Топливная система инжектора авто

Инжекторная система

На всех современных автомобилях с бензиновыми моторами используется инжекторная система подачи топлива, поскольку она является более совершенной, чем карбюраторная, несмотря на то, что она конструктивно более сложная.

Инжекторный двигатель – не новь, но широкое распространение он получил только после развития электронных технологий. Все потому, что механически организовать управление системой, обладающей высокой точностью работы было очень сложно. Но с появлением микропроцессоров это стало вполне возможно.

Инжекторная система отличается тем, что бензин подается строго заданными порциями принудительно в коллектор (цилиндр).

Основным достоинством, которым обладает инжекторная система питания, является соблюдение оптимальных пропорций составных элементов горючей смеси на разных режимах работы силовой установки. Благодаря этому достигается лучший выход мощности и экономичное потребление бензина.

Устройство системы

Инжекторная система подачи топлива состоит из электронной и механической составляющих. Первая контролирует параметры работы силового агрегата и на их основе подает сигналы для срабатывания исполнительной (механической) части.

К электронной составляющей относится микроконтроллер (электронный блок управления) и большое количество следящих датчиков:

Датчики системы инжектора

На некоторых авто могут иметься еще несколько дополнительных датчиков. У всех у них одна задача – определять параметры работы силового агрегата и передавать их на ЭБУ

Что касается механической части, то в ее состав входят такие элементы:

Простая инжекторная система подачи топлива

Как все работает

Теперь рассмотрим принцип работы инжекторного двигателя отдельно по каждой составляющей. С электронной частью, в целом, все просто. Датчики собирают информацию о скорости вращения коленчатого вала, воздуха (поступившего в цилиндры, а также остаточной его части в отработанных газах), положения дросселя (связанного с педалью акселератора), температуры ОЖ. Эти данные датчики передают постоянно на электронный блок, благодаря чему и достигается высокая точность дозировки бензина.

Поступающую с датчиков информацию ЭБУ сравнивает с данными, внесенными в картах, и уже на основе этого сравнения и ряда расчетов осуществляет управление исполнительной частью.В электронный блок внесены так называемые карты с оптимальными параметрами работы силовой установки (к примеру, на такие условия нужно подать столько-то бензина, на другие – столько-то).

Первый инжекторный двигатель Toyota 1973 года

Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно алгоритм работы электронного блока, но по упрощенной схеме, поскольку в действительности при расчете используется очень большое количество данных. В целом, все это направлено на высчитывание временной длины электрического импульса, который подается на форсунки.

Поскольку схема – упрощенная, то предположим, что электронный блок ведет расчеты только по нескольким параметрам, а именно базовой временной длине импульса и двум коэффициентам – температуры ОЖ и уровне кислорода в выхлопных газах. Для получения результата ЭБУ использует формулу, в которой все имеющиеся данные перемножаются.

Для получения базовой длины импульса, микроконтроллер берет два параметра – скорость вращения коленчатого вала и нагрузку, которая может высчитываться по давлению в коллекторе.

К примеру, обороты двигателя составляют 3000, а нагрузка 4. Микроконтроллер берет эти данные и сравнивает с таблицей, внесенной в карту. В данном случае получаем базовую временную длину импульса 12 миллисекунд.

Но для расчетов нужно также учесть коэффициенты, для чего берутся показания с датчиков температуры ОЖ и лямбда-зонда. К примеру, температура составляется 100 град, а уровень кислорода в отработанных газах составляет 3. ЭБУ берет эти данные и сравнивает с еще несколькими таблицами. Предположим, что температурный коэффициент составляет 0,8, а кислородный – 1,0.

Получив все необходимые данные электронный блок проводит расчет. В нашем случае 12 множиться на 0,8 и на 1,0. В результате получаем, что импульс должен составлять 9,6 миллисекунды.

Описанный алгоритм – очень упрощенный, на деле же при расчетах может учитываться не один десяток параметров и показателей.

Поскольку данные поступают на электронный блок постоянно, то система практически мгновенно реагирует на изменение параметров работы мотора и подстраивается под них, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Стоит отметить, что электронный блок управляет не только подачей топлива, в его задачу входит также регулировка угла зажигания для обеспечения оптимальной работы мотора.

Теперь о механической части. Здесь все очень просто: насос, установленный в баке, закачивает в систему бензин, причем под давлением, чтобы обеспечить принудительную подачу. Давление должно быть определенным, поэтому в схему включен регулятор.

По магистралям бензин подается на рампу, которая соединяет между собой все форсунки. Подающийся от ЭБУ электрический импульс приводит к открытию форсунок, а поскольку бензин находится под давлением, то он через открывшийся канал просто впрыскивается.

Виды и типы инжекторов

Инжекторы бывают двух видов:

На многоточечной инжекторной системе подачи топлива может использовать несколько типов впрыска:

Примечательно, что современная инжекторная система подачи топлива может использовать несколько типов впрыска. Так, в обычном режиме используется фазированный впрыск, но в случае перехода на аварийное функционирование (к примеру, один из датчиков отказал), инжекторный двигатель переходит на парный впрыск.

Читайте также:  Бежевая полироль для авто

Обратная связь с датчиками

Одним из основных датчиков, на показаниях которого ЭБУ регулирует время открытия форсунок, является лямбда-зонд, установленный в выпускной системе. Этот датчик определяет остаточное (не сгоревшее) количество воздуха в газах.

Эволюция датчика лямбда-зонд от Bosch

Благодаря этому датчику обеспечивается так называемая «обратная связь». Суть ее заключается вот в чем: ЭБУ провел все расчеты и подал импульс на форсунки. Топливо поступило, смешалось с воздухом и сгорело. Образовавшиеся выхлопные газы с не сгоревшими частицами смеси выводится из цилиндров по системе отвода выхлопных газов, в которую установлен лямбда-зонд. На основе его показаний ЭБУ определяет, правильно ли были проведены все расчеты и при надобности вносит корректировки для получения оптимального состава. То есть, на основе уже проведенного этапа подачи и сгорания топлива микроконтроллер делает расчеты для следующего.

Стоит отметить, что в процессе работы силовой установки существуют определенные режимы, при которых показания кислородного датчика будут некорректными, что может нарушить работу мотора или требуется смесь с определенным составом. При таких режимах ЭБУ игнорирует информацию с лямбда-зонда, а сигналы на подачу бензина он отправляет, исходя из заложенной в карты информации.

На разных режимах обратная связь работает так:

Как видно, лямбда-зонд хоть и очень важен для работы системы, но информация с него используется далеко не всегда.

Напоследок отметим, что инжектор хоть и конструктивно сложная система и включает множество элементов, поломка которых сразу же сказывается на функционировании силовой установки, но она обеспечивает более рациональный расход бензина, а также повышает экологичность автомобиля. Поэтому альтернативы этой системе питания пока нет.

Источник

SergAggro › Блог › Как выявить и устранить неисправности топливной системы?

Одним из важнейших механизмов автомобиля, отвечающих за бесперебойное снабжение двигателя горючим, является топливная система. С течением времени ее узлы приходят в негодность по причине естественного износа или неправильной эксплуатации. Определить, в чем заключается причина неисправности топливной системы, порой нелегко, и для этого может понадобиться тщательная пошаговая диагностика. Дело в том, что не всегда замеченные признаки неисправности свидетельствуют о неполадках в механизме топливоподачи, проблемы могут возникнуть в цилиндро-поршневой группе, системе зажигания, а также в электропитающих цепях. Поговорим о том, каковы признаки неполадок топливной системы, чем они могут быть вызваны, как их выявить и устранить.

Признаки неисправности
Поломки системы питания обычно происходят из-за регулярного использования некачественного горючего, в котором содержится вода или грязь. Для очистки его от посторонних примесей устанавливаются топливные фильтры. Эти очистители имеют ограниченный срок годности, указанный в документах, и должны меняться после определенного пробега. Если автовладелец не уверен в качестве используемого горючего, фильтры рекомендуется менять в 1,5-2 раза чаще. Кроме того, необходимо периодически очищать от загрязнений форсунки, бак и другие компоненты механизма.
Наиболее распространены нижеперечисленные признаки неисправности системы подачи горючего:

Двигатель запускается с трудом или не заводится вообще.
Мотор не развивает нужной мощности, не увеличивается количество оборотов.
В работе силового агрегата (дизеля или бензинового) появляются сбои.
В функции двигателя заметен провал, если быстро нажать на акселератор.
Бортовой компьютер выдает соответствующие коды ошибок.
«Врет» топливомер.
Свечи зажигания покрыты налетом.
Увеличивается расход горючего.
При работе двигателя внутри салона чувствуется запах бензина или дизтоплива.
При осмотре шлангов и трубок, а также мест соединений на них заметны следы протекания, поверхность деталей топливной системы может быть влажной.
Если протечки достаточно большие, следы вытекшего горючего можно заметить под автомобилем.
Появление одного или нескольких таких симптомов является поводом для серьезной проверки механизма питания и сопряженных с ним систем.

Причины неполадок
Нарушения в работе топливной системы возникают по следующим причинам:

Использование горючего низкого качества.
Попадание в бак (обычно вместе с топливом) воды и грязи.
Засорение элементов системы питания: фильтров, трубопроводов, впрыскивающих форсунок, топливного насоса, карбюратора (инжектора).
Полная или частичная потеря функции сливного трубопровода.
Поломка насоса (если нагнетатель погружного типа, то из-за частых поездок с малым количеством горючего в баке он может перегреться).
Ухудшение работы насоса.
Быстрое падение давления топлива после того, как выключено зажигание (причиной является неисправный обратный клапан нагнетателя, который не выдерживает давления).
Поломка регулятора топливного давления.
Приход в негодность элементов электропитания насоса или же плохой контакт в местах соединений электроцепи.
Износ дозирующих частей карбюратора или форсунок инжектора.
Ослабление хомутов в местах крепления шлангов.
Механические повреждения резиновых или металлических трубопроводов.
Нарушение регулировки или выход из строя инжектора (карбюратора).
Поломка датчиков (ДМРВ, ДК, ДУТ).
Неисправность топливомера.
Нарушение герметичности прокладок и уплотнений.
Чтобы определить точную причину неисправности, необходима тщательная проверка. Как уже говорилось, причиной проблем может быть не только система топливоподачи, но и связанные с ней механизмы.

Порядок диагностики
Прежде чем приступить к глубокому исследованию, нужно, удостовериться, что:

В бензобаке достаточно горючего.
Свечи зажигания исправны (выдают хорошую искру).
Под машиной не видно явных следов вытекшего бензина (дизтоплива).
Если любой из этих пунктов не соблюден – проверку можно заканчивать, не начиная. Если топлива в баке хватает, а искрообразование в норме – нужно проверять механизм топливоподачи.

Читайте также:  Сервисный центр авто опель

Проверяя наличие искры, следует внимательно осмотреть поверхность свечей. Если на ней есть темные пятна – неисправны форсунки или понижено давление. Если свечи стали красными – привычное место заправки следует сменить.

Чтобы упростить и ускорить процесс диагностики, следует предварительно провести три контрольных процедуры, разделив поиск неполадок системы по участкам. Для этого надо проверить:

Функцию топливного насоса.
Качество работы впрыскивающих форсунок.
Полноту подачи горючего в карбюратор (инжектор), а также уровень давления.
Проверка насоса
Понять, что электронасос работает, можно по тонкому жужжанию, которое раздается после включения зажигания. Если нагнетатель расположен не в баке, а в нижней части машины, можно почувствовать слабую вибрацию, которую электрический мотор передает на корпус, прикоснувшись к днищу рукой.

Если электронасос не работает, сначала нужно проверить связанный с ним предохранитель. Если предохранитель не перегорел, нужно удостовериться в исправности соответствующего реле (когда оно срабатывает, слышен звук, а корпус элемента слегка вибрирует).

Бывает так, что нагнетатель не работает даже при исправном реле и целом предохранителе. В этом случае следует постучать по нему (но не очень сильно) – иногда механизм этого узла «зависает», и такая встряска помогает вновь привести его в действие. Если это не помогло, проверьте подачу напряжения, подсоединив вольтметр к клеммам электронасоса. Если разность потенциалов на нормальном уровне – нагнетатель вышел из строя. Нулевая укажет на неполадки в энергопитающих кабелях.

Если насос работает нормально, нужно проверить давление подаваемого топлива (если нагнетающее устройство относится к погружному типу), или, если узел наружный и к его клеммам имеется нормальный доступ, измерить уровень поступающего напряжения. Это делается с помощью вольтметра, подсоединенного к клеммам. При этом не следует отсоединять колодку, поскольку полученные данные в этом случае не будут соответствовать реальным, имеющим место в обычных условиях. Нормальный показатель напряжения для легковых автомобилей составляет 12В, на грузовых машинах он в 2 раза выше – 24В. Если разность потенциалов под нагрузкой ниже нормальной, то этим и объясняется пониженная функция электронасоса.

Перед тем, как приступить к проверке давления, которое выдает нагнетатель, нужно вынуть соответствующий предохранитель (или отключить разъем) и запустить мотор, который должен поработать, пока не заглохнет. Это поможет выработать остатки горючего на линии питания двигателя и, таким образом, сбросить остаточное давление.

Проведение замеров в топливной рампе
Как правило, топливная рампа снабжается штуцером, к которому при необходимости подключают манометр. Если его нет, то манометр нужно подсоединить к топливной магистрали на отрезке, отделяющем рампу от топливного фильтра. Затем возобновляется подача электроэнергии на насос, после чего включается зажигание. Время работы нагнетателя в режиме подкачки составляет приблизительно 2 секунды – этого достаточно, чтобы уровень давления поднялся до рабочего (обычно 2,5 – 3,5 МПа). Если же режим подкачки не предусмотрен конструкцией электронасоса, то он может быть включен принудительно. Для этого контакты на реле должны быть замкнуты.

Если данные, показанные манометром, слишком малы, или увеличиваются недопустимо медленно, надо установить причину. Проблемы могут заключаться в изношенном нагнетателе, забитом фильтрующем элементе или в нерабочем РДТ (регуляторе давления топлива). Последний проверить легче всего – достаточно с помощью струбцины пережать магистраль слива и произвести измерения манометром. Если они увеличились – РДТ вышел из строя.

Если уровень давления выше нормы, нужно отсоединить трубопровод слива, подставив под него предварительно емкость, и посмотреть, как изменятся результаты измерений. Если они остались прежними – причина в неисправности РДТ, если снизились – забита сливная магистраль.

После пуска ДВС показатель давления внутри рампы должен несколько снизиться (приблизительно на 0,5 МПа), а если быстро нажать на акселератор – остаться прежним.

Затем надо на короткое время пережать переходную трубку после манометра или магистраль слива. Это при исправном топливном нагнетателе должно привести к росту давления приблизительно в 2 раза. Если после пережатия оно не увеличилось (рабочее при этом в норме), следует сделать вывод, что топливо не идет через сливной трубопровод, а предельно изношенный электронасос не может «продавить» клапан РДТ. Есть и второй вариант – имеет место утечка жидкости в шланге топливоподачи, расположенном в баке.

Уровень давления может расти слишком медленно при засоренном топливном фильтре.

Выполняя измерения, нужно обратить внимание на то, как ведет себя стрелка манометра, когда силовой агрегат работает на холостом ходу. Если работа системы не нарушена, она должна слегка подрагивать. Значительная амплитуда колебаний стрелки – показатель засоренности сетки топливного нагнетателя или, в более редких случаях, неисправности РДТ.

Затем зажигание нужно выключить. После остановки двигателя показатель давления должен оставаться прежним. Его падение сигнализирует о возможном наличии следующих неполадок:

Выход из строя обратного клапана электронасоса.
Разгерметизация впрыскивающих форсунок.
Поломка РДТ.
Чтобы установить точную причину, мотор нужно снова завести и заглушить, предварительно пережав трубопровод подачи горючего. Если давление снижается – форсунки утратили герметичность, если же оно остается неизменным – неисправен РДТ.

Проводя поиск неисправности механизма топливоподачи, стоит также проверить, какова производительность нагнетателя горючего, после чего сравнить ее со значениями, которые указаны в документации изготовителя. Делается это следующим образом. Разъедините топливную магистраль за фильтром и включите электронасос, направив струю горючего в измерительную емкость. Нагнетатель должен проработать в течение 1 минуты. Если объем вытекшей жидкости меньше, чем указано в документации, это может говорить о загрязненности топливного фильтра или о потере насосом производительности. Точно установить причину можно, отсоединив очиститель и произведя повторную проверку. Если насос неисправен, его следует заменить.

Читайте также:  Авто на водном стадионе

Порядок устранения неисправностей
Следует помнить, что даже единственная неисправность может повлечь за собой цепную реакцию. Например, заливка в бак некачественного или грязного горючего может привести к тому, что понадобится чистить топливную емкость, а также сетку топливоприемника, форсунки и трубопроводы. Кроме того, придется менять топливный фильтр и сливать осадок, накопившийся в отстойниках.

К основным мероприятиям, которые производятся в ходе ремонта топливного механизма, относятся:

Замена неисправных частей системы энергопитания электронасоса (предохранитель, кабели, реле, а также штекерные соединения).
Замена сломанного бензонасоса.
Очистка контактов электронасоса, реле и измерителя воздушного потока с последующей обработкой препаратами для обслуживания электрических соединений.
Замена утративших герметичность уплотнителей и прокладок.
Продувка топливопровода с помощью компрессора по направлению к баку. Чтобы это сделать, нужно открутить крышку топливной емкости и снять с всасывающего штуцера насоса шланг. После подачи в него давления должно быть слышно, как в бензобаке бурлит горючее. После того, как продувка будет завершена, необходимо прочистить сетку топливозаборника.
Замена поврежденных трубопроводов, а также ослабленных крепежей в местах соединений.
Удаление воды, попавшей в топливный резервуар. Для этого нужно слить горючее, в котором содержится вода или добавить в бензобак специальные присадки, которые свяжут молекулы воды и не дадут им причинить вред силовому агрегату при попадании в него. В качестве такой присадки можно использовать технический спирт.
Слив отстоя (если в машине имеются отстойники).
Снятие бака с последующей его очисткой, после чего емкость промывается и высушивается. Делать это нужно, если обнаружены загрязнения, или в порядке профилактики (но нечасто, в среднем 1 раз в 5-7 лет).
Периодическая очистка топливной системы, а также впрыскивающих форсунок с помощью специальных присадок, которые нужно добавлять в топливо в соответствии с инструкцией изготовителя, прилагаемой к препарату.
Очистка сетки топливоприемника, расположенной внутри бензобака.
Замена в установленные сроки топливного фильтра. Если имеются сомнения в качестве используемого топлива, очиститель меняется в 1,5-2 раза чаще. Внеплановую замену фильтрующего элемента также следует произвести, если сильное загрязнение произошло единовременно.
Замена неисправных РДТ, ДМРВ, топливного и кислородного датчиков.
Замена топливного указателя, расположенного на приборной панели (если замечено, что его показания не соответствуют действительности).
Очистка забившихся или замена изношенных впрыскивающих форсунок.
Переборка карбюратора (инжектора) с заменой неисправных элементов, очистка и продувка узлов.
Регулировка.
Необходимо помнить, что обнаруженные неисправности в системе топливоподачи следует устранять не затягивая. Утечка горючего может стать причиной возгорания транспортного средства.

Источник

Устройство системы питания автомобиля

Устройство системы питания инжекторного двигателя

Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя и электронная система питания.

Устройство инжектора

Основная задача системы питания инжекторного двигателя заключается в обеспечении подачи оптимального количества бензина в двигатель при разных режимах работы. Подача бензина в двигатель осуществляется с помощью форсунок, которые установлены во впускном трубопроводе.

Устройство системы питания инжектора:

1. Электробензонасос – устанавливается в модуле, который располагается в топливном баке. Модуль также включает в себя такие дополнительные элементы, как топливный фильтр, датчик уровня бензина и завихритель.

Электробензонасос предназначен для нагнетания бензина из топливного бака в подающий топливопровод. Управление электробензонасосом осуществляется с помощью контроллера через реле.

2. Топливный фильтр – предназначен для очистки топлива от грязи и примесей, которые могут привести к неравномерной работе двигателя, неустойчивой работе инжектора, загрязнению форсунок. В инжекторных системах к качеству топлива предъявляются высокие требования.

3. Топливопроводы – служат для подачи топлива от бензонасоса к рампе и обратно от рампы в топливный бак. Соответственно существует прямой и обратный топливопроводы.

4. Рампа форсунок с топливными форсунками – конструкция рампы обеспечивает равномерное распределение топлива по форсункам. На топливной рампе располагаются форсунки, регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе инжектора.

5. Регулятор давления топлива – предназначен для поддержания оптимального перепада давления, который способствует тому, что количество впрыскивания топлива зависит только от длительности впрыска. Излишки топлива регулятор подает обратно в бак.

Как работает система питания инжекторного двигателя?

Для стабильной работы двигателя необходимо обеспечить сбалансированное поступление топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в впускном трубопроводе, благодаря смешиванию бензина с воздухом. Контроллер с помощью управляющего импульса открывает клапан форсунки и путем изменения длительности импульса регулирует состав топливовоздушной смеси.
Регулятор давления топлива поддерживает перепад давления топлива постоянным, соответственно количество топлива, что подается пропорционально времени, при котором форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Если длительность импульса увеличивается – смесь обогащается, если уменьшается – смесь обедняется.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Полезные авто советы