Как известно, в современных автомобилях применяется два устройства для создания топливной смеси: инжектор и карбюратор. На первый взгляд принцип работы обоих агрегатов очень похож, но почему количество карбюраторных двигателей неумолимо уменьшается, а число инжекторных растет? Основная причина этого явления - требования, которые предъявляют европейские стандарты к составу выхлопных газов. Карбюраторам все сложнее готовить смесь, безопасную для окружающей среды, поэтому автомобилей, оборудованных исторически первыми топливными смесителями все меньше на рынке. Но возможность соблюдения экологических норм - не единственное различие систем. Чтобы понять, в чем разница между инжектором и карбюратором и что из этого лучше для водителя, рассмотрим принцип работы обоих устройств.

Принцип работы инжекторного и карбюраторного двигателя

Камера сгорания двигателей карбюраторного (вверху) и инжекторного (внизу) типа

Слово «инжектор» образовано от английского «Inject», то есть, впрыск. Значит, инжектор - это впрыскиватель, регулируемый электронным блоком управления. Работа устройства напоминает систему, которая используется в дизельных двигателях: горючее с помощью форсунки впрыскивается прямо в камеру сгорания. Благодаря возможности точной регулировки состава рабочей смеси, инжекторы используют при производстве большинства марок и моделей современных автомобилей.

Название «карбюратор» появилось на заре автомобилестроения. Оно образовано от французского слова «Сarburation» - смешивание. Устройство готовит топливную смесь внутри своего корпуса, распределяя доли горючего и воздуха в соответствии с составом и октановым числом бензина. Полученную смесь просто засасывает во впускной коллектор из-за создавшейся разницы давления.

Карбюратор не оборудован датчиками, способными анализировать число оборотов мотора, поэтому в камеру сгорания попадает одинаковая «порция» топливной смеси что на холостом ходу, что на максимальной скорости движения. Это приводит к нерациональному расходованию бензина и поступлению в систему выхлопа большого количества вредных для экологии веществ.

Инжектор лишен подобного недостатка, ведь электронный блок постоянно следит за числом оборотов двигателя и регулирует впрыск бензина. Благодаря высокой точности, топливо расходуется экономично и в систему выхлопа выбрасывается минимальное количество вредных веществ. Это позволяет пройти тест на соответствие европейским нормам содержания токсинов.

Плюсы и минусы карбюраторных двигателей

Устройство простейшего карбюратора

Главное преимущество карбюратора - простота обслуживания. Чтобы отрегулировать состав рабочей смеси, достаточно прочитать несложное руководство. При этом карбюратор, правильно отрегулированный один раз, способен проработать без сбоев в течение длительного времени. Для ремонта топливного смесителя не нужны дорогостоящие инструменты и приборы, вполне хватит нескольких отверток и гаечных ключей. Все работы можно выполнить прямо в гараже, без обращения в автосервис. Здесь заключается значительна разница между инжектором и карбюратором, ведь неполадки с инжектором исправить уже не так просто.

Карбюраторный автомобиль можно заправлять топливом с невысокими показателями качества, ведь он почти не чувствителен к наличию примесей. Единственное следствие использования топлива с низким качеством - засорение жиклеров, но их можно легко прочистить, или продуть.

Немаловажным плюсом карбюраторных агрегатов является повышенная приемистость двигателя. Режим работы мотора меняется быстро, без рывков. На карбюраторном автомобиле проще преодолевать крутые спуски и ездить по бездорожью.

К минусам карбюратора можно отнести:

• повышенное образование вредных веществ в выхлопных газах;
• высокую чувствительность к перепадам температуры;
• нерациональный расход бензина.

Карбюратор надежен и прост в обслуживании, но его недостатки слишком существенны и нивелируют список достоинств.

Плюсы и минусы инжекторных двигателей

Мощность инжекторного двигателя может увеличиваться на 10% по сравнению с аналогичным показателем карбюраторного. Особый способ впрыска топлива, точная установка угла зажигания, конструкция впускного коллектора - все эти факторы способствуют увеличению мощности.

Кроме этого инжекторные системы экономичнее карбюраторных. Электроника регулирует количество бензина в зависимости от оборотов двигателя. Благодаря точной работе блока управления, в выхлопные газы поступает меньше токсических веществ, ведь топливо сгорает без остатка.

Инжекторный двигатель легче завести в зимнюю пору, ведь его не нужно прогревать, система работает автоматически и не зависит от окружающей температуры. Большинство инжекторных моторов очень надежны. В их конструкции нет трамблера, который часто ломается на карбюраторных автомобилях.

К минусам инжектора можно причислить:

• сложность диагностики и ремонта;
• высокую чувствительность к качеству бензина;
• высокую стоимость запчастей.

Хотя автомобили с инжекторными двигателями и преобладают на рынке, но даже они не лишены недостатков.

Разница между инжектором и карбюратором

Подведем итоги и сформулируем список отличий двух топливных систем:

• Инжектор, в отличие от карбюратора, чувствителен к качеству топлива.
• Инжектор ломается реже, чем карбюратор, но его ремонт обходится дороже.
• Инжектор экономичнее карбюратора.
• Инжектор экологичнее карбюратора.
• Инжектор не чувствителен к перепаду температур.
• Инжектор впрыскивает топливо в камеру сгорания, а топливная смесь из карбюратора засасывается в цилиндр.

Разница между инжектором и карбюратором очевидна. Экономия топлива и соответствие экологическим нормам заставляет производителей автомобилей использовать именно инжекторные двигатели.

Сравнительно недавно под капотом любого автомобильного двигателя, работающего на бензине, можно было найти карбюратор - прибор, отвечающий за наполнение цилиндров топливной смесью. В последнее время ему на смену пришло новое устройство - инжектор.

Однако не каждый знает, в чем состоит отличие между ними. Предлагаемая статья содержит информацию о технических особенностях упомянутых систем.

Исторический экскурс

Первый жидкостный карбюратор, работающий по принципу испарения, был создан в 1872-м, по другим данным - в 1876 году. А через 20 лет (1893) итальянец Донат Банки разработал прибор, в основе которого лежало распыление бензина. Постепенно совершенствуясь и обрастая различными системами, он просуществовал на автомобильных двигателях почти столетие.

Родословная инжектора берет свое начало с тех же времен. Еще начиная с 1902 года, двигатели французского инженера и гонщика Левассера содержали некоторые элементы механического впрыска топлива.

Идею позаимствовали авиационные конструкторы, заинтересованные тем, что работа инжектора не зависит от силы гравитации. К окончанию второй мировой войны появились на некоторых самолетах воюющих сторон, включая и СССР.

Впервые на серийном автомобиле механический принудительный впрыск получил Mercedes-Benz 300SL («Крыло Чайки») в 1954 году. А впрыск топлива с электронным управлением был опробован итальянцами еще до войны.

С 80-х годов минувшего столетия получают массовое распространение в связи с появлением доступных электронных компонентов для создания электронных систем управления двигателем . На современных автомобилях практически не встречаются, кроме некоторых гоночных болидов.

Принцип работы карбюратора

Сarburation, в переводе с английского, - газификация, насыщение воздуха парами, смесеобразование. А карбюратор - это смеситель, то есть устройство для распыления в воздухе мельчайших частиц топлива.

Как схематично устроен этот прибор? Устройство устанавливается на впускном коллекторе и состоит из двух камер: поплавковой и смесительной, которые соединены между собой трубкой распылителя.

Первая сообщается посредством трубопровода с топливным баком. В нее бензонасосом подается горючее. Постоянный уровень бензина поддерживается с помощью игольчатого клапана и поплавка, подобно впускному устройству унитаза.

Вторая (воздушная) камера включает в себя диффузор (трубка Вентури), распылитель и дроссельную заслонку. Полость перед диффузором сообщается через воздушный фильтр с атмосферой, а смесительная камера - через впускной коллектор с цилиндрами двигателя. На дне распылительной трубки со стороны поплавковой камеры имеется калиброванное отверстие (жиклер), которое отмеряет нужное количество топлива для образования горючей смеси.

При движении поршней в смесительной камере создается разрежение, максимум которого приходится на место сужения диффузора, где находится и отверстие распылителя. Происходит всасывание наружного воздуха из атмосферы и бензина через трубку распылителя. Бензин, попадая в движущийся поток воздуха, распыляется и смешивается с воздушным объемом.

Как работает инжектор

Устройство впрыска топлива (Fuel Injection System) на самом деле более примитивно, чем у карбюратора, являющегося средоточием сложнейших систем, подчиняющихся законам истечения жидкости. Фактически здесь один рабочий элемент - это инжектор или форсунка, что одно и то же.

Форсунка имеет всего два состояния: открыто и закрыто. Открывается она с помощью встроенного электромагнита, закрывается пружиной. Количество подаваемого топлива определяется продолжительностью включения. Бензин подается насосом из бака в общую магистраль (топливную рампу), от которой запитаны инжекторные форсунки.

Для поддержания постоянного давления на рампе имеется клапан, сбрасывающий излишки топлива обратно в бак. Существует несколько вариантов подключения форсунок:

• Одноточечный (моновпрыск).
• Многоточечный (распределенный). Разделяется на параллельный (одновременный), попарно-параллельный и фазированный.
• Прямой или непосредственный впрыск.

Управляет работой инжекторов электронный блок управления (ЭБУ). В его памяти «зашита» микропрограмма, выдающая команды различным исполнительным механизмам двигателя, среди которых и электромагниты форсунок.

Величина подачи бензина регулируется согласно многочисленным параметрам: нагрузке, температуре двигателя, составу выхлопных газов и так далее. Момент впрыска задается датчиками: положения коленвала (ДПКВ), распредвала (датчик Холла), дроссельной заслонки (ДПДЗ) и корректируется в соответствии с условиями движения.

Различия между двумя видами двигателей

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного? Два типа бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) отличаются между собой как по способу питания, так и составом входящих компонентов. Инжекторный и представляют собой «две большие разницы», как говорили в Одессе.

Главное, что характеризует каждую систему - технология смесеобразования и, соответственно, техническое решение. В таблице приводится наиболее важные принципиальные и конструктивные отличия.

Примечание: При моновпрыске одна общая форсунка устанавливается на впускном коллекторе вместо карбюратора, то есть выполняет его функцию. Однако это решение было промежуточным, и сейчас практически не используется.

Сравнение двух систем

Принудительный впрыск

• Инжектор, в отличие от карбюратора, обеспечивает оптимальный состав рабочей смеси в зависимости от режима работы двигателя, поэтому лучше справляется со своей функцией.
• По динамическим качествам впрысковый мотор превосходит карбюраторный. К примеру, инжекторная Нива ВАЗ-2121 значительно резвее своего карбюраторного аналога.
• Надежность работы системы впрыска выше. Недостатком карбюраторов является большое количество жиклеров, склонных к засорению. Кроме того, они чувствительны к температурным условиям. Летом страдают повышенным испарением топлива из поплавковой камеры, зимой - от образования и замерзания конденсата.
• Инжекторный мотор устойчиво заводится даже при значительных отрицательных температурах благодаря электронному управлению. Водители со стажем помнят, каких трудов стоило запустить карбюраторный движок, несмотря на пресловутый «подсос».
• Карбюраторные двигатели не отвечают современным экологическим требованиям. Электронная система, управляющая инжектором, контролирует содержание вредных выбросов и корректирует состав подаваемой смеси.
• Поскольку на обычных режимах работы инжекторного ДВС в цилиндры подается обедненная смесь, расход топлива сокращается, поэтому инжектор экономичнее карбюратора.
• Благодаря тому, что состав и количество подаваемой смеси регулируется электроникой, мощность впрысковых агрегатов повышается. Прибавка составляет до 10%.

Карбюратор

• Меньшая стоимость устройства. Правда, если сравнивать цены двух новых автомобилей с разными системами подачи топлива, отличаться они будут незначительно.
• В карбюраторе не образуется нагар. Форсунки инжектора более требовательны к топливу, поскольку работают в тяжелых условиях (высокая температура, особенно у прямого впрыска). Сомнительные заправки желательно объезжать стороной.
• Значительно проще в обслуживании, поэтому карбюраторные автомобили до сих пор популярны в глубинке, где далеко до ремонтного сервиса, и водитель в случае поломки вынужден устранять неисправность своими руками.

Преимущества инжекторного впрыска неоспоримы: улучшение динамики, невосприимчивость к наружной температуре, меньший ущерб окружающей среде, топливная экономичность при одновременном повышении снимаемой мощности.

Благодаря вышеперечисленным достоинствам инжектор на бензиновых ДВС получил широкое распространение. Сегодня все легковые автомобили оснащаются инжекторной системой питания. Карбюраторные двигатели сохранились только на старых машинах, если не считать некоторых гоночных спорткаров.

Уже более ста лет автомобиль прочно обосновался в нашей жизни. За это время он успел стать привычным, обыденным средством передвижения. Непрерывно совершенствуясь, получил широкое распространение по классам, видам и способу применения. Но к каким бы категориям не относился, всех объединяет одна, но очень существенная деталь - двигатель внутреннего сгорания. ДВС приводится в действие системой карбюраторного или инжекторного типа. Давайте разберемся, какая разница между карбюратором и инжектором, какими они обладают преимуществами и недостатками.

Принцип работы

Каждый агрегат наделен своими характеристиками. Карбюратор и инжектор различаются между собой в первую очередь самим принципом доставки горючей смеси:

• Карбюратор смешивает воздух и топливо в правильной пропорции. Подготавливает, далее подает готовую эмульсию в камеру сгорания. Все цилиндры питаются от одного узла, равномерно получая готовую легковоспламеняющуюся смесь.
• Функционирование инжектора кардинально отличается. Каждый цилиндр имеет свою собственную форсунку, которая распыляет горючую жидкость по камере сгорания под давлением. В момент распыления топливо насыщается воздухом, образуя легковоспламеняющуюся эмульсию.

Карбюратор и инжектор: разница и сходства

Эти устройства служат для одной цели - подать топливо к ДВС. Подготовленная смесь в карбюраторе доставляется распылителем путем подачи через главную дозирующую систему. В инжекторной системе - путем впрыска через форсунки. Все это считается смесеобразованием, главным и единственным сходством, которое объединяет эти системы. Смысл смесеобразования в том, что жидкое топливо из бака необходимо перемешать с воздухом для обеспечения качественного сгорания без детонации, с минимальным выбросом вредных веществ. Если сказать проще, эти узлы, используя разные принципы, выполняют одну функцию - обеспечивают топливом ДВС.

С восьмидесятых годов прошлого века инжектор стал вытеснять карбюратор. Двигатели, оснащенные инжектором, оказались более экономичными, окисление топлива (более полное сгорание) позволило резко сократить расход и вредные выбросы в атмосферу. Использование новой системы дало возможность уменьшить объем двигателя, одновременно увеличив его мощность. У карбюратора и инжектора разница в:

• системе подачи воздуха;
• технологии подачи топлива.

Инжектор состав топливо-воздушной эмульсии регулирует электроникой. Различные датчики информируют электронную систему, исходя из полученной информации, устройство постоянно следит, в зависимости от режима работы двигателя, за количеством и составом, обогащая или обедняя смесь. Смешивание происходит под постоянным давлением.

В карбюраторе обогащение и обеднение, регулируется ручным способом, что не позволяет добиться таких результатов. Подготовленная смесь попадает в камеру сгорания из-за разницы давления между впускным коллектором и атмосферой. Горючее подается непрерывно равными пропорциями.

Присутствует разница ГБЦ инжектора и карбюратора. Отличаются диаметром впускного клапана, на инжекторной диаметр больше, на карбюраторной головке меньше. Плюс, инжекторная ГБЦ имеет расширенные впускные каналы.

Свечи

Также имеется некоторая разница свечей зажигания карбюраторного и инжекторного двигателя. Свечи отличаются зазором и калильным числом. Для двигателей с карбюраторной системой зазор должен быть меньше, для инжекторных силовых агрегатов, соответственно, больше. Калильное число - величина, характеризующая неконтролируемый процесс возгорания эмульсии от раскаленных частей свечи. По тепловым характеристикам свечи делятся:

• на холодные (число 20 и более), предназначены для высокофорсированных агрегатов;
• на средние (17-19);
• на горячие (11-14), применяются для малофорсированных ДВС;
• на унифицированные (11-20).

Калильное число повышается с увеличением мощности и объема силовой установки. Зависит от степени сжатия: чем выше, тем больше должно быть калильное число. Подбирать свечи необходимо, основываясь на требованиях производителя конкретного мотора.

Преимущества и недостатки карбюраторных двигателей

Главные достоинства карбюраторных систем - простота конструкции, легкость обслуживания, надежность. Регулировку, ремонт можно осуществить, не прибегая к услугам профессиональных мастерских. Достаточно изучить руководство по эксплуатации. Правильно отрегулированный карбюратор способен проработать длительное время без дополнительного обслуживания. В процессе эксплуатации не требует наличия точного диагностического оборудования, достаточно простого набора ключей и отверток.

В отличие от инжекторов, карбюратор неприхотлив к качеству бензина, способен работать на топливе с высоким содержанием примесей. Засорения жиклеров устраняется продувкой и очисткой. Отличительная черта - приемистость двигателя, хорошая тяга на низких оборотах.

Минусы, к сожалению, перекрывают его достоинства. К ним относятся:

• повышенное содержание токсичных веществ в отработанных газах;
• неполное сгорание легковоспламеняющейся смеси;
• легкость пуска непосредственно зависит от перепада температур;
• повышенный расход топлива, в сравнении с инжектором.

Технология, на данный момент, устарела.

Преимущества и недостатки инжекторных двигателей

Разница у карбюратора и инжектора в применяемой технологии впрыска. Система позволяет добиться большей экономичности в сравнении с карбюратором. Электронный блок управления на различных режимах работы двигателя непрерывно регулирует подачу топлива. Благодаря этому происходит более полное сгорание эмульсии, что приводит к сокращению выброса токсичных веществ в отработанных газах. Легкий запуск двигателя зимой.

На одинаковом двигателе инжектор выдает большую мощность, средний прирост - 10%. Увеличению мощности способствуют:

• точная установка угла зажигания;
• изменяемый впрыск топлива посредством форсунок;
• конструкция впускного коллектора.

Из-за конструктивных особенностей к минусам можно отнести:

• высокую чувствительность к качеству топлива;
• сложность конструкции требует профессионального обслуживания и ремонта;
• цену запчастей.

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.

Инжекторный двигатель (двигатель с инжектором, англ. electronic fuel injection engine) — современный тип , оснащенный инжекторной системой топливного впрыска, которая пришла на смену моторам с . Сегодня новые бензиновые автомобили оснащаются исключительно инжектором, так как данное решение способно обеспечить силовой установке необходимое соответствие строгим нормам касательно экономичности и токсичности отработавших газов.

Карбюратор проигрывает инжектору по общим показателям эффективности, так как инжекторные двигатели стабильнее работают, автомобиль получает улучшенную динамику разгона. Инжекторный агрегат потребляет меньше топлива, содержание вредных веществ в выхлопе снижается, так как топливо сгорает более полноценно. Управление системой полностью автоматизировано (в отличие от карбюратора), то есть не требует ручной подстройки во время эксплуатации. Что касается , система впрыска дизтоплива на таких моторах имеет ряд конструктивных отличий, хотя общий принцип работы инжектора на дизеле остается похожим на бензиновые аналоги.

Читайте в этой статье

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного

Инжектор представляет собой принципиально другой способ подачи топлива в камеру сгорания по сравнению с карбюратором. Другими словами, в инжекторном моторе наибольшие конструктивные изменения коснулись . В карбюраторном двигателе бензин смешивается с определенной частью воздуха во внешнем устройстве (карбюраторе).

После образовавшаяся топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндры двигателя. Инжекторный двигатель имеет специальные инжекторные форсунки, которые дозировано впрыскивают горючее под давлением, после чего происходит смешение порции топлива с воздухом. Если сравнивать эффективность подачи горючего инжектором и карбюратором, мотор с инжектором оказывается до 15% мощнее. Также отмечается существенная экономия топлива на разных режимах работы двигателя.

Разновидности инжекторов

Инжекторные системы топливного впрыска делятся на несколько подвидов:

• одноточечный впрыск (моновпрыск);
• распределенный впрыск;
• прямой (непосредственный) впрыск;

Такое деление напрямую зависит от общего количества установленных форсунок, а также от места впрыска самого топлива. Одноточечная система является самой ранней разработкой и предполагает наличие только одной инжекторной форсунки во . Другими словами, форсунка одна для всех цилиндров двигателя. Данное решение имеет ряд недостатков, что и привело к ее быстрому исчезновению.

Следующим витком развития инжектора после моновпрыска стал распределенный впрыск, что означает наличие коллектора и отдельных форсунок, которые устанавливаются над впускным клапаном каждого цилиндра. Непосредственный впрыск топлива является новейшей инжекторной системой. Принцип работы заключается в том, что форсунка устанавливается так, чтобы подавать топливо прямо в цилиндр двигателя (непосредственно в камеру сгорания), а не в коллектор. Местом расположения форсунок в этой системе стали головки цилиндров. Данная система в большой мере напоминает принцип топливоподачи и смесеобразования в дизельных двигателях.

Также каждая из систем дополнительно делится по типу впрыска. Что касается распределенного впрыска, такое решение может быть одновременным (все форсунки впрыскивают горючее). Также впрыск может быть попарно-параллельным (форсунки открываются парами), когда одна форсунка начинает открытие перед впрыском топлива, а другая перед тактом выпуска. Также отмечается фазированный впрыск (форсунка открывается перед тактом впуска) и прямой впрыск непосредственно в цилиндр.

Как устроен и работает инжектор

Устройство инжектора предполагает в основе наличие следующих базовых компонентов системы:

• электронный блок управления ();
• инжекторные форсунки;
• топливная рампа с регулятором давления;
• электронные датчики температуры, угла открытия дроссельной заслонки , и т.д.

Для лучшего понимания принципа работы инжектора давайте поверхностно рассмотрим, как компоненты системы взаимодействуют между собой на примере распространенного типа инжекторных двигателей с многоточечным распределенным впрыском. После поворота ключа зажигания питание подается на электрический бензонасос, который находится в топливном баке и погружен в горючее. Указанный насос подает топливо в топливную магистраль под определенным давлением. Инжекторные форсунки установлены в топливной рампе (рейке), через которую реализован подвод топлива к форсункам, а также осуществлена фиксация самих форсунок на впускном коллекторе. В рампе также установлен регулятор давления топлива, который служит для поддержания разницы между давлением воздуха во впуске и в самих инжекторах.

Благодаря установленным датчикам контроллер ЭБУ получает информацию, на основании которой удается синхронизировать впрыск в соответствии с режимами и условиями работы ДВС. Блок управления получает показания от датчика температуры двигателя, кислородного датчика, (датчика Холла) и датчика коленвала. Так удается скорректировать количество подаваемого топлива в каждый цилиндр, гибко и динамично изменять состав топливно-воздушной смеси и т.д.

Если сказать иначе, для точного впрыска топлива необходимо подать горючее на форсунки под давлением, которое создает бензонасос в . Далее ЭБУ посылает на форсунки управляющие импульсы. Данные импульсы заставляют форсунку открываться на нужный промежуток времени, который зависит от конкретного режима работы двигателя, нагрузки на мотор, степени нажатия на педаль газа и ряда других факторов. Информация о продолжительности импульсов на форсунки и нужном количестве топлива во время впрыска рассчитывается ЭБУ с учетом показаний от электронных датчиков.

Датчики фиксируют различные изменения в работе двигателя и меняющиеся условия, постоянно передавая сигналы на блок управления. Данная схема позволяет затрачивать строго определенное количество топлива во время запуска, прогрева, работы на холостых оборотах, спокойной или динамичной езды и т.д.

Указанная точность во время дозирования горючего возможна только благодаря работе управляющей электроники автомобиля в виде совокупности датчиков и ЭБУ двигателем. В блоке управления прошиты микропрограммы, а сама работа основывается на так называемых топливных картах. Датчики непрерывно подают информацию о режиме работы двигателя, о скорости движения ТС и т.д. Контроллер получает и обрабатывает данные, после чего определяет необходимое количество впрысков топлива и их продолжительность по времени. Любые изменения в работе ДВС считываются датчиками и заставляют ЭБУ динамично вносить коррективы в работу инжектора.

Выдающаяся экологичность инжектора стала возможной благодаря наличию кислородного датчика (лямбда зонда). Указанный датчик находится в выпускной системе и «оценивает» состояние выхлопных газов. На основании его показаний ЭБУ обедняет или обогащает топливно-воздушную смесь (изменяет соотношение количества воздуха и топлива в составе рабочей смеси) во время работы двигателя в большинстве стандартных режимов.

Преимущества и недостатки инжекторных двигателей

Если сравнивать инжектор с карбюратором, тогда первое решение удобнее эксплуатировать, но определенно дороже и сложнее ремонтировать. Простой карбюратор представляет собой механическое устройство, которое требует периодического обслуживания. Двигатели с карбюратором сильнее коксуются, могут с трудом запускаться в холодное время года, перерасходуют горючее, также мотор может нестабильно работать в сильную жару и т.д.

Карбюратор имеет меньший ресурс по сравнению с инжектором. По этой причине карбюратор нужно постоянно чистить, промывать и подстраивать. Неоспоримым плюсом карбюратора является его простота и неприхотливость к качеству топлива, благодаря чему научиться ремонтировать и настраивать карбюратор своими руками может практический каждый автовладелец у себя в гараже.

В случае с инжекторными ДВС главными плюсами являются: экономичность, легкий запуск двигателя и стабильность работы мотора в любых условиях, а также низкий расход топлива. Мотор с инжектором лучше реагирует на педаль газа, не так часто и сильно заливает бензином, двигатель меньше подвержен . При этом определить неисправность инжектора в случае неисправности бывает намного сложнее.

Частые неисправности инжектора

Так как инжектор является сложной многокомпонентной системой, со временем отдельные элементы могут выходить из строя. Главной задачей инжектора является максимально возможная эффективность сгорания топлива, которая достигается благодаря поддержанию строго определенного состава рабочей смеси топлива и воздуха.

1. В результате любой сбой в работе электронных датчиков приводит к дисбалансу в работе всей инжекторной системы, двигатель может или не заводиться, отмечается изменение и т.д. В отдельных случаях ЭБУ может перевести мотор в аварийный режим. Силовой агрегат в такой ситуации не набирает обороты, на приборной панели горит «check» и т.п.
2. Еще одной причиной неисправностей инжектора является загрязнение фильтрующих элементов в системе топливоподачи или самих инжекторных форсунок в результате использования бензина низкого качества. Для поддержания работоспособности топливный фильтр нужно своевременно менять. Не меньше внимания, особенно на автомобилях с пробегом более 50-70 тыс. км, заслуживает сетка-фильтр бензонасоса. Указанную . Также желательно один раз в несколько лет мыть топливный бак параллельно замене или очистке указанной сетки-фильтра грубой очистки топливного насоса.

   Отметим, что важно определять и устранять неисправность инжектора своевременно, так как сбои в его работе могут существенно ухудшить общее состояние ДВС и привести к другим поломкам. Что касается засорения топливных форсунок, в этом случае двигатель хуже заводится, теряет мощность и начинает расходовать больше топлива. Нарушение формы факела распыла топлива (особенно в моторах с прямым впрыском) приводит к локальным перегревам, и т.д.

3. Также форсунки могут «лить» топливо, то есть не закрываться после прекращения импульса от ЭБУ. В этом случае избытки топлива попадают в камеру сгорания, затем могут проникать в выпускную систему и в систему смазки двигателя через неплотности в местах установки . В таких ситуациях сильно страдает весь двигатель, так как бензин разжижает масло и смазка нагруженных деталей ухудшается. Наличие топлива в выхлопной системе выводит из строя каталитический нейтрализатор (катализатор), который очищает отработавшие газы от вредных соединений.

Для предотвращения неисправностей инжектора форсунки необходимо периодически очищать. Дело в том, что наличие фракций и примесей в бензине постепенно загрязняет инжекторы, что и снижает их производительность, а также нарушает качество распыла топлива. Почистить форсунки можно двумя способами: со снятием или прямо на машине. Процедура очистки инжекторных форсунок на автомобиле предполагает то, что через инжекторы пропускается специальная промывочная жидкость для чистки инжектора. Способ заключается в том, что от топливной рампы отсоединяется топливная магистраль, после чего вместо бензонасоса в систему начинает качать промывочную жидкость специальный компрессор вместо бензонасоса.

Еще одним вариантом чистки инжектора является очистка со снятием форсунок в ультразвуковой ванне или на специальном промывочном стенде. Что касается ультразвука, форсунки помещаются в специальный аппарат или ванну, где волновые колебания «разбивают» отложения. Промывка форсунок со снятием на стенде представляет собой процедуру, когда имитируется работа форсунок в двигателе, при этом вместо бензина через них пропускается промывочная жидкость. Отметим, что каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки, о которых можно прочитать в нашей отдельной статье .

Эксплуатация автомобиля на топливе в условиях СНГ обязывает владельца осуществлять замену топливного фильтра каждые 10-15 тыс. км. пробега и периодическую чистку инжекторных форсунок. Данную процедуру желательно производить каждые 30-35 тыс. км. пробега. Дополнительно рекомендуется приобретать топливо только на крупных АЗС с хорошей репутацией.

В целях профилактики можно использовать специальные очистители топливной системы, которые заливаются в топливо для поддержания чистоты инжектора. Отметим, что данные присадки в топливо целесообразно применять только на новых автомобилях или после глубокой очистки топливной системы. Если форсунки уже грязные, тогда необходимо промывать инжектор отдельно.

Не следует ждать того момента, когда проявятся симптомы загрязнения инжектора в виде проблем с работой двигателя. Лучше промывать форсунки заранее. Например, перед каждым вторым плановым ТО. Обратите внимание, в случае использования способа очистки промывочными жидкостями оптимально осуществлять данную процедуру до замены моторного масла.

Напоследок добавим, что снижение производительности форсунок может быть вызвано неполадками бензонасоса. В этом случае необходимо замерить давление в топливной рампе. Если показатели окажутся ниже рекомендуемых, тогда потребуется . Также следует учитывать, что установка более производительных форсунок во время может потребовать обязательной замены топливного насоса.