Injektor - mis see on? Kuidas see töötab ja milleks see on
Sisu
Automaailmas on sisepõlemismootorites kasutusel kaks kütusesüsteemi. Esimene on karburaator ja teine on süstimine. Kui varem olid kõik autod karburaatoritega varustatud (ja nende arvust sõltus ka sisepõlemismootori võimsus), siis viimastel põlvkondadel kasutatakse enamiku autotootjate sõidukites pihustit.
Mõelgem sellele, kuidas see süsteem erineb karburaatorisüsteemist, mis tüüpi pihustid on ja millised on selle eelised ja puudused.
Mis on injektor?
Injektor on auto elektromehaaniline süsteem, mis aitab moodustada õhu / kütuse segu. See mõiste viitab kütuse sissepritsele mõeldud kütusepihustile, kuid see tähistab ka mitme aatomiga kütusesüsteemi.
Pihusti töötab mis tahes tüüpi kütusega, tänu millele kasutatakse seda diisel-, bensiini- ja gaasimootoritel. Bensiini ja gaasiseadmete puhul on mootori küttesüsteem identne (tänu sellele saab neile kütuse kombineerimiseks paigaldada veeldatud naftagaasi). Diiselmootoriga versiooni tööpõhimõte on identne, ainult see töötab kõrge rõhu all.
Injektor - välimus ajalugu
Esimesed sissepritsesüsteemid ilmusid umbes samal ajal kui karburaatorid. Injektori kõige esimene versioon oli ühekordne süstimine. Insenerid mõistsid kohe, et kui on võimalik mõõta balloonidesse siseneva õhu voolukiirust, on võimalik korraldada rõhu all oleva kütuse doseeritud etteandmist.
Tollal ei kasutatud pihustid laialdaselt, sest siis ei jõudnud teaduse ja tehnika areng nii kaugele, et sissepritsemootoriga autod oleksid tavalistele autojuhtidele kättesaadavad.
Nii disaini kui ka usaldusväärse tehnoloogia poolest olid kõige lihtsamad karburaatorid. Veelgi enam, moderniseeritud versioonide või mitme seadme paigaldamisel ühele mootorile oli võimalik selle jõudlust oluliselt suurendada, mis kinnitab selliste autode osalemist autovõistlustel.
Esimene vajadus pihustite järele tekkis mootorites, mida kasutati lennunduses. Sagedaste ja suurte ülekoormuste tõttu ei voolanud kütus hästi läbi karburaatori. Sel põhjusel kasutati Teise maailmasõja ajal hävitajates täiustatud kütuse sunnitud sissepritse (pihusti) tehnoloogiat.
Kuna pihusti ise loob seadme tööks vajaliku rõhu, ei karda ta ülekoormusi, mida lennuk kogeb lennu ajal. Lennunduspihustid lakkasid paranemast, kui kolbmootoreid hakkasid reaktiivmootorid välja tõrjuma.
Samal perioodil juhtisid sportautode arendajad tähelepanu pihustite eelistele. Võrreldes karburaatoritega andis pihusti mootorile sama silindrimahu juures rohkem võimsust. Järk-järgult liikus uuenduslik tehnoloogia spordist tsiviiltranspordile.
Autotööstuses hakati pihustid kasutusele võtma kohe pärast Teist maailmasõda. Bosch oli sissepritsesüsteemide väljatöötamise liider. Kõigepealt ilmus mehaaniline pihusti K-Jetronic ja seejärel selle elektrooniline versioon - KE-Jetronic. Tänu elektroonika kasutuselevõtule suutsid insenerid tõsta kütusesüsteemi jõudlust.
Kuidas pihusti töötab
Lihtsaim süstimistüüpi süsteem sisaldab järgmisi elemente:
- Eküüd;
- Elektriline bensiinipump;
- Düüs (sõltuvalt süsteemi tüübist võib see olla üks või mitu);
- Õhu- ja gaasiandurid;
- Kütuse rõhu reguleerimine.
Kütusesüsteem töötab vastavalt järgmisele skeemile:
- Õhuandur registreerib mootorisse siseneva mahu;
- Sellest läheb signaal juhtplokile. Lisaks sellele parameetrile saab põhiseade teavet teistelt seadmetelt - väntvõlli andur, mootori ja õhu temperatuur, drosselklapp jne;
- Üksus analüüsib andmeid ja arvutab, millise rõhu ja millisel hetkel kütust põlemiskambrisse või kollektorisse tarnida (sõltuvalt süsteemi tüübist);
- Tsükkel lõpeb düüsinõela avamise signaaliga.
Lisateavet auto sissepritsesüsteemi töö kohta on kirjeldatud järgmises videos:
Pihusti seade
Injektori töötas välja esmakordselt 1951. aastal Bosch. Seda tehnoloogiat kasutati kahetaktilises Goliath 700-s. Kolm aastat hiljem paigaldati see Mercedes 300 SL-i.
Kuna see kütusesüsteem oli kurioosum ja oli väga kallis, kõhklesid autotootjad selle jõuallikate ritta viimisega. Ülemaailmsele kütusekriisile järgnenud keskkonnaalaste eeskirjade karmistamisega on kõik kaubamärgid sunnitud kaaluma oma sõidukite varustamist sellise süsteemiga. Arendus oli nii edukas, et tänapäeval on kõik autod vaikimisi varustatud pihustiga.
Süsteemi enda disain ja toimimise põhimõte on juba teada. Mis puutub pihustisse, siis selle seade sisaldab järgmisi elemente:
- Kummist tihend, mis ei lase õhul vooluringi siseneda kütuseelemendi ühendamise kohas;
- Peenfilter hoiab ära pihustusava ummistumise;
- Pistik juhtmete ühendamiseks;
- Elektromagnet - paneb nõela liikuma;
- Elektromagneti mähis aktiveerib magneti enda liikumise;
- Vedru, mis viib tõstetud nõela tagasi oma kohale;
- Kummist tihend, mis takistab õhu sisenemist sisselaskekollektori ja düüsi seinte vahele;
- Nõel - täidab klapi funktsiooni, mille kaudu kütus süstitakse;
- Otsesissepritsesüsteemides kasutatavatel mudelitel on täiendav kaitsekate. See välistab korpuse ülekuumenemise, kui HTS süttib.
Pihusti düüside tüübid
Samuti erinevad düüsid omavahel kütuse pihustamise põhimõttel. Siin on nende peamised parameetrid.
Elektromagnetiline otsik
Enamik bensiinimootoreid on varustatud just selliste pihustitega. Nendel elementidel on nõela ja otsikuga solenoidklapp. Seadme töötamise ajal rakendatakse magneti mähisele pinget.
Impulsside sagedust juhib juhtplokk. Mähisele voolu andmisel moodustub selles vastava polaarsusega magnetväli, mille tõttu klapi armatuur liigub ja koos sellega nõel tõuseb. Niipea kui mähises pinge kaob, liigutab vedru nõela oma kohale. Kõrge kütuserõhk muudab lukustusmehhanismi tagastamise lihtsamaks.
Elektrohüdrauliline otsik
Seda tüüpi pihustit kasutatakse diiselmootorites (sealhulgas Common Raili kütuserööbli modifikatsioon). Pihustil on ka solenoidklapp, ainult düüsil on klapid (sisse- ja väljalaskeava). Kui elektromagnet on pingest välja lülitatud, jääb nõel paigale ja surutakse kütuserõhu abil vastu istet.
Kui arvuti saadab tühjendusklapile signaali, satub diislikütus kütusetorusse. Kolvi rõhk muutub väiksemaks, kuid nõelale see ei vähene. Selle erinevuse tõttu tõuseb nõel üles ja läbi augu siseneb diislikütus kõrge rõhu all silindrisse.
Piesoelektriline otsik
See on viimane sissepritsesüsteemide areng. Seda kasutatakse peamiselt diiselmootorites. Selle modifikatsiooni üks eelis võrreldes esimesega on see, et see töötab neli korda kiiremini. Lisaks on sellistes seadmetes annustamine täpsem.
Sellise düüsi seade sisaldab ka klapi ja nõela, aga ka tõukuriga piesoelektrilist elementi. Pihusti töötab vastavalt rõhu erinevuse põhimõttele, nagu see on elektrohüdraulilise analoogi puhul. Ainus erinevus on piesokristall, mis muudab pinge all oma pikkust. Kui sellele rakendatakse elektrilist impulssi, muutub selle pikkus pikemaks.
Kristall toimib tõukurile. See viib klapi lahti. Kütus siseneb torusse ja tekib rõhkude vahe, mille tõttu nõel avab augu diislikütuse pihustamiseks.
Süstimissüsteemide tüübid
Esimesed pihustite kavandid sisaldasid elektrilisi komponente ainult osaliselt. Suurem osa disainist koosnes mehaanilistest komponentidest. Uusima põlvkonna süsteemid on juba varustatud mitmesuguste elektrooniliste elementidega, mis tagavad mootori stabiilse töö ja kõrgeima kvaliteediga kütuseannuse.
Praeguseks on välja töötatud ainult kolm kütuse sissepritsesüsteemi:
- Monoinjektsioon;
- Mitmekordne süstimine;
- Otsesüstimine.
Tsentraalne (ühekordse süstimisega) sissepritsesüsteem
Kaasaegsetes autodes sellist süsteemi praktiliselt ei leidu. Sellel on üks kütusepihusti, mis on paigaldatud sisselaskekollektorisse nagu karburaator. Kollektoris segatakse bensiin õhuga ja siseneb veojõu abil vastavasse silindrisse.
Karburaatormootor erineb sissepritsega mootorist ühe sissepritsega ainult selle poolest, et teisel juhul viiakse läbi sundpihustamine. See jagab partii veel väikesteks osakesteks. See tagab BTC parema põlemise.
Kuid sellel süsteemil on märkimisväärne puudus, mistõttu see aegus kiiresti. Kuna pihusti paigaldati sisselaskeklappidest liiga kaugele, täitusid silindrid ebaühtlaselt. See tegur mõjutas oluliselt sisepõlemismootori stabiilsust.
Hajutatud (mitme süstiga) sissepritsesüsteem
Mitmesüstiline süsteem asendas ülalnimetatud analoogi kiiresti. Siiani peetakse seda bensiinimootorite jaoks kõige optimaalsemaks. Selles viiakse süstimine läbi ka sisselaskekollektorisse, ainult siin vastab pihustite arv silindrite arvule. Need on paigaldatud sisselaskeklappidele võimalikult lähedale, tänu millele saab iga silindri kamber soovitud koostisega õhu ja kütuse segu.
Hajutatud sissepritsesüsteem võimaldas vähendada mootorite "ahnust", kaotamata võimsust. Lisaks vastavad sellised masinad keskkonnastandarditele paremini kui karburaatori analoogid (ja ühekordse sissepritsega seadmed).
Selliste süsteemide ainus puudus on see, et suure hulga ajamite olemasolu tõttu on kütusesüsteemi häälestamine ja hooldamine piisavalt keeruline, et seda saaks teha teie enda garaažis.
Otsesissepritsesüsteem
See on uusim areng, mida kasutatakse bensiini- ja bensiinimootoritel. Mis puutub diiselmootoritesse, siis see on ainus sissepritsetüüp, mida saab nendes kasutada.
Otsese kütuse väljastussüsteemi korral on igal silindril eraldi pihusti, nagu jaotatud süsteemis. Ainus erinevus on see, et pihustid paigaldatakse otse silindri põlemiskambri kohale. Pihustamine toimub otse tööõõnde, klapist mööda minnes.
See modifikatsioon võimaldab teil mootori efektiivsust tõsta, veelgi vähendada selle tarbimist ja muuta sisepõlemismootor keskkonnasõbralikumaks õhu-kütuse segu kvaliteetse põlemise tõttu. Nagu eelmise modifikatsiooni puhul, on ka sellel süsteemil keeruline ülesehitus ja see vajab kvaliteetset kütust.
Karburaatori ja pihusti vahe
Kõige olulisem erinevus nende seadmete vahel on MTC moodustamise skeem ja selle esitamise põhimõte. Nagu saime teada, teostab pihusti bensiini, gaasi või diislikütuse sunnitud sissepritsimist ja pihustamise tõttu seguneb kütus õhuga paremini. Karburaatoris mängib peamist rolli õhukambris tekkiva keerise kvaliteet.
Karburaator ei tarbi generaatori poolt genereeritud energiat ega vaja ka tööks keerukat elektroonikat. Kõik elemendid selles on eranditult mehaanilised ja töötavad füüsikaliste seaduste alusel. Injektor ei tööta ilma ECU ja elektrita.
Kumb on parem: karburaator või pihusti?
Vastus sellele küsimusele on suhteline. Kui ostate uue auto, siis pole valikut - karburaatorautod on juba ajaloos. Autokaupluses saate osta ainult sissepritsega mudelit. Järelturul on siiski veel palju karburaatorimootoriga sõidukeid ja nende arv lähitulevikus ei vähene, kuna tehased jätkavad neile varuosade tootmist.
Mootori tüübi üle otsustamisel tasub kaaluda, millistes tingimustes masinat kasutatakse. Kui põhirežiimiks on maapiirkond või väikelinn, siis teeb karburaatorimasin oma tööd hästi. Sellistes piirkondades on vähe kvaliteetseid teenindusjaamu, mis suudavad pihustit korralikult parandada, ja karburaatori saab isegi ise parandada (YouTube aitab eneseharimise taset tõsta).
Mis puutub suurtesse linnadesse, siis pihusti võimaldab teil lohistamise ja sagedaste liiklusummikute korral palju säästa (võrreldes karburaatoriga). Kuid selline mootor vajab teatud kütust (suurema oktaaniarvuga kui lihtsamat tüüpi sisepõlemismootorite puhul).
Kasutades näiteks mootorratta kütusesüsteemi, näitab järgmine video karburaatorite ja pihustite eeliseid ja puudusi:
Sissepritsega mootorite hooldus
Kütuse sissepritsesüsteemi hooldus pole nii keeruline protseduur. Peamine on järgida tootja tavapärase hoolduse soovitusi:
- Õhufiltrit vahetage õigeaegselt;
- Ärge unustage peenkütusefiltri vahetamist;
- Kontrollige perioodiliselt süsteemi anduri kontakte õli või tolmu saastumise suhtes;
- Ärge sõitke peaaegu tühja paagiga (see on sageli kütusepumba rikke põhjus);
- Täitke paak õige kütusega.
Need lihtsad reeglid aitavad vältida tarbetut raiskamist ebaõnnestunud elementide parandamisel. Mis puutub mootori töörežiimi seadistamisse, siis seda funktsiooni täidab elektrooniline juhtplokk. Alles siis, kui signaal puudub ühelt armatuurlaua andurilt, süttib Check Enginei signaal.
Isegi korraliku hoolduse korral on mõnikord vaja puhastada kütusepihustid.
Injektori loputamine
Sellise protseduuri vajalikkust võivad näidata järgmised tegurid:
- Mootor ei käivitu hästi;
- Ujuv tühikäik;
- Dünaamika vähenemine kiirendamise ajal;
- Auto on muutunud "ahnemaks".
Põhimõtteliselt on pihustid kütuse lisandite tõttu ummistunud. Need on nii väikesed, et imbuvad läbi filtri filtrielementide.
Pihustit saab loputada kahel viisil: viige auto hooldusjaama ja sooritage protseduur stendis või tehke seda ise spetsiaalsete kemikaalide abil. Teine protseduur viiakse läbi järgmises järjestuses:
- Kõigepealt peate looma alternatiivse kütusesüsteemi - väikese mahuti kütusega, millele lisatakse puhastusvahend (aine kontsentratsioon on märgitud selle mahutile, kuid sageli on üks liitrit vedelikku ette nähtud 2,5 liitri mootori töötlemiseks). Siia on paigaldatud veel üks kütusepump;
- Mootor soojendatakse töötemperatuurini;
- Pärast seda peate peamise kütusepumba pingest välja võtma. Selleks eemaldage lihtsalt selle kaitse;
- Mitu korda üritatakse mootorit käivitada ilma pumbata. See on vajalik selleks, et rõhk liinis langeks;
- Kütuse etteande voolik on lahti ühendatud;
- Tagasivooluvoolik peab olema ühendatud. Selleks eemaldatakse see liitmikust ja kruvitakse sellesse paks polt;
- Uus kütusesüsteem on ühendatud;
- Mootor käivitub. Ta peaks töötama 5 minutit, pärast mida ta on ummikus;
- Selleks, et aine söövitaks pihustites olevaid sademeid, peate ootama paar minutit ja uuesti käivitama sisepõlemismootor;
- Laske mootoril töötada umbes 30 minutit, suurendades perioodiliselt kiirust väärtuseni 2500 p / min;
- Alternatiivkütuse süsteem on lahti ühendatud ja ühendatud on tavaline;
- Puhastusainete jääkide eemaldamiseks käivitatakse mootor 10 minutiks;
- Pärast protseduuri lõpetamist asendatakse küünlad uutega.
Tuleb märkida, et see puhastus ei eemalda kütusepaagist lisandeid. See tähendab, et kui ummistuse põhjuseks on madala kvaliteediga kütus, siis tuleb see paagist täielikult tühjendada ja puhta kütusega täita.
Kui ohutu see protseduur on, vaadake videot:
Tavalised pihusti tõrked
Vaatamata pihustite suurele töökindlusele ja nende tõhususele, mida peenemalt töödeldud elemente süsteemis on, seda suurem on selle süsteemi rikke tõenäosus. selline on reaalsus ja see pole süstijatest mööda läinud.
Siin on kõige levinumad süstimissüsteemi kahjustused:
- Kütusepumba rike (loomulik kulumine ja madala kvaliteediga kütus);
- Düüside purunemine (madala kvaliteediga kütus - ummistus, klapi rike);
- Õhu massivooluanduri ummistumine (harvemini selle analoog, absoluutrõhuandur, ebaõnnestub);
- Elektroonikapistikute oksüdeerimine;
- Eelarvegaasi asendianduri rike;
- Ummistunud gaasihoovad;
- Õhk lekib kütuse sisse.
Enamik rikkeid põhjustab toiteploki ebastabiilse töö. Selle täielik seiskumine toimub kütusepumba, kõigi pihustite korraga ja DPKV rikke tõttu. Juhtseade püüab ülejäänud probleemidest mööda minna ja sisepõlemismootori tööd stabiliseerida (sel juhul põleb mootori ikoon korrasolekul).
Injektori eelised ja puudused
Injektori eeliste hulka kuuluvad:
- Õhu ja kütuse segu tõhusam moodustamine;
- Jõuallika võimsus on samade parameetritega karburaatorimootoriga võrreldes kuni 10 protsenti suurem;
- Elektroonika tarbib säästlikumalt kütust ja jaotab sissepritsemomenti tõhusamalt;
- Injektori heitgaasid on karburaatorist peaaegu 75 protsenti keskkonnasõbralikumad;
- Suurem stabiilsus - elektroonikat pole vaja reguleerida nii tihti kui mehaanilisi seadmeid;
- Talvel läheb sissepritsemootor töörežiimi kiiremini - see ei vaja pikaajalist kuumutamist.
Lisaks eelistele on sellel süsteemil olulisi puudusi, mis ei võimalda tagasihoidliku sissetulekuga autojuhtidel karburaatorit eelistada:
- Süsteemi enda, selle hooldamise või remondi maksumus on palju kallim kui karburaatori omadega samad parameetrid;
- Diagnostika läbiviimiseks vajate spetsiaalse varustusega spetsialisti;
- Sissepritsega mootorite elektroonika või andurid ebaõnnestuvad harva, kuid kui see juhtub, peate auto senise dünaamika taastamiseks kulutama korraliku summa;
- Pihustiga varustatud mootor on kütusekvaliteedi osas valikuline. Kui karburaator töötab täiesti vaikselt 92. bensiiniga, siis vajab pihusti vähemalt 95. kohta.
Kütuse sissepritsesüsteem on osutunud üsna stabiilseks ja usaldusväärseks. Kui aga on soov auto karburaatorimootorit uuendada, peaksite kaaluma plusse ja miinuseid.
Video pihusti tööpõhimõttest
Siin on lühike video, kuidas töötab kaasaegne sissepritsega kütusesüsteemiga mootor:
Küsimused ja vastused:
Mis on pihusti lihtsas mõttes? Inglise keelest injection (injection ehk süstimine). Põhimõtteliselt on see pihusti, mis pihustab kütust sisselaskekollektorisse või otse silindrisse.
Mida tähendab sissepritsesõiduk? See on sõiduk, mis kasutab kütusesüsteemi, mille pihustid pihustavad bensiini/diislikütust mootori silindritesse või sisselaskekollektorisse.
Milleks on pihusti autos? Kuna pihusti on osa kütusesüsteemist, on pihusti ette nähtud kütuse mehaaniliseks pihustamiseks mootoris. See võib olla diisli- või bensiinipihusti.
Üks kommentaar
juurdepääs
Mehaanika on minu jaoks hea, ma armastan sind mehaanika.