Принцип роботи інжекторного двигуна

Принцип роботи двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) заснований на згорянні невеликої кількості палива в обмеженому обсязі. При цьому вивільняється енергія перетворюється за рахунок руху поршнів в механічну енергію. Дозоване кількість палива забезпечується карбюратором або спеціальним пристроєм - інжектором. Двигуни з такими пристроями називаються інжекторними. Робочий принцип інжекторного двигуна простий - подача в потрібний момент часу необхідної кількості палива в потрібне місце.

Як працює ДВС

Щоб ясно розуміти різницю між двома типами силових пристроїв, необхідно попередньо торкнутися того, як взагалі працює ДВС. Існує кілька відмінних типів, з яких найпоширенішими будуть:

Принцип роботи мотора найкраще можна зрозуміти на прикладі бензинового двигуна. Найпопулярніший з них - чотиритактний. Це означає, що весь цикл перетворення енергії, що утворюється при згоранні палива, в механічну здійснюється за чотири такту.
Пристрій двигуна таке, що послідовність виконання тактів наступна:

впуск - заповнення циліндрів паливом:
стиснення - підготовка палива до згоряння;
робочий хід - перетворення енергії згоряння в механічну;
випуск - видалення продуктів згоряння палива.

Для забезпечення роботи двигуна у кожного з них своя задача. Під час першого такту поршень опускається з верхнього положення до крайнього нижнього, відкривається клапан (впускний) і циліндр починає заповнюватися паливно-повітряною сумішшю. У другому такті клапана закриті, а рух поршня походить від нижнього положення до верхнього, суміш в циліндрі стискається. Коли він доходить до верхнього положення, на свічці проскакує іскра і підпалюється суміш.

При її згорянні утворюється підвищений тиск, який змушує рухатися поршень від верхнього положення до нижнього. Після його досягнення під дією інерції обертання коленвала поршень починає рухатися знову вгору, при цьому спрацьовує випускний клапан, продукти згоряння палива виводяться назовні з циліндра. Коли поршень дійде до верхнього положення, закривається випускний, але зате відкривається впускний клапан і весь цикл роботи повторюється.

Про карбюраторі, його достоїнства і недоліки

Тут необхідно зробити невелике доповнення. Раз ми розглядаємо бензиновий мотор, то в ньому подача бензину в циліндри двигуна можлива різними способами. Історично першою була розроблена подача і дозування бензину за допомогою карбюратора. Це спеціальний пристрій, який забезпечує необхідну кількість паливно-повітряної суміші (ТВС) в циліндрах.

Паливно-повітряної називається суміш повітря і парів бензину. Вона готується в карбюраторі, спеціальному пристрої, для їх змішування в потрібній пропорції, що залежить від режиму роботи двигуна. Будучи досить простим за своїм устроєм, карбюратор тривалий час успішно працював з бензиновим мотором.
Однак у міру розвитку автомобіля було виявлено недоліки, з якими в сформованих на той час умовах вже було важко миритися розробникам двигуна. В першу чергу це стосувалося:

Щоб позбутися від зазначених недоліків був реалізований інший принцип подачі палива в мотор - за допомогою інжектора.

Про інжекторні мотори

У них є ще одна назва - вприскові двигуни що, в общем-то, жодним чином не змінює суті явищ, що відбуваються. За виконуваній роботі уприскування нагадує принцип, реалізований в роботі дизеля. У двигун в потрібний момент через форсунки інжектора впорскується строго дозовану кількість палива, і воно підпалюється іскрою зі свічки, хоча при роботі дизеля свічка не використовується.

Весь цикл чотиритактного ДВС, розглянутий раніше, залишається незмінним. Основна відмінність в тому, що карбюратор готує ТВС за межами двигуна, і вона потім надходить в циліндри, а у інжекторного двигуна останніх моделей бензин впорскується безпосередньо в циліндр.

Подібний пристрій мотора дозволяє вирішити ті проблеми, які виникають при роботі карбюратора. Використання інжектора забезпечує в порівнянні з карбюраторним варіантом наступні переваги мотору:

підвищення потужності на 7-10%;
поліпшення показників паливної економічності;
зниження рівня токсичних речовин в складі вихлопних газів;
забезпечення оптимальної кількості палива, яке залежить від режиму руху автомашини.

Це тільки основні переваги, які дає змогу отримати інжекторний двигун. Однак у кожного гідності є і свої недоліки. Якщо карбюраторний мотор чисто механічний і його можна відремонтувати практично в будь-яких умовах, то для управління інжекторним потрібна складна електроніка і ціла система датчиків, через що роботи (регламентні і ремонтні) необхідно проводити в умовах сервісного центру.

пристрій вприску

Якщо подивитися, як виглядає пристрій ДВС з уприскуванням замість карбюратора, то можна виділити:

Ось приблизно так виглядає в загальних рисах система, що забезпечує уприскування палива, принцип роботи повинен бути цілком зрозумілий з її складу і призначення окремих елементів.

Види вприськових систем

Незважаючи на досить простий опис роботи інжекторного мотора, наведене раніше, існує кілька різновидів, що здійснює подібний принцип роботи.

Однокрапкового впорскування

Це найпростіший варіант реалізації принципу уприскування. Він практично сумісний з будь-яким карбюраторним двигуном, різниця полягає в застосуванні уприскування замість карбюратора. Якщо карбюратор у впускний колектор подає ТВС, то при Однокрапкового впорскування у впускний колектор впорскується через форсунку бензин.

Як і у випадку з карбюраторним мотором, при такті впускання двигун всмоктує готову паливно-повітряну суміш, і його робота практично не відрізняється від роботи звичайного двигуна. Перевагою такого мотора буде найкраща економічність.

багатоточкове впорскування

Являє подальший етап вдосконалення інжекторних моторів. Паливо за сигналами від контролера подається до кожного циліндра, але теж у впускний колектор, тобто ТВС готується поза циліндра і вже в готовому вигляді надходить в циліндр.
У такому варіанті реалізації принципу інжекторного двигуна можливо забезпечити багато з переваг, властиві вприськовую двигуну і відмічені раніше.

безпосередній впорскування

Є наступним етапом розвитку інжекторних двигунів. Впорскування палива виконується прямо в камеру згоряння, чим забезпечується найкраща ефективність роботи ДВС. Підсумком такого підходу є отримання максимальної потужності, мінімальної витрати палива і найкращих показників екологічної безпеки.

Інжекторний ДВС є наступним етапом у розвитку бензинового мотора, значно поліпшує його показники. У моторах, що використовують систему вприскування палива, зростає потужність, а також економічна ефективність їх роботи, вони відрізняються значно меншим негативним впливом на навколишнє середовище.

Оцініть корисність статті!

Перевірка масла в АКПП, ознаки високого і низького рівня рідини в коробці автомат
Як перевірити котушку запалювання (бобіну) на автомобілі
Заміна переднього і заднього сальників коленвала своїми руками
Заміна сальників распредвала на 8 і 16 клапанних ВАЗах і іномарках
Боротьба з автомобільними пробками і способи вирішення проблеми
Чому скриплять гальмівні колодки при гальмуванні і що з цим робити
Заміна опор двигуна на ВАЗ і інших автомобілях

Колеса для обертання автомобіля на місці на 360 градусів
Через 3 роки дизеля стануть розкішшю

Тест-драйв Q60 з новітньою системою управління Infiniti Dynamic Active Steering
Огляд найдорожчого Hyundai Solaris за всю історію