Сегодня почти каждый новый автомобиль - инжекторный. Несмотря на то что они дороже в обслуживании, чем карбюраторные машины, в последние годы инжекторные системы с компьютеризированными датчиками показали достаточную чувствительность. точность и надежность, и по сути скомпенсировали свою цену лучшими характеристиками, большей экономией топлива, более чистым выбросом выхлопных газов и большей мощностью. На некоторых моделях анонсировано 95-100%-ное сгорание топлива! Благодаря нововведениям в конструкции системы постоянно совершенствуются и становятся дешевле.
Инжекторные системы слишком сложны для самостоятельной регулировки или ремонта, но, немного зная принцип работы таких систем, вы сможете со знанием дела общаться с механиком, экономя время и деньги.
Системы впрыска топлива нс так новы, как вы думаете. Chevrolet Corvette 1957-го года выпуска комплектовались системой впрыска топлива. В тех первых инжекторных двигателях использовались механические инжекторы ( также называемые форсунками), которые представляли из себя обычный подпружиненный тарельчатый клапанам. В таком двигателе, когда давление топлива в механическом инжекторе достигало заданного уровня, инжектор открывался и впрыскивал топливо во впускной коллектор, где оно смешивалось с воздухом по пути в камеру сгорания.
В современных двигателях используются электронные инжекторы, управляемые компьютером. Транзистор в компьютере (еще называемый драйвером инжектора) включает инжектор, замыкая цепь, что позволяет току течь через соленоид в инжекторе. Подпружиненный клапан открывается, и топливо впрыскивается в двигатель. Время, за которое компьютер подает ток на инжектор, называется длительностью импульса инжектора. Компьютер управляет составом горючей смеси, регулируя длительность импульса. Он изменяет длительность импульса, делая смесь богаче или беднее, основываясь па показаниях разных датчиков, включая температуру охлаждающей жидкости и воздуха, скорость и нагрузку на двигатель, положение дросселя и уровень кислорода в выхлопных газах.
Инжекторы топлива находятся либо в корпусе дросселя (моноинжекторный впрыск топлива), либо во впускном канале (многоточечный впрыск топлива) сразу перед впускным клапаном. В последующих разделах мы рассмотрим каждый тип отдельно.
Моноинжекторный впрыск топлива
Моноинжекторный впрыск топлива — это бескарбюраторная система, которая смешивает топливо с воздухом прямо в дросселе машины, а не впрыскивает его в каждый цилиндр отдельным инжектором (рис. 6.9). Эти системы проще систем многоточечного впрыска и, как правило, дешевле. В некоторых из этих систем используются соленоиды для распыления топлива форсункой в поток воздуха. Вот как работает моноинжекторная система впрыска.
Рис. 6.9. Схема работы моноинжекторной системы впрыска
1. Электрический топливный насос закачивает топливо в дроссельный узел. Дроссельный узел похож на карбюратор и содержит инжектор и регулятор давления топлива.
2. Регулятор давления топлива поддерживает нужное давление топлива и возвращает неиспользованное топливо в бензобак.
3. Блок управления двигателем управляет работой одного или двух инжекторов, встроенных в дроссельный узел. Он с определенной продолжительностью подает электрический ток на соленоид инжектора (регулируя длительность импульса), и топливо впрыскивается под давлением, смешивается с воздухом и по пути в двигатель проходит дроссель.
Многоточечный впрыск топлива
Многоточечный впрыск топлива — это другой тип бескарбюраторной системы. Она создает горючую смесь прямо во впускном канале сразу перед впускным клапаном (рис. 6.10). У машин с многоточечным впрыском топлива для каждого цилиндра предусмотрен отдельный инжектор. Ниже описывается, как работают эти системы.
Рис. 6.10. Схема системы с многоточечным впрыском топлива
1. Электрический топливный насос закачивает топливо в топливную планку, к которой крепятся инжекторы. На топливной планке также может быть регулятор давления топлива, предназначенный для поддержания нужного давления топлива и возвращения неиспользованного топлива в бензобак. Инжекторы, по одному на каждый цилиндр, одной стороной прикреплены к топливной планке, а другой — к впускному каналу двигателя.
2. Блок управления подает импульс определенной длительности на соленоид инжектора, и топливо под давлением впрыскивается во впускной канал перед впускным клапаном.
В некоторых системах многоточечного впрыска топлива установлены инжекторы, которые работают распределенно, т.е. каждый инжектор открывается индивидуально как раз перед открытием своего впускного клапана. Такая система эффективнее системы с одновременно работающими инжекторами и называется многоточечным распределенным впрыском. (Например, если у вас шестицилиндровый двигатель с многоточечным впрыском топлива, работающим одновременно, три из шести инжекторов работают вместе, потом включаются три других инжектора.) К тому же уровень загрязнения у распределенной системы ниже, но такая система требует отдельной электрической цепи для каждого инжектора.
Усовершенствования систем впрыска топлива
Во всех усовершенствованиях систем впрыска топлива есть захватывающая тенденция заменять движущиеся детали неподвижными, а металлические детали — новыми композитными материалами Уменьшая количество механических частей, производители машин надеются уменьшить их себестоимость и создать устройства, менее подверженные поломкам из-за механических перегрузок.
Много лет назад компания Robert Bosch разработала систему впрыска топлива, управляемую воздушным потоком, и назвала ее L-Jetronics. Сначала в этой системе использовалась воздушная заслонка, которая реагировала на воздух, движущийся через дроссель, поворачивая контакт переменного резистора. Таким образом подавался сигнал компьютеру. В зависимости от прошедшего объема воздуха, компьютер регулировал количество впрыскиваемого в цилиндры топлива. Но потом кто-то подумал: "Зачем мучаться с заслонкой, которой нужно две или три десятых доли секунды, чтобы отреагировать на изменения воздушного потока?" Затем последовали системы, использовавшие платиновые провода и акустические волны, а уже потом были разработаны полностью компьютеризированные системы.
Теперь я за упрощение - с тех пор, как мама посоветовала мне купить стиральную машину с меньшим количеством механизмов, мотивируя такую покупку тем, что чем меньше деталей, тем меньше поломок. Но если производители будут и дальше заменять механические детали миниатюрным и компьютерным оборудованием, в конечном счете, открыв капот, мы не найдем там ничего, кроме маленькой черной коробочки! Тогда, если что-то пойдет не так, нам, наверное, понадобятся услуги волшебника, а не механика! Хорошо то, что уменьшение потребления металла, пластика и резины снижает нагрузку на все сокращающийся рынок сырья. Оно также уменьшит количество потребляемой при производстве (и при езде) энергии и количество перерабатывающих заводов для переработки всего изношенного и сломанного хлама, который мы выбрасываем все больше и больше.