Основные элементы топливной системы: инжектор и карбюратор

Топливная система автомобиля обеспечивает его эффективную работу. Понимание основных элементов, таких как инжектор и карбюратор, важно для автолюбителей. В статье рассмотрим компоненты этих систем, их функциональные особенности, а также плюсы и минусы каждого подхода к подаче топлива. Эти знания помогут вам в обслуживании и выборе автомобиля, а также повысят осведомленность о влиянии различных систем на производительность и экономичность транспортного средства.

Инжекторная топливная система

Автомобили сегодня оснащены инжекторными системами, заменившими карбюраторы. Принцип работы инжектора — принудительный впрыск топлива в поток воздуха.

Инжекторные автомобили включают:

• форсунки с рампой;
• вентилируемый топливный бак;
• электрический насос;
• датчик или регулятор давления (РДТ);
• топливная магистраль для подачи и слива топлива;
• фильтры (ФТО).

Эксперты в области автомобильной техники отмечают, что инжектор и карбюратор представляют собой два ключевых элемента топливной системы, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Инжектор, как более современное решение, обеспечивает точное дозирование топлива, что способствует лучшей экономии и снижению выбросов вредных веществ. Он также позволяет более эффективно адаптироваться к изменяющимся условиям работы двигателя. В то же время карбюратор, хотя и устаревшая технология, все еще ценится за свою простоту и надежность. Многие механики отмечают, что карбюраторы легче обслуживать и ремонтировать, что делает их привлекательными для владельцев старых автомобилей. Таким образом, выбор между инжектором и карбюратором зависит от конкретных потребностей и предпочтений автовладельца.

Инжектор vs Карбюратор. Что Лучше? | Голос Бездока | MC Garage @MotorcyclistMag

Форсунка – главный элемент инжекторной ТС

Форсунка – конструктивный элемент ТС, называемый инжектором. Дозирует подачу бензина или солярки, распыляет горючее в камере сгорания и принимает непосредственное участие в образовании ТВС (горючей смеси).

Форсунка применяется сегодня, как на бензиновых ТС, так и на дизельных. Более современные модели авто оснащаются форсунками с электронным управлением.

Сами форсунки классифицируются, что обусловлено разными вариантами впрыска. В ходу пьезоэлектрические (ПЭФ), электрогидравлические (ЭГФ) и электромагнитные форсунки (ЭМФ).

ЭМФ имеют следующие особенности:

• ставят их, как правило, на бензиновые силовые агрегаты;
• они имеют довольно несложную конструкцию.

ЭГФ отличается следующими характеристиками:

• ставят на дизельные силовые агрегаты, оборудованные, в том числе, передовой системой Коммон Райл;
• принцип функционирования базируется на канонах давления топливной жидкости.

ПЭФ – самые совершенные в конструктивном плане форсунки:

• устанавливается на дизельных агрегатах, оборудованных Коммон Райл;
• быстрее всех остальных форсунок срабатывает и имеет потенциал несколько раз подряд впрыскивать горючее (по сравнению, пьезофорсунка в 4 раза быстрее ЭМФ);
• совершеннее ПЭФ и в плане точности дозировки впрыскиваемого горючего;
• пьезофорсунка по своему принципу действия напоминает ПГФ.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о инжекторах и карбюраторах в топливной системе:

1. Принцип работы: Карбюраторы работают по принципу создания разрежения, которое заставляет топливо поступать из резервуара в воздушный поток. Инжекторы, в свою очередь, используют высокое давление для распыления топлива непосредственно в камеру сгорания, что обеспечивает более точное дозирование и лучшее смешивание с воздухом.

2. Эффективность: Инжекторы обеспечивают более высокую эффективность сгорания и меньшие выбросы вредных веществ по сравнению с карбюраторами. Это связано с тем, что инжекторы могут точно регулировать количество подаваемого топлива в зависимости от условий работы двигателя, что делает их более предпочтительными для современных автомобилей.

3. История: Карбюраторы были основным элементом топливных систем автомобилей на протяжении большей части 20 века, но с развитием технологий инжекторы начали активно внедряться в 1970-х годах. Сегодня большинство современных автомобилей используют инжекторные системы, так как они обеспечивают лучшую производительность и экономию топлива.

Инжекторная система питания устройство принцип работы основные неисправности

Топливный бак

Бак — это резервуар для хранения топлива, откуда оно поступает в систему автомобиля. В инжекторных транспортных средствах установлен топливный насос, который подает топливо под давлением в магистраль.

Бак обычно располагается перед задней осью, под задним сиденьем, чтобы находиться вне зоны возможной деформации при столкновениях.

Объем топливного бака определяется в зависимости от назначения автомобиля и должен обеспечивать пробег на одной заправке не менее 300-400 километров.

Фиксация бака осуществляется ленточными хомутами. Нижняя часть защищена металлическим кожухом от механических повреждений. Для снижения нагрева применяются теплоизоляционные прокладки.

Бак может быть изготовлен из стали, алюминия или пластика. Пластиковые баки из полиэтилена высокой плотности становятся всё более распространёнными благодаря легкому весу, компактности и высокой вместимости. Пластик не подвержен коррозии.

Недостатком пластиковых баков является проницаемость, поэтому их часто изготавливают многослойными. В некоторых конструкциях поверхность обрабатывается фтором для предотвращения утечек.

Топливные баки различаются в зависимости от модели автомобиля, конструкции, типа двигателя, климатических условий и других факторов.

Топливная рампа

Обязательный элемент инжекторной ТС. Представляет собой кусок полой трубки с закрытыми концами и наличием отводов для подключения трубок меньшего диаметра. Последние предназначены для подачи горючего к форсункам.

Топливная рампа, как и ТНВД, является элементом, который «достался» бензиновому агрегату от дизеля. Топливная рампа используется во всех ТС, в которых задействован распределённый впрыск.

Устанавливается рампа на впускной коллектор ДВС. Помимо отводящих трубок, в рампе есть специальный выход с клапанным штуцером для соединения с манометром. Таким образом, при ремонтных работах можно проверять давление топливной жидкости, делать анализ. Пробка с резинкой предусмотрена для предотвращения попадания грязи.

Материал, из которого делается топливная рампа – сталь, не имеющая швов. Трубка способна выдержать высокие давления. Например, на дизельных автомобилях, оснащённых системой Коммон Райл, давление бывает очень высоким.

Тем самым, основное предназначение топливной рампы – подавать горючее, распределяя его по форсункам. Сначала жидкость поступает в самый дальний цилиндр двигателя, а затем по другим форсункам. Некоторые конструкции предусматривают подогрев бензина или солярки перед распылением. Это улучшает свойства горючего, в тёплом виде оно лучше распыляется.

Какие бывают виды впрыска в бензиновом и дизельном двигателе, чем отличаются и какой впрыск лучше

Топливный насос (электрический)

По праву его называют «сердцем» двигателя. В случае поломки его можно заменить или отремонтировать.

В инжекторных системах используется электрический насос, который также устанавливают на дизельные автомобили. Он размещается в топливном баке, что обеспечивает стабильную работу, хотя усложняет ремонт и чистку. Опытные водители освоили быструю демонтаж насоса.

Преимущества такого расположения включают отсутствие дополнительной всасывающей линии, необходимой для механических насосов, а также меньшую вероятность перегрева и более быстрое охлаждение.

Внутри насоса или рядом с ним установлен фильтр грубой очистки и сетка. Насос включает поплавок для определения уровня топлива, клапаны и механизм для заборки горючего. Он способен поддерживать давление до 4 атм, что достаточно для нормальной работы автомобиля.

Электрические насосы бывают разных видов. Например, на ВАЗ «девятке» устанавливается электронасос центробежного типа, ключевым элементом которого является реле, срабатывающее при получении сигналов от электронного блока управления.

Регулятор давления

В инжекторных системах количество впрыскиваемой топливной жидкости напрямую зависит от нескольких составляющих. Чтобы учитывать все эти факторы и точно рассчитать количество горючего, был придуман регулятор давления.

РДТ сконструирован таким образом, чтобы содействовать несоответствию показателей давления. Избыток бензина или солярки после его расчёта возвращается обратно в топливный бак. Чтобы точнее рассчитывать показатели с учётом разницы, РДТ устанавливается в конце топливной рамы.

ТС бывают с рециркуляцией топлива и без рециркуляции. В последнем случае РДТ устанавливается в топливном баке.

В состав РДТ входит пружина, клапан с держателем, мембрана, соединитель с впускным коллектором, выход для слива топлива обратно в бак. Благодаря мембране РДТ делится внутри на две камеры: топливную и пружинную.

Принцип действия РДТ можно представить так. На мембрану оказывает воздействие снизу давление топливной жидкости, а сверху – давление пружины и разряжение впускного клапана. Как только давление горючего превышает усилие, создаваемое пружиной, клапан открывается, бензин поступает.

Топливная магистраль

Основные компоненты системы: подающие шланги и «обратка». Подающие трубки переносят топливную жидкость от насоса к рампе, а «обратка» возвращает горючее в бак.

Топливоприводы — это система трубок и шлангов для транспортировки бензина или дизельного топлива к системе смесеобразования. Эти «кровеносные сосуды» автомобиля обеспечивают подачу топлива и возврат излишков в бак.

Шланги должны быть эластичными и прочными для эффективной циркуляции топлива. На многих иномарках вместо гибких резинок используются металлические трубки.

На автомобилях ВАЗ применяются комбинированные трубопроводы, основанные на резиновых шлангах, которые адаптируются к смещениям топливной рампы и других деталей во время движения.

Функции топливной магистрали включают:

• соединение элементов автомобиля;
• компенсацию смещений элементов во время движения;
• подачу топлива из бака в топливную рампу и обратно.

ФТО

Фильтр тонкой очистки или ФТО способен задерживать мелкие частички, менее 60 мкм. Они незаметны глазу человека, пропускаются сеткой, расположенной в электрическом насосе.

ФТО располагается отдельно, часто под порогом автомобиля или под капотом, врезается в топливную магистраль.

Фильтры тонкой очистки бывают разные: неразборного типа, разборного типа, фильтр для инжекторных систем. Последний мы и рассмотрим. Такой ФТО кроме своей основной задачи по задерживанию мелких твёрдых частичек, должен выдерживать давление. По этой причине ФТО для инжекторных систем делается с более прочным корпусом. Как правило, фильтры изготавливаются либо из прочного алюминия, либо из стали. Используется сварка или завальцовка.

Удобно, если фильтр оснащён прозрачным корпусом. В этом случае появляется возможность визуально оценить степень загрязнения фильтрующего элемента, выявить конкретные неисправности.

Примечательны особенности фильтров для дизельных силовых агрегатов. Они должны быть изготовлены так, чтобы никаким образом не пропускать влагу. Особенности дизельных ФТО определяются свойствами солярки, которая может изменяться в зависимости от разных температур. Так, во время холода возникает опасность блокировки оборудования из-за кристаллизации парафинов. Чтобы исключить эту особенность, в фильтрующий элемент добавляют подогрев.

Карбюраторная топливная система

Несмотря на устаревшую конструкцию, карбюраторные автомобили все еще встречаются в некоторых моделях. Основная особенность карбюраторной системы — образование топливно-воздушной смеси в карбюраторе. Готовая смесь поступает в двигатель для воспламенения и сгорания.

Принцип работы карбюраторных автомобилей таков: топливо из бака подается в карбюратор с помощью насоса. В некоторых случаях возможно самотечное поступление топлива, но для этого карбюратор должен находиться ниже уровня бака. В современных автомобилях такая схема не используется.

Топливный фильтр очищает горючее, удаляя механические примеси и воду.

Воздух, необходимый для топливной смеси, поступает в карбюратор через воздушный фильтр, который очищает его от пыли и частиц. Важно следить за состоянием фильтра и заменять его вовремя. Смешивание воздуха с топливом происходит в смесительной камере. Воздух проходит через фильтр, попадает в камеру смешивания и затем через дроссельную заслонку направляется во впускной коллектор.

Плюсы и минусы систем

Таким образом, инжекторная ТС устанавливается на все современные бензиновые ДВС. Постепенно вытесняет, если уже не вытеснила карбюраторную систему. Последняя, как ни странно, тоже имеет свои преимущества, поэтому её применение продолжается.

Сравнение эффективности инжекторной и карбюраторной систем

Инжекторные системы, как правило, обеспечивают более точное дозирование топлива. Это достигается благодаря использованию электронных датчиков и управляющих блоков, которые контролируют количество подаваемого топлива в зависимости от условий работы двигателя. В результате инжекторные системы способны обеспечить более полное сгорание топлива, что приводит к увеличению мощности и снижению расхода топлива. Кроме того, инжекторы могут адаптироваться к различным условиям эксплуатации, что делает их более универсальными.

С другой стороны, карбюраторные системы работают на основе механического принципа, где топливо смешивается с воздухом в карбюраторе до поступления в цилиндры двигателя. Хотя карбюраторы могут быть проще в конструкции и обслуживании, они менее эффективны в плане точности подачи топлива. Это может привести к неравномерному сгоранию и увеличению выбросов вредных веществ в атмосферу. Кроме того, карбюраторы могут испытывать трудности с настройкой при изменении условий эксплуатации, таких как температура и высота над уровнем моря.

Сравнивая экономичность, инжекторные системы обычно показывают лучшие результаты. Они способны снизить расход топлива на 10-20% по сравнению с карбюраторными системами, что делает их более привлекательными для владельцев автомобилей, стремящихся сократить эксплуатационные расходы. Также стоит отметить, что инжекторы обеспечивают более низкий уровень выбросов CO2 и других вредных веществ, что делает их более экологически чистым вариантом.

Однако карбюраторы имеют свои преимущества, особенно в условиях, где требуется простота и надежность. Они менее подвержены сбоям и могут быть легче отремонтированы в полевых условиях. Это делает их популярными в некоторых типах автомобилей, особенно в старых моделях и мотоциклах.

В заключение, выбор между инжекторной и карбюраторной системами зависит от множества факторов, включая тип транспортного средства, условия эксплуатации и предпочтения владельца. Инжекторные системы, безусловно, предлагают более высокую эффективность и экономичность, в то время как карбюраторы могут быть предпочтительнее в определенных ситуациях благодаря своей простоте и надежности.

Вопрос-ответ

В чем основные отличия между инжектором и карбюратором?

Инжектор использует электронное управление для точного впрыска топлива в цилиндры двигателя, что обеспечивает более эффективное сгорание и экономию топлива. Карбюратор же работает на основе механических принципов, смешивая воздух и топливо в определенных пропорциях, что может привести к менее точному контролю и большему расходу топлива.

Каковы преимущества использования инжектора в современных автомобилях?

Инжекторы обеспечивают более высокую производительность двигателя, снижают уровень выбросов вредных веществ и улучшают экономию топлива. Кроме того, они позволяют двигателю работать в различных условиях, адаптируясь к изменениям нагрузки и температуры.

Можно ли заменить карбюратор на инжектор в старом автомобиле?

Теоретически, замена карбюратора на инжектор возможна, но требует значительных модификаций. Это включает в себя установку новых компонентов, таких как топливный насос, система управления двигателем и датчики. Также необходимо учитывать, что такая модификация может потребовать дополнительных затрат и времени на настройку.

Советы

СОВЕТ №1

При выборе между инжектором и карбюратором, учитывайте свои потребности и стиль вождения. Инжекторы обеспечивают более точное дозирование топлива и лучшую экономию, что делает их идеальными для городских условий. Карбюраторы, в свою очередь, могут быть проще в обслуживании и ремонте, что может быть плюсом для владельцев старых автомобилей.

СОВЕТ №2

Регулярно проверяйте состояние топливной системы, включая инжекторы и карбюраторы. Загрязненные инжекторы могут привести к ухудшению работы двигателя, а карбюраторы требуют периодической чистки для поддержания оптимальной производительности. Не забывайте о замене фильтров и использовании качественного топлива.

СОВЕТ №3

Если вы планируете модификации своего автомобиля, учитывайте, как они повлияют на топливную систему. Например, установка более мощного двигателя может потребовать замены инжекторов на более производительные или перенастройки карбюратора для обеспечения правильного соотношения воздух-топливо.

СОВЕТ №4

Обратитесь к профессионалам для диагностики и настройки топливной системы, если заметили проблемы с работой двигателя. Неправильная настройка может привести к повышенному расходу топлива и снижению мощности, поэтому лучше доверить это дело специалистам.

Инжекторные системы, как правило, обеспечивают более точное дозирование топлива. Это достигается благодаря использованию электронных датчиков и управляющих блоков, которые контролируют количество подаваемого топлива в зависимости от условий работы двигателя. В результате инжекторные системы способны обеспечить более полное сгорание топлива, что приводит к увеличению мощности и снижению расхода топлива. Кроме того, инжекторы могут адаптироваться к различным условиям эксплуатации, что делает их более универсальными.

С другой стороны, карбюраторные системы работают на основе механического принципа, где топливо смешивается с воздухом в карбюраторе до поступления в цилиндры двигателя. Хотя карбюраторы могут быть проще в конструкции и обслуживании, они менее эффективны в плане точности подачи топлива. Это может привести к неравномерному сгоранию и увеличению выбросов вредных веществ в атмосферу. Кроме того, карбюраторы могут испытывать трудности с настройкой при изменении условий эксплуатации, таких как температура и высота над уровнем моря.

Сравнивая экономичность, инжекторные системы обычно показывают лучшие результаты. Они способны снизить расход топлива на 10-20% по сравнению с карбюраторными системами, что делает их более привлекательными для владельцев автомобилей, стремящихся сократить эксплуатационные расходы. Также стоит отметить, что инжекторы обеспечивают более низкий уровень выбросов CO2 и других вредных веществ, что делает их более экологически чистым вариантом.

Однако карбюраторы имеют свои преимущества, особенно в условиях, где требуется простота и надежность. Они менее подвержены сбоям и могут быть легче отремонтированы в полевых условиях. Это делает их популярными в некоторых типах автомобилей, особенно в старых моделях и мотоциклах.

В заключение, выбор между инжекторной и карбюраторной системами зависит от множества факторов, включая тип транспортного средства, условия эксплуатации и предпочтения владельца. Инжекторные системы, безусловно, предлагают более высокую эффективность и экономичность, в то время как карбюраторы могут быть предпочтительнее в определенных ситуациях благодаря своей простоте и надежности.