Injektor - čo to je? Ako to funguje a na čo to slúži

V automobilovom svete sa v spaľovacích motoroch používajú dva palivové systémy. Prvý je karburátor a druhý je vstrekovanie. Ak boli predtým všetky autá vybavené karburátormi (a výkon spaľovacieho motora závisel aj od ich počtu), potom sa v najnovších generáciách vozidiel väčšiny výrobcov automobilov používa vstrekovač.

Uvažujme, čím sa tento systém líši od systému karburátora, aké sú typy vstrekovačov a aké sú jeho výhody a nevýhody.

Čo je injektor?

Injektor je elektromechanický systém v automobile, ktorý pomáha vytvárať zmes vzduch / palivo. Tento výraz označuje vstrekovač paliva, ktorý vstrekuje palivo, ale tiež sa týka palivového systému s viacerými rozprašovačmi.

Vstrekovač pracuje na akýkoľvek druh paliva, vďaka čomu sa používa v naftových, benzínových a plynových motoroch. V prípade benzínových a plynových zariadení bude palivový systém motora identický (vďaka tomu je možné na ne namontovať zariadenia na LPG na kombináciu paliva). Princíp fungovania naftovej verzie je identický, funguje iba pod vysokým tlakom.

Injektor - história vzhľadu

Prvé vstrekovacie systémy sa objavili približne v rovnakom čase ako karburátory. Úplne prvá verzia vstrekovača bola jednoduchá injekcia. Inžinieri si okamžite uvedomili, že ak bolo možné zmerať prietok vzduchu vstupujúceho do valcov, bolo možné zorganizovať odmeranú dodávku paliva pod tlakom.

V tých časoch sa vstrekovače veľmi nepoužívali, pretože vtedy vedecko-technický pokrok nedosiahol taký rozvoj, aby autá so vstrekovacím motorom boli dostupné aj bežným motoristom.

Najjednoduchšie z hľadiska dizajnu, ako aj spoľahlivej technológie, boli karburátory. Navyše pri inštalácii modernizovaných verzií alebo niekoľkých zariadení na jeden motor bolo možné výrazne zvýšiť jeho výkon, čo potvrdzuje účasť takýchto automobilov na automobilových súťažiach.

Prvá potreba vstrekovačov sa objavila v motoroch, ktoré sa používali v letectve. V dôsledku častého a silného preťaženia palivo cez karburátor dobre prúdilo. Z tohto dôvodu sa v stíhačkách počas druhej svetovej vojny používala pokročilá technológia núteného vstrekovania paliva (injektor).

Pretože samotný vstrekovač vytvára tlak potrebný na prevádzku jednotky, nebojí sa preťaženia, ktoré lietadlo zažíva počas letu. Letecké vstrekovače sa prestali zlepšovať, keď piestové motory začali nahrádzať prúdové motory.

V tom istom období vývojári športových automobilov upozornili na prednosti vstrekovačov. V porovnaní s karburátormi poskytoval vstrekovač motoru väčší výkon pri rovnakom objeme valca. Postupne sa inovatívne technológie presunuli zo športu do civilnej dopravy.

V automobilovom priemysle sa vstrekovače začali zavádzať hneď po druhej svetovej vojne. Bosch bol lídrom vo vývoji vstrekovacích systémov. Najprv sa objavil mechanický vstrekovač K-Jetronic a potom sa objavila jeho elektronická verzia - KE-Jetronic. Práve vďaka zavedeniu elektroniky dokázali inžinieri zvýšiť výkon palivového systému.

Ako funguje injektor

Najjednoduchší systém vstrekovacieho typu obsahuje nasledujúce prvky:

• ECU;
• Elektrické benzínové čerpadlo;
• Tryska (v závislosti od typu systému môže byť jeden alebo viac);
• Senzory vzduchu a škrtiacej klapky;
• Regulácia tlaku paliva.

Palivový systém pracuje podľa tejto schémy:

• Vzduchový senzor zaznamenáva objem vstupujúci do motora;
• Z neho ide signál do riadiacej jednotky. Okrem tohto parametra hlavné zariadenie prijíma informácie z ďalších zariadení - snímač kľukového hriadeľa, teplota motora a vzduchu, škrtiaca klapka atď .;
• Jednotka analyzuje údaje a počíta s akým tlakom a v akom okamihu dodať palivo do spaľovacej komory alebo do rozdeľovača (v závislosti od typu systému);
• Cyklus sa končí signálom na otvorenie ihly trysky.

Viac podrobností o tom, ako funguje systém vstrekovania paliva do vozidla, popisuje nasledujúce video:

Systém prívodu paliva na vstrekovacom vozidle

Injekčné zariadenie

Injektor bol prvýkrát vyvinutý v roku 1951 spoločnosťou Bosch. Táto technológia bola použitá v dvojtaktnom stroji Goliath 700. O tri roky neskôr bol inštalovaný do Mercedesu 300 SL.

Pretože tento palivový systém bol kuriozitou a bol veľmi drahý, automobilky váhali s jeho zavedením do radu pohonných jednotiek. Po sprísnení environmentálnych predpisov po globálnej palivovej kríze boli všetky značky nútené zvážiť vybavenie svojich vozidiel takýmto systémom. Vývoj bol taký úspešný, že dnes sú všetky automobily štandardne vybavené vstrekovačom.

Samotný dizajn systému a princíp jeho fungovania sú už známe. Pokiaľ ide o samotný atomizér, jeho zariadenie obsahuje nasledujúce prvky:

• Gumové tesnenie, ktoré neumožňuje vstup vzduchu do okruhu vedenia v mieste, kde je pripojený palivový článok;
• Jemný filter zabraňuje upchatiu otvoru postreku;
• Konektor na pripojenie drôtov;
• Elektromagnet - uvádza ihlu do pohybu;
• Vinutie elektromagnetu aktivuje pohyb samotného magnetu;
• Pružina, ktorá vracia zdvihnutú ihlu na svoje miesto;
• Gumové tesnenie, ktoré zabraňuje vstupu vzduchu medzi sacie potrubie a steny trysky;
• Ihla - vykonáva funkciu ventilu, cez ktorý sa vstrekuje palivo;
• Modely používané v systémoch priameho vstrekovania majú dodatočnú ochrannú kapotu. Chráni pred prehriatím krytu pri zapálení HTS.

Typy vstrekovacích trysiek

Dýzy sa tiež líšia princípom atomizácie paliva. Tu sú ich hlavné parametre.

Elektromagnetická tryska

Väčšina benzínových motorov je vybavená práve takýmito vstrekovačmi. Tieto prvky majú elektromagnetický ventil s ihlou a dýzou. Počas činnosti zariadenia je na vinutie magnetu privádzané napätie.

Frekvencia impulzov je riadená riadiacou jednotkou. Keď sa na vinutie privedie prúd, vytvorí sa v ňom magnetické pole zodpovedajúcej polarity, vďaka čomu sa pohybuje armatúra ventilu, a s ním stúpa ihla. Akonáhle napätie vo vinutí zmizne, pružina posúva ihlu na svoje miesto. Vysoký tlak paliva uľahčuje návrat blokovacieho mechanizmu.

Elektrohydraulická tryska

Tento typ spreja sa používa v naftových motoroch (vrátane úpravy palivového rozvodu Common Rail). Postrekovač má tiež elektromagnetický ventil, iba tryska má klapky (prívod a odtok). Keď je elektromagnet vypnutý, ihla zostáva na svojom mieste a je tlakom paliva tlačená proti sedlu.

Keď počítač vyšle signál do odtokovej škrtiacej klapky, nafta sa dostane do palivového potrubia. Tlak na piest sa zmenšuje, ale na ihle sa neznižuje. Vďaka tomuto rozdielu ihla stúpa a cez otvor nafta vstupuje do valca pod vysokým tlakom.

Piezoelektrická tryska

Toto je najnovší vývoj v oblasti vstrekovacích systémov. Používa sa hlavne v naftových motoroch. Jednou z výhod tejto úpravy v porovnaní s prvou je, že pracuje štyrikrát rýchlejšie. Okrem toho je dávkovanie v takýchto zariadeniach presnejšie.

Súčasťou zariadenia takejto dýzy je aj ventil a ihla, ale tiež piezoelektrický prvok s tlačidlom. Atomizér pracuje na princípe tlakového rozdielu, ako je to v prípade elektrohydraulického analógu. Jediným rozdielom je piezo kryštál, ktorý pri namáhaní mení svoju dĺžku. Keď sa na ňu použije elektrický impulz, jeho dĺžka sa predĺži.

Kryštál pôsobí na posunovač. Týmto sa ventil otvorí. Palivo vstupuje do potrubia a vytvára sa tlakový rozdiel, vďaka ktorému ihla otvára otvor na postrekovanie motorovej nafty.

Typy vstrekovacích systémov

Prvé konštrukcie vstrekovačov mali iba čiastočne elektrické komponenty. Väčšinu konštrukcie tvorili mechanické komponenty. Posledná generácia systémov je už vybavená rôznymi elektronickými prvkami, ktoré zabezpečujú stabilný chod motora a najvyššiu kvalitu dávkovania paliva.

K dnešnému dňu boli vyvinuté iba tri systémy vstrekovania paliva:

• Monoinjekcia;
• Viacnásobné vstrekovanie;
• Priame vstrekovanie.

Centrálny (jednorazový injekčný) vstrekovací systém

V moderných automobiloch sa takýto systém prakticky nenachádza. Má jediný vstrekovač paliva, ktorý je rovnako ako karburátor nainštalovaný v sacom potrubí. V potrubí je zmiešaný benzín so vzduchom a pomocou trakcie vstupuje do príslušného valca.

Karburátorový motor sa líši od vstrekovacieho motora s jednoduchým vstrekovaním iba tým, že v druhom prípade sa vykonáva nútená atomizácia. Takto sa dávka rozdelí na viac malých častíc. To zaisťuje lepšie spaľovanie BTC.

Tento systém má však významnú nevýhodu, a preto rýchlo zastaral. Pretože bol postrekovač nainštalovaný príliš ďaleko od sacích ventilov, valce sa plnili nerovnomerne. Tento faktor významne ovplyvnil stabilitu spaľovacieho motora.

Distribuovaný (viacinjekčný) vstrekovací systém

Systém viacnásobného vstrekovania rýchlo nahradil vyššie uvedený analóg. Doteraz sa to považuje za najoptimálnejšie pre benzínové motory. V ňom sa vstrekovanie vykonáva aj do sacieho potrubia, len tu počet vstrekovačov zodpovedá počtu valcov. Sú inštalované čo najbližšie k sacím ventilom, vďaka čomu komora každého valca prijíma zmes vzduchu a paliva s požadovaným zložením.

Systém distribuovaného vstrekovania umožňoval znížiť „nenásytnosť“ motorov bez straty výkonu. Takéto stroje sú navyše v súlade s normami ochrany životného prostredia ako náprotivky karburátora (a tie, ktoré sú vybavené jedným vstrekovaním).

Jedinou nevýhodou takýchto systémov je, že z dôvodu prítomnosti veľkého počtu ovládacích prvkov je vyladenie a údržba palivového systému dosť ťažké na to, aby ste ich mohli vykonať vo vlastnej garáži.

Systém priameho vstrekovania

Toto je najnovší vývoj, ktorý sa používa u benzínových a plynových motorov. Pokiaľ ide o naftové motory, je to jediný typ vstrekovania, ktorý je možné v nich použiť.

V systéme priameho dodávky paliva má každý valec samostatný vstrekovač, ako v distribuovanom systéme. Rozdiel je iba v tom, že postrekovače sú inštalované priamo nad spaľovacou komorou valca. Striekanie sa vykonáva priamo do pracovnej dutiny, obtokom ventilu.

Táto úprava umožňuje zvýšiť účinnosť motora, ďalej znížiť jeho spotrebu a dosiahnuť, aby bol spaľovací motor ekologickejší vďaka vysokokvalitnému spaľovaniu zmesi vzduch-palivo. Rovnako ako v prípade predchádzajúcej úpravy, aj tento systém má zložitú štruktúru a vyžaduje vysoko kvalitné palivo.

Rozdiel medzi karburátorom a vstrekovačom

Najdôležitejší rozdiel medzi týmito zariadeniami je v schéme tvorby MTC a v princípe jej predloženia. Ako sme zistili, vstrekovač vykonáva nútené vstrekovanie benzínu, plynu alebo motorovej nafty a vďaka atomizácii sa palivo lepšie mieša so vzduchom. V karburátore hrá dôležitú úlohu kvalita víru, ktorý sa vytvára vo vzduchovej komore.

Karburátor nespotrebováva energiu generovanú generátorom a nevyžaduje na svoju činnosť zložitú elektroniku. Všetky prvky v ňom sú výlučne mechanické a fungujú na základe fyzikálnych zákonov. Injektor nebude fungovať bez ECU a elektriny.

Čo je lepšie: karburátor alebo vstrekovač?

Odpoveď na túto otázku je relatívna. Ak si kúpite nové auto, potom nemáte na výber - autá s karburátorom sú už v histórii. V predajni automobilov si môžete kúpiť iba model so vstrekovaním. Na sekundárnom trhu však stále existuje veľa vozidiel s karburátorovým motorom a ich počet sa v blízkej budúcnosti nezníži, pretože továrne pre ne stále vyrábajú náhradné diely.

Pri rozhodovaní o type motora stojí za zváženie, za akých podmienok sa bude stroj používať. Ak je hlavným režimom vidiek alebo malé mesto, potom bude karburátorový stroj robiť svoju prácu dobre. V takýchto oblastiach je len málo kvalitných čerpacích staníc, ktoré dokážu správne opraviť vstrekovač a karburátor si môžete opraviť aj sami (YouTube pomôže zvýšiť úroveň samovzdelávania).

Pokiaľ ide o veľké mestá, vstrekovač vám umožní ušetriť veľa (v porovnaní s karburátorom) v podmienkach pretiahnutia a častých dopravných zápch. Takýto motor však bude vyžadovať určité palivo (s vyšším oktánovým číslom ako v prípade jednoduchšieho typu spaľovacieho motora).

Na príklade palivového systému pre motocykle nasledujúce video ukazuje výhody a nevýhody karburátorov a vstrekovačov:

Vstrekovač vs karburátor. čo je lepšie? | Hlas Bezdoku | MC Garage @MotorcyclistMag

Starostlivosť o vstrekovací motor

Údržba systému vstrekovania paliva nie je taký zložitý postup. Hlavnou vecou je dodržiavať odporúčania výrobcu pre bežnú údržbu:

• Vymeňte vzduchový filter včas;
• Nezabudnite na výmenu jemného palivového filtra;
• Pravidelne kontrolujte kontakty systému, či nie sú znečistené olejom alebo prachom;
• Nejazdite s takmer prázdnou nádržou (to je často dôvod poruchy palivového čerpadla);
• Naplňte nádrž správnym palivom.

Tieto jednoduché pravidlá zabránia zbytočnému plytvaniu pri opravách zlyhaných prvkov. Pokiaľ ide o nastavenie prevádzkového režimu motora, túto funkciu vykonáva elektronická riadiaca jednotka. Iba pri neprítomnosti signálu od jedného zo snímačov na prístrojovej doske sa rozsvieti signál Kontrola motora.

Aj pri správnej údržbe je niekedy potrebné vyčistiť vstrekovače paliva.

Prepláchnutie injektora

Nasledujúce faktory môžu naznačovať potrebu takéhoto postupu:

• Motor neštartuje dobre;
• Plávajúca voľnobežná rýchlosť;
• Znížená dynamika počas pretaktovania;
• Auto sa stalo „žravejším“.

V zásade sú vstrekovače upchaté kvôli nečistotám v palive. Sú také malé, že presakujú cez filtračné prvky filtra.

Vstrekovač je možné prepláchnuť dvoma spôsobmi: odneste auto do servisnej stanice a vykonajte procedúru na stojane, alebo to urobte sami pomocou špeciálnych chemikálií. Druhý postup sa vykonáva v nasledujúcom poradí:

• Najskôr budete musieť vytvoriť alternatívny palivový systém - malú nádobu s palivom, do ktorej sa pridá čistič (koncentrácia látky je uvedená na jej nádobe, často je však jeden liter kvapaliny určený na spracovanie 2,5 litra objemu motora). Je tu nainštalované ďalšie palivové čerpadlo;
• Motor je zahriaty na prevádzkovú teplotu;
• Potom musíte vypnúť hlavné palivové čerpadlo. Za týmto účelom stačí vybrať jeho poistku;
• Niekoľkokrát sa pokúsite naštartovať motor bez čerpadla. To je nevyhnutné, aby tlak v potrubí klesol;
• Hadica na prívod paliva je odpojená;
• Spätná hadica musí byť upchatá. Za týmto účelom sa odstráni z armatúry a zaskrutkuje sa do nej silná skrutka;
• Je pripojený nový palivový systém;
• Naštartuje sa motor. Mal by pracovať 5 minút, potom je zaseknutý;
• Aby prostriedok korodoval usadeniny v tryskách, musíte počkať niekoľko minút a znova naštartovať spaľovací motor;
• Nechajte motor bežať asi 30 minút a pravidelne zvyšujte otáčky na hodnotu 2500 XNUMX ot./min;
• Alternatívny palivový systém je odpojený a je pripojený štandardný;
• Motor sa naštartuje 10 minút, aby sa odstránil zvyškový čistiaci prostriedok;
• Po dokončení postupu sú sviečky vymenené za nové.

Je potrebné poznamenať, že toto čistenie neodstraňuje nečistoty z palivovej nádrže. To znamená, že ak je príčinou blokovania nekvalitné palivo, musí byť úplne vypustené z nádrže a naplnené čistým palivom.

Aký bezpečný je tento postup, pozrite si video:

Prepláchnite injektor bez toho, aby ste ho vybrali ručne. Ako prepláchnuť injekčný systém LAVR ML101

Bežné poruchy vstrekovačov

Napriek vysokej spoľahlivosti vstrekovačov a ich účinnosti, čím jemnejšie opracované prvky v systéme, tým väčšia je pravdepodobnosť zlyhania tohto systému. taká je realita a neobišla ani vstrekovače.

Tu sú najčastejšie poškodenia vstrekovacieho systému:

• Porucha palivového čerpadla (prirodzené opotrebovanie a nekvalitné palivo);
• Zlomenie trysiek (palivo nízkej kvality - upchatie, porucha ventilu);
• Upchatie snímača hmotnostného prietoku vzduchu (menej často zlyhá jeho analóg, snímač absolútneho tlaku);
• Oxidácia elektronických konektorov;
• Porucha snímača polohy škrtiacej klapky rozpočtu;
• Upchaté kanály škrtiacej klapky;
• Do paliva uniká vzduch.

Väčšina porúch vedie k nestabilnej prevádzke pohonnej jednotky. K jeho úplnému zastaveniu dochádza v dôsledku poruchy palivového čerpadla, všetkých vstrekovačov naraz a poruchy DPKV. Riadiaca jednotka sa snaží obísť zvyšok problémov a stabilizovať chod spaľovacieho motora (v tomto prípade bude ikona motora svietiť na poriadku).

Výhody a nevýhody injektora

Medzi výhody injektora patria:

• Efektívnejšia tvorba zmesi vzduch-palivo;
• Výkon pohonnej jednotky je v porovnaní s karburátorovým motorom s rovnakými parametrami až o 10 percent vyšší;
• Elektronika hospodárnejšie využíva palivo a efektívnejšie rozdeľuje vstrekovací moment;
• Emisie vstrekovača sú takmer o 75 percent ekologickejšie ako karburátor;
• Väčšia stabilita - elektronika sa nemusí nastavovať tak často ako mechanické zariadenia;
• V zime vstrekovací motor prejde do prevádzkového režimu rýchlejšie - nepotrebuje dlhodobé vykurovanie.

Okrem výhod má tento systém značné nevýhody, ktoré neumožňujú motoristom so skromným príjmom uprednostniť karburátor:

• Cena samotného systému, jeho údržby alebo opravy je oveľa nákladnejšia ako pri rovnakých parametroch ako karburátor;
• Na vykonanie diagnostiky potrebujete špecialistu so špeciálnym vybavením;
• Elektronika alebo snímače vstrekovacích motorov zriedka zlyhajú, ale keď k tomu dôjde, musíte zaplatiť slušné množstvo, aby ste vrátili vozidlu jeho predchádzajúcu dynamiku;
• Motor vybavený vstrekovačom je selektívny z hľadiska kvality paliva. Ak karburátor pracuje úplne pokojne na 92. benzíne, potom je potrebné, aby vstrekovač bol minimálne 95.

Systém vstrekovania paliva sa ukázal ako celkom stabilný a spoľahlivý. Ak však existuje túžba vylepšiť motor karburátora vášho vozidla, mali by ste zvážiť klady a zápory.

Video o tom, ako funguje vstrekovač

Tu je krátke video o tom, ako funguje moderný motor so vstrekovacím palivovým systémom:

Systém prívodu paliva na vstrekovacom vozidle

Otázky a odpovede:

Čo je to jednoducho injektor? Z angličtiny injekcia (injekcia alebo injekcia). V podstate ide o vstrekovač, ktorý strieka palivo do sacieho potrubia alebo priamo do valca.

Čo znamená injekčné vozidlo? Ide o vozidlo, ktoré využíva palivový systém so vstrekovačmi, ktoré rozprašujú benzín/naftu do valcov motora alebo sacieho potrubia.

Na čo slúži vstrekovač v aute? Keďže vstrekovač je súčasťou palivového systému, vstrekovač je určený na mechanické rozprašovanie paliva v motore. Môže to byť vstrekovač nafty alebo benzínu.