Что такое коллектор. впускной и выпускной в устройстве автомобиля. да все просто

Расположение, классификация и маркировка форсунок

После разбора вопроса как работает инжектор, просмотрим поверхностно всю инжекторную систему. Инжекторная система, производит впрыск горючего во впускной коллектор и цилиндр мотора посредством форсунки, которая способна за секунду открываться и закрываться много раз. Система делится на два типа. Классификация зависит от расположения крепления форсунки, устройства ее работы и количества:

1. Моновпрыск, иначе как центральный впрыск топлива Throttle body injection (TBI), работает посредством одной форсунки, подающей горючие в цилиндры мотора. Подача струи не синхронизирована ко времени открытия впускного клапана мотора. Одноточечный впрыск простой и мало содержит управляющей электроникой. Вся система TBI находится внутри впускного коллектора. Технология сегодня не популярна и почти не задействуется при производстве авто, так как не удовлетворяет нынешним требованиям.
2. Распределительный впрыск топлива Multiport Fuel Injection (MFI) на сегодня востребован, потому что гораздо совершенен. Его суть в том, что каждая форсунка подает горючее индивидуально к каждому цилиндру. Крепится конструкция снаружи впускного коллектора. Сигналы синхронизированы с последовательностью зажигания двигателя. Этот тип впрыска сложнее по конструкции, однако, мощнее НА 7–10%!и экономичнее предшественников.

   Сравнение карбюратора и инжектора

Есть несколько классификаций распределительного впрыска:

• одновременный – работа всех форсунок синхронна, то есть впрыск идет сразу во все цилиндры;
• попарно-параллельный – когда одна открывается перед впуском, а другая перед выпуском;
• фазированный или двухстадийный режим – инжектор открывается только перед впуском. Дает возможность на малых оборотах, при резком нажатии на педаль акселератора увеличить момент двигателя. Впрыск проходит в два этапа.
• непосредственный (впрыск на такте впуска) GDI (Gasoline Direct Injection) – струя идет сразу в камеру сгорания. Для моторов с таким впрыском требуется и более качественное топливо, где незначительное количество серы и других химических элементов. Мотор GDI способен исправно служить в режиме сгорания сверхобедненной топливовоздушной смеси. Меньшее содержание воздуха делает состав менее воспламеняемым. Горючее внутри цилиндра прибывает как облако, пребывающее рядом со свечей зажигания. Смесь схожа с стехиометрическим составом, который легко воспламеняется.

Инжекторные форсунки имеют разный способ подачи струи:

1. Электрогидравлический. Работает посредством разницы давления дизеля на поршень и форсунку. Когда клапан обесточен, иглу форсунки жидкостью придавливает к седлу. А если клапан открывается, то открывается и дроссель, после чего осуществляется заполнение дизелем топливной магистрали. Во время этого давление на поршень снижается, а на игле ничего не происходит, что ее и поднимает в момент впрыска.

   Устройство инжектора

2. Электромагнитный. На обмотку клапана поступает электрический разряд, контролируемый ЭБУ. В итоге возникает электромагнитное поле наравне со сдавливанием пружины. Поле притягивает иглу и освобождает сопло для подачи струи. Пружина возвращается в прежнее положение после рассеивания электромагнитного поля, отправляя иглу на свое место.
3. Пьезоэлектрический. Самый продвинутый тип, применяется в дизельных агрегатах. Скорость его действий превышает предыдущие типы в четыре раза, помимо этого, количество впрыскиваемого топливо максимально выверено. Действия инжектора основаны на принципе гидравлики, работа осуществляется из-за разницы давления. Сначала игла находится на седле, потом ток растягивает пьезоэлемент, который начинает воздействовать на толкатель, чем открывает клапан для движения топлива в магистраль. Затем давление спадает, и игла подымается, вверх осуществляя впрыск.

Рекомендуем: Заправочные и смазочные работы

ИНЖЕКТОР

Электронная система подачи воздушно-топливной смеси. Появился гораздо позже и сейчас уже модернизировался несколько раз. Все механические части были заменены на электронные, также существует система управления (ЭБУ), которая базируется на различных датчиках

Сейчас различают три основных вида систем:

• МОНОВПРЫСК. Самый древний вид, пришел на смену карбюратора, по сути является им же, только с электронной составляющей. Распыляет бензин сразу в весь впускной коллектор. Уже не устанавливается на машины, ибо не входит по нормам экологии
• РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ впрыск. Здесь в каждую трубу установлен свой инжектор, который подает топливо только в свой цилиндр
• НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ впрыск. Здесь форсунки установлены в блок двигателя, в саму камеру сгорания.

Из чего состоит данная система:

• Бак. Также для хранения бензина
• Топливный насос. Обычно он погружается прямо в топливо. Его не нужно крепить на двигателе, потому как он электрический, ему не нужны приводы. Нужно отметить, что он создает давление около 3 атмосфер.
• Топливная магистраль. Также есть шланги и трубки
• Топливная рампа. К ней походят трубка или шланги от магистрали, а также зачастую вкручиваются сами инжектора.
• Инжектор. Система впрыска топлива в определенной пропорции. В системах с распределенным впрыском, располагаются на впускном коллекторе.
• Дроссельный узел (совмещен с воздушным фильтром). Подает воздух для смеси, в нем стоит заслонка, которая регулирует нужный объем воздуха. А вы в свою очередь регулируете все нажатием на педаль газа (зачастую электронную)

Конечно чтобы заставить работать инжекторный вариант нужно большое количество датчиков которые контролируют — подачу топлива, воздуха, скорость автомобиля, вращение коленчатого вала, положение дроссельной заслонки, температуру охлаждающей жидкости, детонации.

Может показаться, что система сложная, но это не так. Одним из основных датчиков является ДПКВ (датчик положения коленчатого вала). По его показаниям определяется цилиндр, время подачи топлива и искры.

Эта информация идет в ЭБУ и именно этот блок управления дает приказания насосу начинать нагонять давление топлива в магистрали после в рампе. То есть оно находится сзади инжектора. Далее воздух идет от дроссельного узла и при достижении инжектора, происходит открытие и воздух смешивается с бензином в нужной пропорции. После эта смесь засасывается цилиндром двигателя и сгорает внутри.

Инжекторный вариант имеет много преимуществ

ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ:

• Стабильная работа двигателя
• Большая мощность
• Долговечность. Не нужно регулировать каждые 2-3 месяца
• Меньший расход топлива, до 30%
• Не зависит от перепада температур. Работает одинакового летом и зимой
• Меньше до 75% выбросов вредных веществ
• Нет переливов топлива при запуске. Можете крутить долго, пока позволит аккумулятор
• Нет вони бензина в салоне. Потому как очень точная дозировка

ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ

• Сложный ремонт и диагностика. Только при наличии специального оборудования. В лесу вы точно не сделаете
• Наличие большого количества датчиков
• Высокая стоимость узлов
• Сложно или вообще невозможно отремонтировать сломанный датчик или узел
• Требуется качественное топливо не менее 92 бензина, чтобы форсунки не забивались

Что я хочу сказать сейчас инжектор, особенно если у вас рядовая система MPI работает очень стабильно! Нет каких либо проблем, ни с форсунками, ни с топливным насосом, ни сдатчиками и прочим. Ходят по 100 – 200 000 без каких-либо серьезных проблем. Самое главное почистить форсунки раз в 150 000 км и заменить фильтр топливного насоса и катаемся дальше. Сейчас нет никакого смысла обратно ставить карбюратор, даже на НИВУ или УАЗ, даже для соревнований по грязи!

Сейчас видео версия смотрим.

А теперь голосование, что вы считаете лучше карбюратор или инжектор?

(34 голосов, средний: 4,12 из 5)

Похожие новости

Датчики на инжекторный двигатель. Разберем на примере ВАЗ

Не заводится машина. Очень подробно про стартер, а также другие .

Как увеличить мощность двигателя. Эволюция автомобиля

Карбюратор. Преимущества и недостатки

Начнем с негативных моментов. К таковым относят: 

• На серийные автомобили такие моторы давно не устанавливают. В Европе и вовсе из-за требований по экологическим нормам карбюраторы входят в черный список. То есть они запрещены, поскольку сильно загрязняют атмосферу;
• На высоких оборотах возможности мотора существенно падают. Крутящий момент не достигает желаемых показателей. Но на низких оборотах он эффективен и позволяет неплохо разогнаться с места до сотни;
• При обгонах карбюратор — это мука. Нормально и уверенно обогнать машины проблематично. Особенно, учитывая мощность карбюраторных девяток;
• Высокие показатели расхода топлива, если сравнивать с инжекторными двигателями. В среднем девятка с карбюратором при нормальном режиме затрачивает около 8,5-9 литров топлива на 100 километров;
• Управление воздушной заслонкой осуществляется вручную. Исключением являются некоторые версии самых последних образцов, где успели установить автоматические устройства. Некоторые автомобилисты утверждают, что ручное управление заслонкой зимой дает свои плюсы, поскольку позволяет прочувствовать двигатель. Но это могут понять лишь опытные водители.

Карбюратор девятки

Но не будем только о плохом. ВАЗ 2109 с карбюратором имеет также положительные качества:

• Стоимость карбюратора значительно дешевле, нежели инжекторного двигателя;
• Обслуживание мотора стоит меньше, да и сами работы выполнить проще при самостоятельном ремонте;
• Поклонники карбюраторов утверждают, что отсутствие блоков управления, микроконтроллеров — это неоспоримый плюс. Хотя с ним можно поспорить;
• При выходе из строя мотора даже в 100 километрах от ближайшего населенного пункта или СТО для опытных водителей не проблема, поскольку выполнить ремонт можно даже в полевых условиях. Но тут потребуется наличие соответствующих инструментов и помощи пассажира.

Поменять местами пару бронепроводов и сделать продувку — это простой вариант быстрого самостоятельного ремонта карбюратора. Инжекторный мотор такие фокусы не понимает.

Инжектор. Преимущества и недостатки

Если говорить коротко, то все преимущества инжектора — это недостатки карбюратор, а все недостатки — это преимущества карбюратора.

Инжекторная девятка

К ключевым особенностям инжекторных двигателей относят:

• Инжекторы более щадит окружающую среду, удовлетворяет требования по выбросам вредных веществ;
• Крутящий момент хоть недостаточный при малых оборотах, но на высокой скорости обеспечивает более легкие обгоны. Мотор словно открывает второе дыхание;
• Стоимость обслуживания инжектора выше;
• Для нормальной работы такого двигателя нужно чистое топливо. Карбюратор «питается» всем подряд;
• Для проверки неисправностей необходимо выполнить диагностику, что затратно по времени и деньгам;
• Инжектор расходует меньше топлива. Средний показатель — 6-7 литров на 100 километров;
• Практически все системы функционируют за счет управления компьютером, потому при правильной работе движок работает максимально эффективно и экономично;
• Есть возможность установить ГБО на инжектор. А вот с карбюратором такой шаг сопряжен с рядом сложностей.

Процесс снятия впускного коллектора

Демонтаж впускного коллектора проводится на остывший автомобиль в целях безопасности. Так, эта операция может занять около часа и потребует некоторых знаний конструкции автомобиля, а именно системы впрыска. Итак, рассмотрим, последовательность действий для демонтажа узла:

Проводим демонтаж дросселя. Для этого не обязательно отсоединять все патрубки и трубки, достаточно отсоединить узел от коллектора и отвести в сторону. Конечно, попутно, все-таки рекомендуется снять дроссельную заслонку полностью для проведения чистки.

• Отключаем трос привода дросселя от впускного коллектора.
• Отключаем провода от катушек зажигания. Сделать это – просто, необходимо разъединить разъемы.

• Разъединяем провода датчика положения распределительного вала.
• Отключаем жгут проводов от клапана продува абсорбера.
• Отключаем от впускного коллектора шланг вакуумного усилителя тормозов.

Откручиваем хомут и отсоединяем патрубок вентиляции картерных газов.

Откручиваем саморез крепления направляющей трубки указателя уровня масла.

Вынимаем щуп вместе с направляющей трубкой.

При помощи головки или ключа на 10 откручиваем гайки крепления впускного модуля и катушки зажигания 1, 2 и 3 цилиндров.

• Проводим демонтаж катушек зажигания 1, 2 и 3 цилиндров.
• Теперь, можно открутить непосредственные крепления впускного коллектора к ГБЦ.

Сдвигаем вперед и вынимаем коллектор.

Стоит отметить, что монтаж впускного коллектора проводится в обратном порядке и не требует никаких дополнений или изменений.

Возможность установки системы на автомобиль

Автомобилистов интересует вопрос относительно возможности установки системы впрыска воды с метаном в двигатель своими руками. Возможность такая есть.

Существует множество самодельных схем по реализации водяной системы впрыска, где в ход идут такие приспособления как медицинские шприцы, капельницы и прочие фактически подручные средства. Их монтируют во впускной коллектор, располагая за заслонкой дросселя. Но самое интересное здесь то, что системы оказываются вполне рабочими и достаточно эффективными.

https://youtube.com/watch?v=pMxei0kmL_U

В итоге автовладелец получает некоторый прирост мощности и увеличение крутящего момента. Но за всеми этими преимуществами не стоит забывать о существовании одного весомого недостатка. Заключается он в том, что самодельные системы попросту заставляют заливать воду в больших объёмах внутрь коллектора. Жидкость при этом не распыляется. В итоге взвесь происходит неравномерное распределение по цилиндрам. То есть в одних цилиндрах будет смесь обеднённая, в других нормальная. А это прямой путь к неравномерной работе всего двигателя. Если количество воды превысит критические отметки, гидроудара будет практически не избежать.

Если вы готовы потратить на модернизацию больше денег, тогда есть смысл обратиться в специализированные тюнинг-ателье. Здесь продаются комплекты, куда входят:

• бачок для смеси воды со спиртом;
• насос высокого давления (выдаёт от 5 до 10 бар);
• электронный блок управления, отвечающий за работу насоса;
• форсунки для впрыска жидкости.

Наиболее дорогостоящие системы предусматривают использование регулирующего клапана. Он контролирует давление и следит за объёмами воды, которые поступают в мотор.

Такая система работает по достаточно простому принципу. Блок управления подключается к автомобильному датчику, который отвечает на расход воздуха силового агрегата. Блок считывает и анализирует полученные параметры, определяет оптимальное количество воды и подаёт её путём передачи соответствующей команды исполнительному устройству. В данном случае это насос высокого давления.

Хотя система кажется предельно простой, не стоит забывать о некоторых возникающих сложностях. Водяной впрыск будет осуществляться только в условиях определённого режима работы силовой установкой. Зачастую такие системы функционируют, когда обороты двигателя преодолевают отметку в 3000 оборотов в минуту. Также дополнительное оборудование практически не будет контролировать подачу смеси воды со спиртом. Она только даёт команды, чтобы насос высокого давления включался или выключался. Единственным ограничителем количества поступающей воды становится только форсунка. Потому к её выбору следует подходить предельно внимательно.

Есть ещё один немаловажный момент. Пока управляющий блок передаёт команду насосу за включение, пока насос запустится и начнёт перекачивать жидкость, наблюдается определённая задержка по времени между отправкой сигнала на впрыск и непосредственно самим впрыском. От этого страдает вся система, поскольку снижается эффективность её работы на двигателе.

В итоге мнения относительно форсировки путём использования водяной смеси с метаном расходятся. Но можно сказать, что в настоящее время это достаточно дорогостоящее удовольствие, которое выглядит необычно и многих автомобилистов попросту пугает даже одним своим названием. Люди не могут понять, как это вода может повышать мощность.

Как вы поняли из всего рассмотренного ранее, система действительно работает и приносит определённые плоды. Но предела совершенству нет. Пока подобное форсирование воспринимают как некую экзотику, имеющую множество подводных камней и вопросов, остающихся без ответа.

Удастся ли как-то повысить эффективность, сделать систему доступнее и массово внедрить её в автопроизводство, говорить сложно. При нынешних альтернативных способах форсировки и повышения отдачи двигателей водяной впрыск не выглядит самым предпочтительным. Но ситуация может меняться с течением времени.

Нельзя исключать, что через несколько лет кто-то снова вспомнит про водяной впрыск, придумает новый способ применения системы и реализует её на своих автомобилях. И тогда все скажут, что вода действительно работает, и все захотят себе установить подобное решение. Но пока ситуация складывается не в пользу водяного впрыска.

В чём особенности устройства?

Изучение конструкции позволит подробнее разобраться, как работает инжекторный двигатель. Компоненты, характерные для этого типа:

• Блок электронного управления (ЭБУ);
• Регулятор давления;
• Форсунки;
• Бензонасос;
• Датчики.

Взаимодействие перечисленного: датчики получают данные о состоянии механики или процессах, их обрабатывает процессор и передает управляющие команды. Форсункам выделяется ограниченный заряд, который их открывает. Результат — смесь из топливного отдела попадает в отсек впускного коллектора.

Чтобы схема этого процесса стала более понятной, проведем краткий экскурс по устройству некоторых узлов, из которых состоит двигатель инжектор.

Датчик скорости

Предназначен для контроля скорости автомобиля. Может устанавливаться как в тросиковом спидометре, так и в электронном. В первом случае прибор позволяет только выдавать сигнал для работы системы впрыска. Во втором случае он включен в цепь электронного спидометра. При наличии электроусилителя рулевого управления, иммобилайзера или иных охранных систем, этот датчик подключается к ним. Дело в том, что усилитель руля работает только при движении с малой скоростью. Как только скорость увеличивается, необходимость в усилителе отпадает. Многие охранные системы соединяются с датчиком скорости, чтобы обеспечить максимальную безопасность.

Система зажигания

На карбюраторных двигателях имелись распределители зажигания механического типа (как бесконтактные, так и контактные). Но у них у всех есть один большой недостаток – трение в большей или меньшей степени все равно присутствует, поэтому надежность всего механизма низкая.

Что касается инжекторных моторов, то в них происходит считывание всех параметров с помощью датчиков. Сигналы поступают на электронный блок управления, затем обрабатываются. Логика позволяет регулировать угол опережения зажигания и момент впрыска топлива в камеру сгорания. Свечи и бронепровода используются точно такие же, как и на карбюраторных двигателях.

Стоит отметить, что современные автомобили комплектуются системой зажигания, в которой на каждой свече устанавливается отдельная катушка, к ней подключается низковольтный провод. Таким нехитрым образом удалось избежать наличия высокого напряжения под капотом.

История создания инжекторного двигателя

Автомобилестроительная отрасль двигается вперед высокими темпами. Только при этом условии производство может быть успешным, что относится и к такой части автомобиля, как силовая установка. Многим знакомо словосочетание «инжекторный двигатель». Он отличается от карбюраторного модифицированным узлом для смешивания горючего с воздухом.

Как и в карбюраторном, в нем осуществляется сжигание топлива, в процессе которого выделяется энергия. Различие состоит в способе подачи топливовоздушной смеси.

Карбюратор стал первой системой по образованию топливовоздушной смеси.

Благодаря этой системе топливо подается в цилиндры двигателя и запускает его. Первоначально карбюратор располагали перед впускным коллектором, в нем готовилась горючая смесь оптимального состава.

Впоследствии требования водителей и конструкторов к топливной системе значительно повысились. Карбюраторы были не в состоянии справиться с поставленными задачами, особенно в судостроении и авиастроении, поскольку в этих отраслях требуются высокий коэффициент полезного действия и огромная мощность.

Конструкторы разработали абсолютно новую систему, которая была похожа на дизельный двигатель, но в ней применялись стандартные свечи зажигания. Первые инжекторные двигатели сконструировали в начале 1940-х годов.

Саму систему прямого впрыска топлива начали разрабатывать еще в 1894 г., а в авиации применили в 1937 г. (это были истребители «Мессершмитт БФ 109»). В автомобильной отрасли бензиновые инжекторные двигатели стали применять в 1950-х годах — первым автомобилем был Goliath GP700 Sport.

Благодаря новым технологиям удалось достичь желаемой мощности двигателей, но это не удовлетворяло требованиям по экологической безопасности, поэтому деятельность в данном направлении была приостановлена вплоть до 1970-х годов. В этот период конструкторы из США возобновили работу над системами непосредственной подачи топлива в цилиндры двигателя и усовершенствовали их. Массовое производство автомобилей с инжекторной системой началось в 1980-х годах.

Описание преимуществ инжекторных систем

По сравнению с карбюраторами системы питания инжекторного двигателя имеют следующие достоинства:

1. Более тщательная дозировка количества топливной смеси позволяет существенно экономить общий расход.
2. Использование датчиков, следящих за характеристиками топливных смесей и выхлопных газов, приводит к снижению токсичности выхлопа.
3. Опережение зажигания, регулировка угла в соответствии с режимами двигателя способствует росту мощности почти на 10%.
4. При изменениях нагрузки происходит мгновенная корректировка системой впрыска состава топливно-воздушной смеси.
5. Наличие гарантированного облегченного запуска при любой погоде.
6. Уменьшение количества углеводородов в отработанных газах

Недостатки инжекторных двигателей:

• высокие цены на ремонт и обслуживание;
• многие узлы и детали не подлежат восстановлению, возникает необходимость их полной замены;
• повышенные требования к качеству бензина;
• потребность в специализированном диагностическом, обслуживающем и ремонтном оборудовании.

Форсунки

Через них производится выплеск порций топливной массы в коллекторное и цилиндровое отделения, причем открытие/закрытие клапана в течение секунды повторяется многократно. По способу аппаратного управления и используемого количества деталей подразделяют на категории:

1. Дроссельный моновпрыск (TBI)— подача сырья для детонации осуществляется одной деталью. Подаваемая струя не синхронизируется со срабатыванием клапана впуска. Управляющие сигналы на форсуночное сообщение производятся из внутриколлекторного чипа. Принцип распространен на старых моторах 90-х годов выпуска.
2. Впрыск с распределением (MFI) — используется во всех современных автомобилях с бортовым компьютером. Передача горючего происходит комплектно: одна форсунка — один цилиндр. Форсунковый блок крепится поверх коллектора, а весь процесс синхронизируется с ЦБУ, согласно с тем, как работает система зажигания инжекторного двигателя. При сравнении сводных характеристик предшественников — КПД увеличен до 10%.

MFI-элементы по подаче струи бывают: электрогидравлические, электромагнитные, пьезоэлектрические. Они применяются при распределении впрыска:

• Одновременном (синхронное наполнение всех цилиндров);
• Попарно-параллельном — одна пара поршней принимает нижнее положение, другая — верхнее. Залив топлива и вывод продуктов сгорания производятся так же;
• Двухстадийном (фазовом)— передача горючего в камеры сгорания производится в две операции.
• Непосредственном — применяется в конструкциях моторов, подразумевающих сжигание сверхобедненного кислородом состава.