Между тем, быть осведомленным в этой области едва ли помешает любому водителю. Ну а уметь перечислить «плюсы» и «минусы» карбюратора и инжектора обязан любой уважающий себя автомобилист, который имеет дело с бензиновым мотором...

Самый первый карбюратор в виде лабораторной установки был придуман в 1872 году. В 1893 году итальянец по происхождению Донат Банки пошел в этом отношении гораздо дальше и сконструировал неведомый дотоле механизм, который был способен сверхмелко распылять топливо. Данная вещь имела огромное прикладное значение, ибо стала массово использоваться в нарождающемся мировом автопроме. С годами она модернизировалась и обогатилась новыми возможностями, практически монопольно просуществовав на бензиновых агрегатах почти целый век.

Прообраз инжектора появился несколько позже. Приблизительно с 1902 года двигатели французского автомобилиста-экспериментатора Левассера несли в себе отдельные слагаемые механического впрыска.

Проявленной им технической инициативой воспользовались авиаконструкторы, которых заинтересовал факт, что на функции инжектора действие земного притяжения не влияет. Во время Великой Отечественной инжекторные моторы стали появляться на отдельных летательных аппаратах противоборствующих коалиций. Особенно преуспели в этом направлении специалисты нацистской Германии, реализовавшие проект «MW50» по впрыску метанола в поршневые двигатели истребителей «Фокке-Вульф» и «Мессершмидт».

Впрыск с элементами электроники в Италии испытали еще в 30-х годах. На автомобиле механический впрыск впервые опробовали в 1954-м на «Мерседес-Бенце» 300SL.

В последней четверти XX столетия инжекторы начали постепенно вытеснять карбюраторы и в конце концов получили тотальное распространение благодаря внедрению электронных принципов управления ДВС.

Итак, рассмотрим сперва карбюратор (от фр. сarburation – карбюрация – образование исходной рабочей субстанции из воздуха и воспламеняемых паров в пропорции, нужной для функционирования силового агрегата). В ДВС данный аппарат предназначен для приготовления горючей смеси с ее дальнейшей регулируемой подачей в цилиндр. Дозированное питание двигателя топливом реализуется посредством поплавка с жиклером.

Схематично данная деталь устроена следующим образом. Она обладает двумя полостями – смесительной и поплавковой, сообщающимися распылительной трубкой.

Поплавковая трубопроводом соединена с бензобаком. Бензонасосом туда закачивается топливо. Его уровень обеспечивается посредством взаимодействия поплавка с игольчатым клапаном, наподобие сифона унитазного бачка.

Смесительная состоит из трубки Вентури (диффузора), дроссельной заслонки и распылителя. Пространство перед указанной трубкой сквозь воздухофильтр связано с внешним миром, а собственно смеситель при посредничестве впускного коллектора – с цилиндрами. Внизу распылителя со стороны поплавка предусмотрено специальное отверстие (т.н. жиклер), отмеряющее требуемый объем горючего для создания паровоздушного коктейля.

При возвратно-поступательном движении поршневой группы в смесительной полости образуется вакуум; его пик находится в наиболее узком участке трубки Вентури, там же расположено и распылительное отверстие. В таких условиях осуществляется всасывание бензина и атмосферы через пульверизатор. Горючее в движущемся вихревом потоке перемешивается с воздухом.

«Плюсы»

С появлением инжекторов данный технологический метод утратил былую актуальность. Впрочем, окончательно сбрасывать со счетов карбюратор пока рановато, ибо:

1. В нем не образуется нагар.
2. Он нечувствителен к вещественному качеству бензина, только к дисперсной чистоте его состава.
3. Его ремонт, обслуживание упрощено до предела и не связано с существенными расходами; потребуется лишь ремкомплект и штатный инструмент.
4. Для всаса топлива не требуется дополнительный источник энергии.

Таким образом, каждый владелец транспортного средства в состоянии осуществить профилактические мероприятия самостоятельно.

«Минусы»

Что касается остальных особенностей и свойств, данный функциональный узел весьма проигрывает инжектору. Ведь карбюратор работает неустойчиво и считается проблемным звеном. Основной его «болезнью» эксперты признают большое число легко забивающихся жиклеров. Вдобавок он вечно то мерзнет, то перегревается, из-за чего движок хуже заводится даже при наличии, казалось бы, спасительного «подсоса». Наконец, правильная работа карбюратора требует тщательной наладки. При этом расход горючего и объем вредных выбросов все равно объективно остается довольно существенным.

Инжектор (от фр. injection – инжекция – процесс смешивания 2-х физических потоков и передачи энергии рабочего потока инжектируемому) – более совершенная конструкция топливоприготовления и топливоподачи, основанная на принципе принудительного впрыска (нагнетания). Применяемые для данной цели струйные аппараты, работающие по принципу шприца, именуют инжекторами.

Кстати у слов «инжекция» и «инъекция» общий этимологический корень.

В сущности, метод впрыска топлива даже более примитивен, нежели карбюраторная технология, являющаяся сложнейшим изобретением. Она возможна лишь благодаря синхронному действию нескольких законов физики в комплексе. А здесь присутствует единственный рабочий орган – форсунка, она же инжектор.

Форсунка имеет 2 положения – закрытое и открытое. Открывается аппаратура встроенным электромагнитом, а запирается обыкновенной пружиной. Порция поступающего бензина отмеряется длительностью открытого положения. Горючее под напором подается в топливную рампу, откуда инжектора и питаются.

С целью обеспечения стабильного давления имеется клапан, регулирующий поступление бензина и возвращающий назад его избыток. Известны три способа подключения инжекторов:

• Распределенный (параллельный, фазированный и попарно-параллельный).
• Моновпрыск.
• Прямой.

Регулирует оперативную деятельность описанной системы универсальный ЭБУ. Блок соответствующим образом запрограммирован; он посылает команды всевозможным устройствам двигателя (в том числе форсуночным электромагнитам), а также руководит их исполнением.

Размеры бензиновых доз задаются в соответствии с рядом параметров мотора: производительностью, степенью нагрева, составом отработавших газов, пр. Момент впрыска определяют ДПДЗ, ДПКВ (соответственно датчики положения дроссельной заслонки, коленвала), а также датчик Холла распредвала, и варьируются в зависимости от условий езды.

Если обобщить вышесказанное, то радикальная отличительная черта инжектора в том, что процессы в нем контролирует электроника. В топливную систему внедрено достаточное число датчиков, мониторящих ее деятельность. Получаемые от них сведения воедино собираются в микроконтроллере, осуществляющем управление работой инжектора.

«Плюсы»

Прогрессивные технологии обеспечивают массу выгод. С применением инжектора:

1. Мотор реже выходит из строя, то есть степень его надежности повышается.
2. В целом автомодель становится более экономичной и экологичной (перерасход бензина априори исключен).
3. Важным обстоятельством является невосприимчивость к резким температурным колебаниям атмосферы, учитывая российскую климатическую специфику.

«Минусы»

Электронное хозяйство позволяет наблюдать общее состояние ТС через бортовой компьютер, но, помимо удобств, в этом заключается и сложность использования инжектора. Сломанный датчик не ремонтируется, а стоимость нового сравнительно внушительная. В итоге ликвидация поломки, прямо либо косвенно касающаяся эксплуатации инжектора, связана с приобретением дорогостоящих запчастей. Форсунки инжектора функционируют в более сложных условиях высоких температур непосредственно в ГБЦ, а карбюратор вынесен в сторону и представляет собой автономное приспособление. Если к указанным факторам добавить требовательность к химической кондиции топлива, то получается, что хлопот и затрат с ним вроде бы больше, нежели с карбюратором.

Подведем итоги...

Впрочем, цену вопроса стоит внимательно и объективно просчитать. Содержание карбюратора и в самом деле выходит несколько дешевле, но он чаще беспокоит, и попытка сэкономить на поверку оказывается в большинстве случаев несостоятельной. С другой стороны, действительно, починка инжектора более ресурсоемка, однако за счет невысокой вероятности поломки данный недостаток обычно минимизируется. И в завершение напрашивается вывод, что последний все-таки предпочтительнее. Добавим сюда повышенную мощность (до 10%), а также улучшенную приемистость, и становится очевидным: карбюратор – это уже морально устаревшее техническое чудо. Хотя на вопрос «что лучше инжектор или карбюратор?» – однозначно ответить нельзя. Допустим, в глубинке карбюраторный тип по-прежнему будет востребован, ибо там, где далеко до современного ремонтного сервиса, по понятным причинам он имеет преимущество. На некоторых спортивных суперболидах карбюраторы также в силу своей механической неприхотливости пока остаются незаменимыми.

Вместе с тем, опыт свидетельствует: переоборудование топливной аппаратуры ТС с одного вида на другой экономически себя не оправдывает и ведёт к чрезмерным, порой неокупаемым расходам. Посему выбор оптимального варианта актуален изначально, в ходе приобретения автомобиля.

22 декабря 2017

В конце прошлого столетия системы питания бензиновых моторов начали массово модернизироваться – на смену старым добрым карбюраторам пришли более простые и высокотехнологичные инжекторы, управляемые электроникой. Однако устаревшие устройства топливоподачи продолжают исправно работать на многих отечественных автомобилях. Не разбирающимся в теме новичкам, планирующим купить подержанную машину, будет полезно разобраться, чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного.

Общее понятие о карбюраторах

Принцип действия данных устройств основан на карбюрации – смешивании топлива с воздухом и подаче в коллектор за счет разрежения, создаваемого поршнями двигателя. Сам агрегат устанавливается на фланце впускного коллектора и получает бензин от насоса механического действия посредством трубки. Воздух в камеры всасывается сверху через фильтрующий элемент, управление осуществляется с помощью тяг и тросов.

В корпусе карбюратора размещается поплавковая камера и множество мелких деталей, работающих в составе нескольких систем:

1. Пусковой механизм с воздушной заслонкой и мембранным приводом открывания.
2. К основной системе дозировки горючего относятся дроссельные заслонки, диффузоры и 2 группы жиклеров – топливные и воздушные. Последние стоят в колодцах и работают совместно с эмульсионными трубками.
3. Каналы холостого хода, где размещены собственные жиклеры дозировки бензина и воздуха.
4. Устройство принудительного обогащения топливовоздушной смеси – насос – ускоритель.
5. Экономайзер и эконостат – дополнительные системы, улучшающие работу карбюратора.

Примечание. Здесь перечислены далеко не все детали агрегата – их количество слишком велико. Первое отличие инжектора от карбюратора заключается в простоте конструкции и отсутствии большого числа изнашивающихся элементов.

Для холодного запуска карбюраторного двигателя водитель обязан вытянуть рычаг «подсоса», включив пусковой механизм. За счет закрытой воздушной заслонки горючая смесь сильно обогащается, благодаря чему мотор заводится. Алгоритм дальнейшей работы выглядит так:

1. Работающий двигатель создает в коллекторе разрежение и таким образом тянет через каналы холостого хода бензин, смешиваемый с воздухом.
2. При нажатии педали газа открывается дроссель первичной камеры. Начинается втягивание повышенного количества смеси сквозь главный диффузор и первую пару жиклеров. Автомобиль начинает движение.
3. Дальнейший разгон приводит к открытию второго дросселя и увеличению дозы топливовоздушной смеси.

Чтобы сгладить «провалы», возникающие в процессе разгона, специальный механический привод нажимает мембрану насоса – ускорителя. Установленный в первичной камере распылитель подает в коллектор струю чистого бензина, когда водитель резко нажимает педаль акселератора.

Как функционирует инжекторный мотор?

Помимо более простой конструкции, инжектор от карбюратора отличается по принципу работы. Здесь основным элементом является форсунка – распылитель с электромагнитным приводом, подающий горючую смесь прямо в камеру сгорания либо во впускной коллектор. Управлением форсунок занимается электронный блок, собирающий показания следующих датчиков:

• положения коленчатого вала;
• массового расхода воздуха (сокращенно – ДМРВ);
• лямбда – зонда (подробней о датчике );
• положения дроссельной заслонки (ДПДВ);
• скорости;
• детонации.

Справка. На смену измерителям воздушного потока постепенно приходит новая разновидность приборов – датчики абсолютного давления (ДАД).

Впрыск бензина с воздухом производится в камеры сгорания принудительно . Давление в топливной рампе, куда подключены все форсунки, обеспечивает электрический бензонасос. Когда распылители потребляют мало горючего, давление в топливной магистрали ограничивается клапаном, сбрасывающим бензин обратно в бак.

«Видя» положение коленчатого вала, контроллер выбирает момент включения форсунки, когда поршень в цилиндре движется вниз. Количество подаваемой смеси зависит от длительности работы распылителя и определяется блоком управления по датчикам положения дросселя и ДМРВ. Остальные измерители нужны для корректировки пропорций бензина и воздуха в смеси.

Благодаря лямбда-зонду, вмонтированному в выхлопную трубу, контроллер осведомлен о качестве сжигания топлива. Измерители скорости и детонации дают более полную картину работы силового агрегата. В двигатели более современных автомобилей ставятся дополнительные приборы – датчики распределительных валов, позволяющие электронному блоку отслеживать фазы газораспределения.

Сравнение систем топливоподачи

Если вкратце подвести итоги, то разница между карбюратором и инжектором заключается в следующем:

1. Первый позволяет всасывать двигателю горючую смесь через систему калиброванных отверстий, второй принудительно подает топливо в цилиндры посредством форсунок.
2. Управление карбюратором – полностью механическое. Только на последних модификациях появились электромагнитные клапаны, работающие от примитивных контроллеров принудительного холостого хода (ПХХ). Инжекторной подачей горючего полностью управляет электроника.
3. Инжектор представляет собой топливную рампу с форсунками, чье количество равно числу цилиндров. Карбюратор – это сложный механический агрегат, состоящий из множества мелких деталей.
4. Форсунки инжектора стоят в непосредственной близости от камер сгорания либо вмонтированы в них. Карбюратор прикручен к общему коллектору, распределяющему смесь по цилиндрам.
5. Бензин для карбюрации подается насосом, работающим от привода коленчатого вала. Рампа инжектора получает горючее от электрического бензонасоса, погруженного в бак.

Справка. Принцип инжектора давным-давно реализован в дизельных моторах. Распылители подают чистую солярку прямо в цилиндры во время такта сжатия.

Невзирая на сложность конструкции и обилие мелких элементов, карбюратор проще обслужить своими руками. Автолюбитель может самостоятельно разобрать агрегат, почистить жиклеры, заменить мембраны или настроить уровень бензина в поплавковой камере.

Не так легко с инжектором – найти неполадки электронной схемы или датчиков гораздо сложнее. Но здесь играет роль надежность системы – карбюратор требует обслуживания 1 раз за 20 тыс. км пробега, а форсунки желательно чистить с интервалом 40–50 тыс. км. Срок службы датчиков составляет не менее 50 тыс. км, за это время карбюратор придется разобрать дважды. Учтите, что в процессе эксплуатации нередко засоряются жиклеры и приходят в негодность диафрагмы.

По эксплуатационным характеристикам инжектор тоже выигрывает и вот почему:

• благодаря принудительному впрыску облегчается холодный запуск мотора;
• по той же причине легче заводится изношенный двигатель с пониженной компрессией, который не в состоянии вытянуть горючее из карбюратора;
• электроника обеспечивает более точную дозировку и соотношение бензина с воздухом в смеси, а это дает прирост мощности двигателя и снижение расхода горючего.

По указанным причинам водители автомобилей, оснащенных инжектором, никогда не вернутся обратно к карбюратору, а молодое поколение вообще о нем не знает. Устаревший способ топливоподачи сохраняется лишь на некоторых спортивных машинах и отечественных авто с большим пробегом.

Многие автовладельцы давно уже не задумываются над тем, чему отдать свое предпочтение – инжектор или карбюратор. Ведь карбюраторные на автомобилях уже практически не выпускают, с каждым годом их количество постепенно сходит на нет и, возможно, в ближайшем будущем их производство прекратится совсем.

Почему же многие автовладельцы всё еще выбирают инжектор или карбюратор или стараются перейти на двигатели инжекторного типа? В первую очередь, это появление более строгих стандартов относительно состава выхлопных газов. Существуют определенные европейские стандарты, в которых прописаны требования по содержанию вредных выбросов в выхлопах, карбюраторные двигатели не соответствуют этим стандартам. Следовательно, в дальнейшем выбора между инжектор или карбюратор просто не будет. Но здесь проблема кроется не столько в отработанных газах, сколько в самой работе двигателя. В системе карбюратора можно отметить недостатков, нежели достоинств. Чтобы понять это, необходимо разобраться в специфике работы двигателей этих двух типов и понять их отличия.

Характеристики работы инжектор или карбюратор

В карбюраторном двигателе топливо поступает за счет перепадов давления в цилиндры двигателя, другими словами здесь не происходит принудительного вспрыска топлива. Получается, что топливная смесь засасывается двигателем, а не подается. Следовательно часть мощности двигателя расходуется на засасывание топлива. И системой не регулируется содержание воздуха в топливе. Таким образом карбюратор настраивается только единожды, и это можно считать универсальной настройкой. Но в этой универсальности есть существенные недостатки. Выходит, топливо поступает в большем количестве, чем того требуется двигателю. Так образуется лишнее, несгораемое топливо, которое выходит с выхлопом, а это уже чревато для экологии. Также, стоит заметить, что сэкономить на подаче топлива в карбюраторном двигателе не получится.

Система инжектора кардинально отличается от карбюраторной. Здесь топливо постепенно подается, то есть принудительно поступает в двигательные цилиндры. И при том количество поступаемого топлива контролируется электроникой. То есть эта система регулирует и воздух в топливе, и количество топлива, которое потребляется двигателем. Следовательно, несгораемое топливо сводится к минимуму, в отличие от карбюраторной системы. И, безусловно, это благотворно сказывается на экологии, потому как выхлопные газы остаются относительно чистыми. Если вообще здесь уместно говорить о “чистых” выхлопных газах. Вот в этих аспектах и состоит работа карбюратовного и инжекторного двигателя, несомненно, различия здесь налицо. Теперь же попробуем расставить приоритеты в работе инжектора и карбюратора.

Плюсы инжектора

Сразу стоит сказать, что двигатели с инжектором имеют гораздо большую мощность, чем карбюраторные. И, по мощности двигатель инжекторного типа может превосходить своего карбюраторного собрата на 10%. Очень многие факторы влияют на мощность инжекторного двигателя, это прежде всего: впрыск топлива (этот способ кардинально отличается от карбюраторного), форма впускного коллектора, выставленный угол зажигания. В инжекторном двигателе и расход топлива намного более экономичен, чем у его “коллеги”.Достигается это благодаря контролю со стороны электронной системы точности подачи топливной смеси. Из-за этого в системе не происходит частичного сгорания топлива. Несомненно, самая главная причина массового перехода на инжекторы стала высокая экологичность таких двигателей, что очень важно в нынешнее время. Как уже было сказано, в инжекторном двигателе происходит существенно меньше выброса вредных веществ. Если происходит зимой, то есть в холодное время года, совсем необязательно его прогревать. Кроме того, инжекторные двигатели отличаются особой надежностью, и поломки случаются очень редко. И также стоит отметить, что в инжекторных автомобилях не предусмотрена катушка- трамблер, а ведь она, как правило, очень часто ломается.

Минусы инжектора

Кроме достоинств следует отметить и недостатки инжектора, хотя они и не так существенны. Как бы ни был надежен инжектор, как и любое другое устройство он способен ломаться. И, если уж поломка произошла, то без специальной электронной диагностики тут не обойтись, то есть “на глаз” определить поломку не представляется возможным. А также самостоятельно произвести ремонт без необходимых навыков не получится. А цена ремонта инжекторов в автомастерских довольна высока, замена инжектора на новый также недешевое удовольствие. В итоге, ремонт и профилактика инжектора- очень дорогостоящее мероприятие. Также инжекторный двигатель очень болезненно реагирует на качество топлива. Некачественный бензин с подозрительным составом может повлечь за собой крайне неприятные последствия для инжектора, вплоть до его полного выхода из строя. А в этом случае необходима чистка инжектора, стоимость этой процедуры довольно высока. Стоит также отметить немаловажный минус в том, что инжектор может приводить к перегреву двигателя, в том случае если инжекторную систему установить вместо карбюратора. Это напрямую связано с тем, что в инжекторе топливо сгорает в большем объеме, чем в карбюраторе, а это, в свою очередь, приводит к повышению температуры в цилиндрах двигателя.

Плюсы карбюратора

Конечно, как уже говорилось выше, карбюраторы имеют много недостатков,но тем не менее существуют и неоспоримые достоинства. Во-первых, карбюраторы очень просты в ремонте. Если вдруг произошла поломка, то легко можно произвести ремонт в условиях своего гаража, без использования различного рода устройств. А если возникает необходимость что-либо поменять, то запчасти на карбюратор стоят относительно недорого, впрочем, и замена самого карбюратора обойдется автовладельцу не так дорого. И во-вторых, нельзя не сказать, что карбюратор не так “придирчив” к качеству топлива. Механические примеси, содержащиеся в бензине, не создают значительных сбоев в работе двигателя. Но здесь стоит отметить, что существует проблема частого забивания жиклеров.

Минусы карбюратора

При своих несомненных плюсах, карбюраторные двигатели имеют и ряд существенных минусов, которые превалируют над достоинствами. Карбюраторные двигатели потребляют топлива в большем количестве, чем инжекторные, но это никак не влияет на увеличение мощности двигателя. Значительная часть бензина остается несгораемой и выходит с выхлопными газами. Карбюратор очень реагирует на температурный режим, очень плохо переносит как низкую, так и высокую температуру, вплоть до того, что детали карбюратора могут примерзнуть. это происходит при образовании испарений внутри устройства. С экологической точки зрения, карбюратор является менее предпочтительным, чем инжектор. В процентном эквиваленте выброс вредных веществ преобладает в карбюраторном двигателе.

Не каждый водитель, даже имея многолетний стаж вождения, знает, чем отличается инжектор от карбюратора. Практически все автомобилисты в курсе того, что двигатели внутреннего сгорания обязательно имеют в оснащении один из этих агрегатов, однако отличительные принципы их работы известны немногим. Следует отметить, что и на инжектор и на карбюратор возлагается одна и та же задача: формирование топливной смеси с последующей ее подачей в мотор транспортного средства. На этом сходства заканчиваются, т.к. для достижения поставленных целей каждый агрегат пользуется своими методами.

Отличительные черты карбюратора и инжектора

Количество потребляемого топлива и выбросы CO . При карбюраторной системе бензин смешивается с воздухом, после чего обогащенное воздухом топливо посредством механического управления подается прямо в мотор автомобиля. Главная особенность работы карбюраторной системы заключается в том, что объем воздушно-топливной смеси, поступающей в двигатель, не меняется в случае изменения количества оборотов двигателя. Следствием этого является достаточно высокий расход топлива и высокая концентрация отработанных газов (CO).

Инжектор впрыскивает в цилиндры мотора обедненную смесь, объемы которой рассчитываются микроконтроллером на основании показаний многочисленных датчиков, непрерывно следящих за работой транспортного средства. Использование подобной технологии способствует значительной экономии бензина и существенному сокращению выбросов вредных газов в окружающую среду.

Надежность. Достоинства карбюратора. Карбюратор имеет относительно простое устройство, поэтому многие автолюбители способны осуществлять его ремонт и обслуживание самостоятельно. Стоимость деталей для карбюратора достаточно низкая, и продаются они практически в каждом магазине автомобильных запчастей.

По сравнению с инжектором карбюратор может работать с топливом не самого высокого качества.

Недостатки карбюратора. Карбюратор показывает крайне нестабильную работу и при высокой, и при низкой температуре окружающей среды. Владельцы автомобилей с карбюраторными двигателями должны быть готовыми к тому, что при сильно низкой температуре воздуха карбюратор замерзнет, при сильно высокой температуре воздуха – быстро перегреется.

Достоинства инжектора. Инжектор оптимизирует работу двигателя, положительно влияет на его динамические качества и способствует увеличению процента мощности мотора (до 10%). На стабильность работы инжектора перепады температуры окружающей среды не оказывают никакого влияния.

Недостатки инжектора. Для стабильной работы инжектор нуждается в топливе высокого качества. В случае поломки инжекторной системы ее диагностику и дальнейший ремонт надо проводить исключительно на специализированном оборудовании под управлением опытных операторов. Стоимость вышедших из строя узлов и датчиков достаточно высока, особенно если сравнивать со стоимостью запасных частей к карбюраторным системам.

;

Можно сделать вывод, что инжекторная система, несмотря на более высокую стоимость ремонта и обслуживания, является на сегодняшний день самой надежной и экономически выгодной. Очевидно, что карбюратор имеет ряд существенных недостатков, которые перекрывают немногочисленные достоинства.