Устройство и принцип работы инжектора

На сегодняшний день инжекторный (или, говоря по-научному, впрысковый) двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива).

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

• Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
• Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
• Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10% за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
• Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
• Легкость пуска независимо от погодных условий.

Виды инжекторных систем

Первые инжекторы, которые массово начали использовать на бензиновых моторах все еще были механическими, но у них уже начал появляться некоторые электрические элементы, способствовавшие лучшей работе мотора.

Современная же инжекторная система включает в себя большое количество электронных элементов, а вся работа системы контролируется контроллером, он же электронный блок управления.

Всего существует 3 типа инжекторных систем, различающихся по типу подачи топлива:

1. Центральная;
2. Распределенная;
3. Непосредственная.

Центральная (моновпрыск) инжекторная система

Центральная инжекторная система сейчас уже является устаревшей. Суть ее в том, что топливо впрыскивается в одном месте – на входе во впускной коллектор, где оно смешивается с воздухом и распределяется по цилиндрам. В данном случае, ее работа очень схожа с карбюратором, с единственной лишь разницей, что топливо подается под давлением. Это обеспечивает его распыление и более лучшее смешивание с воздухом. Но ряд факторов мог повлиять на равномерную наполняемость цилиндров.

Центральная система отличалась простотой конструкции и быстрым реагированием на изменение рабочих параметров силовой установки. Но полноценно выполнять свои функции она не могла Из-за разности наполнения цилиндров не удавалось добиться нужного сгорания топлива в цилиндрах.

Распределенная (мультивпрыск) инжекторная система

Распределенная система – на данный момент самая оптимальная и используется на множестве автомобилей. У этого инжектора топливо подается отдельно для каждого цилиндра, хоть и впрыскивается оно тоже во впускной коллектор. Чтобы обеспечить раздельную подачу, элементы, которыми подается топливо, установлены рядом с головкой блока, и бензин подается в зону работы клапанов.

Благодаря такой конструкции, удается добиться соблюдения пропорций топливовоздушной смеси для обеспечения нужного горения. Автомобили с такой системой являются более экономичными, но при этом выход мощности – больше, да и окружающую среду они загрязняют меньше.

К недостаткам распределенной системы относится более сложная конструкция и чувствительность к качеству топлива.

Система непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска – разновидность распределенной и на данный момент самая совершенная. Она отличается тем, что топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры, где уже и происходит смешивание его с воздухом. Эта система по принципу работы очень схожа с дизельной. Она позволяет еще больше снизить потребление бензина и обеспечивает больший выход мощности, но она очень сложная по конструкции и очень требовательна к качеству бензина.

Виды электронных форсунок

Существует классификация электронных форсунок, основывающихся на способе впрыска топлива. Выделяют такие три разновидности:

• Электромагнитная. Зачастую характерна для бензиновых ДВС (и с прямым впрыском тоже). Конструкцию нельзя назвать очень сложной, а основными составляющими её частями выступают клапан с иголкой (электромагнитный), сопло. Контроль за работой указанной форсунки выполняется с помощью ЭБУ, обеспечивающего на обмотке клапана напряжение в наиболее подходящий для этого момент.
• Электрогидравлическая. По большей части используют на дизельных движках. Являет собой электромагнитный клапан, дополненный камерой управления, а также сливным и впускным дросселями. Рабочий принцип этой разновидности форсунок основывается на участии давления самой топливной смеси в любой момент работы. За деятельностью электрогидравлической форсунки следит ЭБУ, именно он отправляет рабочие сигналы электромагнитному клапану.
• Пьезоэлектрическая. Считается наиболее удачным устройством среди всех представленных, но может работать только на дизельных агрегатах с системой впрыска Common Rail. Основное преимущество этого типа — быстрота реакции, что гарантирует многократную подачу топлива за один полный цикл. В основе работы пьезоэлемента — гидравлический принцип действия (как и в предыдущем варианте), предусматривающий срабатывание поршня толкателя за счёт увеличения длины пъезоэлемента под воздействием электрического сигнала ЭБУ. Количество подаваемого за один раз топлива определяется продолжительностью такого воздействия и давлением топливной смеси в топливной рампе.

Принцип работы инжектора

Принцип работы инжектора на автомобилях можно условно поделить на 2 части — механическую составляющую и электронную.

• топливный бак;
• электрический бензонасос;
• фильтр очистки бензина;
• топливопроводы высокого давления;
• топливная рампа;
• форсунки;
• дроссельный узел;
• воздушный фильтр.

Конечно, это не полный список составных частей. В систему могут быть включены дополнительные элементы, выполняющие те или иные функции, все зависит от конструктивного исполнения силового агрегата и системы питания. Но указанные элементы являются основными для любого двигателя с инжектором распределенного впрыска.

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей. Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенную со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Современная форсунка – электромагнитная, в ее основе лежит соленоид. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

• Лямбда-зонд, устанавливается в выпускной системе авто, определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах;
• Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ), расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента, определяет количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами;
• Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ), установлен в дроссельном узле, подает сигнал о положении педали акселератора;
• Датчик температуры силовой установки, располагается возле термостата, регулирует состав смеси в зависимости от температуры мотора;
• Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ), установлен возле шкива коленчатого вала;
• Датчик детонации, расположен на блоке цилиндров;
• Датчик скорости, установлен на коробке передач;
• Датчик фаз,предназначен для определения углового положения распредвала, установлен в головке блока.

Элекробензонасос заполняет всю систему топливом. Контролер получает показания от всех датчиков, сравнивает их с данными, занесенными в блок памяти. При несовпадении показаний, он корректирует работу системы питания двигателя так, чтобы добиться максимального совпадения получаемых данных с занесенными в блок памяти.

На основе данных от датчиков, контролером высчитывается время открытия форсунок, чтобы обеспечить оптимальное количество подаваемого бензина для создания топливовоздушной смеси в необходимой пропорции.

При поломке какого-то из датчиков, контролер переходит в аварийный режим. То есть, он берет усредненное значение показаний неисправного датчика и использует их для работы. При этом возможно изменение функционирование мотора – увеличивается расход, падает мощность, появляются перебои в работы. Но это не касается ДПКВ, при его поломке, двигатель функционировать не может.

Преимущества инжектора и его недостатки

Если бы в этой системе не было преимуществ, инжекторы не получили бы столь широкое распространение. Надежность инжектора многие могут оспорить, ведь автомобилисты нередко сталкиваются с проблемами и неизлечимыми болезнями системы. Тем не менее, в технологии намного больше плюсов, которые привлекают покупателей и дарят определенные выгоды в поездке.

Несмотря на то, что инжектор дороже в обслуживании и более прихотлив к качеству бензина, его надежность и возможность широкой настройки параметров опережает на сотни шагов вперед карбюратор. В конце концов, за определенный пробег два типа мотора могут выйти одинаково в цене, только карбюратору нужно будет чаще уделять внимание, а инжектор сделать один раз и надолго.

И напоследок представляем вашему вниманию видео для более полного понимания принципа работы инжектора.

Как работает система впрыска топлива

Собственно, какая разница, что там происходит под капотом у нашего автомобиля? Едет, и слава богу. А если говорить о системе питания в принципе, то по большому счету, и карбюратор, и инжектор выполняют одну и ту же функцию, только несколько другими средствами. Не факт, что инжектор справляется лучше, он просто дешевле в изготовлении и проще в настройках, чем карбюратор. Его величество карбюратор — это интеллигентная и изящная металлическая конструкция, которая без посторонней помощи способна обеспечивать двигатель топливом. Инжектор — разбалованный принц, которому то топливом не угодили, то давление ему не то. Но обо всем по порядку.

Когда появился инжектор

Карбюратор, судя по всему, уже смешал отведенное ему количество топлива с воздухом в XX веке и его время стремительно подходит к концу. Несмотря на то что инжекторная система подачи топлива появилась гораздо раньше, чем карбюратор, она только начинает обживаться под капотами автомобилей. Своим происхождением впрыск обязан итальянскому физику и изобретателю Джованни Вентури, который изобрел форсунку с переменным сечением и скромненько назвал ее Труба Вентури.

Использовать ее в автомобилях начали ребята из гаража Леона Левассора. Что-то наподобие современного впрыска они ставили на свои автомобили еще в 1902 году. После этого автомобильные системы питания метались в поисках лучшего устройства, а инжектор нашел себе применение в авиационных двигателях. К концу 40-х годов все военные истребители поголовно пользовались инжекторной системой питания до тех пор, пока военная авиация не перешла на реактивную тягу.

Что такое инжекторная система питания

Самым первым инжекторным автомобилем стал Mercedes-Benz 300 SL. Это тот самый легендарный МВ с дверями «крыло чайки», только он имел механический моновпрыск, который уже лет 30, как не применяется. Резюмируя эту историческую справку, скажем, что инжекторная система питания — это комплект устройств и элементов, которые обеспечивают дозированную подачу топлива в камеру сгорания.

Простейший инжекторный автомобиль в обязательном порядке имеет на борту:

• форсунку-распылитель;
• насос высокого давления;
• топливный фильтр;
• впускной коллектор;
• воздушный фильтр;
• систему управления, которая может быть механической или электронной.

Устройство системы непосредственного впрыска топлива

Конструкция системы непосредственного впрыска топлива рассмотрена на примере системы, устанавливаемой на двигатели FSI (Fuel Stratified Injection – послойный впрыск топлива). Система непосредственного впрыска составляет контур высокого давления топливной системы двигателя и включает топливный насос высокого давления, регулятор давления топлива, топливную рампу, предохранительный клапан, датчик высокого давления и форсунки впрыска.

Топливный насос высокого давления служит для подачи топлива к топливной рампе и далее к форсункам впрыска под высоким давлениям (3-11 МПА) в соответствии с потребностями двигателя. Основу конструкции насоса составляет один или несколько плунжеров. Насос приводится в действие от распределительного вала впускных клапанов.

Регулятор давления топлива обеспечивает дозированную подачу топлива насосом в соответствии с впрыском форсунки. Регулятор расположен в топливном насосе высокого давления. Топливная рампа служит для распределения топлива по форсункам впрыска и предотвращения пульсации топлива в контуре. Предохранительный клапан защищает элементы системы впрыска от предельных давлений, возникающих при температурном расширении топлива. Клапан устанавливается на топливной рампе.

Схема системы непосредственного впрыска на примере системы Motronic MED7. 1.топливный бак; 2. топливный насос; 3.топливный фильтр; 4. перепускной клапан; 5. регулятор давления топлива; 6. топливный насос высокого давления; 7. трубопровод высокого давления; 8. распределительный трубопровод; 9. датчик высокого давления; 10. предохранительный клапан; 11. форсунки впрыска; 12. адсорбер; 13. электромагнитный запорный клапан продувки адсорбера.

Датчик высокого давления предназначен для измерения давления в топливной рампе. В соответствии с сигналами датчика блок управления двигателем может изменять давление в топливной рампе. Форсунка впрыска обеспечивает распыление топлива в камере сгорания для образования топливно-воздушной смеси.

Согласованную работу системы обеспечивает электронная система управления двигателем, которая является дальнейшим развитием объединенной системы впрыска и зажигания. Традиционно система управления двигателем объединяет входные датчики, блок управления и исполнительные механизмы.

Помимо датчика высокого давления топлива в интересах системы непосредственного впрыска работают датчик частоты вращения коленчатого вала, датчик положения распределительного вала, датчик положения педали акселератора, расходомер воздуха, датчик температуры охлаждающей жидкости, датчик температуры воздуха на впуске.

В совокупности датчики обеспечивают необходимой информацией блок управления двигателем, на основании которой блок воздействует на исполнительные механизмы — электромагнитные клапаны форсунок, предохранительный и перепускной клапаны.

Принцип работы инжекторной системы подачи топлива

Инжектор, в принципе, это распылитель-форсунка, поэтому логичнее и правильнее было бы называть систему впрысковой. Система впрыска работает точно так же, как и карбюратор, только ее элементы разбросаны по всей машине, а карбюратор компактно собрал все системы в своем корпусе. Ему не нужны никакие дополнительные устройства, карбюратор может обойтись (это не значит, что обходится) без насосов, фильтров и электроники. Принцип работы системы впрыска чрезвычайно прост: топливо из бака поступает в магистраль под давлением, которое создал бензонасос. Как правило, в современных автомобилях он находится прямо в баке, но есть исключения.

После этого бензин поступает в топливную рампу, где уже распределяется по форсункам. Форсунка дозировано, по мере необходимости, впрыскивает топливо или прямо в камеру сгорания, тогда такая система называется непосредственным впрыском, или во впускной коллектор, где смешивается с воздухом и подается в камеру сгорания через впускной клапан.

Виды систем впрыска бензиновых двигателей

Впрыск может быть:

• центральным (ДВС с карбюраторами, наддроссельный впрыск),
• распределённый или коллекторный (осуществляется отдельной форсункой в каждый цилиндр двигателя),
• непосредственный (осуществляется напрямую в камеры сгорания, отдельными форсунками), встречается в разных вариациях, характерен для современных автомобилей.

Варианты топливных систем бензиновых двигателей (R R. Bosch)

Решения с карбюраторами

Дольше всего человечество знакомо с подачей топлива посредством карбюратора. И не потому, что такие решения лучшие, а потому что они – первые. И множество лет – единственно доступные. Карбюратор был неотъемлемой частью топливной системы на около сотни лет. Нельзя сказать, что сейчас карбюраторы полностью исчезли из жизни, но на легковой и коммерческий транспорт карбюраторы ставить перестали. Их можно увидеть только на средствах механизации, которые применяются для садовых, строительных работ.
Автопром же перестал выпускать машины с карбюраторной системой еще в 90-е годы прошлого века.

Принцип их действия основан на принципе втягивания топлива в поток воздуха, проходящего через карбюратор. Всё это возможно за счет сужения воздушного канала и разрежения воздуха.

Объём воздуха, который проходит через сужение воздушного канала, пропорционален объёму топлива, поступающего через распылитель карбюратора. Благодаря этому несложно в автоматическом режиме поддерживать требуемое соотношение топлива к воздуху.

Как работает устройство?

1. Топливо из бака забирает насос (управляемый механически или электрически – в зависимости от модели).
2. ДВС запускается, и поток воздуха, проходящий через сужение воздушного канала карбюратора, создает разрежение.
3. В смесительную камеру карбюратора поступает топливо.
4. Жиклер (калиброванное отверстие) дозирует топливо.

С точки зрения работы всё достаточно просто. Так почему же карбюраторы уходят в историю?
Здесь достаточно много причин:

• Низкая экономичность, а соответственно, и низкий уровень топливной эффективности.
• Проблемы при переменных режимах работы, обусловленные низкими динамическими качествами.
• Прямая зависимость от положения двигателя.
• Выброс в окружающую среду большого количества вредных веществ (несоответствие нормативам эмиссии газообразных вредных выбросов в атмосферу).

Особенности системы впрыска

Основным преимуществом системы впрыска считают точную дозировку топлива, необходимую для оптимальной работы двигателя в определенный момент и под определенной нагрузкой. Этого позволила добиться только электронная система управления. Старые инжекторные системы имели механическое управление и подавали бензин по средним потребностям мотора. Современный инжектор способен точно вычислить сколько топлива необходимо и в какой момент его нужно подать. Синхронизация системы питания с зажиганием позволяет оперативно менять как угол опережения подачи искры, так и момент подачи бензина, поэтому теоретически, инжекторные системы должны быть эффективнее и экономичнее карбюраторных.

Диагностика инжекторных систем

Действительно, с применением электроники и распределенной системы впрыска моторы стали немного экономичнее, но против физики не попрешь, и без нужного количества бензина камера сгорания просто не выдаст ту энергию, которая необходима. С усложнением систем впрыска стали появляться новые проблемы, особенно на дешевых машинах, поскольку система впрыска очень требовательна к материалам топливной аппаратуры и особенно, к качеству топлива. Это вообще больной вопрос для всех инжекторов. Количество серы в отечественном бензине не укладывается ни в какие нормы, поэтому даже на недорогих системах впрыска очень часто требуется вмешательство механика.

Неисправности системы впрыска проявляются по-разному, но методы диагностики на современных СТО позволяют довольно точно определить нерабочий элемент. Чаще всего, это страдают от топлива насосы и форсунки. Определить неисправность просто, для этого даже не нужно ехать в сервис:

• тяжелый пуск;
• высокий расход;
• провалы в работе на средних оборотах и отсутствие холостых;
• сбои в переходных режимах.

Все это свидетельствует о недостаточном количестве бензина в камере сгорания. Насосы, как правило, не ремонтируют, по крайней мере, на официальных сервисах, а форсунки приходится мыть и прочищать.

Принцип действия системы непосредственного впрыска

Система непосредственного впрыска в результате работы обеспечивает несколько видов смесеобразования:

• послойное ;
• стехиометрическое гомогенное ;
• гомогенное.

Многообразие в смесеобразовании определяет высокую эффективность использования топлива (экономия, качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов) на всех режимах работы двигателя.

Послойное смесеобразование используется при работе двигателя на малых и средних оборотах и нагрузках. Стехиометрическое (другое наименование – легковоспламеняемое) гомогенное (другое наименование – однородное) смесеобразование применяется при высоких оборотах двигателя и больших нагрузках. На бедной гомогенной смеси двигатель работает в промежуточных режимах.

При послойном смесеобразовании дроссельная заслонка почти полностью открыта, впускные заслонки закрыты. Воздух поступает в камеры сгорания с большой скоростью, с образованием воздушного вихря. Впрыск топлива производится в зону свечи зажигания в конце такта сжатия. За непродолжительное время до воспламенения в районе свечи зажигания образуется топливно-воздушная смесь с коэффициентом избытка воздуха от 1,5 до 3. При воспламенении смеси вокруг нее остается достаточно много чистого воздуха, выступающего в роли теплоизолятора.

Рабочий процесс поддерживается движением воздуха в цилиндрах. В зависимости от нагрузочного и скоростного режимов регулируется интенсивность движения воздуха, при этом, обеспечивается создание гомогенной или послойной смеси.

Гомогенное стехиометрическое смесеобразование происходит при открытых впускных заслонках, дроссельная заслонка при этом открывается в соответствии с положением педали газа. Впрыск топлива производится на такте впуска, что способствует образованию однородной смеси. Коэффициент избытка воздуха составляет 1. Смесь воспламеняется и эффективно сгорает во всем объеме камеры сгорания.

Бедная гомогенная смесь образуется при максимально открытой дроссельной заслонке и закрытыми впускными заслонками. При этом создается интенсивное движение воздуха в цилиндрах. Впрыск топлива производится на такте впуска. Коэффициент избытка воздуха поддерживается системой управления двигателем на уровне 1,5. При необходимости в состав смеси добавляются отработавшие газы из выпускной системы, содержание которых может доходить до 25%.

Промывка инжекторной системы

Есть несколько способов очистки инжекторной системы. Если двигатель находится еще не в критическом состоянии, тогда может помочь промывка при помощи топливных присадок. Они растворяют отложения в насосе, топливопроводе, а главное, в форсунках, и в некоторой степени чистят систему от грязи и шлаков. не всегда это удается и не всегда это безопасно для двигателя, поэтому наиболее эффективным способом прочистки форсунок считают ультразвуковые ванны. Это не механический способ очистки и процесс проходит довольно эффективно.

Инжекторная система подачи топлива продолжает совершенствоваться, полностью вытесняя карбюраторы. Системы вполне работоспособны, только для того, чтобы избежать лишних проблем с очисткой и регулировками, стоит следить за качеством топлива ровно настолько, насколько это позволяют наши нефтеперерабатывающие комбинаты. Чистого всем бензина, и удачи в дороге!

Как устроена и работает топливная система инжекторного ВАЗ 2107

Применение топливной системы с распределённым впрыском на ВАЗ 2107 позволило этому последнему представителю «классики» успешно конкурировать с переднеприводными моделями отечественного производства и продержаться на рынке до 2012 года. В чём же секрет популярности инжекторной «семёрки»? В этом мы и попытаемся разобраться.

Топливная система ВАЗ 2107 инжектор

С введением в 2006 году на территории Российской Федерации обязательных Европейских норм экологичности EURO-2 Волжский автозавод вынужден был переоборудовать топливную систему «семёрки» с карбюратора на инжектор. Новая модель автомобиля стала называться ВАЗ 21074. При этом ни кузов, ни двигатель никаких изменений не претерпели. Это была все та же популярная «семёрка», только гораздо резвее и экономичнее. Именно благодаря этим качествам она получила новую жизнь.

Задачи системы питания

Топливная система силового агрегата автомобиля служит для подачи горючего из бака в магистраль, его очистки, приготовления качественной смеси из воздуха и бензина, а также своевременного её впрыска в цилиндры. Малейшие сбои в её работе приводят к потере мотором своих мощностных качеств или вообще выводят его из строя.

Отличие карбюраторной топливной системы от инжекторной

В карбюраторных ВАЗ 2107 система питания силовой установки включала исключительно механические узлы. Топливный насос диафрагменного типа приводился в действие от распределительного вала, а работой карбюратора управлял сам водитель, регулируя положение воздушной заслонки. Кроме этого ему самому нужно было выставлять, и качество горючей смеси, подающейся в цилиндры, и её количество. В список обязательных процедур также входила настройка угла опережения зажигания, которую владельцам карбюраторных машин приходилось производить практически каждый раз, когда менялось качество горючего, залитого в бак. В инжекторных машинах ничего этого делать не нужно. Всеми этими процессами руководит «мозг» автомобиля — электронный блок управления (ЭБУ).

Но не это главное. В карбюраторных моторах бензин во впускной коллектор подаётся одной-единственной струйкой. Там он кое-как смешивается с воздухом и всасывается в цилиндры через клапанные отверстия. В инжекторных силовых агрегатах благодаря форсункам горючее поступает не в жидком виде, а практически в газообразном, что позволяет ему лучше и быстрее смешиваться с воздухом. Более того, топливо подаётся не просто в коллектор, а в его каналы, соединённые с цилиндрами. Получается так, что у каждого цилиндра своя форсунка. Поэтому такая система питания и называется системой с распределённым впрыском.

Преимущества и недостатки инжектора

Система питания силовой установки с распределённым впрыском имеет свои преимущества и недостатки. К последним можно отнести сложность самостоятельной диагностики и высокие цены на отдельные элементы системы. Что касается достоинств, то их значительно больше:

• отсутствие необходимости регулировки карбюратора и угла опережения зажигания;
• упрощённый запуск холодного двигателя;
• заметное улучшение мощностных характеристик двигателя при старте, разгоне;
• существенная экономия топлива;
• наличие системы информирования водителя при возникновении ошибок в работе системы.

Конструкция системы питания ВАЗ 21074

Топливная система «семёрки» с распределённым впрыском включает следующие элементы:

• бензобак;
• бензонасос с фильтром первичной очистки и датчиком уровня горючего;
• топливная магистраль (шланги, трубки);
• фильтр вторичной очистки;
• рампа с регулятором давления;
• четыре форсунки;
• воздушный фильтр с воздуховодами;
• дроссельный модуль;
• адсорбер;
• датчики (холостого хода, расхода воздуха, положения заслонки дросселя, концентрации кислорода).

Рассмотрим, что они собой представляют и для чего предназначены.

Топливный бак

Емкость используется для хранения бензина. Он имеет сварную конструкцию, состоящую из двух половин. Бак распложен в нижней правой части багажного отделения автомобиля. Его горловина выведена в специальную нишу, которая находится на правом заднем крыле. Вместимость бака ВАЗ 2107 составляет 39 литров.

Бензонасос и датчик уровня горючего

Насос нужен для отбора и подачи горючего из бака в топливопровод, создания определённого давления в системе. Конструктивно, это обычный электромотор с лопастями на передней части вала. Именно они нагнетают бензин в систему. На входном патрубке корпуса насоса расположен фильтр грубой очистки топлива (сетка). Он удерживает крупные частицы грязи, не позволяя им попадать в топливопровод. Бензонасос объединён в одну конструкцию с датчиком уровня топлива, позволяющим водителю видеть количество оставшегося бензина. Этот узел расположен внутри бака.

Топливная магистраль

Магистраль обеспечивает беспрепятственное движение бензина из бака к форсункам. Основная её часть — металлические трубки, соединённые между собой штуцерами и гибкими шлангами из резины. Расположена магистраль под днищем автомобиля и в моторном отсеке.

Фильтр вторичной очистки

Фильтр служит для очистки бензина от мельчайших частиц грязи, продуктов коррозии, воды. Основу его конструкции составляет бумажный фильтрующий элемент в виде гофры. Фильтр расположен в моторном отсеке машины. Он крепится на специальном кронштейне к перегородке между салоном и подкапотным пространством. Корпус устройства — неразборной.

Рампа и регулятор давления

Топливная рампа «семёрки» ­– это пустотелая алюминиевая планка, благодаря которой бензин из топливной магистрали поступает к установленным на ней форсункам. Рампа крепится к впускному коллектору при помощи двух винтов. Кроме форсунок на ней размещён регулятор давления топлива, поддерживающий рабочее давление в системе в пределах 2,8–3,2 бар.

Форсунки

Вот мы и подошли к основным деталям инжекторной системы питания — форсункам. Само слово «инжектор» происходит от французского слова «injecteur», обозначающего механизм впрыска. В нашем случае ним является форсунка, которых всего четыре: по одной на каждый цилиндр.

Форсунки — это исполнительные элементы топливной системы, осуществляющие подачу топлива во впускной коллектор двигателя. Впрыск горючего происходит не в сами камеры сгорания, как в дизельных моторах, а в каналы коллектора, где оно смешивается с воздухом в нужной пропорции.

Основа конструкции форсунки — электромагнитный клапан, срабатывающий при подаче на его контакты импульса электрического тока. Именно в момент открытия клапана происходит впрыск топлива в каналы коллектора. Длительность импульса регулируется ЭБУ. Чем дольше длится подача тока на форсунку — тем большее количество горючего впрыскивается в коллектор.

Воздушный фильтр

Роль этого фильтра заключается в очистке поступающего в коллектор воздуха от пыли, грязи и влаги. Корпус устройства расположен справа от двигателя в подкапотном пространстве. Он имеет разборную конструкцию, внутри которой находится сменный фильтрующий элемент, изготовленный из специальной пористой бумаги. К корпусу фильтра подходят резиновые шланги (рукава). Один из них — это воздухозаборник, через который воздух поступает к фильтрующему элементу. Другой рукав предназначен для подачи воздуха к дроссельному узлу.

Дроссельный узел

Дроссельный узел включает в себя заслонку, механизм её привода и штуцеры для подвода (отвода) охлаждающей жидкости. Он предназначен для регулирования объёма воздуха, подающегося во впускной коллектор. Сама заслонка приводится в движение посредством тросового механизма от педали акселератора автомобиля. В корпусе заслонки имеется специальный канал, по которому циркулирует охлаждающая жидкость, подводящаяся к штуцерам посредством резиновых шлангов. Это нужно для того, чтобы механизм привода и заслонка не обмерзали в холодное время года.

Адсорбер

Адсорбер — необязательный элемент системы питания. Мотор может отлично работать и без него, однако для того чтобы автомобиль отвечал требованиям EURO-2, он должен быть оснащён механизмом улавливания паров горючего. Он включает адсорбер, клапан продувки, а также предохранительный и перепускной клапаны.

Сам адсорбер — это герметичная пластиковая ёмкость, наполненная измельчённым активированным углем. Она имеет три штуцера под патрубки. Через один из них в ёмкость поступают пары бензина, и удерживаются там при помощи угля. Посредством второго штуцера устройство соединено с атмосферой. Это необходимо для выравнивания давления внутри адсорбера. Третий штуцер через клапан продувки соединён шлангом с дроссельным узлом. По команде электронного блока управления клапан открывается, и пары бензина поступают в корпус заслонки, а с него в коллектор. Таким образом, испарения, накопляющиеся в баке машины, не выбрасываются в атмосферу, а расходуются в качестве топлива.

Датчики

Датчики служат для сбора информации о режимах работы двигателя и передачи её на ЭБУ. Каждый из них имеет своё предназначение. Датчик (регулятор) холостого хода контролирует и регулирует поступление воздуха в коллектор через специальный канал, открывая и закрывая его отверстие на заданную ЭБУ величину при работе силового агрегата без нагрузки. Регулятор вмонтирован в дроссельный модуль.

Датчик массового расхода воздуха используется для сбора информации об объёме воздуха, проходящего через воздушный фильтр. Анализируя данные, полученные от него, ЭБУ производит расчёт количества бензина, необходимого для образования топливной смеси в оптимальных пропорциях. Устройство установлено в корпусе воздушного фильтра.

Благодаря датчику положения заслонки дросселя, установленному на корпусе устройства, ЭБУ «видит», насколько она приоткрыта. Полученные данные также используются для точного расчёта состава топливной смеси. В основе конструкции устройства находится переменный резистор, подвижный контакт которого соединён с осью заслонки.

Датчик кислорода (лямбда-зонд) нужен для того, чтобы «мозг» машины получал информацию о количестве кислорода в выхлопных газах. Эти данные, как и в предыдущих случаях, нужны для формирования качественной горючей смеси. Лямбда-зонд в ВАЗ 2107 установлен на приёмной трубе выпускного коллектора.

Основные неисправности инжекторной топливной системы и их признаки

Прежде чем перейти к неисправностям топливной системы «семёрки», рассмотрим, какие симптомы их могут сопровождать. К признакам нарушения нормальной работы системы относятся:

• затруднённый запуск холодного силового агрегата;
• нестабильная работа мотора на холостых оборотах;
• «плавающие» обороты двигателя;
• потеря мощностных качеств мотора;
• повышенный расход горючего.

Естественно, похожие симптомы могут возникать и при других неисправностях двигателя, особенно тех, которые касаются системы зажигания. К тому же, каждый из них может указывать одновременно на несколько видов поломок. Поэтому при проведении диагностики здесь важен комплексный подход.

Затруднённый запуск на холодную

Проблемы с запуском холодного агрегата могут возникать при:

• неисправности бензонасоса;
• снижении пропускных способностей фильтра вторичной очистки;
• засорении форсунок;
• выходе из строя ламбда-зонда.

Нестабильная работа мотора без нагрузки

Нарушения в работе двигателя на холостом ходу могут свидетельствовать о:

• неисправности регулятора ХХ;
• поломке бензонасоса;
• засорении форсунок.

«Плавающие» обороты

Медленное перемещение стрелки тахометра сначала в одну, потом в другую сторону может быть признаком:

• неисправности датчика холостого хода;
• выхода из строя датчика расхода воздуха или положения дроссельной заслонки;
• нарушений в работе регулятора давления горючего.

Потеря мощности

Силовой агрегат инжекторной «семёрки» становится существенно слабее, особенно под нагрузкой, при:

• нарушениях в работе форсунок (когда топливо не впрыскивается в коллектор, а льётся, в результате чего смесь становится слишком обогащённой, и мотор «захлебывается» при резком нажатии на педаль газа);
• поломке датчика положения дроссельной заслонки;
• перебоях в работе топливного насоса.

Все перечисленные неисправности сопровождаются увеличением потребления горючего.

Как найти неисправность

Искать причину неисправности топливной системы нужно в двух направлениях: электрическом и механическом. Первый вариант — это диагностика датчиков и их электрических цепей. Второй — проверка давления в системе, которая покажет, как работает топливный насос, и как бензин поступает к форсункам.

Коды ошибок

Поиск любой поломки в инжекторном автомобиле рекомендуется начинать со считывания кода ошибки, выдаваемой электронным блоком управления, ведь большинство из перечисленных неисправностей системы питания будет сопровождаться горящей на приборном щитке лампочкой «CHECK». Для этого можно обратиться на станцию технического обслуживания, или провести диагностику самостоятельно, если у вас есть предназначенный для этого сканер. Ниже в таблице представлены коды ошибок в работе топливной системы ВАЗ 2107 с расшифровкой.

Таблица: коды ошибок и их значение

Проверка давления в рампе

Как уже упоминалось выше, рабочее давление в системе питания инжекторной «семёрки» должно составлять 2,8–3,2 бар. Проверить, соответствует ли оно этим значениям, можно при помощи специального жидкостного манометра. Прибор подключается к штуцеру, расположенному на топливной рампе. Замеры производятся при включённом зажигании без запуска двигателя и при работающем силовом агрегате. Если давление меньше нормы, проблему следует искать в бензонасосе или топливном фильтре. Также стоит осмотреть трубки топливной магистрали. Они могут быть повреждены или пережаты.

Как проверить и промыть инжектор

Отдельно следует поговорить о форсунках, ведь именно они чаще всего подводят. Причиной нарушений в их работе, обычно, является либо обрыв в цепи питания, либо засорение. И если в первом случае электронный блок управления обязательно просигнализирует об этом путём включения лампы «CHECK», то во втором водителю придётся разбираться самому.

Засорённые форсунки, обычно, либо вообще не пропускают топливо, либо же попросту льют его в коллектор. Для оценки качества работы каждого из инжекторов на станциях техобслуживания используются специальные стенды. Но если у вас нет возможности провести диагностику на СТО, это можно сделать и самому.

Демонтаж ресивера и топливной рампы

Чтобы получить доступ к форсункам, нам потребуется снять ресивер и рампу. Для этого необходимо:

1. Отключить питание бортовой сети путём отсоединения минусовой клеммы от АКБ.
2. При помощи пассатижей ослабить хомут и снять со штуцера шланг вакуумного усилителя.

Видео: снятие рампы ВАЗ 21074 и замена форсунок

Проверка форсунок на работоспособность

Теперь, когда рампа снята с двигателя, можно приступать к диагностике. Для этого потребуется четыре ёмкости одинакового объёма (пластиковые стаканы или лучше бутылки по 0,5 л), а также помощник. Порядок проверки следующий:

1. Подсоединяем разъем рампы к разъёму моторного жгута.
2. Прикручиваем к ней трубки топливопроводов.
3. Закрепляем рампу горизонтально в моторном отсеке таким образом, чтобы под форсунками можно было установить пластиковые ёмкости.

Промывка форсунок

Засорение инжекторов происходит из-за наличия в бензине грязи, влаги, различных примесей, которые оседают на рабочих поверхностях сопел и со временем сужают их или вообще перекрывают. Задача промывки — растворить эти отложения и удалить их. Для выполнения такой задачи в домашних условиях потребуются:

• жидкость для чистки карбюраторов;
• пятикубовый медицинский шприц;
• пластиковая бутылка;
• два отрезка провода с клеммами и зажимами;
• изолента;
• канцелярский нож.

Порядок работ следующий:

Подсоединяем провода к выводам форсунки, изолируем соединения.

Конечно такой способ далеко не всегда может помочь вернуть форсункам прежнюю работоспособность. Если форсунки продолжают «сопливить» после чистки, их лучше заменить. Стоимость одного инжектора в зависимости от производителя варьируется от 750 до 1500 рублей.

Видео: промывка форсунок ВАЗ 2107

Как переоборудовать карбюраторный двигатель ВАЗ 2107 на инжекторный

Некоторые владельцы карбюраторной «классики» самостоятельно переоборудуют свои машины под инжектор. Естественно, подобные работы требуют определённого опыта в автослесарном деле, да и без познаний в области электротехники здесь не обойтись.

Что нужно будет купить

Комплект для переоборудования карбюраторной топливной системы на инжекторную включает:

• электронный блок управления;
• бензобак;
• головку блока цилиндров (новую или бывшую в употреблении от ВАЗ 21214);
• ресивер;
• рампу с форсунками;
• топливный насос в сборе;
• топливный фильтр;
• топливную магистраль с резиновыми шлангами;
• дроссельный узел;
• педаль акселератора с тросом;
• воздушный фильтр в сборе с рукавами;
• передняя крышка двигателя;
• шкив коленчатого вала;
• модуль зажигания;
• датчики массового расхода воздуха, положения заслонки, детонации, температуры охлаждающей жидкости, концентрации кислорода, положения коленчатого вала, детонации;
• высоковольтные провода;
• жгуты, кабели, провода, клеммы, термокембрики;
• кронштейны.

Стоимость всех этих элементов составляет порядка 30 тыс. рублей. Один только электронный блок управления стоит примерно 5–7 тысяч. Но расходы можно существенно сократить, если покупать не новые детали, а бывшие в употреблении.

Этапы переоборудования

Весь процесс тюнинга двигателя можно разделить на следующие этапы:

1. Снятие всего навесного оборудования: карбюратора, воздушного фильтра, впускного и выпускного коллекторов, распределителя и катушки зажигания.
2. Демонтаж проводки и топливной магистрали. Чтобы не путаться при прокладке новых проводов, старые лучше убрать. Аналогично следует поступить и с топливными трубками.
3. Замена топливного бака.
4. Замена головки блока цилиндров. Можно, конечно, оставить и старую «голову», но в этом случае придётся растачивать впускные окна, а также сверлить отверстия и нарезать в них резьбу под шпильки крепления ресивера.
5. Замена передней крышки двигателя и шкива коленчатого вала. На место старой крышки устанавливается новая с отливом под датчик положения коленвала. На этом этапе меняется и шкив.
6. Установка электронного блока управления, модуля зажигания.
7. Прокладка новой топливной магистрали с установкой «обратки», бензонасоса и фильтра. Здесь же производится замена педали акселератора и её троса.
8. Монтаж рампы, ресивера, воздушного фильтра.
9. Установка датчиков.
10. Прокладка проводки, подключение датчиков и проверка работоспособности системы.

Стоит ли тратить время и деньги на переоборудование — решать вам, но, наверное, куда проще купить новый инжекторный двигатель, который стоит порядка 60 тысяч рублей. Останется только установить его на свою машину, заменить бензобак и проложить топливную магистраль.

Несмотря на то что конструкция двигателя с инжекторной системой питания намного сложнее карбюраторной, она очень даже ремонтопригодна. При наличии хотя бы небольшого опыта и необходимого инструмента вы без проблем сможете восстановить её работоспособность без привлечения специалистов.

Источник Источник http://wikers.ru/articles/ustrojstvo-inzhektora.html
Источник Источник http://iga-motor.ru/avtolikbez/sistema-vpryska-topliva-inzhektornogo-dvigatelya.html
Источник Источник Источник Источник http://bumper.guru/klassicheskie-modeli-vaz/toplivnaya-sistema/vaz-2107-inzhektor.html