Injector - ce este? Cum funcționează și pentru ce este

În lumea automobilelor, există două sisteme de combustibil utilizate în motoarele cu ardere internă. Primul este carburator, iar al doilea este injecția. Dacă mai devreme toate mașinile erau echipate cu carburatoare (și puterea motorului cu ardere internă depindea și de numărul lor), atunci în ultimele generații de vehicule ale majorității producătorilor de mașini se folosește un injector.

Luați în considerare modul în care acest sistem diferă de un sistem de carburator, ce tipuri de injectoare sunt și, de asemenea, care sunt avantajele și dezavantajele sale.

Ce este un injector?

Un injector este un sistem electromecanic dintr-o mașină care este implicat în formarea unui amestec de aer / combustibil. Acest termen se referă la un injector de combustibil care injectează combustibil, dar se referă și la un sistem de combustibil multi-atomizor.

Injectorul funcționează pe orice tip de combustibil, datorită căruia este utilizat pe motoarele diesel, pe benzină și pe gaz. În cazul echipamentelor pe benzină și gaz, sistemul de alimentare cu combustibil al motorului va fi identic (datorită acestui fapt, este posibil să instalați echipamente GPL pe ele pentru combinarea combustibilului). Principiul de funcționare al versiunii diesel este identic, doar că funcționează sub presiune ridicată.

Injector - istoric de apariție

Primele sisteme de injecție au apărut cam în același timp cu carburatoarele. Prima versiune a injectorului a fost o singură injecție. Inginerii și-au dat seama imediat că, dacă era posibil să se măsoare debitul de aer care intră în cilindri, era posibil să se organizeze o alimentare măsurată cu combustibil sub presiune.

În acele vremuri, injectoarele nu erau utilizate pe scară largă, deoarece atunci progresul științific și tehnic nu a ajuns la o astfel de dezvoltare încât mașinile cu motoare cu injecție să fie disponibile șoferilor obișnuiți.

Cele mai simple în ceea ce privește designul, precum și tehnologia fiabilă, au fost carburatoarele. În plus, la instalarea versiunilor modernizate sau a mai multor dispozitive pe un singur motor, a fost posibilă creșterea semnificativă a performanței acestuia, ceea ce confirmă participarea unor astfel de mașini la competițiile auto.

Prima nevoie de injectoare a apărut la motoarele care erau folosite în aviație. Din cauza supraîncărcării frecvente și severe, combustibilul nu a trecut bine prin carburator. Din acest motiv, tehnologia avansată de injecție forțată de combustibil (injector) a fost folosită la luptători în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.

Deoarece injectorul în sine creează presiunea necesară pentru funcționarea unității, nu se teme de supraîncărcările suferite de aeronava în zbor. Injectoarele pentru aviație au încetat să se îmbunătățească atunci când motoarele cu piston au început să fie înlocuite de motoarele cu reacție.

În aceeași perioadă, dezvoltatorii de mașini sport au atras atenția asupra meritelor injectoarelor. În comparație cu carburatoarele, injectorul a furnizat motorului mai multă putere pentru același volum cilindric. Treptat, tehnologia inovatoare a migrat de la sport la transportul civil.

În industria auto injectoarele au început să fie introduse imediat după cel de-al Doilea Război Mondial. Bosch a fost lider în dezvoltarea sistemelor de injecție. Mai întâi a apărut injectorul mecanic K-Jetronic, apoi a apărut versiunea sa electronică - KE-Jetronic. Datorită introducerii electronicii, inginerii au reușit să mărească performanța sistemului de combustibil.

Cum funcționează injectorul

Cel mai simplu sistem de tip injecție include următoarele elemente:

• ECU;
• Pompa electrica de benzina;
• Duză (în funcție de tipul de sistem, poate fi una sau mai multe);
• Senzori de aer și accelerație;
• Controlul presiunii combustibilului.

Sistemul de alimentare cu combustibil funcționează conform următoarei scheme:

• Un senzor de aer înregistrează volumul care intră în motor;
• Din acesta, semnalul se îndreaptă către unitatea de control. În plus față de acest parametru, dispozitivul principal primește informații de la alte dispozitive - senzorul arborelui cotit, temperatura motorului și a aerului, supapa de accelerație etc .;
• Unitatea analizează datele și calculează cu ce presiune și în ce moment să furnizeze combustibil camerei de ardere sau colectorului (în funcție de tipul de sistem);
• Ciclul se încheie cu un semnal de deschidere a acului duzei.

Mai multe detalii despre modul în care funcționează sistemul de injecție a combustibilului mașinii sunt descrise în următorul videoclip:

Sistem de alimentare cu combustibil pe un vehicul cu injecție

Dispozitiv injector

Injectorul a fost dezvoltat pentru prima dată în 1951 de Bosch. Această tehnologie a fost utilizată în Goliath 700 în doi timpi. Trei ani mai târziu, a fost instalat pe Mercedes 300 SL.

Deoarece acest sistem de alimentare cu combustibil era o curiozitate și era foarte scump, producătorii de mașini au ezitat să îl introducă în linia unităților de putere. Odată cu înăsprirea reglementărilor de mediu în urma crizei globale a combustibililor, toate mărcile au fost forțate să ia în considerare dotarea vehiculelor cu un astfel de sistem. Dezvoltarea a fost atât de reușită încât astăzi toate mașinile sunt echipate în mod implicit cu un injector.

Proiectarea sistemului în sine și principiul funcționării sale sunt deja cunoscute. În ceea ce privește atomizatorul în sine, dispozitivul său include următoarele elemente:

• O garnitură de cauciuc care nu permite aerului să pătrundă în circuitul liniei în locul în care este conectată celula de combustibil;
• Filtrul fin previne colmatarea orificiului de pulverizare;
• Conector pentru conectarea firelor;
• Electromagnet - pune acul în mișcare;
• Înfășurarea electromagnetului activează mișcarea magnetului în sine;
• Un izvor care readuce acul ridicat la locul său;
• O garnitură de cauciuc care împiedică pătrunderea aerului între galeria de admisie și pereții duzei;
• Ac - îndeplinește funcția unei supape prin care se injectează combustibil;
• Modelele utilizate în sistemele de injecție directă au o capotă de protecție suplimentară. Previne supraîncălzirea carcasei atunci când HTS se aprinde.

Tipuri de duze injectoare

De asemenea, duzele diferă între ele prin principiul atomizării combustibilului. Iată parametrii lor principali.

Duză electromagnetică

Majoritatea motoarelor pe benzină sunt echipate doar cu astfel de injectoare. Aceste elemente au o electrovalvă cu ac și duză. În timpul funcționării dispozitivului, tensiunea este aplicată înfășurării magnetului.

Frecvența pulsului este controlată de unitatea de control. Când un curent este aplicat înfășurării, în el se formează un câmp magnetic cu polaritatea corespunzătoare, datorită căruia armătura supapei se mișcă și, odată cu aceasta, acul crește. De îndată ce tensiunea înfășurării dispare, arcul mută acul la locul său. Presiunea ridicată a combustibilului facilitează returnarea mecanismului de blocare.

Duză electro-hidraulică

Acest tip de spray este utilizat în motoarele diesel (inclusiv modificarea șinei de alimentare Common Rail). Pulverizatorul are, de asemenea, o electrovalvă, doar duza are clapete (intrare și evacuare). Cu electromagnetul dezactivat, acul rămâne în poziție și este apăsat de scaun de presiunea combustibilului.

Când computerul trimite un semnal către clapeta de scurgere, motorina intră în conducta de combustibil. Presiunea asupra pistonului devine mai mică, dar nu scade pe ac. Datorită acestei diferențe, acul crește și prin gaură motorina intră în cilindru sub presiune ridicată.

Duză piezoelectrică

Aceasta este cea mai recentă dezvoltare în domeniul sistemelor de injecție. Este utilizat în principal în motoarele diesel. Unul dintre avantajele acestei modificări față de prima este că funcționează de patru ori mai repede. În plus, dozarea în astfel de dispozitive este mai precisă.

Dispozitivul unei astfel de duze include, de asemenea, o supapă și un ac, dar și un element piezoelectric cu un împingător. Pulverizatorul funcționează pe principiul diferenței de presiune, așa cum este cazul analogului electro-hidraulic. Singura diferență este cristalul piezo, care își schimbă lungimea sub stres. Când i se aplică un impuls electric, lungimea acestuia devine mai mare.

Cristalul acționează asupra împingătorului. Aceasta mișcă supapa. Combustibilul intră în linie și se formează o diferență de presiune, datorită căreia acul deschide gaura pentru pulverizarea combustibilului diesel.

Tipuri de sisteme de injecție

Primele modele de injectoare aveau doar parțial componente electrice. Cea mai mare parte a proiectului consta din componente mecanice. Ultima generație de sisteme este deja echipată cu o varietate de elemente electronice care asigură o funcționare stabilă a motorului și o dozare de combustibil de cea mai înaltă calitate.

Până în prezent, au fost dezvoltate doar trei sisteme de injecție de combustibil:

• Monoinjecție;
• Multi-injecție;
• Injecție directă.

Sistem de injecție central (cu injecție simplă)

În mașinile moderne, un astfel de sistem practic nu se găsește. Are un singur injector de combustibil, care este instalat în galeria de admisie, la fel ca carburatorul. În colector, benzina este amestecată cu aerul și, cu ajutorul tracțiunii, intră în cilindrul corespunzător.

Motorul carburatorului diferă de motorul cu injecție cu o singură injecție doar prin faptul că, în al doilea caz, se efectuează atomizarea forțată. Aceasta împarte lotul în mai multe particule mici. Aceasta oferă o combustie îmbunătățită a BTC.

Cu toate acestea, acest sistem are un dezavantaj semnificativ, motiv pentru care a devenit rapid depășit. Deoarece pulverizatorul a fost instalat prea departe de supapele de admisie, cilindrii s-au umplut inegal. Acest factor a influențat semnificativ stabilitatea motorului cu ardere internă.

Sistem de injecție distribuit (multi-injecție)

Sistemul multi-injecție a înlocuit rapid analogul menționat mai sus. Până acum, este considerat cel mai optim pentru motoarele pe benzină. În ea, injecția se efectuează și în galeria de admisie, doar că aici numărul de injectoare corespunde numărului de cilindri. Acestea sunt instalate cât mai aproape posibil de supapele de admisie, datorită cărora camera fiecărui cilindru primește un amestec aer-combustibil cu compoziția dorită.

Sistemul de injecție distribuită a făcut posibilă reducerea „lacomiei” motoarelor fără a pierde puterea. În plus, astfel de mașini sunt mai conforme cu standardele de mediu decât omologii carburatorului (și cei care sunt echipați cu injecție mono).

Singurul dezavantaj al unor astfel de sisteme este că, datorită prezenței unui număr mare de dispozitive de acționare, reglarea și întreținerea sistemului de alimentare cu combustibil sunt suficient de dificile pentru a fi efectuate în propriul garaj.

Sistem de injecție directă

Aceasta este cea mai recentă dezvoltare care este utilizată pe motoarele pe benzină și pe gaz. În ceea ce privește motoarele diesel, acesta este singurul tip de injecție care poate fi utilizat în acestea.

Într-un sistem de livrare directă a combustibilului, fiecare cilindru are un injector individual, ca într-un sistem distribuit. Singura diferență este că atomizoarele sunt instalate direct deasupra camerei de ardere a cilindrului. Pulverizarea se efectuează direct în cavitatea de lucru, ocolind supapa.

Această modificare permite creșterea eficienței motorului, reducând în continuare consumul acestuia și făcând motorul cu ardere internă mai ecologic datorită arderii de înaltă calitate a amestecului aer-combustibil. Ca și în cazul modificării anterioare, acest sistem are o structură complexă și necesită combustibil de înaltă calitate.

Diferența dintre carburator și injector

Cea mai importantă diferență dintre aceste dispozitive se află în schema de formare MTC și principiul depunerii sale. După cum am aflat, injectorul efectuează injecția forțată de benzină, gaz sau motorină și, datorită atomizării, combustibilul se amestecă mai bine cu aerul. În carburator, calitatea vortexului care se creează în camera de aer joacă un rol major.

Carburatorul nu consumă energia generată de generator și nici nu necesită electronice complexe pentru a funcționa. Toate elementele din acesta sunt exclusiv mecanice și funcționează pe baza legilor fizice. Injectorul nu va funcționa fără un ECU și electricitate.

Ce este mai bun: carburator sau injector?

Răspunsul la această întrebare este relativ. Dacă cumpărați o mașină nouă, atunci nu aveți de ales - mașinile cu carburator sunt deja în istorie. În cadrul unei reprezentanțe auto, puteți cumpăra doar un model cu injecție. Cu toate acestea, există încă multe vehicule cu motor carburator pe piața secundară, iar numărul lor nu va scădea în viitorul apropiat, deoarece fabricile continuă să producă piese de schimb pentru ele.

Atunci când decideți asupra tipului de motor, merită să luați în considerare în ce condiții va fi folosită mașina. Dacă modul principal este o zonă rurală sau un oraș mic, atunci mașina cu carburator își va face treaba bine. În astfel de zone, există puține stații de service de înaltă calitate care pot repara corect injectorul, iar carburatorul poate fi fixat chiar de dvs. (YouTube va ajuta la creșterea nivelului de autoeducare).

În ceea ce privește orașele mari, injectorul vă va permite să economisiți foarte mult (în comparație cu carburatorul) în condiții de tragere și blocaje frecvente. Cu toate acestea, un astfel de motor va necesita un anumit combustibil (cu un număr octanic mai mare decât pentru un tip mai simplu de motor cu ardere internă).

Utilizând, de exemplu, un sistem de alimentare cu combustibil pentru motociclete, următorul videoclip prezintă avantajele și dezavantajele carburatoarelor și injectoarelor:

Injector vs Carburator. Ce e mai bine? | Vocea lui Bezdok | MC Garage @MotorcyclistMag

Îngrijirea motorului cu injecție

Întreținerea sistemului de injecție a combustibilului nu este o procedură atât de dificilă. Principalul lucru este să urmați recomandările producătorului pentru întreținerea de rutină:

• Schimbați filtrul de aer în timp;
• Nu uitați de înlocuirea filtrului fin de combustibil;
• Verificați periodic contactele senzorului sistemului pentru contaminarea cu ulei sau praf;
• Nu conduceți cu un rezervor aproape gol (acesta este adesea motivul defectării pompei de combustibil);
• Umpleți rezervorul cu combustibilul corect.

Aceste reguli simple vor evita risipa inutilă la repararea elementelor defecte. În ceea ce privește setarea modului de funcționare al motorului, această funcție este realizată de unitatea de comandă electronică. Numai în absența unui semnal de la unul dintre senzorii de pe tabloul de bord se va aprinde semnalul Check Engine.

Chiar și cu o întreținere adecvată, este uneori necesar să curățați injectorele de combustibil.

Spălarea injectorului

Următorii factori pot indica necesitatea unei astfel de proceduri:

• Motorul nu pornește bine;
• Viteza de ralanti plutitoare;
• Dinamica scăzută în timpul overclockării;
• Mașina a devenit mai „lacomă”.

Practic, injectoarele sunt înfundate din cauza impurităților din combustibil. Sunt atât de mici încât se filtrează prin elementele filtrante ale filtrului.

Injectorul poate fi spălat în două moduri: duceți mașina la stația de service și efectuați procedura la stand sau faceți-o singur folosind substanțe chimice speciale. A doua procedură se efectuează în următoarea secvență:

• În primul rând, va trebui să creați un sistem de combustibil alternativ - un recipient mic cu combustibil, la care se adaugă un agent de curățare (concentrația substanței este indicată pe recipientul său, dar de multe ori un litru de lichid este conceput pentru a procesa 2,5 litri de volum al motorului). O altă pompă de combustibil este instalată aici;
• Motorul este încălzit la temperatura de funcționare;
• După aceea, trebuie să deconectați pompa principală de combustibil. Pentru a face acest lucru, scoateți siguranța;
• De mai multe ori se încearcă pornirea motorului fără pompă. Acest lucru este necesar pentru ca presiunea din conductă să scadă;
• Furtunul de alimentare cu combustibil este deconectat;
• Furtunul de retur trebuie să fie înfundat. Pentru a face acest lucru, este scos din armătură și un șurub gros este înșurubat în el;
• Este conectat un nou sistem de alimentare cu combustibil;
• Motorul pornește. Ar trebui să lucreze 5 minute, după care este blocat;
• Pentru ca agentul să corodeze depunerile în duze, trebuie să așteptați câteva minute și să porniți din nou motorul cu ardere internă;
• Lăsați motorul să funcționeze aproximativ 30 de minute, mărind periodic turația la o valoare de 2500 rpm;
• Sistemul de combustibil alternativ este deconectat și cel standard este conectat;
• Motorul este pornit timp de 10 minute pentru a îndepărta orice agent de curățare rezidual;
• După finalizarea procedurii, bujiile sunt înlocuite cu altele noi.

Trebuie remarcat faptul că această curățare nu elimină impuritățile din rezervorul de combustibil. Aceasta înseamnă că, dacă cauza blocării este combustibilul de calitate scăzută, atunci acesta trebuie să fie complet golit din rezervor și umplut cu combustibil curat.

Cât de sigură este această procedură, consultați videoclipul:

Spălați injectorul fără a-l scoate manual. Cum se spală sistemul de injecție LAVR ML101

Defecțiuni obișnuite ale injectorului

În ciuda fiabilității ridicate a injectoarelor și a eficienței acestora, cu cât elementele din sistem sunt mai fin lucrate, cu atât este mai mare probabilitatea de defecțiune a acestui sistem. aceasta este realitatea și nu a ocolit injectoarele.

Iată care sunt cele mai frecvente daune ale sistemului de injecție:

• Defecțiunea pompei de combustibil (uzură naturală și combustibil de calitate scăzută);
• Ruperea duzelor (combustibil de calitate scăzută - înfundare, defecțiune a supapei);
• Înfundarea senzorului de debit de aer în masă (mai rar analogul său, senzorul de presiune absolută, eșuează);
• Oxidarea conectorilor electronici;
• Defecțiunea senzorului de poziție a accelerației bugetare;
• Canale de accelerație înfundate;
• Aerul se scurge în combustibil.

Cele mai multe defecțiuni duc la funcționarea instabilă a unității de alimentare. Oprirea sa completă are loc din cauza defecțiunii pompei de combustibil, a tuturor injectoarelor simultan și a defecțiunii DPKV. Unitatea de control încearcă să ocolească restul problemelor și să stabilizeze funcționarea motorului cu ardere internă (în acest caz, pictograma motorului va străluci pe ordonat).

Avantajele și dezavantajele injectorului

Avantajele injectorului includ:

• Formarea mai eficientă a amestecului aer-combustibil;
• Puterea unității de putere, în comparație cu un motor cu carburator cu aceiași parametri, este cu până la 10 la sută mai mare;
• Electronica consumă mai mult combustibil și distribuie mai eficient momentul injecției;
• Emisiile injectorului sunt cu aproape 75% mai ecologice decât carburatorul;
• Stabilitate mai mare - dispozitivele electronice nu trebuie reglate la fel de des decât dispozitivele mecanice;
• Iarna, motorul de injecție intră în modul de funcționare mai repede - nu are nevoie de încălzire pe termen lung.

În plus față de avantaje, acest sistem are dezavantaje semnificative care nu permit șoferilor cu venituri modeste să acorde preferință carburatorului:

• Costul sistemului în sine, întreținerea sau repararea acestuia sunt mult mai scumpe decât aceiași parametri ca și cei ai carburatorului;
• Pentru a efectua diagnostice, aveți nevoie de un specialist cu echipamente speciale;
• Electronica sau senzorii motoarelor cu injecție rareori nu reușesc, dar când se întâmplă acest lucru, trebuie să cheltuiți sume decente pentru a readuce mașina la dinamica sa anterioară;
• Un motor echipat cu un injector este selectiv pentru calitatea combustibilului. Dacă carburatorul funcționează perfect liniștit pe benzina 92, atunci injectorul are nevoie de cel puțin 95.

Sistemul de injecție a combustibilului sa dovedit a fi destul de stabil și fiabil. Cu toate acestea, dacă există dorința de a actualiza motorul carburatorului mașinii dvs., atunci ar trebui să cântăriți avantajele și dezavantajele.

Video despre cum funcționează injectorul

Iată un scurt videoclip despre cum funcționează un motor modern cu sistem de injecție:

Sistem de alimentare cu combustibil pe un vehicul cu injecție

Întrebări și răspunsuri:

Ce este un injector în termeni simpli? Din engleză injectare (injectare sau injectare). Practic, este un injector care pulverizează combustibil în galeria de admisie sau direct în cilindru.

Ce înseamnă vehicul cu injecție? Acesta este un vehicul care utilizează un sistem de alimentare cu injectoare care pulverizează benzină/motorină în cilindrii motorului sau în galeria de admisie.

La ce servește injectorul în mașină? Deoarece injectorul face parte din sistemul de combustibil, injectorul este proiectat să atomizeze mecanic combustibilul în motor. Poate fi un injector diesel sau benzină.