Чем отличается инжектор от карбюратора в автомобиле

Характеристики свечей зажигания

Любые разновидности свечей зажигания располагают рядом общих вводных, которые необходимо учитывать при выборе детали

Вот на какие характеристики стоит обратить особое внимание:

1. Калильное число – обозначение, которое указывает, с достижением какого давления начнет происходит воспламенение газов от контакта с раскаленной площадью свечи, а не от разряда. Если этот показатель ниже рекомендованного для конкретного двигателя – ставить деталь нельзя.
2. Изоляционные данные – обусловленность температуры изолятора работой «движка». Если конус изолятора раскалится до 10000 С – возникает, как правило, калильное зажигание, чего допускать нельзя.
3. Рабочая температура (оптимальный параметр – 500-9000 С).
4. Самоочистка от гари, образуемой от прогорания смеси.
5. Ширина зазора между центральным электродом и боковым (регулировать можно самостоятельно).
6. Расположение боковых электродов, а также их количество (возможно наличие от одного до четырех электродов, с увеличением количества которых искрообразование проходит устойчивее).

Свечи отличаются рядом характеристик

Чем отличается инжектор от карбюратора

Принцип, по которому карбюратор подает смесь бензина с кислородом в камеры сгорания двигателя, – разница в давлении. Принудительного впрыска здесь нет, и топливоподача происходит с помощью всасывания топлива. Значит, часть мощности силового агрегата тратится на этот процесс.

Количество воздуха в топливной смеси автоматически не регулируется. Карбюратор настраивается механическим путем еще до поездки, и эта настройка универсальная. Но в этом есть некоторые недостатки. Двигатель в определенные моменты способен получать от карбюратора больше топлива, чем он может переработать. В итоге часть бензина не сгорает, а выходит вместе с выхлопными газами, что наносит вред окружающей среде и не экономит топливо.

В случае же с инжектором происходит принудительная подача топлива в камеры сгорания при помощи форсунок, а количество бензина регулируется электроникой, которая и отвечает за приготовление топливовоздушной смеси.

Выхлоп инжекторного автомобиля менее токсичен, не так вреден для окружающей среды, как карбюраторный, потому что в нем меньше несгоревшего бензина.

В этом и заключаются отличия системы питания карбюраторного двигателя от инжекторного. Теперь перейдем к вопросу «что лучше» не для экологии, а для водителя и автомобиля.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Что такое объем двигателя автомобиля?
• Устройство, виды и назначение фильтра тонкой очистки топлива
• Датчик коленвала: признаки неисправности

Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей

1. Если допустить, что остальные устройства в двух автомобилях идентичны и различны только способы подачи топлива, то большая мощность остается у инжекторного мотора. Разница в лошадиных силах между карбюраторным и инжекторным ДВС может составлять 10%. Эти отличия достигаются за счет другого впускного коллектора, точно выставляемого в каждый момент угла опережения зажигания, и другого способа подачи топлива.
2. Инжекторные моторы, по сравнению с карбюраторными аналогами, отличаются топливной экономичностью за счет точной дозированной подачи бензина. При таком способе 100% бензина сгорает в камерах двигателя, превращая тепловую энергию в механическую.
3. Основная причина перехода всех мировых автопроизводителей на инжекторную систему – экологичность. Карбюраторные выхлопы более токсичны.
4. В морозную погоду инжекторный двигатель не нуждается в дополнительном прогреве перед запуском.
5. Инжекторы намного надежнее карбюраторов, их выход из строя встречается реже, по сравнению с неисправностями карбюраторов.
6. Инжекторные двигатели не имеют катушку-трамблер. Эта деталь часто выходит из строя на машинах с карбюраторной топливоподачей.

Минусы инжекторов

1. Хоть инжектор надежен, но он выходит из строя. А для его диагностики и последующего ремонта необходимо специализированное оборудование. Ремонт в условиях «гаража» невозможен, для этого нужен опыт и квалификация. Ремонт этого устройства на СТО, как и обслуживание с профилактикой – работа дорогостоящая.
2. Инжектор требует только качественного топлива. Если топливо содержит некоторое количество механических примесей, то нормальная его работа затруднена. Он быстро засорится и выйдет из строя. А чистка и ремонт стоят недешево.
3. Следующий недостаток касается двигателей, на которые вместо карбюратора установили инжектор. В результате доработки повысится количество сгораемого в двигателе топлива, что повышает его рабочую температуру. Это чревато возможным перегревом ДВС со всеми вытекающими последствиями.

Плюсы карбюраторных систем

1. В плане обслуживания карбюраторы считаются простыми устройствами. Для их ремонта не нужно специализированное оборудование и инструмент. Все необходимое для этого найдёте в гараже.
2. Стоимость деталей – невысока. В случае невозможности ремонта можно купить новый карбюратор. По сравнению с инжектором его стоимость низкая.
3. Карбюратор не требует высокого качества топлива. Он нормально работает на бензине с низким октановым числом. Небольшое количество механических примесей несильно затруднит его работу. Максимум – забьются жиклеры.

Минусы карбюраторов

Недостатков у карбюраторных систем намного больше, чем достоинств, и поэтому существует тенденция на их замещение инжекторами.

1. Автомобиль, двигатель которого оснащен карбюратором, потребляет больше бензина, чем инжекторный аналог. Причем излишнее потребление топлива не переходит в дополнительную мощность. Топливо не догорает и выбрасывается в атмосферу;
2. Карбюратор не любит перепадов температур. Он чувствителен и к повышенной, и к пониженной температуре окружающей среды. Зимой его детали примерзают друг к другу. Это происходит из-за образования внутри него конденсата;
3. Низкая экологичность.

Устройство и принцип работы карбюратора

Схема работы карбюратора

На рисунке представлена максимально упрощенная схема карбюратора. Тем не менее, с её помощью вполне можно понять, как осуществляется подача топливовоздушной смеси в цилиндры. Кратко опишем, как работает такое устройство. Карбюратор крепится на впускном коллекторе (нижняя плоскость), сверху устанавливается воздушный фильтр (верхняя плоскость). Подача бензина топливным насосом осуществляется через входное отверстие 1. Для поддержания необходимого уровня топлива в поплавковой камере карбюратора 11 входное отверстие оборудовано игольчатым клапаном 2. По достижении определённого уровня поплавок поднимается и через небольшой рычажок надавливает на клапан, перекрывая его. Топливо и воздух под действием разрежения, создаваемого поршнем при его движении вниз (при открытом впускном клапане цилиндра) устремляются через впускной коллектор в цилиндр двигателя. Для улучшения смешивания топлива с воздухом и для придания большей плотности смеси сечение камеры в нижней части карбюратора имеет вид конуса – это простейший диффузор. Подача топливной смеси регулируется дроссельной заслонкой 7, ось которой связана (при помощи тяг или тросика) с педалью «газа», а количество воздуха в горючей смеси регулируется датчиком дроссельной заслонки. Количество бензина, поступающего из поплавковой камеры, определяется диаметром топливного жиклёра 9. Для запуска холодного мотора требуется более богатая смесь, то есть соотношение смеси воздух/бензин должно иметь меньшее значение. Для этого в верхней части карбюратора установлена воздушная заслонка 5. При её закрытии (с небольшим зазором) количество воздуха, участвующего в образовании горючей смеси, значительно ограничивается, и она становится обогащённой, что облегчает пуск двигателя. После того, как двигатель прогреется, воздушная заслонка открывается. Манипулирование производится вручную – специальным тросиком, рукоятка которого установлена в салоне авто.

Рекомендуем: Что такое TDI двигатель

Карбюраторы «Солекс»

Схема работы карбюратора «Солекс»

В отличие от простейшего, карбюраторы, устанавливаемые на автомобили, имеют более сложную конструкцию. Рассмотрим, опять же, лишь в общих чертах, устройство карбюраторов семейства «Солекс», которыми оснащались ВАЗ 2108 – 99, ВАЗ 21213 «Тайга»(представляющая собой обновленную «Ниву» ВАЗ 2121), первые модели ВАЗ 2110. Фотографии сверху демонстрируют внешний вид, ниже расположено изображение, которое не является рисунком узла в разрезе, а представляет схематический рисунок, то есть некоторым образом развёртку. Карбюратор, в отличие от простейшего, имеет ряд деталей, способствующих подаче топливной смеси для реального двигателя в различных режимах работы. Устройство имеет уже две камеры (l и ll), каждая с дроссельной заслонкой, причём воздушной заслонкой оснащена лишь первая камера. Вторая камера начинает работать после того, как первая откроется наполовину, то есть при движении на высоких оборотах. Кроме того, устройство оборудовано системой холостого хода, штуцером для шланга, по которому излишки топлива стекают в бак. В отличие от схематичного, карбюратор имеет также:

• не только топливные (39 и 29), но и воздушные жиклёры (14 и 7);
• регулируемую систему холостого хода;
• систему управления воздушной заслонкой. То есть заслонка закрывается и открывается вручную, посредством тросика, но её положение подстраивается диафрагмой 3 пускового устройства;
• ускорительный насос – для обогащения смеси при разгоне путём впрыскивания дополнительной порции в камеры. Его диафрагму 42 приводит в движение рычаг 42. Бензин по каналам подаётся к распылителю 11.

Впрочем, подробное описание сейчас совершенно излишне. Цель материала – показать различия между инжектором и карбюратором. Из того, что сказано выше, можно сделать следующие заключения:

1. Для подачи смеси используется разрежение, создаваемое поршнями двигателя, состав её определяется диаметром отверстий жиклёров.
2. Все исполнительные механизмы, включая топливный насос, имеют механический привод, за исключением электромагнитного клапана принудительного холостого хода 5.

Немного истории. Прежние типы карбюраторов

Как только изобретатели второй половины XIX века начали пытаться оснастить технику двигателями, работающими на бензине и керосине, им пришлось учитывать, что воспламеняется это топливо только при участии воздуха. Более того, для эффективной работы двигателя надо ещё и смешать воздух с горючим в определённой пропорции.

Первый карбюратор изобрёл в 1876 году итальянец Луиджи Христофорис. В его устройстве топливо разогревалось, испарялось, и его пары смешивались с воздухом. Через год Даймлер и Майбах нашли более рациональное решение, применив принцип распыления топлива. Этот простой и эффективный принцип и лёг в основу всех последующих разработок.

Готлиб Даймлер на машине с личным шофёром.

До повсеместного распространения карбюраторов поплавкового типа применялось ещё два вида данных устройств: барботажные и мембранно-игольчатые карбюраторы.

Барботажные карбюраторы представляли собой бензобаки, внутри которых на небольшом расстоянии от поверхности топлива имелась глухая доска и два широких патрубка – один подаёт из атмосферы, и второй – отбирает топливно-воздушную смесь в двигатель. Воздух проходит под доской, над поверхностью горючего, насыщается его парами, и получается горючая смесь.

Это примитивная, но действенная конструкция. Дроссельная заслонка располагалась на моторе отдельно. Работа двигателя с барботажным карбюратором зависела от погоды на улице: степень испаряемости топлива изменялась, в зависимости от температуры окружающей среды. Часть топливно-воздушной смеси могла конденсироваться. Вся конструкция была довольно взрывоопасной и сложной в регулировании.

Мембранно-игольчатый карбюратор – это уже отдельное от бензобака законченное устройство. Оно состоит из нескольких камер, которые разделены мембранами и жёстко связаны между собой штоком.На этом штоке закреплена игла, запирающая седло клапана подачи топлива. Камеры соединены каналами со смесительной полостью, с одной стороны, и с топливным каналом – с другой.

Характеристики такого карбюратора определяются тарированными пружинами, на которые опираются мембраны. Это уже не примитивная, но достаточно простая конструкция, достоинством которой, кроме её простоты, является способность безотказно работать в любом положении и любых условиях. Такие карбюраторы стояли в первой половине ХХ века не только на автомобилях и мотоциклах, но и на самолётах с поршневыми двигателями внутреннего сгорания.

Третий тип карбюраторов, который и стал в итоге основным во всём мировом автомобилестроении – это поплавковый карбюратор с жиклёрами. Поплавковый карбюратор, конструкция которого регулярно подвергалась усовершенствованиям, завоевал в итоге всеобщую популярность во всём мире. Он являлся очень универсальными устройством и мог быть установлен при помощи переходника на самые разнообразные модели автомобилей и мотоциклов.Его устройство и будет рассмотрено в следующих разделах этой публикации.

Последними этапами эволюции устройств карбюраторного впрыска стали поплавковые карбюраторы с электромагнитными клапанами, работающие под контролем электроники. В таких устройствах работало несколько электромагнитных клапанов, работу которых контролировало специальное устройство управления. К примеру,в японских карбюраторах «Хитачи» имелось пять электромагнитных клапанов, и заслонки управлялись электроникой.

Эти карбюраторы, последнего поколения данных устройств, ставились на автомобили «Ниссан» на рубеже 80-х и 90-х годов. Их сложность заключается в большом количестве вспомогательных устройств, отвечающих за стабилизацию работы карбюратора в различных режимах (резкий сброс газа, режим холостого хода в процессе простоя на автомобиле с автоматической КПП, выравнивание и стабилизацию оборотов мотора при запуске климатической установки, и т.п.). Соответственно, такой, «доведённый до совершенства» карбюратор был дополнен многочисленными вспомогательными устройствами: клапанами, биметаллическими пружинами, обогревателями и т.д.

Составляющие инжектора и карбюратора

Детали, из которых изготовлены узлы разных автомобилей, отличаются. Производители самостоятельно вносят изменения. При этом основные комплектующие конструкций и принцип действия остаются одинаковыми.

Комплектующие карбюратора

Деталь представляет собой единый узел, расположенный на впускном коллекторе. При работе мотора используются одновременно несколько систем:

• Главная. Включает в себя жиклеры, каналы, эмульсионные колодцы. Бензин по каналам поступает из поплавковой камеры. Количество горючего регулируется пропускной способностью жиклеров.
• Пусковая. Состоит из воздушной заслонки и прямого канала, сообщающего задроссельное пространство с поплавковой камерой. В момент запуска холодного силового агрегата система необходима для обогащения смеси.
• Холостого хода. Включает в себя прямой топливный канал, экономайзер принудительного холостого хода, дозирующий жиклер. Система используется при работе силовой установки на холостом ходу.
• Переходная. Обогащает смесь горючим в момент перехода двигателя с холостых оборотов на более высокие.

Для резкого ускорения автомобиля необходимо кратковременное обогащение рабочей смеси. Для этого используется ускорительный насос.

Он подает небольшую порцию горючего под давлением в рабочие камеры.

Составляющие инжектора

Комплектующие инжектора разных автомобилей отличаются. Горючее подается в коллектор или камеры сгорания под давлением. Необходимые показатели обеспечивает насос с электрическим приводом.

Составляющие части инжектора:

• распылители;
• трубопроводы подачи и обратки;
• дроссель;
• редукционный клапан;
• фильтры.

При работе бензин поступает по топливопроводу к распылителям. Воздушная масса проходит через дроссельную заслонку. Степень ее открытия регулируется водителем из кабины автомобиля.

Форсунки подают горючего меньше, чем поступает по топливопроводу. Чтобы исключить вероятность возникновения высокого давления, в магистраль включают редукционный клапан. При повышении давления он сбрасывает часть жидкости в бензобак.

Основные различия между системами

Предназначение обеих систем состоит в насыщении цилиндров горючей смесью. Система заранее определяет и подготавливает смесь к подаче в двигатель, неэффективное распределение топлива влияет на общий расход, окружающую среду. Что лучше карбюратор или инжектор, первый пользуется популярностью при отдаленных местностях от сервисов, так как поддаются настройке без специализированного инструмента. В чем разница инжектора и карбюратора, выясняется многими автовладельцами перед покупкой нового или поддержанного железного друга.

Все реже можно увидеть на рынке автомобили с моновпрыском, так как автомобильную промышленность заполонили силовые агрегаты с современной системой подачи топлива. Чем отличается инжектор от карбюратора, что количество бензина подается при точно дозированной форме при определенных нагрузках, что положительно влияет на расход. Инжектор или карбюратор имеют различия между собой и особенности, ставящие серьезный выбор перед будущим владельцем.

Инжекторная система

Использование инжекторной системы в автомобилях обусловлено немалым количеством достоинств.

Применяемый долгое время при производстве силовых агрегатов карбюратор, остающийся лучшим, заменился более современной конструкцией по ряду причин:

• Экономичность достигается за счет подачи бензина при необходимой дозировке, в зависимости от нагрузок и режима эксплуатации, чем отличается инжектор от карбюратора;
• Температура окружающей среды не зависит на запуск двигателя, ЭБУ контролирует количество подаваемой горючей смеси на холодном двигателе;
• Динамические показатели значительно выше, особенно на высоких оборотах.

Перед тем, как сделать выводы, что лучше на ваз 2109 инжектор, или карбюратор, стоит обратить внимание на некоторые сложности. Современная версия не требовательна к расходу бензина, имеет облегченный запуск при зимнем периоде

Однако, при длительной эксплуатации конструкция подвергается дорогостоящему ремонту, а то и заменой узлов.

Распространенные минусы и плюсы:

• Используемое топливо при работе узлов должно быть качеством выше, чем в карбюраторных, иначе форсунки забьются, автомобиль потеряет динамические свойства;
• Обслуживание и замена узлов происходит с помощью немалых финансовых затрат.

Карбюраторный тип подачи горючей смеси

Наиболее распространенной системой впрыска топлива, особенно на машинах, выпускаемых отечественным автопромом, является карбюраторный. Благодаря возможности ремонта своими руками в дали от автосервиса, следует вывод, что лучше выбрать карбюратор, или инжектор на ваз 21099.

Значительные плюсы и минусы данного типа подачи горючей смеси:

• Замена устройства комплексом, обойдется дешевле инжекторной системы, на стоимость поддержанного автомобиля это никак не влияет;
• Карб менее требователен к качеству бензина, своевременная замена топливного, воздушного фильтра дадут возможность долго проездить без технического обслуживания;
• Ремонт и регулировка не требуют компьютерных диагностик, произвести настройку можно в гараже своими руками.

Естественно, инжектор и карбюратор используется при разных средах, при повышенных нагрузках. У старомодных систем проявляются значительные минусы при эксплуатации, поэтому стоит взвесить все за и против, прежде чем сказать, что лучше карбюратор или инжектор.

Отрицательные стороны карбюраторов:

• Отличие, что запуск при морозе осуществляется только механическим способом, путем выдергивания подсоса из салона автомобиля;
• Расход топлива намного выше, так как горючая смесь подается равномерно при разных режимах работы;
• Малейшие, а так же большие сдвиги при настройке являются следствием нестабильной работы ДВС.

Подводя итоги в споре, что лучше карбюратор или инжектор, необходимо отметить, что каждая из разработок требует должного обслуживания при процессе эксплуатации. При тяжелых условиях следует проводить чистку узлов, замену фильтров чаще, чем описано в регламенте. Своевременное обслуживание придаст уверенности, надежности при эксплуатации автомобиля.

Датчики инжекторного двигателя

Все элементы можно поделить на исполнительные и датчики. Для начала мы рассмотрим датчики.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Этот элемент устанавливается перед воздушным фильтром, прямо на входе. В основе его работы лежит принцип разницы показаний. Так, через две платиновые нити проходит электричество. В зависимости от температуры их сопротивление меняется. Одна из нитей надежно укрыта от потока воздуха, что делает ее сопротивление неизменным. Вторая же охлаждается потоком, и на основании разницы величин, по тем же таблицам, о которых сказано выше, ЭБУ рассчитывает количество воздуха.

Датчик абсолютного давлении и температуры двигателя (ДАД)

Он используется либо в качестве альтернативы, либо вместе с вышеописанным для более высокой точности снятия показаний. Если вкратце, в нем имеется две камеры, одна из которых герметична и имеет внутри абсолютный вакуум. Вторая же камера подсоединяется к впускному коллектору, где создается разрежение во время такта впуска. Между этими камерами имеется диафрагма, а так же пьезоэлементы. Они вырабатывают напряжение при движении диафрагмы. Далее сигнал идет на ЭБУ.

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)

Если посмотреть на шкив коленвала инжекторного двигателя, то можно рассмотреть на нем гребенку. Она магнитная. По всему периметру установлены зубцы. Всего их должно быть 60 штук, через каждые 6 градусов. Но двух из них нет, они нужны для синхронизации. Датчик положение коленчатого вала имеет в своем составе намагниченный стальной сердечный, а так же медную обмотку. При прохождении зубцов в обмотке возникает индукционный ток, напряжение которого зависит от скорости вращения шкива.

Датчик фаз (ДФ)

Не все двигатели им оснащались раньше, но сейчас его можно встретить практически везде. Он работает по принципу датчика Холла, то есть имеет диск с катушкой, а так же прорезь. Как только прорезь попадает на датчик, выходное напряжение на нем нулевое. Этот момент означает верхнюю мертвую точку такта сжатия первого цилиндра. Нужно это для того, чтобы ЭБУ мог генерировать напряжение для зажигания в нужном цилиндре, а так же контролировать такты. Чтобы, например, форсунка не открылась во время рабочего хода.

Датчик детонации

Он устанавливается на блоке цилиндров инжекторного двигателя. Как только в двигателе возникает детонация, по блоку передается вибрация. Датчик представляет собой пьезоэлемент, который генерирует напряжение, чем сильнее вибрации, тем выше напряжение. Соответственно, ЭБУ на основании его показаний корректирует момент зажигания. Но об этом позже.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

По сути своей, это обычный потенциометр. Опорное напряжение на нем, как правило, составляет 5 вольт. Так вот, в зависимости от того, на какой угол отклоняется дроссельная заслонка, меняется напряжение на контрольном выводе. Все просто.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ)

Этот датчик нужен для определения температуры двигателя. Если на карбюраторном двигателе он нужен просто для включения и выключения электровентилятора, то здесь он представляет собой более сложное устройство. Это термосопротивление, величина которого меняется в зависимости от температуры. Соответственно, меняется и напряжение, при прохождении через него.

Датчик кислорода

Он устанавливается в выхлопной системе, существуют системы с двумя датчиками. Его задача – отслеживать количество свободного кислорода в выхлопных газах. Например, если его слишком много, то это значит, что смесь вся не сгорает, а значит, надо обогатить. Если же кислорода меньше, чем значится в нормативных таблицах ЭБУ, то ее надо обеднить.

Принцип действия в подробностях

Теперь стоит подробно разобрать принцип работы инжектора. Когда водитель включает зажигание, все механизмы и устройства переходят в рабочий режим. И первым включается бензонасос, который нагнетает давление в рампе, чего хватает на первый запуск.

Далее поворотом ключа приводится в движение стартер, который начинает вращать маховик коленвала. Около последнего находится датчик, который посылает сигнал касательно положений поршней в цилиндрах. Одновременно с ним другой сенсор фаз сообщает ЭБУ какой такт совершается. Теперь компьютер анализирует поступающие сведения и на их основе подает управляющий сигнал, исходя из того в каком цилиндре происходит впуск.

Во время работы силовой установки ЭБУ постоянно принимает и обрабатывает разные сигналы, которыми оперирует в момент управления исполнительными устройствами. По содержанию кислорода в отработанных газах можно судить о том, насколько качественно сгорает рабочая смесь. То есть если кислорода окажется выше положенной нормы, смесь не до конца сгорает. В этом случае ЭБУ корректирует угол опережения зажигания с целью обеспечения наилучших показаний.

Однако пока двигатель разогревается до рабочей температуры датчики расхода воздуха, детонации и абсолютного давления не оказывают влияния на работу всего комплекса. Сенсоры включаются в работу только после того, как мотор прогреется. Причина этому простая — когда мотор только что запущен, то пока невозможно соблюсти необходимое соотношение воздуха и бензина. Соответственно уровень СО в отработанных газах будет высоким. Поэтому нет контроля этих параметров в начале запуска.