Да и дело тут было отнюдь не в амбициях или желании пустить пыль в глаза потребителю: классическая система питания никак не соответствовала двум важнейшим критериям – стабильности настроек и нормам токсичности.
Даже вполне современный по тем временам Солекс нельзя было сравнить с так называемым «инжектором», ведь он не «умел» готовить одинаково сбалансированную по составу топливно-воздушную смесь при разных условиях работы мотора, да и не отличался особой надежностью, требуя регулярной чистки и настройки.
В то время как на Западе негласной нормой считалось хотя бы пять лет и 80 000 км без вмешательства в систему питания, не считая регламентной замены фильтров.
Даже беглый анализ показал, что наивысшей стабильностью характеристик и «чистотой выхлопа» обладает именно система питания с электронным блоком управления двигателем, а не механический или электромеханический инжектор.
В мире на тот момент существовало немало разновидностей впрыска, и без должного опыта инженерам было непросто принять решение – на каком же именно варианте остановиться? Однако склонялись они именно к электронному управлению, как наиболее прогрессивному и эффективному.
Перспективную систему питания планировали не только (и не столько) для модернизации еще нестарых автомобилей восьмого семейства, сколько для будущей «десятки».
Её выпуск планировали начать на стыке восьмидесятых и девяностых годов, и оставаться с устаревшим карбюратором было просто нельзя – особенно если учитывать планы нацеливаться на западный рынок, где «инжектор» давно перестал быть диковинкой, а стал обычным явлением на товарных автомобилях.
Вдобавок на ВАЗе уже тогда в качестве оптимального решения для ВАЗ-2110 рассматривали многоклапанную головку с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, а оптимизировать процессы сгорания в таком моторе при наличии обычной системы питания было практически невозможно.
В общем, все сводилось к тому, что внедрение впрыска топлива с электронным управлением при запуске следующей модели является одной из основных задач.
Причем было решено не только перевести на «инжектор» версии с 16-клапанной головкой, но и оснастить впрыском обычный восьмиклапанный двигатель объемом 1,5 л, известный под индексом ВАЗ-21083.
Не стоит забывать, что в те «золотые» годы экспорт вазовских автомобилей иногда достигал 40% от общего объема выпуска – а это, как известно, доход в виде такой желанной для завода валюты, и грядущее ужесточение экологических норм в Европе для ВАЗа стало бы просто губительным.
Не зря ведь экспортные модификации еще с середины восьмидесятых оборудовались системами снижения токсичности отработавших газов – в том числе и с каталитическим нейтрализатором.
Впрочем, «кат» был сам по себе не очень эффективен, ведь даже с учетом дополнительной электроники обычный карбюратор получался «слабым звеном» системы по простой причине – он готовил смесь менее точно и стабильно, чем это требовалось.
Совместная работа
Ведущими игроками на рынке разработки систем впрыска в то время были три компании – Bosch, Siemens и General Motors. Предварительные переговоры закончились заключением контракта с GM по простой причине – «джиэм» имел больше опыта и мог предложить максимальный спектр услуг «под ключ».
Первой впрысковый двигатель 2111 «примерила» Lada Baltic. Компоненты GM выдаёт характерный дизайн ДМРВ между корпусом воздухофильтра и патрубком впуска.
Что же должны были сделать специалисты General Motors в рамках контракта? Во-первых, разработать и адаптировать под вазовские моторы впрыск топлива, который бы отвечал нормам Евро-1 и США-93.
Во-вторых, для экспортных автомобилей «джиэмовцы» должны были поставить более полумиллиона (!) комплектов систем питания.
И, наконец, итогом работы предполагалось приобретение соответствующих лицензий с последующим выпуском компонентов на советских (а в новых реалиях – российских) заводах.
 |
 |
Тип системы питания на Lada Baltic подчеркивал оригинальный шильдик «injection», расположенный на задней двери слева под надписью «LADA»
Уже в 1993 году GM начал поставки комплектов центрального впрыска (так называемого моноинжектора) для Жигулей и Нивы, а впоследствии – и систем распределённого впрыска для Лады Самары. Увы, по объективным экономическим причинам в непростое для новой страны время за шесть лет удалось поставить на конвейер лишь 115 тысяч комплектов вместо запланированных изначально 540 тысяч.
В тот момент на ВАЗе поняли, что нельзя опираться лишь на одного зарубежного партнера и решили подписать в 1995-м контракт и с фирмой Bosch.
Это позволило освоить как разработку, так и производство еще одной системы питания, известной впоследствии, как «бошевская».
Разумеется, работы по принципиально новой системе питания потребовали длительного пребывания в зарубежных командировках ведущих по проекту специалистов ВАЗа, некоторые из которых занимались этой темой в США по три-четыре года подряд.
На ранних «инжекторах» стояли контроллеры GM импортного производства
В ходе работы над «инжектором» на новую систему питания пытались перевести и такие экзотичные модификации, как 1,1-литровый двигатель ВАЗ-21081.
Однако впоследствии было принято решение о том, что малокубатурные модификации «трогать» не стоит, и вазовские конструкторы вместе с зарубежными специалистами сосредоточились на моторах объемом 1,5-1,6 л – как жигулевских, так и «зубильных».
А 16-клапанный мотор 2112 должен был стать первым в истории ВАЗа, конструкция которая изначально была «заточена» лишь под электронную систему питания с распределенным впрыском.
Еще в ходе ранних экспериментов над классическими моторами оказалось, что установка каталитического нейтрализатора сильно ухудшает показатели двигателя по мощности и крутящему моменту, поэтому система питания должна была обеспечивать максимальный КПД, чтобы минимизировать «экологические» потери энерговооруженности, неизбежные в любом случае.
На Самаре с так называемой низкой панелью контроллер впрыска разместили на полке под «бардачком»
Система впрыска топлива с электронным управлением была вполне распространенной (но при этом современной) концепцией.
Электронный блок управления получал информацию от пары десятков датчиков, на основании которых и строилась коррекция топливно-воздушной смеси, а также остальные параметры – время открытия форсунок, угол опережения зажигания, количество подаваемого в цилиндры воздуха, топлива и так далее.
Основную «работу» при этом проделывали несколько важнейших датчиков – например, датчик положения коленчатого вала (без него двигатель вообще не заведется!) и датчик массового расхода воздуха.
Важнейшее преимущество вазовского впрыска, как и большинства подобных систем – «живучесть».
Если не отказал электрический бензонасос или «стратегический» датчик ДПКВ и не сгорел контроллер ЭБУ или модуль зажигания, то система худо-бедно, но будет работать даже при отказе нескольких датчиков, перейдя в аварийный режим и работая по альтернативным алгоритмам управления с использованием неких «усредненных» показателей, зашитых в программу.
Сложности
Но гладко было только на бумаге. Освоить столь сложную систему, когда промышленный гигант СССР уже почил в бозе, стало для ВАЗа непростой задачей. Впрочем, при интеллектуальной поддержке зарубежных партнеров с ней вполне справились – по крайней мере, «инжектор» уже к концу девяностых годов стал не просто работоспособной, но и вполне серийной системой питания для ВАЗов.
 |
 |
Датчик массового расхода воздуха – один из самых дорогих компонентов системы питания с распределённым впрыском
Конечно, многое пошло «не так и не туда». Попытки привлечь к производству «оборонку» так и закончились ничем, да и работа в Штатах была закончена еще в 1994 году – до постановки впрыска на конвейер.
Кроме впрысковой версии мотора объемом 1,1 л, в итоге так и не удалось освоить 16-клапанную версию Самары, хотя адаптация агрегата 2112 к кузову 21093 была проведена еще на ранних стадиях работы по впрыску.
Лишь намного позднее многоклапанный мотор все же встал под капот Самары в заводском исполнении – точнее, «околозаводском», от компании «Супер-Авто».
Для поглощения топливных паров предусмотрено специальное устройство – адсорбер
Некоторые компоненты пришлось оставить импортными – например, датчик кислорода, форсунки и ДМРВ. Блоки под заказ выпускали на Bosch, а со временем были освоены и контроллеры отечественного производства. Остальные же компоненты (датчики, впуск, выпуск и система подачи топлива из бака) были освоены почти самостоятельно.
 |
При наличии некоторых версий БК, считывать ошибки и обнулять их на впрысковом двигателе ВАЗ можно прямо с «бортовика»! Разъем OBD-2 так называемой К-линии: именно сюда нужно подключаться для диганостики «вазоинжектора»
Еще в процессе работы в США вазовские конструкторы поняли, что американский подход к настройке некоторых компонентов (в частности, датчика системы детонации) на малолитражном двигателе ВАЗ, да еще в российских реалиях, не совсем оптимален. Именно поэтому вместо «защитной» функции на него возложили активную борьбу с детонацией путём индивидуального управления углами зажигания на основании показателей датчика.
Первая товарная партия из нескольких тысяч ВАЗ-21082 с российским контроллером Январь-4 и сборной солянкой из компонентов GM и Bosch была выпущена в 1996 году. Она соответствовала действовавшим на тот момент в РФ нормам токсичности, поэтому не имела катализатора и лямбда-зонда.
При практических испытаниях выяснилось, что ресурс отдельных элементов (тех же форсунок, бензонасоса и свечей зажигания) сильно зависит от качества бензина, а хлебнув «этила», можно было гарантированно угробить каталитический нейтрализатор или «нежный» лямбда-зонд.
Именно поэтому в конце девяностых – начале двухтысячных годов новомодной системы питания многие российские автомобилисты боялись, как огня.
Усугубляло ситуацию то, что на коленке впрыск не продиагностируешь, а загоревшийся на ВАЗе индикатор «проверь двигатель» (check engine) в то время вгонял в ступор даже опытных механиков.
Еще один «бонус» от электронного управления системой питания – заводская «противоугонка», так называемый иммобилайзер
Благодаря и вопреки
Однако остановить прогресс невозможно.
Поскольку концептуально вазовский впрыск на моторах 2111/2112 получился весьма удачным (сказывалось участие таких грандов, как Porsche, Bosch и GM), заводчанам требовалось лишь подтянуть качество изготовления отдельных компонентов у смежников, а потребителям – адаптироваться к новой системе питания, лишенной привычного «подсоса» и прочих «ручных подкачек».
Двигатель 2111 – не самый экономичный, но тяговитый и практичный
Пример из жизни: в начале двухтысячных на завод обратился владелец Нивы с моновпрыском, у которого износилась центральная форсунка. Как оказалось, к тому моменту он без каких-либо проблем с системой питания проехал на своей машине свыше 200 тысяч километров!
Распределённый впрыск «сдружили» и с двигателем классики, который ведёт свою родословную еще от ВАЗ-2101 1970 года
Сравнивать 16-клапанный мотор с обычным «восьмерочным» не имело смысла – увеличение числа клапанов в два раза поднимало максимальную мощность при прочих равных условиях как минимум на 10-15%, да и по характеру многоклапанный мотор с высокой степенью сжатия был более «крутильным» и «верховым», то есть приветствовал работу на оборотах в зоне максимальной мощности, а не крутящего момента. Однако оказалось, что с новой системой питания и проверенный временем «восемьдесят третий» мотор стал гораздо тяговитее и эластичнее – ведь максимальный крутящий момент не только вырос со 106 до 116 Нм, но и стал достижим на более низких оборотах (3 000 об/мин против 3 500 об/мин у мотора 21083). Вдобавок оказалось, что с новой системой питания мотор избавился от «температурной зависимости» и «поехал» даже в непрогретом состоянии. Если «зубило» и раньше славилось боевым характером, то с впрысковым мотором оно стало куда более «покладистым», избавившись от непонятной нервозности Солекса.
На ВАЗах с Евро-2 стоял один катализатор – под днищем. На машинах с Евро-3 и выше к нему прибавился так называемый катколлектор
«Инжектор» открывал ворота в мир «чипованного волшебства» : «поколдовав» с настройками ЭБУ, можно было привить двигателю требуемый характер – сделать его еще более тяговитым на низах или, напротив, ценой «экологии» поддать лошадиных сил. Действительно, всесильная электроника позволила реализовать потенциал всего «железа», заложенный десятилетием ранее еще инженерами Porsche.
Но, в отличие от брутально-спортивных вариантов на сдвоенных горизонтальных «веберах», впрысковый мотор Самары при этом оставался «паинькой» по экономичности и экологичности. Для производителя было также очень важно, что разработанные совместно с иностранцами и выпущенные серийно компоненты впрыска после сборки системы на двигателе не требовали тщательной настройки и калибровки «по месту».
Победоносной поступью
Нет ничего удивительного в том, что впрыск стремительно набирал обороты как на переднем приводе, так и на классике.
Разумеется, первым архаичный карбюратор исчез из-под капотов «десятки» и Самары, ну а к середине двухтысячных стало ясно, что новые экологические требования (минимум Евро-2) можно выполнить, только полностью отказавшись от прежней системы питания.
Свои последние конвейерные дни вазовский карбюратор доживал уже на чужбине – в соседней Украине, где нормы токсичности Евро-2 вступили в силу лишь в 2006 году.
Именно в то время выпуск новых автомобилей ВАЗ с «карбом» был полностью прекращен, а уже в следующем, 2007-м, АВТОВАЗ перешел на нормы Евро-3, что, в свою очередь, привело к прекращению выпуска полуторалитрового мотора ВАЗ-2111, соответствующего нормам токсичности Евро-2.
Двигатель 2111 объемом 1,5 л легко отличить от более поздних модификаций по легкосплавному впускному коллектору. У 1,6-литрового восьмиклапанника модуль впуска выполнен из пластика
Появившиеся весной 2007 года Самары украинского производства даже с новым двигателем 11183-20 соответствовали старым нормам Евро-2
Изначально у дроссельной заслонки был обычный механический привод – с помощью тросика
С января 2007 года под капотом российских Самар появился двигатель объемом 1,6 л, соответствовавший более жестким нормам Евро-3, который впоследствии получил такой девайс, как электронную педаль газа без жесткой механической связи с дроссельной заслонкой. Тем не менее концепция системы питания двигателей ВАЗ по сегодняшний день остаётся неизменной – это распределённый впрыск топлива с электронным управлением.
С какого года инжектор на «ниве» заставил уйти в прошлое предыдущую модель? плюсы и минусы такой машины по сравнению с карбюраторной версией
- 20 Ноября, 2020
- Автомобили
- Татьяна Родина
«Нива» является, наверное, самым известным советским и российским внедорожником. Этот автомобиль был представлен еще в 70-х годах прошлого века и производят его до сих пор. В настоящее время новые «Нивы» выпускаются с инжекторными двигателями. Тем не менее на рынке подержанных машин встречается и много моделей с карбюратором. Рассмотрим, с какого года пошли «Нивы» с инжектором.
Хронология изменений
Прежде чем выяснять, с какого года выпускается инжекторная «Нива», рассмотрим этапы ее модернизации. Вместе с 1,6-литровым двигателем на «Ниву» устанавливали стандартную четырехступенчатую коробку передач. Чтобы увеличить тяговые качества, изначально применяли главные пары с числом 4,44. Но вскоре их заменили на 4,3, а с середины 80-х, чтобы увеличить экономичность, решено было остановиться на 4,1. В таком виде «Нива» существовала до 1994 года, а потом произошла самая серьезная ее модернизация за все время.
В 1994 году выпустили множество переходных модификаций, имеющих различные индексы, но все же в качестве базовой остановились на версии ВАЗ-21213 с карбюраторным мотором 1,7 литра (именно эта модель представлена в основном сейчас на рынке подержанных автомобилей).
Еще через год появляется модель с инжектором ВАЗ-21214 и две «вытянутые» на 0,5 м машины 2129 и 2130. Таким образом, ответом на вопрос, с какого года инжектор на «Ниве», будет 1995 год.
Технические характеристики «Нивы» с карбюратором
В самом начале производства двигателем для «Нивы» стал тот, который устанавливали на классические «Жигули». Мотор оставался тем же, но был увеличен объем камеры сгорания.
Первый советский внедорожник получил мотор 2121, рабочий объем которого составлял 1580 кубических сантиметров. Этот двигатель мог развить мощность до 80 лошадиных сил. Автомобиль разгонялся с 0 до 100 километров в час за 21 секунду, но расход топлива был неприлично большим. В паспортных данных эта цифра составляла 13,1 литра, но реальность говорила о том, что она сильно занижена.
Через несколько лет машину начали укомплектовывать более современным мотором. Новый двигатель носил индекс 21213. Его рабочий объем составлял 1690 кубических сантиметров, а мощность — 83 лошадиные силы. Разгон до 100 километров в час уменьшился до 18 секунд.
«Нива» с инжектором
В 2005 году новшества коснулись всех моделей ВАЗ. Это касается и ответа на вопрос, с какого года «Нива» с инжектором появилась во всех автосалонах страны.
Автомобиль начали укомплектовывать двигателем с индексом 21214. Будучи бензиновым агрегатом с объемом в 1690 кубических сантиметров, он мог похвастаться той же мощностью и скоростью разгона, как и его предыдущий карбюраторный собрат. Но расход топлива удалось снизить на 1,5 литра.
В настоящее время завод выпускает «Ниву» с мотором 21214-28. Двигатель подходит под стандарт «Евро-4», с рабочим объемом в 1774 кубических сантиметра и мощностью 92 лошадиные силы. Разгон до 100 километров в час происходит за 17 секунд, а расход составляет менее 10 литров топлива.
Карбюратор или инжектор
Какого периода «Ниву» можно рассматривать для покупки? Таким вопросом задаются многие автолюбители. Здесь важно знать, с какого года инжектор на «Ниве» стал основным для автопроизводителя.
Первую версию принято считать более устаревшей. Карбюраторный мотор устроен просто, но многие жалуются на его ненадежность. Его механизмы важно периодически разбирать и чистить, а также регулировать.
Плюсами карбюраторной версии являются возможность самостоятельного ремонта и использования любого топлива и дешевизна в обслуживании. Но недостатков у нее больше. Это и становится основной причиной, почему те, кто думает о покупке данного автомобиля на вторичном рынке, интересуются, с какого года инжектор на «Ниве» заменил карбюратор.
Модели с карбюраторным мотором демонстрируют низкую надежность и меньшую производительность, сильно зависят от температуры окружающей среды, при этом не являясь экономными при расходе топлива.
Поэтому, казалось бы, эта простая и ремонтопригодная версия вряд ли понравится современному водителю.
Плюсы
С какого года «Нивы» 2121 с инжектором можно рассматривать для покупки? С 2005-го. Они обладают рядом преимуществ:
- имеют стабильную работу двигателя;
- обладают большей производительностью и резвостью;
- позволяют забыть о плавающих оборотах, которые были настоящей «болезнью» у карбюраторных версий;
- обладают меньшим расходом топлива;
- не зависят от капризов погоды;
- более надежны в эксплуатации.
Недостатки «Нивы» 4х4 с инжектором
С какого года началось производство более надежных моделей, вы уже знаете, но есть ли у них недостатки? Их, на самом деле, совсем немного:
- Из-за того, что более новая система может похвастаться большим количеством электроники, автовладельцы иногда сталкиваются с неисправными контрольными датчиками.
- Если расход топлива увеличился, нужно обратить внимание на датчик расхода воздуха.
- Если двигатель не выдерживает нормальных оборотов на холостых, причиной могут быть неполадки в регуляторе холостого хода.
- Если мотор просто не заводится, вероятно, отошли контакты от датчика положения коленчатого вала.
Но даже здесь есть положительный момент. Если вы желаете определиться, с какого года «Нива» с инжектором вам подходит, то выбирайте модели конца 90-х годов. В таком случае с подобными проблемами вам придется сталкиваться не слишком часто, а диагностируются они достаточно просто.
Таким образом, инжектор более надежен и практичен. С ним вы сможете избежать проблем и головной боли. Об этом говорят бесчисленные отзывы автовладельцев. И если вы все еще думаете, что лучше — карбюратор или инжектор, и с какого года производства «Нива» является более надежной, то обратитесь к их мнениям.
Они считают, что в инжекторной версии легче запустить двигатель, а расход топлива меньше. Кроме этого, подобные «Нивы» не такие старые, не требуют регулярного ремонта и серьезных затрат на обслуживание.
В настоящее время выпускаются исключительно инжекторные версии «Нивы», которые носят название LADA 4×4, 3-дверная.
Почему вместо карбюратора на современных автомобилях применяется инжектор?
В настоящее время уже невозможно приобрести новый автомобиль с карбюраторным двигателем. Их сейчас попросту не производят. Место карбюратора в машинах занял инжектор, который гораздо лучше и эффективнее справляется с возложенными на него задачами.
Благодаря этому, автомобили стали более мощными, менее прожорливыми и не такими вредными для экологии. Не обошел стороной инжектор спорт. Гоночные автомобили уже долгое время комплектуются только инжекторными моторами.
Рассмотрим подробнее принцип работы инжектора, а также историю его появления.
Инжекторные двигатели
Возникновение
На самом деле, инжекторный двигатель изобрели еще в первой половине прошлого века. А экспериментальные конструкции появились и вовсе в первом десятилетии тысяча девятисотых годов.
Над созданием и запуском в серийное производство надежной системы питания для самолетов трудились авиационные инженеры, которые еще тогда поняли, что устройство карбюраторных систем далеко не совершенно.
К завершению Второй мировой войны на истребителях и бомбардировщиках устанавливался инжекторный двигатель с механическим впрыском топлива.
Вскоре и автопроизводители стали обращать внимание на инжектор. Одними из первых стали применять системы впрыска в производстве своих автомобилей инженеры немецкой компании Мерседес Бенц и итальянской Альфа Ромео. Потом обратил внимание на инжектор спорт, поскольку инжекторный двигатель имел значительно более высокую мощность, чем аналогичного объема карбюраторный мотор.
Устройство
Инжектор представляет собой устройство для непосредственного впрыска топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Инжекторные системы подразделяются на два типа:
- Центральный впрыск или моновпрыск;
- Распределенный впрыск.
Моновпрыск предусматривает подачу топлива во все цилиндры силового агрегата посредством одной форсунки. На сегодняшний день такое устройство не пользуется популярностью у автопроизводителей. Оно является менее эффективным, чем система распределенного впрыска.
Двигатель инжекторного типа
Распределенный впрыск, в свою очередь, бывает:
- Одновременный. Когда все форсунки впрыскивают топливо в цилиндры двигателя одномоментно;
- Фазированный. В этом случае каждая отдельная форсунка впрыскивает топливо непосредственно перед тактом впуска.
- Попарно-параллельный. Он имеет место исключительно в момент запуска двигателя.
- Прямой или непосредственный. В этом случае впрыск происходит непосредственно в камеры сгорания.
Как работает инжектор? Принцип работы инжектора основан на считывании сигналов микропроцессора, который получает сигналы с различных датчиков. Этот микропроцессор и определяет необходимое количество топлива, которое необходимо подать в цилиндры в каждый конкретный момент времени.
Устройство любого инжектора предполагает наличие:
- Электронного блока управления;
- Электрического бензонасоса;
- Форсунок;
- Датчиков;
- Регуляторов давления.
Инжектор работает по следующей схеме. Датчик массового расхода воздуха анализирует количество воздуха, которое поступает в двигатель. Эти данные мгновенно передаются в блок управления.
Кроме того, туда же поступают такие показатели, как температура мотора, скорость вращения коленчатого вала, степень открытия дроссельной заслонки, а также другие параметры. Микропроцессор проводит анализ полученной информации и рассчитывает необходимое количество топлива, которое должно быть направлено в цилиндры.
После этого на форсунки подается электрический разряд определенной длительности. Они открываются и впрыскивают топливо во впускной коллектор.
Наиболее сложное устройство системы имеет электронный блок управления, который выполняет все вычисления. В него заложена специальная программа, анализирующая все аспекты работы двигателя, а также внешние условия. Эта программа пишется специально под конкретный двигатель.
В процессе эксплуатации автомобиля ее можно обновлять или даже изменять для достижения большей мощности в определенном диапазоне оборотов двигателя. Если настроить программное обеспечение определенным образом, то можно получить так называемый инжектор спорт. Мотор станет более мощным на высоких оборотах двигателя, однако тяга на низах существенно снизится.
Кроме того, существенно возрастет расход топлива. Однако для тех, кто участвует в гонках, это не играет большой роли.
Для работы инжектора крайне важно такое устройство, как каталитический нейтрализатор. Не менее важен и датчик кислорода или лямбда-зонд. Каталитический нейтрализатор предназначен для дожигания несгоревшего топлива, которое вылетает из камер сгорания вместе с выхлопными газами.
После нескольких заправок некачественным бензином это устройство может выйти из строя. Кроме того, нейтрализатор может прийти в негодность после длительной езды на обогащенной смеси. Это может произойти в результате неисправности датчика кислорода, а также из-за неисправной системы зажигания.
Датчик кислорода предназначен для передачи информации о составе выхлопных газов электронному блоку управления. Из этой информации блок управления делает вывод о состоянии смеси и корректирует количество подаваемого в цилиндры двигателя топлива.
Для диагностики и ремонта инжектора требуется специальное оборудование, поэтому самостоятельно найти причину неисправности и устранить ее практически невозможно. Необходимо обращаться на хорошо оборудованные станции технического обслуживания.
Первые инжекторные легковушки 1950-х годов
Принято считать, что первый автомобиль с бензиновым двигателем, оборудованным топливной системой непосредственного впрыска, был Mercedes-Benz 300SL, более известном как «Gullwing». Но это верно лишь отчасти.
Действительно, «Крыло чайки» был первой машиной, на которую серийно в процессе производства устанавливался инжекторный двигатель, но впервые впрыск появился совсем на другом автомобиле, тоже германской компании, название которой в наши дни мало кому известно.
Goliath GP700 Sport компании Goliath стал первым легковым автомобилем с непосредственным впрыском топлива, появился он в 1951 году. Его крохотный двухцилиндровый мотор объемом чуть менее 700 см3 был оборудован механическим топливным насосом, подающим бензин на форсунки под давлением 45 бар.
Тогдашний инжектор был очень похож на систему питания старых дизелей, до — common rail-овой эпохи, с механическим плунжерным топливным насосом. По сути, это была адаптированная для бензинового двигателя топливная система Bosch для дизелей.
Как видите, помимо впрыска на двигателе присутствует карбюратор, это действительно так, система механического впрыска не могла поддерживать работу двигателя на холостом ходу, в этом режиме мотор работал благодаря простенькому карбюратору.
Применение инжектора повысило мощность двигателя Goliath GP700 до 29 л.с., у карбюраторной модификации было 25, а вот стоимость машины выросла куда значительней – в 1.5 раза, до 9700 марок.
Покупателей на такой «спорткар» естественно, не было, поэтому выпустив 25 машин, компания Goliath стала устанавливать впрысковый мотор на более востребованную машину – седан Goliath GP700, но и там без особого успеха.
Годом позже установить инжектор на двигатель легковой машины пробовала еще одна немецкая автомобильная компания Gutbrod, ныне позабытая.
Устанавливая инжектор на скромный и скучный Gutbrod Superior с двухцилиндровым двухтактным мотором, компания прежде всего преследовала цель достичь большей экономичности, что бы часть топлива не улетала, в прямом смысле, в трубу – через выпускной канал. У двухтактных моторов клапанов нет.
Впрыск топлива происходил в момент, когда поршень уже перекрыл выпускной канал, таким образом расход бензина у Gutbrod Superior действительно снизился, почти на полтора литра, на 5 л.с. выросла мощность, достигнув 27 л.с.
Дороговизна конструкции в те времена не позволила непосредственному впрыску получить массовое распространение на легковых автомобилях, и даже очень состоятельные люди, которые могли себе позволить Mercedes-Benz 300SL, предпочитали всё же классические карбюраторные решения, поэтому Mercedes впоследствии тоже отказался от непосредственного впрыска на бензиновых двигателях, на некоторое время.
Инжекторный двигатель
Инжекторный двигатель
Еще два-три десятка лет назад большинство двигателей было оснащено карбюраторами, сегодня же на новых автомобилях карбюратор уже и не встретишь — его место заняли инжекторы. О том, что такое инжекторная система подачи топлива, как она устроена и работает, а также о ее преимуществах и недостатках читайте в этой статье.
История инжекторных двигателей
Свой путь инжекторные двигатели начали в авиации — первый авиамотор с впрыском топлива был создан еще в 1916 году (причем в России, выдающимися конструкторами Б.С. Стечкиным и А.А.
Микулиным), однако массовое производство таких систем было начато перед Второй Мировой войной в Европе.
Уже тогда о себе заявила фирма Bosch, которая одной из первых стала создавать инжекторные системы подачи топлива.
В автомобилях инжекторы появились в 1950-х годах, однако в то время они были не слишком интересны ни производителям, ни потребителям. И только с 1970-х годов, когда остро встал вопрос об экологической безопасности двигателей, а техника достигла достаточного для создания сложной автоматики уровня, инжекторные системы стали получать все большее и большее распространение.
На сегодняшний день инжекторные моторы занимают наибольшую долю рынка, а карбюратор уже практически стал историей.
Устройство и принцип работы инжекторной системы подачи топлива
В инжекторном двигателе, в отличие от карбюраторного, топливно-воздушная смесь подается в цилиндры не «самотеком», а с помощью специальной системы.
Эта система, опираясь на показания нескольких датчиков, дозирует топливо и в распыленном виде в точно отмеченные моменты времени подает его в цилиндры.
Управляется инжекторная система подачи топлива электронным блоком управления — фактически, небольшим компьютером.
- Инжекторная система подачи топлива состоит из следующих основных компонентов:
- — Топливные форсунки; — Топливная рампа; — Топливный насос; — Электронный блок управления (ЭБУ);
- — Система датчиков.
Топливная форсунка. Это основной элемент инжекторной системы. Собственно, форсунка и называется инжектором — она распыляет и подает топливо во впускные коллекторы цилиндров или непосредственно в камеры сгорания.
Основу форсунки составляет корпус, в нем установлен электромагнитный клапан, который осуществляет открытие и закрытие форсунки.
Распыление топлива производится через кольцевое отверстие между стенками корпуса и иглой, управляемой клапаном.
Топливная рампа. Присутствует в современных системах с распределенным впрыском. Рампа обеспечивает подачу топлива ко всем форсункам, объединяя их в единую систему.
Топливный насос. Топливо подается к форсункам под давлением в несколько атмосфер — это давление обеспечивает электрический топливный насос.
Электронный блок управления. Именно этот блок осуществляет управление инжекторной системой подачи топлива.
Обычно выполнен в виде компактного блока (микроконтроллера), который соединен с несколькими датчиками, всеми форсункам, насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами.
Собирая текущую информацию о состоянии двигателя, скорости, положении акселератора и десятках других параметров, ЭБУ определяет количество топлива и в определенные моменты производит его впрыск в цилиндры.
Система датчиков.
Датчики служат для измерения в режиме реального времени ключевых параметров двигателя: массовый расход воздуха, положение коленчатого вала (для определения начала и конца тактов), положение педали газа, наличие детонаций в цилиндрах, температура охлаждающей жидкости, скорость автомобиля. На многих двигателях также устанавливаются датчики фаз, неровностей на дороге, включения кондиционера, положения распределительного вала и других параметров.
Принцип работы инжекторного двигателя очень прост: топливо распыляется форсунками во впускной коллектор цилиндра, где смешивается с воздухом, и полученная топливно-воздушная смесь через клапаны подается в камеру сгорания.
Но, в отличие от карбюраторного двигателя, в инжекторе реализована возможность буквально за доли секунды подстраивать характеристики работы двигателя в зависимости от текущих условий, добиваясь наилучших показателей мощности, экономичности и экологичности.
Виды инжекторных двигателей
Существует два принципиально разных типа инжекторной системы подачи топлива:
— Моновпрыск (центральный или одноточечный впрыск); — Распределенный (многоточечный) впрыск.
Моновпрыск. Простая и надежная система, в которой используется только одна форсунка — она установлена на впускном коллекторе, занимая место карбюратора. На сегодняшний день практически не используется, так как не удовлетворяет возросшим экологическим требованиям.
Распределенный впрыск. Система, в которой предусмотрено по одной топливной форсунке на каждый цилиндр. Существует три основных вида распределенного впрыска: одновременный (все форсунки открываются в одно время), попарно-параллельный (форсунки открываются парами) и фазированный (форсунки открываются индивидуально для каждого цилиндра, обычно перед тактом впрыска в цилиндре).
Отдельно необходимо выделить инжекторную систему с непосредственным впрыском топлива. В этой системе топливные форсунки выходят непосредственно в камеру сгорания (как в дизельных моторах). По ряду характеристик непосредственный впрыск лучше других систем, но более сложен и требователен к качеству топлива.
Преимущества и недостатки инжекторов
- Широкое распространение двигателей с инжекторной системой подачи топлива обусловлено их неоспоримыми преимуществами:
- — Автоматическое изменение режима работы двигателя в зависимости от текущих условий; — Отсутствие необходимости производить какие-либо ручные настройки; — Экономичность (потребление топлива до 20% ниже, чем у карбюраторных моторов); — Соответствие высоким экологическим требованиям;
- — Простой запуск двигателя (опять же из-за автоматической регулировки режима работы).
- Однако ничто не дается просто так, и инжекторные двигатели имеют ряд недостатков:
- — Сложность и относительно высокая стоимость; — Низкая ремонтопригодность узлов системы подачи топлива — некоторые детали проще выбросить, чем ремонтировать; — Повышенные требования к качеству и составу топлива; — Обслуживание и ремонт может проводиться только специалистами с применением специальных инструментов и приборов;
- — Зависимость от напряжения питания бортовой сети (в ряде систем отключение аккумулятора и вовсе делает работу двигателя невозможной).
- Но преимущества инжекторных двигателей преобладают над недостатками, что и обеспечило их широчайшее распространение во всем мире.
Другие статьи
#Уплотнитель стекла
Уплотнитель стекла: прочная установка автомобильного стекла
17.11.2021 |
Для монтажа автомобильных стекол в кузовные элементы используются специальные детали, обеспечивающие уплотнение, фиксацию и демпфирование — уплотнители. Все об уплотнителях стекол, их типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о подборе и замене этих элементов — читайте в статье.
Вернуться к списку статей
Загрузка...
