Преимущества инжектора перед карбюратором.

Как известно, бензиновые двигатели оснащаются карбюратором или имеют топливный инжектор. Инжекторные системы подачи топлива имеют ряд преимуществ над карбюраторными и являются более прогрессивными практически по всем параметрам.

Инжектор – иностранное слово, но есть и наш русский эквивалент – впрыск или впрысковой двигатель.

Карбюраторный двигатель смешивает топливо с воздухом перед подачей в камеры сгорания с большим усилием через узкое горло — карбюратор, расходуя при этом около 10 процентов своей мощности. На смешивание бензина с воздухом тоже уходят силы двигателя. Если карбюратор получает много горючего, то он захлебывается и начинает «коптить», если мало, то тогда «не тянет».

В инжекторном двигателе бензин не засасывается, а впрыскивается из форсунки под давлением сразу в камеру сгорания, либо во впускной коллектор. И впрыскивается ровно столько, сколько нужно, ведь за этим следит электроника. Соответственно, мощность и экономичность увеличиваются. Простейшая электронная система впрыска включает в себя: электрический бензонасос, регулятор давления, электронный блок управления, датчик угла поворота дроссельной заслонки, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик числа оборотов коленвала и непосредственно инжектор.

В общем, инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономичный его расход. Дозирование топлива осуществляется довольно просто. Форсунки впрыскивают топливо каждый раз перед открытием впускного клапана. Причем столько, сколько решил дать блок управления, соответственно возникает импульс разной длины. Чем длиннее импульс, тем больше бензина за раз попадет. Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов.

Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10%. Происходит за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной геометрии впускного коллектора, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя.

Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки. Улучшенные параметры топливно-воздушной смеси увеличивают динамический момент двигателя.

Легкость пуска независимо от погодных условий. Например, в сильные морозы двигатель практически не требует прогрева и запускается "с пол-оборота", так что почти сразу можно ехать. За счет качества приготовления смеси и стабильность её состава реже, чем карбюратор требует чистки и замены. Контроль за системой производит электроника. Наличие электроники в инжекторе и вовсе может рассматриваться и как преимущество и как недостаток. Ведь электроника может выйти из строя в самый неподходящий момент, например, в дальней дороге. И если нет запасного блока, то придется вызывать помощь. А с карбюратором, кроме засорения жиклёров — устройств, распрыскивающих топливо в воздух, практически ничего не может случиться, и вы в любом случае доберетесь до пункта назначения или хотя бы до ближайшего сервиса.

Большая надежность и долговечность и т.д.

Инжекторная система по устройству и обслуживанию гораздо сложнее карбюраторной, и поэтому ремонт тоже сложнее и дороже.

Но если соблюдать несколько правил, большинство неприятностей можно избежать. Например, плохой бензин разрушает насосы, забивает фильтры, выводит из строя форсунки, поэтому покупать бензин по возможности лучше на проверенных автозаправках. И конечно, надо не забывать чистить бензобак от остающихся воды, грязи и ржавчины, часто менять топливные фильтры, стараться не допускать длительных простоев.

Необходимо помнить, что эффективность работы инжекторного двигателя во многом определяет и состояние форсунок — управляемых электромагнитных клапанов, обеспечивающих дозированную подачу в цилиндры двигателя топлива. А вот блок управления, которому и подчиняются все форсунки, хоть и деталь немаловажная, но и ломается он редко, да и проблем с регулировкой немного. Согласно статистике, 90% поломок инжектора связаны с поломкой датчиков или нарушением питания электронного блока.

В зависимости от количества форсунок и места подачи топлива, системы впрыска подразделяются на три типа: одноточечный (одна форсунка во впускном коллекторе на четыре цилиндра), многоточечный или распределенный (у каждого цилиндра своя форсунка, которая подает топливо в коллектор) и непосредственный (топливо подается форсункой непосредственно в цилиндры, как у дизелей).

Одноточечный впрыск конечно проще, он менее начинен управляющей электроникой, но и менее эффективен. Управляющая электроника позволяет снимать информацию с датчиков и сразу же менять параметры впрыска.

У одноточечного впрыска преимущество перед карбюратором состоит в экономии топлива, экологической чистоте и относительной стабильности и надежности параметров. А вот в приёмистости двигателя одноточечный впрыск проигрывает. Еще один недостаток: при использовании одноточечного впрыска, как и при использовании карбюратора до 30% бензина оседает на стенках коллектора.

Распределенный впрыск мощнее, экономичнее и сложнее. Применение такого впрыска увеличивает мощность двигателя примерно на 7-10 процентов.

Основные преимущества распределенного впрыска: 1). возможность настройки на разных оборотах и соответственно улучшение наполнения цилиндров, в итоге при той же максимальной мощности инжектор разгоняется гораздо быстрее; 2). бензин брызгает непосредственно прямо на клапан, что позволяет сделать более точную регулировку подачи топлива.

Что касается преимуществ бензинового двигателя с прямым или непосредственным впрыском, то они заключаются в том, что благодаря форсункам с электромагнитными клапанами возможен впрыск дозированного количества топлива в камеру сгорания в определенное время. Электронный блок подает в камеры сгорания ровно столько топлива и масла, сколько требуется двигателю при определенном числе оборотов коленчатого вала, реагируя на изменение режима работы мотора, меняя дозировку. Все это обеспечивает моторам улучшенные технические характеристики.

Кроме того, при использовании прямого впрыска концентрация токсичных веществ в выхлопных газах также уменьшается. А двигатели с прямым впрыском FSI еще и на 15% экономичнее бензиновых двигателей с обычной системой впрыска.

FSI расшифровывается как fuel stratified injection, что в переводе с английского означает "послойный впрыск топлива". В системе прямого впрыска FSI насос высокого давления нагнетает бензин в общую для всех цилиндров топливную рампу. При этом, топливо попадает сразу в камеру сгорания через форсунки. Блок управления дает команду на открытие каждой форсунки, а фазы ее работы значительно зависят от нагрузки двигателя и его оборотов.

Прямой впрыск позволяет добиться преимущества перед карбюратором не только в увеличении мощности двигателя, эта система также обеспечивает хорошую тягу на низких и средних оборотах из-за постоянно изменяемых фаз газораспределения и позволяет серьезно экономить бензин.

В общем, современные инжекторные системы двигателя обеспечивают целый ряд немаловажных преимуществ перед своими карбюраторными собратьями, которые можно перечислять до бесконечности. Однако не стоит забывать, что все свои положительные качества инжектор проявляет только при условии соблюдения правил пользования и эксплуатации.

6.2. Элементы расчёта.

 

 

3. КАРБЮРАТОРНЫЕ СИСТЕМЫ.

 

В карбюраторных системах подача топлива в воздушный поток осуществляется за счет разрежения, создаваемого при проходе воздуха через суженное сечение. Устройство, осуществляющее подвод, дозирование и распыливание топлива, называется карбюратором. Общая схема системы показана на рис.31. В системах с наддувом карбюратор может устанавливаться перед турбокомпрессором или после него. Достоинством первого варианта является то, что капли топлива, проходя по каналам компрессора, получают дополнительную энергию, способствующую их испарению. Недостатком является возможность образования пленки тяжелых фракций топлива в каналах проточной части компрессора, ухудшающего его характеристики, а также опасность повреждения компрессора при обратных вспышках во впускном коллекторе. При установке карбюратора за компрессором топливо поступает в нагретый воздух, и как следствие улучшаются испарение и смесеобразование. При этом, однако, карбюратор работает под давлением, что требует герметизации его полостей и предъявляет некоторые дополнительные требования к конструкции.