Injetor - o que é isso? Como funciona e para que serve

No mundo automotivo, existem dois sistemas de combustível usados ​​em motores de combustão interna. O primeiro é o carburador e o segundo é a injeção. Se antes todos os carros eram equipados com carburadores (e a potência do motor de combustão interna também dependia de seu número), então, nas últimas gerações de veículos da maioria dos fabricantes de automóveis, um injetor é usado.

Vamos considerar como esse sistema difere de um sistema de carburador, quais são os tipos de injetores e também quais são suas vantagens e desvantagens.

O que é um injetor?

Um injetor é um sistema eletromecânico em um carro que está envolvido na formação de uma mistura ar / combustível. Este termo se refere a um injetor de combustível que injeta combustível, mas também se refere a um sistema de combustível multi-atomizador.

O injetor opera com qualquer tipo de combustível, graças ao qual é utilizado em motores a diesel, gasolina e gás. No caso da gasolina e do equipamento a gás, o sistema de combustível do motor será idêntico (graças a isso, o GLP pode ser instalado neles para a combinação do combustível). O princípio de funcionamento da versão diesel é idêntico, só que funciona sob alta pressão.

Injetor - história de aparência

Os primeiros sistemas de injeção apareceram na mesma época que os carburadores. A primeira versão do injetor era de injeção única. Os engenheiros perceberam imediatamente que, se era possível medir a vazão do ar que entra nos cilindros, era possível organizar um suprimento medido de combustível sob pressão.

Naquela época, os injetores não eram amplamente utilizados, porque então o progresso científico e técnico não alcançou tal desenvolvimento que os carros com motores de injeção estivessem disponíveis para os motoristas comuns.

Os mais simples em termos de design, bem como de tecnologia confiável, eram os carburadores. Além disso, ao instalar versões modernizadas ou vários dispositivos em um motor, foi possível aumentar significativamente seu desempenho, o que confirma a participação desses carros em competições automobilísticas.

A primeira necessidade de injetores surgiu em motores usados ​​na aviação. Devido a sobrecargas frequentes e severas, o combustível não fluía bem pelo carburador. Por esse motivo, a tecnologia avançada de injeção forçada de combustível (injetor) foi usada nos caças durante a Segunda Guerra Mundial.

Como o próprio injetor cria a pressão necessária para o funcionamento da unidade, ele não teme as sobrecargas sofridas pela aeronave em vôo. Os injetores de aviação pararam de melhorar quando os motores a pistão começaram a ser suplantados pelos motores a jato.

No mesmo período, os desenvolvedores de carros esportivos chamaram a atenção para os méritos dos injetores. Comparado aos carburadores, o injetor fornecia ao motor mais potência com o mesmo volume do cilindro. Gradualmente, a tecnologia inovadora migrou do esporte para o transporte civil.

Na indústria automotiva, os injetores começaram a ser introduzidos imediatamente após a Segunda Guerra Mundial. A Bosch foi líder no desenvolvimento de sistemas de injeção. Primeiro, apareceu o injetor mecânico K-Jetronic e depois apareceu sua versão eletrônica - KE-Jetronic. Foi graças à introdução da eletrônica que os engenheiros puderam aumentar o desempenho do sistema de combustível.

Como funciona o injetor

O sistema de tipo de injeção mais simples inclui os seguintes elementos:

• ECU;
• Bomba elétrica de gasolina;
• Bico (dependendo do tipo de sistema, pode ser um ou mais);
• Sensores de ar e acelerador;
• Controle de pressão de combustível.

O sistema de combustível opera de acordo com o seguinte esquema:

• Um sensor de ar registra o volume que entra no motor;
• A partir dele, o sinal vai para a unidade de controle. Além deste parâmetro, o dispositivo principal recebe informações de outros dispositivos - um sensor de virabrequim, motor e temperatura do ar, válvula borboleta, etc .;
• A unidade analisa os dados e calcula com que pressão e em que momento abastecer a câmara de combustão ou coletor (dependendo do tipo de sistema);
• O ciclo termina com um sinal para abrir a agulha do bico.

Mais detalhes sobre como funciona o sistema de injeção do carro são descritos no vídeo a seguir:

Sistema de abastecimento de combustível em um veículo de injeção

Dispositivo injetor

O injetor foi desenvolvido pela primeira vez em 1951 pela Bosch. Essa tecnologia foi usada no Goliath 700 de dois tempos. Três anos depois, foi instalado no Mercedes 300 SL.

Como esse sistema de combustível era uma curiosidade e era muito caro, os fabricantes de automóveis hesitaram em introduzi-lo na linha de unidades de força. Com regulamentações ambientais mais rígidas após a crise global de combustível, todas as marcas foram forçadas a considerar equipar seus veículos com tal sistema. O desenvolvimento foi tão bem-sucedido que hoje todos os carros são equipados com um injetor por padrão.

O projeto do próprio sistema e o princípio de seu funcionamento já são conhecidos. Já o atomizador propriamente dito, seu dispositivo inclui os seguintes elementos:

• Uma vedação de borracha que não permite que o ar entre no circuito da linha no ponto onde a célula de combustível está conectada;
• O filtro fino impede o entupimento do orifício de pulverização;
• Conector para conectar fios;
• Eletroímã - coloca a agulha em movimento;
• O enrolamento do eletroímã ativa o movimento do próprio ímã;
• Uma mola que retorna a agulha levantada ao seu lugar;
• Uma vedação de borracha que impede a entrada de ar entre o coletor de admissão e as paredes do bico;
• Agulha - desempenha a função de válvula por onde o combustível é injetado;
• Os modelos que são usados ​​em sistemas de injeção direta possuem uma tampa protetora adicional. Impede o superaquecimento da carcaça quando o HTS acende.

Tipos de bicos injetores

Além disso, os bicos diferem entre si no princípio de atomização do combustível. Aqui estão seus principais parâmetros.

Bocal eletromagnético

A maioria dos motores a gasolina é equipada exatamente com esses injetores. Esses elementos possuem uma válvula solenóide com agulha e bico. Durante a operação do dispositivo, a tensão é aplicada ao enrolamento magnético.

A frequência de pulso é controlada pela unidade de controle. Quando uma corrente é aplicada ao enrolamento, forma-se nele um campo magnético de polaridade correspondente, devido ao qual a armadura da válvula se move, e com ela a agulha sobe. Assim que a tensão no enrolamento desaparece, a mola move a agulha para o seu lugar. A alta pressão do combustível facilita o retorno do mecanismo de travamento.

Bocal eletro-hidráulico

Este tipo de spray é usado em motores a diesel (incluindo a modificação do barramento de combustível Common Rail). O projeto do pulverizador também possui uma válvula solenóide, apenas o bico possui amortecedores (entrada e drenagem). Com o eletroímã desenergizado, a agulha permanece no lugar e é pressionada contra a sede pela pressão do combustível.

Quando o computador envia um sinal para o acelerador de drenagem, o combustível diesel entra na linha de combustível. A pressão no pistão diminui, mas não diminui na agulha. Devido a essa diferença, a agulha sobe e pelo orifício o óleo diesel entra no cilindro sob alta pressão.

Bocal piezoelétrico

Este é o mais recente desenvolvimento na área de sistemas de injeção. É usado principalmente em motores a diesel. Uma das vantagens dessa modificação, em relação à primeira, é que funciona quatro vezes mais rápido. Além disso, a dosagem em tais dispositivos é mais precisa.

O dispositivo de tal bico também inclui uma válvula e uma agulha, mas também um elemento piezoelétrico com um impulsor. O atomizador funciona segundo o princípio da diferença de pressão, como no caso de um análogo eletro-hidráulico. A única diferença é o cristal piezoelétrico, que muda seu comprimento sob tensão. Quando um impulso elétrico é aplicado a ele, seu comprimento se torna mais longo.

O cristal atua no empurrador. Isso move a válvula aberta. O combustível entra na linha e se forma uma diferença de pressão, a partir da qual a agulha abre o orifício para pulverização do óleo diesel.

Tipos de sistemas de injeção

Os primeiros projetos de injetores tinham apenas componentes elétricos parcialmente. A maior parte do projeto consistia em componentes mecânicos. A última geração de sistemas já está equipada com uma variedade de elementos eletrônicos que garantem um funcionamento estável do motor e dosagem de combustível da mais alta qualidade.

Até o momento, apenas três sistemas de injeção de combustível foram desenvolvidos:

• Monoinjeção;
• Multi-injeção;
• Injeção direta.

Sistema de injeção central (injeção única)

Em carros modernos, esse sistema praticamente não é encontrado. Possui um único injetor de combustível, que é instalado no coletor de admissão, assim como o carburador. No coletor, a gasolina é misturada ao ar e, com o auxílio da tração, entra no cilindro correspondente.

O motor do carburador difere do motor de injeção com injeção única apenas porque, no segundo caso, é realizada a atomização forçada. Isso divide o lote em mais partículas pequenas. Isso fornece combustão aprimorada do BTC.

No entanto, este sistema tem uma desvantagem significativa, razão pela qual rapidamente se tornou desatualizado. Como o pulverizador foi instalado muito longe das válvulas de admissão, os cilindros foram enchidos de forma irregular. Este fator influenciou significativamente a estabilidade do motor de combustão interna.

Sistema de injeção distribuída (multi-injeção)

O sistema de injeção múltipla substituiu rapidamente o análogo mencionado acima. Até agora, é considerado o mais ideal para motores a gasolina. Nele, a injeção também é realizada no coletor de admissão, só que aqui o número de injetores corresponde ao número de cilindros. Eles são instalados o mais próximo possível das válvulas de admissão, graças ao qual a câmara de cada cilindro recebe uma mistura ar-combustível com a composição desejada.

O sistema de injeção distribuída possibilitou reduzir a "gula" dos motores sem perder potência. Além disso, essas máquinas são mais consistentes com os padrões ambientais do que as contrapartes do carburador (e aquelas equipadas com uma única injeção).

A única desvantagem de tais sistemas é que devido à presença de um grande número de atuadores, o ajuste e a manutenção do sistema de combustível são bastante difíceis de serem realizados na sua própria garagem.

Sistema de injeção direta

Este é o mais recente desenvolvimento aplicado a motores a gasolina e a gasolina. Quanto aos motores diesel, este é o único tipo de injeção que pode ser utilizado neles.

Em um sistema de combustível direto, cada cilindro possui um injetor individual, como em um sistema distribuído. A única diferença é que os pulverizadores são instalados diretamente acima da câmara de combustão do cilindro. A pulverização é realizada diretamente na cavidade de trabalho, contornando a válvula.

Esta modificação permite aumentar a eficiência do motor, reduzir ainda mais o seu consumo e tornar o motor de combustão interna mais amigo do ambiente devido à combustão de alta qualidade da mistura ar-combustível. Como no caso da modificação anterior, este sistema tem uma estrutura complexa e requer combustível de alta qualidade.

A diferença entre um carburador e um injetor

A diferença mais importante entre esses dispositivos está no esquema de formação do MTC e no princípio de sua apresentação. Como descobrimos, o injetor realiza injeção forçada de gasolina, gás ou óleo diesel e, devido à atomização, o combustível se mistura melhor com o ar. No carburador, a qualidade do vórtice que é criado na câmara de ar desempenha um papel importante.

O carburador não consome a energia gerada pelo gerador, nem requer componentes eletrônicos complexos para operar. Todos os elementos nele são exclusivamente mecânicos e funcionam com base nas leis físicas. O injetor não funcionará sem uma ECU e eletricidade.

O que é melhor: carburador ou injetor?

A resposta a esta pergunta é relativa. Se você comprar um carro novo, não haverá escolha - os carros com carburador já estão na história. Em uma concessionária de automóveis, você só pode comprar um modelo de injeção. No entanto, ainda existem muitos veículos com motor carburador no mercado secundário, e seu número não diminuirá no futuro próximo, pois as fábricas ainda continuam produzindo peças de reposição para eles.

Na hora de decidir o tipo de motor, vale a pena considerar em que condições a máquina será utilizada. Se o modo principal for uma área rural ou uma cidade pequena, a máquina do carburador fará bem o seu trabalho. Nessas áreas, existem poucos postos de serviços de alta qualidade que podem consertar o injetor adequadamente, e o carburador pode ser consertado até mesmo por você (o YouTube ajudará a aumentar o nível de autoeducação).

Já nas grandes cidades, o injetor permitirá que você economize muito (em comparação com o carburador) em condições de arrasto e congestionamentos frequentes. No entanto, tal motor exigirá um determinado combustível (com um número de octanas mais alto do que para um tipo mais simples de motor de combustão interna).

Usando um sistema de combustível de motocicleta como exemplo, o vídeo a seguir mostra as vantagens e desvantagens dos carburadores e injetores:

Injetor x Carburador. O que é melhor? | Voz de Bezdok | MC Garage @MotorcyclistMag

Cuidados com o motor de injeção

A manutenção do sistema de injeção de combustível não é um procedimento tão difícil. O principal é seguir as recomendações do fabricante para a manutenção de rotina:

• Troque o filtro de ar a tempo;
• Não se esqueça de substituir o filtro de combustível fino;
• Verifique periodicamente os contatos do sensor do sistema quanto a contaminação por óleo ou poeira;
• Não conduza com o depósito quase vazio (este é frequentemente o motivo da falha da bomba de combustível);
• Encha o tanque com o combustível correto.

Essas regras simples evitarão desperdícios desnecessários no reparo de elementos defeituosos. Quanto ao ajuste do modo de operação do motor, esta função é realizada pela unidade de controle eletrônico. Somente na ausência de um sinal de um dos sensores no painel de instrumentos o sinal Check Engine se acenderá.

Mesmo com a manutenção adequada, às vezes é necessário limpar os injetores de combustível.

Injetor de lavagem

Os seguintes fatores podem indicar a necessidade de tal procedimento:

• O motor não arranca bem;
• Velocidade de marcha lenta flutuante;
• Dinâmica diminuída durante overclocking;
• O carro ficou mais "glutão".

Basicamente, os injetores estão entupidos devido a impurezas no combustível. Eles são tão pequenos que vazam através dos elementos filtrantes do filtro.

O injetor pode ser lavado de duas formas: leve o carro ao posto de serviço e faça o procedimento no estande ou faça você mesmo com produtos químicos especiais. O segundo procedimento é realizado na seguinte sequência:

• Primeiro, você precisará criar um sistema de combustível alternativo - um pequeno recipiente com combustível ao qual um purificador é adicionado (a concentração da substância é indicada em seu recipiente, mas frequentemente um litro de fluido é projetado para processar 2,5 litros de volume do motor). Outra bomba de combustível é instalada aqui;
• O motor é aquecido até a temperatura operacional;
• Depois disso, você precisa desenergizar a bomba de combustível principal. Para fazer isso, basta remover o fusível;
• Várias vezes é feita uma tentativa de ligar o motor sem bomba. Isso é necessário para que a pressão na linha caia;
• A mangueira de abastecimento de combustível está desconectada;
• A mangueira de retorno deve ser tampada. Para fazer isso, ele é removido da conexão e um parafuso grosso é aparafusado nele;
• Um novo sistema de combustível é conectado;
• O motor dá partida. Ele deve trabalhar por 5 minutos, após os quais fica preso;
• Para que o agente corroa os depósitos nos bicos, é necessário aguardar alguns minutos e ligar o motor de combustão interna novamente;
• Deixe o motor funcionar por cerca de 30 minutos, aumentando periodicamente a velocidade para um valor de 2500 rpm;
• O sistema de combustível alternativo é desconectado e o padrão é conectado;
• O motor é ligado por 10 minutos para remover qualquer resíduo de agente de limpeza;
• Depois de concluído o procedimento, as velas são substituídas por novas.

Deve-se observar que esta limpeza não remove as impurezas do tanque de combustível. Isso significa que, se a causa do bloqueio for um combustível de baixa qualidade, ele deve ser completamente drenado do tanque e abastecido com combustível limpo.

Para saber quão seguro é esse procedimento, veja o vídeo:

Lavar o injetor sem removê-lo com as mãos. Como limpar o sistema de injeção LAVR ML101

Mau funcionamento do injetor comum

Apesar da alta confiabilidade dos injetores e de sua eficiência, quanto mais elementos trabalhados no sistema, maior a probabilidade de falha desse sistema. tal é a realidade, e não contornou os injetores.

Aqui estão os danos mais comuns ao sistema de injeção:

• Falha da bomba de combustível (desgaste natural e combustível de baixa qualidade);
• Quebra de bocais (combustível de baixa qualidade - entupimento, falha de válvula);
• O entupimento do sensor de fluxo de ar de massa (menos freqüentemente seu análogo, o sensor de pressão absoluta, falha);
• Oxidação de conectores eletrônicos;
• Falha do sensor de posição do acelerador de orçamento;
• Canais de aceleração obstruídos;
• O ar vaza para o combustível.

A maioria das avarias leva a um funcionamento instável da unidade de potência. Sua parada total ocorre devido à falha da bomba de combustível, de todos os injetores de uma vez e da falha do DPKV. A unidade de controle tenta contornar o resto dos problemas e estabilizar o funcionamento do motor de combustão interna (neste caso, o ícone do motor acenderá na limpeza).

Vantagens e desvantagens do injetor

As vantagens do injetor incluem:

• Formação mais eficiente da mistura ar-combustível;
• A potência da unidade de potência, em comparação com um motor de carburador com os mesmos parâmetros, é até 10 por cento maior;
• A eletrônica consome combustível de forma mais econômica e distribui o momento de injeção com mais eficiência;
• As emissões do injetor são quase 75% mais ecológicas do que o carburador;
• Maior estabilidade - a eletrônica não precisa ser ajustada com tanta freqüência que os dispositivos mecânicos;
• No inverno, o motor de injeção entra em modo de operação mais rápido - não precisa de aquecimento de longo prazo.

Além das vantagens, este sistema tem desvantagens significativas que não permitem que motoristas com renda modesta dêem preferência ao carburador:

• O custo do próprio sistema, sua manutenção ou reparo é muito mais caro do que os mesmos parâmetros do carburador;
• Para realizar diagnósticos, você precisa de um especialista com equipamentos especiais;
• Eletrônicos ou sensores de motores de injeção raramente falham, mas quando isso acontece, você tem que gastar uma quantia decente para retornar o carro à sua dinâmica anterior;
• O motor equipado com um injetor é seletivo quanto à qualidade do combustível. Se o carburador funcionar perfeitamente silenciosamente com a 92ª gasolina, o injetor precisa de pelo menos 95ª.

O sistema de injeção de combustível provou ser bastante estável e confiável. No entanto, se houver um desejo de atualizar o motor do carburador do seu carro, você deve pesar os prós e os contras.

Vídeo sobre como funciona o injetor

Aqui está um breve vídeo sobre como funciona um motor moderno com um sistema de injeção de combustível:

Sistema de abastecimento de combustível em um veículo de injeção

Perguntas e Respostas:

O que é um injetor em termos simples? De injeção inglesa (injeção ou injeção). Basicamente, é um injetor que borrifa combustível no coletor de admissão ou diretamente no cilindro.

O que significa um veículo de injeção? Este é um veículo que usa um sistema de combustível com injetores que borrifam gasolina / diesel nos cilindros do motor ou coletor de admissão.

Para que serve o injetor no carro? Como o injetor faz parte do sistema de combustível, ele é projetado para atomizar mecanicamente o combustível no motor. Pode ser um injetor de diesel ou gasolina.