, понадобится передать в ГИББД документы: паспорт, техпаспорт, свидетельство о регистрации транспортного средства, документ, который позволяет владеть ТС, а также заявление с просьбой выдать свидетельство.
После того как на автомобиль установят газ, понадобятся: свидетельства Ф№ 2а и 2б, диагностическая карта, копии сертификатов соответствия ГБО, сертификат соответствия, который выдается владельцу автомобиля, и талон об уплате пошлины. Всё это необходимо будет передать в ГИБДД.
Как часто следует ремонтировать и обслуживать авто с ГБО
Чтобы автомобиль на газе работал долго, ему требуется периодическая диагностика и техническое обслуживание. Причём как сам автомобиль, так и установленные элементы газового оборудования.
В правилах дорожного движения есть пункт, касающийся проверки исправности своего транспортного средства перед выездом. Нужно быть уверенным, что работают тормоза, руль и фары, что не закончился бензин и давление в шинах осталось на том же уровне. Поэтому стоит завести себе привычку – проверять установленное ГБО.
В периодическое техобслуживание газобаллонного оборудования автомобиля входит извлечение и чистка газового фильтра, а также, если необходимо, мастера могут заменить очищающий элемент и соберут газовый клапан. Кроме этого, не станет лишней проверка на непроницаемость соединения газовой системы, на надёжность креплений различных элементов.
Именно специалисты «ЭЛИТГАЗ-СЕРВИС» могут быстро и качественно произвести техобслуживание, и, если нужно, устранить неисправности газового устройства.
Установка газа на авто не является основанием для прекращения гарантии производителя на ТС.
Для предотвращения неисправностей устанавливать газобаллонное оборудование рекомендуется в лицензированных сервисных центрах. Одним из таких является «ЭЛИТГАЗ-СЕРВИС».
Сколько стоит установка газа на автомобиль
Цена ГБО складывается из стоимости самого газового оборудования, а также установки и настройки. Чем выше поколение и чем известнее бренд производителя, тем большую сумму придётся отдать. Качество соразмерно цене.
Наиболее доступным считается газобаллонное оборудование первых двух поколений, ориентированное на карбюраторные машины. Стоимость подкапотной части таких систем в два раза ниже цены ГБО четвёртого поколения.
Чтобы узнать, какая газобаллонная система лучше подходит для вашего автомобиля и сколько будет стоить его установка, рекомендуем обратиться к специалистам нашей компании, которые ответят на все возникшие вопросы.
Автомобили с пробегом у официального дилера в Автоцентре на Таганке
Автомобили с пробегом в Москве
В автосалонах официальных дилеров в Москве продаются не только новые автомашины, но и подержанные, прошедшие несколько тысяч километров. При скупке машин в автомобильных салонах, перед выставлением на продажу, проводится тщательные диагностические действия по проверке работоспособности важных механизмов, агрегатов узлов. Поэтому предлагаются клиентам технически исправные транспортные средства, готовые к немедленной эксплуатации. В автосалоне официального дилера специалисты, не только выполняют чисто технические действия, но и проводят ряд мероприятий организационно-юридической направленности:
- составляют полную историю автотранспортного средства с момента начала эксплуатации и до того, как машина выкуплена автоцетром;
- проверяется кредитная история и ее чистота и прозрачность;
- осуществляется проверка истинного значения дорожного пробега;
- исследуется вероятности попадания продаваемой автомашины в ДТП.
Продажа подержанных автомобилей с пробегом
Автосалоны официального дилера продают автомобили, бывшие в употреблении с тем, чтобы создать комфортные условия покупки транспортного средства тем, кто не имеет достаточно материальных средств для покупки нового авто. Речь идет не только и не столько о машинах эконом класса, поскольку они и так доступны по цене. Но стать обладателем элитной иномарки, например, кроссовера Ниссан Кашкай или внедорожника Инфинити QX80, по умеренной стоимости, хоть и б/у, это круто и престижно.
На сайте официального дилера опубликована объективная и подробная информация о машинах:
- тип силового агрегата, его объем, величина развиваемой мощности;
- вид трансмиссионной системы;
- система привода;
- цвет кузова;
- год выпуска;
- цена.
Кроме того, размещены для каждого автомобиля фотографии в нескольких ракурсах с изображением внешнего вида, устройства салона. Это сделано для того, чтобы каждый потенциальный покупатель мог быстро выбрать понравившуюся автомашину, ознакомиться с техническими характеристиками. Более подробное знакомство с выбранным авто уже в автосалоне, где менеджеры ответят на все вопросы и помогут оформить покупку в соответствии с действующим российским законодательством.
Подержанные авто в автосалоне официального дилера
Преимущества покупки б/у авто в салоне официального дилера:
- абсолютная юридическая прозрачность;
- гарантированные качественные и эксплуатационные характеристики;
- возможность беспроблемно поставить автомобиль на учет.
Обращайтесь в автомобильные салоны официального дилера для покупки престижных авто с пробегом по выгодной стоимости и на льготных условиях.
СТО «АвтоПрайд» — автосервис Пензы, доброжелательный и профессиональный | Полезная информация
Что такое инжектор (система впрыска топлива)? Каков принцип работы инжектора? Какие преимуществами и недостатки у инжектора по сравнению с карбюратором? Правда ли, что некачественный бензин приводит к выходу инжектора из строя? Инжектор (injector) переводится с английского как «форсунка». Термин «инжекторная система впрыска топлива» означает подачу топлива во впускной коллектор или непосредственно в цилиндры путем впрыска.
Простейшая электронная система впрыска включает в себя электрический бензонасос, регулятор давления, электронный блок управления, датчики угла поворота дроссельной заслонки, датчики температуры охлаждающей жидкости и числа оборотов коленвала, и собственно форсунку (форсунки). Системы впрыска бензина авто современных моделей гораздо сложнее, так как для улучшения характеристик двигателя в электрическую схему впрыска входит еще целый список датчиков и устройств – датчики детонации и температуры впускного воздуха, лямбда-зонд, катализатор и т.д.
В зависимости от количества форсунок и места подачи топлива системы впрыска подразделяются на три вида – одноточечный, многоточечный и непосредственный. Одноточечный впрыск (моновпрыск) автомобиля предполагает наличие одной форсунки (инжектора), которая стоит на месте карбюратора. Одноточечный впрыск проще, менее начинен управляющей электроникой, но и менее эффективен. В системах многоточечного впрыска каждый цилиндр имеет свой инжектор, который подает топливо в коллектор к впускным клапанам. В новейших системах впрыска авто топливо подается инжектором непосредственно в цилиндры, как у дизелей.
Нажимая педаль акселератора, вы регулируете лишь количество топливной смеси. Точнее, перемещая дроссельную заслонку, регулируется количество воздуха, поступающего в двигатель – а уже карбюратор или инжектор обеспечивает двигатель авто соответствующим количеством бензина для поддержания наиболее эффективного состава топливной смеси.
Работа карбюратора автомобиля основана на эффекте Вентури. Сужение диаметра трубы, по которой течет газ или жидкость, вызывает увеличение скорости потока и уменьшение давления. Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем выше разрежение в карбюраторе и тем больше топлива всасывается в проходящий через карбюратор воздух.
В отличие от карбюратора, инжектор не пускает топливо на самотек, а насильно впрыскивает его во впускной коллектор соразмерно количеству проходящего воздуха. Такой подход позволяет более гибко управлять составом смеси, обогащая или обедняя ее в зависимости от разных факторов. Форсунки, обычно установлены непосредственно над впускными клапанами всех цилиндров, что упрощает подготовку смеси для больших двигателей. Карбюратор плохо справляется с большими количествами смеси, так что на машинах с мощными двигателями раньше ставили конструкции из двух карбюраторов. В механическом инжекторе воздух проходит во впускной коллектор через трубу Вентури, в которой установлен напорный диск. Чем больше поток воздуха, тем сильнее перепад давления между узкой и широкой частями трубки и тем больше отклоняется напорный диск, действующий на клапан, который изменяет давление топлива, подводимого к форсункам (и, таким образом, количество бензина, попадающего в двигатель).
Кроме напорного диска, на клапан действует «управляющее» давление. Это давление позволяет механическому инжектору учитывать факторы, определяющие состав смеси – в первую очередь, температуру охлаждающей жидкости и разрежение во впускном коллекторе. Например, при резком нажатии на педаль газа в двигатель поступает большое количество воздуха и разрежение за дроссельной заслонкой уменьшается. Управляющее давление тоже падает, и клапан пропускает в форсунки дополнительное количество бензина – таким образом обеспечивается своевременная реакция инжектора на резкое нажатие педали.
Эффективность инжектора авто зависит от числа параметров, используемых при расчете состава смеси. Например, информация о температуре воздуха позволяет точнее определять «идеальный» состав смеси, так как холодный воздух плотнее горячего. Добавлять в механическую систему все новые и новые датчики становилось неудобно, так что дело неминуемо кончилось программно-управляемым впрыском. В электронном впрыске вместо напорного диска, непосредственно регулирующего давление топлива, установлен датчик моментального расхода воздуха – как правило, заслонка, отклоняющаяся на разные углы, в зависимости от скорости потока воздуха. Данные от этого датчика, а также от датчиков температуры двигателя и входящего воздуха, содержания кислорода в отработанных газах, разрежения во впускном коллекторе – попадают в электронный управляющий блок инжектора. Управляющий блок рассчитывает требуемое количество бензина по данным от датчика расхода воздуха, после чего использует таблицы коэффициентов обогащения и обеднения смеси в зависимости от показаний остальных датчиков.
Изменения в системе впрыска топлива произошли и в бензонасосе автомобиля. Если карбюратору бензонасос нужен лишь затем, чтобы доставить бензин из бензобака в поплавковую камеру, то в случае впрыска насосу требуется создать избыточное давление (механические инжекторы работают при давлении в 5–6 атм., а электронные, как правило – в 2–3 атм). Мощность бензонасоса пришлось значительно увеличить, и поместить его у бензобака – так бензонасос стал электрическим (традиционно бензонасос приводился от двигателя).
Бензонасос, как правило, должен быть погружен в бензин, который он использует и для смазки. Именно по этой причине инжекторные автомобили не стоит доводить до пустого бензобака. Вращающийся без бензина бензонасос рискует отслужить значительно раньше срока. Кроме этого, именно бензонасос, а не форсунки или другие элементы системы впрыска, чаще всего становится жертвой некачественного бензина.
Системы впрыска бензина авто по сравнению с карбюраторами имеют множество преимуществ: благодаря более точной дозировке топлива снижается токсичность выхлопов (так как происходит более полное сгорание топлива), повышается экономичность, повышают мощность двигателя. Кроме этого, исправный двигатель с системой впрыска имеет лучшие пусковые свойства (независимо от температуры и при хорошем качестве бензина), более устойчиво работает, имеет высокую надежность.
Недостатков у инжекторов всего два – высокие требования к качеству топлива и более высокая стоимость обслуживания и запчастей. А срок службы инжекторов во многом зависит от качества бензина. В качестве профилактики для увеличения срока службы в наших условиях эксплуатации может служить систематическая промывка инжекторов – через каждые 20 — 25 тыс. км. В противном случае они могут так закоксоваться, что никакая промывка уже не поможет. Тогда надо обратиться к услугам профессиональной СТО. На СТО после диагностики, вам предложат один из двух вариантов очистки инжектора: химический или ультразвуковой — в зависимости от степени загрязнения. Для проверки и диагностики эффективности работы форсунок инжектора на СТО существуют специальные стенды. Подробнее об очистке инжекторов написано в статье «Уход за инжектором».
Наши услуги
диагностика автомобилей, техническое обслуживание, ремонт узлов, агрегатов, кузовной ремонт, развал-схождение
LIQUI MOLY — технология очистки инжекторной системы
Файлы и ссылки:
Обоснование технологии: в эксплуатации, даже на качественном топливе с очищающими компонентами, отложения в системе питания автомобилей всё равно образуются. Отложения приводят к увеличению расхода топлива, нестабильному холостому ходу двигателя и нарушению экологических показателей. Именно поэтому специалисты компании Liqui Moly GmbH разработали свою технологию очистки систем питания бензиновых и дизельных автомобилей. Очистку рекомендуется производить при плановом ТО или при возникновении проблем с системой питания, но не реже, чем раз в 20 000 км пробега.
;
Для очистки используется аппарат Jet Clean Great plus оригинальной конструкции: аппарат представляет собой 7-ми литровый нержавеющий бак со встроенным ручным пневмонасосом, манометров, клапаном Шредера и клапаном сброса давления. Бак протестирован на давление в 12 атм. Установка полностью автономна и не требует подключения к электросети или пневмолинии. Имеет два полутораметровых армированных шланга фирмы Getze, стойких к агрессивным органическим и нефтяным растворителям с быстроразъемными соединениями и шаровыми кранами. Нижний шланг является подающим, верхний используется как «обратка» при очистке дизельных двигателей. Дополнительно, к установке можно приобрести два набора с адапторами для подключения к топливным системам различных производителей. Аппарат Jet Clean Great plus имеет одобрение Volkswagen. Помимо аппаратного обеспечения, компания Liqui Moly GmbH предлагает широкий ряд препаратов автохимии для очистки бензиновых и дизельных топливных систем со следующими особенностями:
1. Жидкости не агрессивны к шлангам и другим компонентам систем питания: прокладкам, сальникам, пластиковым деталям.
2. При использовании жидкостей Liqui Moly нет необходимости в принудительной вентиляции рабочего места.
3. В процессе промывки не повреждаются и не требуют обязательной замены свечи зажигания.
4. После промывки нет необходимости в обязательной замене масла.
5. Жидкости поставляются в различных емкостях готовыми к применению, или в виде концентрата, разводимого высокооктановым топливом.
6. Есть возможность индивидуального подбора компонентов для реализации технологии очистки у каждого конкретного клиента.
Общее описание технологии. Сольвентная очистка заключается в том, что двигатель, ограниченное количество времени должен работать на чистящей жидкости. Чистящая жидкость включает в себя присадки (моющие, защитные и катализаторы горения), растворенные в носителе – высокооктановом топливе синтетического происхождения. Такая технология применима как для бензинового двигателя, так и для дизеля. Соответственно, чистящие жидкости для каждого случая будут разные.
Сольвентная очистка форсунок инжектора является комплексной, она позволяет очистить не только распылители форсунок, но и топливную рампу, обратный клапан, впускные клапаны двигателя и камеры сгорания. Чистящая жидкость особенно активна при повышенных температурах, то есть очищаются, прежде всего, хорошо разогретые детали.
Технология сольвентной очистки проводится только на прогретом двигателе и включает в себя обязательные операции:
1. Определение конструктива автомобиля: определение наиболее рационального способа подключения установки к топливной системе. От конструктива зависит тип установки, который необходимо будет использовать. Установки бывают двухконтурные (с байпасной магистралью «обраткой») и одноконтурные, где обратка не предусмотрена. Устаревшие конструкции механических инжекторов, такие как K, KE-Jetronic предусматривают бязательное подключение «обратки», так как конструкция впрыска базируется на дифференциальных клапанах, требующих свободную сливную магистраль и работающих при повышенном давлении топлива (до 6-7 атмосфер). Более современные системы L, LE-Jetronic, Dijifant, Motronic, Mono-Jetronic не такие привередливые, работают на более низком давлении и не требуют обязательного подключения «обратки». Самые современные системы впрыска имеют «обратку» не от топливной рампы, а непосредственно в баке и к ним подключиться проще всего. Пример: ВАЗовские модели с 2010 года.
Далее: необходимо определиться, куда подсоединить установку непосредственно к топливной магистрали. Обычно, удобно присоединить подобранный переходник на вход топливной рампы, однако это удобно не на всех машинах. Например, на BMW двигатель сильно утоплен под моторный щит и рациональнее подключится в районе вывода топлива из бензобака, для этого необходимо снять крышку лючка под задним сиденьем.
2. Организация контура циркуляции чистящей жидкости: перед этим действием требуется ослабить пробку бензобака, для сброса давления. Контур организуется в зависимости от выбранной установки (с «обраткой» или без «обратки») следует подключить шланг подачи и обратный шланг (при необходимости). На всех дизельных автомобилях «обратку» подключать обязательно. Следующий шаг – выключить штатный бензонасос автомобиля или организовать круговое движение топлива, если штатный бензонасос по какой-либо причине выключить затруднительно. Самый простой способ отключения насоса – демонтаж предохранителя «Fuel Pump», но часто этот же предохранитель обесточивает форсунки, тогда снимают разъем питания с бензонасоса, а если он труднодоступен, то замыкают топливный контур соединяя подачу и «обратку» дополнительным шлангом.
4. 1 этап промывки: отрегулируйте (накачайте ручным насосом) давление подачи чистящей жидкости используя справочный материал по конкретному автомобилю, заведите двигатель и уменьшайте давление до появления первых перебоев в работе двигателя. Затем чуть поднимите давление до стабилизации оборотов холостого хода. Этот шаг необходим, чтобы увеличить время открытия форсунок и увеличить время воздействия чистящей жидкости на распылители форсунок. Промывка на пониженном давлении позволяет на 15-20 % увеличить эффективность промывки на первом этапе. Двигатель должен работать на холостом ходу 15 минут, в зависимости от предположительной степени загрязненности топливной системы.
5. 2 этап промывки «Отмокание» загрязнений: после первого этапа промывки двигатель необходимо остановить и дать постоять в покое приблизительно 10-15 минут для размачивания застарелых загрязнений. Эта операция не рекомендована в Европе и характерна для наших условий эксплуатации на нашем топливе.
6. 3 этап промывки: снова завести двигатель и восстановить на установке давление подачи чистящей жидкости до номинала, характерного для данного автомобиля. Для современных автомобилей среднее давление топлива, при котором двигатель хорошо воспринимает газ, находится в пределах 2-3 атм. Необходимо дать двигателю работать ещё 15 минут на холостых оборотах, периодически (3-4 раза в минуту) поднимая обороты до 2500-3000 тысмин.
7. Завершающий этап: остановить двигатель, выключив подачу чистящей жидкости. При выключении двигатель работает какое-то время на остаточном давлении, далее глохнет самостоятельно. Это важно, для общего снижения давления в системе, чтобы при отключении переходников часть топлива не пролилась на разогретые детали. Иногда необходимо остудить двигатель в течение некоторого времени, чтобы исключить закипание чистящей жидкости в топливной рампе. После, отключить переходники и восстановить работу двигателя от штатной системы подачи топлива. Проверить герметичность соединений. Завести двигатель и проверить его работу.
8. Финишная процедура: добавить в бак финишную промывку инжектора артикул 5153. Основание: ни одна самая эффективная профессиональная промывка не удаляет 100% загрязнений. Финишная промывка добавляется в бак для того, чтобы мягко удалить размягченные остатки отложений, чтобы они не стали подложкой для новых загрязнений в последующей эксплуатации. Финишная промывка продлевает интервал между сервисными очистками в среднем на 15%.
9. Сложные случаи: очистка инжекторных систем питания реализуется на любых автомобилях, но в некоторых случаях требуются отклонения от традиционных методов.
Автомобили с непосредственным впрыском: подключаться к системе следует либо в районе топливного бака, либо непосредственно на вход подкачивающего насоса. Давление и часто температура «обратки» на таких машинах может достигать больших величин, обязательно нужна двухконтурная установка с «обраткой» и может понадобится дополнительный охладитель «обратки». Внимание: повышенная опасность возгорания, работы должен проводить только квалифицированный персонал.«Клипсованные» автомобили: некоторые компании – производители используют специальные разъемы (клипсы) в системах питания, для исключения неквалифицированного вмешательства. Так поступают, например Ford, Lexus, часть Toyota и т.п. Рекомендуем приобретать переходники как оригинальную запчасть, или изготавливать на заказ.
ВАЗовские модели: оригинальные переходники на ВАЗ в стандартных наборах отсутствуют. Рекомендуем приобрести в качестве переходника стандартные топливные шланги на ВАЗ в розничной сети, в дополнение к ним приобрести одноразовые уплотнительные кольца, типа О-ring. Механические инжекторы устаревших конструкций: для успешной промывки необходима установка двухконтурная установка с «обраткой». После проведения процедуры очистки обязательно проверяйте, не попала ли чистящая жидкость в масло (по запаху и уровню по щупу). Неисправные механические форсунки способны за несколько минут налить пару литров чистящей жидкости в масляный поддон.
Читайте также — как подобрать промывку топливной системы для очистки форсунок (промывки инжектора)?
Какие существуют типы впрыска топлива? | Новости
Топливный инжекторThinkstock
МАШИНЫ.COM — Вы слышали этот термин раньше, но каковы фактические нюансы впрыска топлива? Какие типы впрыска топлива используются в вашем автомобиле? Для этого требуется немного базового понимания движка, но мы готовы помочь. Типы впрыска топлива, используемые в новых автомобилях, включают четыре основных типа:
- Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка
- Портовый или многоточечный впрыск топлива
- Последовательный впрыск топлива
- Прямой впрыск
Связано: Нужна ли периодическая чистка топливных форсунок?
Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка
Самый ранний и простой тип впрыска топлива, одноточечный, просто заменяет карбюратор с одной или двумя топливными форсунками в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.Для некоторых автопроизводителей одноточечный впрыск был ступенькой к более сложной многоточечной системе. Хотя TBI не так точен, как последующие системы, он измеряет топливо с лучшим контролем, чем карбюратор, и дешевле и проще в обслуживании.
Портовый или многоточечный впрыск топлива
Многоточечный впрыск топлива предусматривает выделение отдельной форсунки для каждого цилиндра, прямо за его впускным отверстием, поэтому систему иногда называют впрыском через порт. Стрельба паров топлива так близко к впускному отверстию почти гарантирует, что они будут полностью втянуты в цилиндр.Основным преимуществом является то, что MPFI измеряет топливо более точно, чем конструкции TBI, лучше достигает желаемого отношения воздух-топливо и улучшает все связанные аспекты. Кроме того, это практически исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе. В случае TBI и карбюраторов впускной коллектор должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло двигателя, что является мерой для испарения жидкого топлива.
В двигателях, оснащенных MPFI, в этом нет необходимости, поэтому впускной коллектор может быть изготовлен из более легкого материала, даже из пластика.Результатом является постепенное повышение экономии топлива. Кроме того, там, где обычные металлические впускные коллекторы должны быть расположены наверху двигателя для отвода тепла, те, которые используются в MPFI, могут быть размещены более творчески, предоставляя инженерам гибкость при проектировании.
Последовательный впрыск топлива
Последовательный впрыск топлива, также называемый последовательным впрыском топлива в каналы (SPFI) или впрыском по времени, представляет собой тип многоточечного впрыска. Хотя в базовом MPFI используется несколько форсунок, все они распыляют топливо одновременно или группами.В результате топливо может «зависать» над портом до 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу. Это может показаться не таким уж большим, но этого недостатка достаточно, чтобы инженеры устранили его: последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку независимо. Работая по времени, как свечи зажигания, они распыляют топливо непосредственно перед открытием впускного клапана или сразу после него. Это кажется незначительным шагом, но повышение эффективности и выбросов достигается в очень малых дозах.
Прямой впрыск
Прямой впрыск продвигает концепцию впрыска топлива максимально далеко, впрыскивая топливо непосредственно в камеры сгорания, минуя клапаны.Прямой впрыск, более распространенный в дизельных двигателях, начинает появляться в конструкциях бензиновых двигателей, иногда называемых DIG для бензина с прямым впрыском. Опять же, дозирование топлива даже более точное, чем в других схемах впрыска, а прямой впрыск дает инженерам еще одну переменную, позволяющую точно влиять на то, как происходит сгорание в цилиндрах. Наука о конструкции двигателя изучает, как воздушно-топливная смесь вращается в цилиндрах и как взрыв распространяется от точки воспламенения.
Такие вещи, как форма цилиндров и поршней; расположение портов и свечей зажигания; время, продолжительность и интенсивность искры; и количество свечей зажигания на цилиндр (возможно более одной) — все это влияет на то, насколько равномерно и полно топливо сгорает в бензиновом двигателе. Прямой впрыск — еще один инструмент в этой области, который можно использовать в двигателях с низким уровнем выбросов.
Редакционный отдел Cars.com — ваш источник автомобильных новостей и обзоров. В соответствии с Cars.com, редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей. Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com.
доля
Ответственный редактор Джо Брузек освещает краткосрочный и долгосрочный парк тестовых автомобилей Cars.com и водит Pontiac Firebird Trans Am 1998 года выпуска.Написать ДжоПлюсы и минусы покупки машины с прямым впрыском
На главную »Плюсы и минусы покупки машины с прямым впрыском18 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 придется беспокоиться.
В условиях ужесточения правил экономии топлива и более строгих законов о выбросах производители автомобилей внедряют новые технологии. Один из них — прямой впрыск бензина (DI или GDI).
Технология прямого впрыска улучшает экономию топлива на 10-20 процентов, но насколько она надежна? Автомобиль с прямым впрыском стоит дороже в обслуживании? Каковы плюсы и минусы? Во-первых, давайте посмотрим, как это работает по сравнению с обычным многоточечным впрыском топлива:
Как работает многопортовый и прямой впрыск
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. В каждом цилиндре есть одна топливная форсунка (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 проверите 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.
Одна проблема, характерная для прямого впрыска, — 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 непосредственный впрыск топлива с расслоенным впрыском топлива или FSI / TFSI |
Если вы берете свой автомобиль с прямым впрыском топлива для настройки, 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 ручная очистка впускных клапанов, 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 распространенных проблем, с которыми сталкивается его магазин.
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 детергентом TOP TIER, чтобы избежать проблем с прямым впрыском: Перейдите на сайт www.toptiergas.com, чтобы ознакомиться со списком 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, связанные 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 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 оценки 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.
Основными преимуществами являются 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 непосредственным впрыском следите за тем, чтобы индикатор проверки двигателя оставался включенным после запуска двигателя.
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.
Перед подписанием контракта мы рекомендуем проверить автомобиль у доверенного механика.Если это немецкая машина, отнесите ее механику, специализирующемуся на немецких машинах. Избегайте автомобиля, если на нем есть признаки отсутствия технического обслуживания.
Почему в некоторых двигателях есть и порт, 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 распыляется 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 и 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. Audi имеет его 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 так называемого 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 двигателем V-6 с двойным топливом и дополнительными 2,7- и 3,5-литровыми двигателями V-6 EcoBoost. Последнее заявленное на данный момент приложение Ford — это новый 5,0-литровый двигатель V-8, который будет установлен на Mustang GT 2018 года.
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 сжигания внутри двигателя представляет собой 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 до 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. Это хорошо.
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. При использовании 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 производства энергии.Намного легче разместить 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 оседают на стенках впускного канала, нарушая предполагаемое соотношение топлива и воздуха.
При использовании DI вероятность детонации — преждевременного воспламенения топливно-воздушной смеси — уменьшается, поскольку эффект охлаждения с фазовым переходом имеет место во время такта сжатия непосредственно перед зажиганием.Снижение температуры поверхности камеры сгорания обеспечивает более высокую степень сжатия и повышение эффективности 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, часть 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 — объединить преимущества 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 нормальном вождении. Это увеличивает плотность поступающего заряда без наддува и смывает нагар с впускных клапанов. В условиях высоких нагрузок и оборотов, когда необходимо 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 по крайней мере 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 стоимости компонентов 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 больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.
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, а в других — прямой впрыск. Некоторые даже используют и то, и другое. Какая в этом польза? Джейсон Фенске из Engineering Explained разбирает это в сопроводительном 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 вынудили автопроизводителей искать новые способы повышения эффективности. EcoBoost от Ford и SkyActiv от Mazda — лишь несколько примеров семейств двигателей, в которых используется непосредственный 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 при 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.
Как это работает: впрыск топлива
Вот как вы завели машину с карбюратором холодным утром в «старые добрые времена».«Вы вытаскиваете дроссельную заслонку, несколько раз откачиваете дроссель и поворачиваете ключ. Если не переборщить и залить бензином, двигатель заведется, и вы будете нажимать на дроссельную заслонку и дроссельную заслонку, чтобы он продолжал работать. Через несколько минут, когда вы узнали, что все в порядке, вы могли уехать.
Сегодня? Вы поворачиваете ключ или нажимаете кнопку стартера, и через несколько секунд все готово. Отличие заключается в впрыске топлива, который используется во всех новых автомобилях.
Бензин должен быть смешан с воздухом, прежде чем его можно будет сжечь, и когда поршни двигателя опускаются, они создают внутренний вакуум, который втягивает этот воздух.В старых автомобилях этот воздух поступает через карбюратор, который измеряет его и смешивает с нужным количеством топлива. (На любом транспортном средстве педаль «газа» на самом деле является пневматической педалью: нажатие на нее сигнализирует двигателю о необходимости втянуть больше воздуха, и система добавляет необходимое дополнительное топливо.) Эта воздушно-топливная смесь втягивается во впускной коллектор и в цилиндры, где он воспламеняется в каждом из свечей зажигания.
Двигатель Ford EcoBoost V8 с двойным турбонаддувом сочетает в себе турбонаддув и непосредственный впрыск топлива, чтобы создать систему, которая обеспечивает мощность атмосферного V8 с экономией топлива V6.Гораздо эффективнее заправлять топливо туда, где оно необходимо, и именно это делает двигатель с впрыском топлива.Топливные форсунки распыляют бензин под давлением изнутри в двигатель, когда воздух врывается внутрь, создавая пар топливо-воздух в точке, где двигатель использует его, в отличие от карбюратора, который установлен над двигателем. Топливо впрыскивается точно в нужное время и в нужном количестве, чтобы максимизировать эффективность двигателя.
В самых ранних основных системах впрыска топлива, которые появились на автомобилях в 1980-х годах, использовалась простая и недорогая система, называемая впрыском через корпус дроссельной заслонки. Блок был установлен над двигателем и, как карбюратор, добавлял топливо, когда воздух проходил через впускной коллектор.Двигатель было легче запускать, но у него был общий недостаток с карбюратором: не все цилиндры получали одинаковое количество топлива, что приводило к потере газа и увеличению выбросов.
Система дроссельной заслонки была заменена многоточечным впрыском, который используется сегодня в некоторых автомобилях. Над каждым поршнем имеется камера сгорания, в которой впускные клапаны открываются, впуская топливно-воздушную смесь. Свеча зажигания воспламеняет топливо для подачи энергии, а затем открываются клапаны для выпуска выхлопных газов. В многопортовой системе есть инжектор за пределами каждой камеры сгорания, распыляющий топливо в воздух непосредственно перед его поступлением в камеру.Предоставление каждому цилиндру собственной форсунки решает старую проблему неравномерного распределения топлива.
Следующим шагом стал непосредственный впрыск бензина, или GDI, который раньше использовался почти исключительно на дорогих автомобилях, но теперь также используется большинством основных производителей. Форсунка установлена так, что ее сопло находится внутри камеры сгорания. Когда впускные клапаны открываются, в камеру попадает обычный воздух. Форсунка распыляет топливо, и вихревой воздух смешивается с ним, образуя пар, прежде чем свеча зажигания воспламенит его.
Прямой впрыск более эффективен, чем многопортовый. GDI создает более мелкий туман, который воспламеняется более полно, а также распыляет более точное количество топлива. Эти двигатели могут быть более мощными, даже если они потребляют меньше топлива и выбрасывают меньше выбросов из выхлопной трубы. Относительно новый для бензина, непосредственный впрыск всегда использовался в дизельных двигателях, которые зависят от тепла сжатия, а не от свечи зажигания для воспламенения топлива.
Ни одна система не идеальна. GDI более сложен, чем многоточечный впрыск, и, поскольку он находится под более высоким давлением, а форсунки должны выдерживать интенсивную теплоту сгорания, компоненты более мощные и, соответственно, более дорогие.У них также может быть проблема с отложениями в двигателе. Все двигатели выделяют загрязняющие вещества и углерод, которые вместе с остатками масла могут превращаться в твердую жирную субстанцию, известную как мусор.
На верхние части впускных клапанов в многопортовых двигателях попадает очищающий спрей бензина, а на клапаны двигателей GDI — нет, и они могут образовывать слой грязи. Сколько мусора и сколько проблем это создаст, может зависеть от производителя, двигателя и даже от того, кого вы спрашиваете — это может быть спорным вопросом для автолюбителей, а также от того, что с этим делать.Любые несгоревшие пары бензина рециркулируют обратно в систему как часть системы контроля выбросов двигателя, поэтому использование высококачественного топлива может помочь уменьшить отложения, а также сохранить чистоту форсунок. Кроме того, замените свечи зажигания и выполните другое техническое обслуживание в соответствии с графиком вашего автомобиля, который вы найдете в руководстве по эксплуатации, включая своевременную замену воздушного фильтра и моторного масла.
Регулярная промывка форсунок или чистящие добавки также вызывают споры. Некоторые говорят, что это профилактическое обслуживание, а другие называют это пустой тратой денег.Они часто были полезны на старых двигателях, когда форсунки и топливо были не так хороши, как сегодня, но если ваша машина работает нормально и в руководстве по эксплуатации не указано ни одного из них, вероятно, вы сможете обойти это стороной.
Технология прямого впрыска бензина может того не стоить, как показывают исследования.
Хотя значительные черные отложения сажи — и даже иногда видимые вздутия из выхлопной трубы — раньше были признаком того, что ваш бензиновый автомобиль нуждается в доработке, они » Это нормальный факт жизни со многими новыми автомобилями, которые предположительно работают более экологически чистыми.
Что за отключение? В то время как современные технологии прямого впрыска бензина, которые постепенно внедряются, помогают повысить топливную эффективность и сократить выбросы углекислого газа, они производят больше аэрозолей сажи.
И, как предполагает новое моделирование, они потенциально не подходят для предотвращения потепления атмосферы.
Исследование, опубликованное на прошлой неделе Инженерным колледжем Университета Джорджии и опубликованное в декабре в журнале Environmental Science and Technology, делает прогноз: выбросы черного углерода от транспортных средств с прямым впрыском будут способствовать потеплению атмосферы — и многому другому. Важно то, что потенциальный ущерб от этого перевесит сокращение выбросов углекислого газа, достигаемое за счет прямого впрыска.
Равад Салех, главный исследователь исследования, говорит, что это исследование является первым, в котором фактически смоделированы эффекты увеличения содержания черного углерода.
В исследовании отмечается, что «социальные издержки, связанные с острым локальным климатическим бременем и последствиями для здоровья населения, вызванными транспортными средствами GDI, в значительной степени перевешивают их маргинальные глобальные климатические преимущества».
Смог над Лос-Анджелесом, любезно предоставлено пользователем Flickr steven-buss
Более того, они предсказывают, что могут пройти десятилетия, прежде чем выгоды от выбросов CO2 перевесят затраты, в том числе и воздействие на местное здоровье.К тому времени, согласно большинству прогнозов, парк будет в основном электрическим.
Согласно отчету EPA о тенденциях в автомобильной отрасли за 2019 год, 51% парка автомобилей США имели двигатели с прямым впрыском. Это число выросло до 100% для Mercedes-Benz и всего лишь 2% (по объему) для Toyota; но по оценкам Агентства по охране окружающей среды, к 2025 году 98% бензиновых двигателей в новых автомобилях будут иметь непосредственный впрыск.
Green Car Reports на протяжении многих лет проверяла у нескольких автопроизводителей вопросы о большом количестве наблюдаемой сажи, исходящей от двигателей GDI, и в целом ответ был таков, что это нормально, а затраты перевешивают выгоды.Хотя мы знаем, что у этого аргумента есть обратная сторона — поставщики и автомобильная промышленность в настоящее время совершенствуют эту технологию и что она открывает больше возможностей, таких как динамическая деактивация цилиндров, — эти результаты говорят об обратном.
Ряд автопроизводителей, в том числе Volkswagen и Mercedes-Benz, противодействуют этой тенденции, внедряя фильтры твердых частиц (GPF), но, как отмечают исследователи, это может снизить топливную эффективность и выброс углекислого газа.
Прямой впрыск вызывает больше проблем, чем решает?
Прямой впрыск топлива в наши дни проникает во все более массовые автомобили, и он может иметь врожденную неисправность, о которой мы должны знать.
Во-первых, что такое прямой впрыск? Прямой впрыск топлива в бензиновых двигателях предусматривает, что топливная форсунка, установленная на головке блока цилиндров, распыляет топливо непосредственно в камеру сгорания. Его предшественник, инжекторный, имел форсунки, установленные во впускном коллекторе, а топливная струя была направлена на заднюю часть впускных клапанов. Почему изменение? Технология прямого впрыска обеспечивает немного большую мощность и лучшую экономию топлива; в зависимости от области применения, как правило, улучшение составляет 10–15%.Но крутящий момент двигателя можно увеличить на 50 процентов.
В чем проблема? На некоторых двигателях задняя часть впускных клапанов и их порты могут покрыться углеродными отложениями. В системах с портовым впрыском более старого типа распыление топлива, направляемое на клапаны, не позволяло этого происходить, поскольку современные виды топлива содержат очистители. Если накапливается достаточно углерода, это может вызвать резкую работу на холостом ходу, спотыкание при ускорении, заглохание, проверку индикаторов двигателя, повышенный расход топлива и общий недостаток мощности.Некоторые водители испытали это на пробеге двигателя менее 50 000 км. Короткие поездки, которые не позволяют двигателю видеть сколько-нибудь значительного времени при полной рабочей температуре, могут усугубить это состояние.
Какое лекарство? Зависит от количества налета и его твердости. В некоторых случаях химическая жидкость, введенная в приемник, например, Sea Foam, может очистить вещи. Это относительно простой процесс, когда вакуумная линия порта используется для всасывания жидкости во впускные отверстия при работающем двигателе.Он действительно создает значительное количество дыма из выхлопных газов, поэтому его следует делать только в хорошо проветриваемых помещениях. В более сложных случаях решением могут быть грецкие орехи. Да, грецкие орехи. Измельченную скорлупу грецкого ореха можно вдувать во впускные отверстия сжатым воздухом и сразу же откачать пылесосом с помощью специального адаптера.
