Принцип работы топливного насоса инжекторного двигателя

Достоинства и недостатки инжекторного топливного насоса

Как известно, сначала все автомобили оснащались только карбюраторным двигателем. При этом топливная смесь образовывалась за счет разряжения во впускном коллекторе, затягивающем бензин в тракт потоком воздуха. Конечно, сегодня такое устройство также довольно распространено, но все большую популярность приобретает инжектор ВАЗ 2110.

Главные преимущества
Холодный пуск и прогрев
Распыление топлива
Принцип работы
Задачи

Карбюраторный двигатель

Сначала несколько слов об известном всем механическом бензонасосе. Он качает топливо в автомобилях с карбюратором. Ключевым элементом является мембрана, которая, совершая поступательные движения вверх и вниз, обеспечивает доставку топлива от бака к карбюратору. В конструкции предусмотрена система клапанов, благодаря которым обеспечивается закачка бензина и предотвращается его возврат в топливную магистраль.

Движение механических частей осуществляется непосредственно от самого двигателя, для этого там, где находится бензонасос, в блоке цилиндров предусмотрен его привод. Закачка топлива может осуществляться вручную, с помощью предусмотренного рычага. Насос не требует автономной системы смазки, так как включен в общую с двигателем магистраль.

Разновидности электробензонасосов

На сегодняшний день различают следующие типы электронасосов.

Шестерёнчатый насос функционирует за счёт эксцентрикового движения. Устанавливается в топливную магистраль. Оснащён насос двумя шестерёнками внутреннего зацепления, которые при вращении закачивают бензин.
Роторно-роликовый. Насос этого типа тоже ставится в топливный провод. Его конструкция включает электрический двигатель, на ротор которого устанавливается диск с роликами. Деталь подобного типа имеет два выхода: один для поступления горючего внутрь, другой – для его выхода.
Турбинный или центробежный. Это самый популярный тип насоса, устанавливаемый непосредственно в бак автомобиля. Топливный провод подключается к нему уже внутри.

Погружной насос или турбинный используется в большинстве современных иномарок. Располагается он в баке, что минимизирует потери топлива, и защищает насос от повреждений лучше. Кроме того, насос внутри бака лучше охлаждается, не перегревается даже при очень длительной работе.

Охлаждение проводится за счёт омывания топливом корпуса насоса. Благодаря этому отводится значительная часть тепла. Именно по этой причине в рекомендациях к автомобилям с погружными насосами запрещено ездить с полупустым баком, ведь это отрицательно сказывается на ресурсе топливного насоса.

Виды и типы инжекторов

Инжекторы бывают двух видов:

С одноточечным впрыском. Такая система является устаревшей и на автомобилях уже не используется. Суть ее в том, что форсунка только одна, установленная во впускном коллекторе. Такая конструкция не обеспечивала равномерного распределения топлива по цилиндрам, поэтому ее работа была сходной с карбюраторной системой.
Многоточечный впрыск. На современных авто используется именно этот тип. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена своя форсунка, поэтому такая система отличается высокой точностью дозировки. Устанавливаться форсунки могут как во впускной коллектор, так и в сам цилиндр (инжекторная система непосредственного впрыска).

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

Одновременный. В этом типе импульс от ЭБУ поступает сразу на все форсунки, и они открываются вместе. Сейчас такой впрыск не используется.
Парный, он же попарно-параллельный. В этом типе форсунки работают парами. Интересно, что только одна из них подает топливо непосредственно в такте впуска, у второй же такт не совпадает. Но поскольку двигатель – 4-тактный, с клапанной системой газораспределения, то несовпадение впрыска по такту на работоспособность мотора влияния не оказывает.
Фазированный. В этом типе ЭБУ подает сигналы на открытие для каждой форсунки отдельно, поэтому впрыск происходит с совпадением по такту.

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.

Читать еще: Как починить ремень безопасности

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.

+ Преимущества	— Недостатки
реальное понижение расхода топлива — инжектор может экономить, благодаря интеллектуальному управлению подачей топлива;	чистка форсунок — если вы заливаете не слишком качественный бензин или не меняете вовремя фильтры топлива, форсунки будут забиваться и перестанут распылять бензин;
полное сгорание бензина — при правильных настройках инжектор обеспечивает полное сгорание топлива и определенную интенсивность поездки;	прошивка «мозгов» в нужных режимах — на старых машинах иногда получается достичь невероятных результатов от перепрошивки, ведь технологии движутся вперед;
более выразительная динамика двигателя — водителю не приходится долгое время ожидать реакции при нажатии педали газа;	замена бортового компьютера на более функциональный вариант ЭБУ для вашей модели автомобиля с подходящими настройками;
возможность смены прошивки — с помощью простой процедуры чип-тюнинга можно полностью изменить параметры авто;	регулярная смена фильтров, как воздушного, так и топливного, с целью обеспечения нормальной работы инжектора;
технологичность и современность — машина с инжектором зачастую выбрасывает в атмосферу значительно меньше вредных веществ;	использование качественного топлива в соответствии с предписанными производителем нормами и подходящим октановым числом;
устойчивая работа в любых условиях — для хорошей работы инжектора не требуется ручное управление заслонкой воздуха, двигатель хорошо заводится в мороз.	регулярный сервис, своевременное обращение внимания на определенные недостатки работы автомобиля.

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.

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.

Принцип работы инжекторной топливной системы и бензонасоса

Топливо при помощи бензонасоса находящегося в топливном баке (погружного типа) или около него (наружного типа) под давлением ( 5…6 атм) подается к высокомощному топливному фильтру, который так же может находиться как внутри насоса, так и на топливной магистрали.

Типы топливных насосов.

Затем топливо попадает в топливную рампу где под давлением (2,6…3,0 атм) подается к форсункам. Излишки топлива отсекаются регулятором давления и сливаются обратно в бензобак, тем самым обеспечивая постоянное давление в топливной рампе. Ну а дальше дело электроники – компьютер поддет импульс на открытие форсунок в нужный момент, на определенное время, в зависимости от нагрузки на двигатель.

Как можем заметить, электрический бензонасос играет здесь не последнюю роль, его задачи:

Обеспечение двигателя необходимым количеством топлива;
Поддержание необходимого давления в топливной магистрали;

В отличие от насоса диафрагменного типа, применяющегося в карбюраторных системах и подающих топливо непосредственно при работе двигателя, электрический бензонасос должен создать давление в магистрали непосредственно перед запуском двигателя. Да и производительность с давлением, создаваемые диафрагменным насосом, ни как не могут полностью удовлетворить даже минимальные запросы инжекторной системы.

Это и обеспечивается в данной конструкции, где насос не зависим от двигателя, и приводится в действие электродвигателем постоянного тока, запитанным от аккумуляторной батареи подключаемым через реле (например, реле бензонасоса ваз 2110 инжектор).

Конструкция электрического бензонасоса.

Электрический бензонасос выполнен в едином корпусе: электрический двигатель + насосный узел. Этакий бензиновый бассейн для электронасосной станции получается.

Думаю, у вас уже возник здоровый вопрос — как можно совместить в одном месте электродвигатель и пожароопасную смесь? Страшно? Ведь электричество и жидкости (бензин тем более!) должны как минимум исключать друг друга, а тут еще и якорь с коллектором плещутся в бензине, да еще и умудряются вместо взрыва удивлять нас слаженной работой!

Все просто. Этот парадокс представляет собой всего две проблемы, которые инженера убили самым незатейливым способом:

Несовместимость горючей жидкости и искрящейся электрической части.

Всем известно, что искра предвещает неслабый взрыв в данном случае. Только дело в том, что в жидкостях диэлектриках, то есть не проводящих электричество (а бензин им и является), искрение в принципе невозможно.

Тем более взрывоопасен не сам бензин, а его испарение, где пары и бензина должны находится в определенной концентрации (слишком обогащенную/обедненную смесь зажечь невозможно). Все вышеперечисленное позволяет объединять в одном месте казалось бы друг друга исключающие элементы.

Кстати, еще одно устройство, потенциальный детонатор – указатель уровня топлива. Но все-таки не один еще топливный бак не взорвался из-за него.

Низкие смазывающие свойства бензина.

А вы знали что вязкость бензина уже при 20 °С в два раза меньше чем у воды? Как быть?

Данную проблему решили, пропустив бензин непосредственно через сам электродвигатель, что позволяет значительно охлаждать весь узел. К тому же данная конструкция позволила использовать подшипники скольжения, где смазкой является сама среда, в которой он работает (бензин), вместо подшипников скольжения. Ну а низкие смазочные свойства бензина инженера компенсировали высокоточным изготовлением деталей эклектического бензонасоса.

Инжекторные топливные системы

Инжекторные топливные системы встречаются как на современных двигателях (16, 24 клапана, система изменения фаз газораспределения и т. д.), так и на двигателях разработанных еще в прошлом веке (8 клапанов, система толкателей коромысел), но конструктивные особенности касающиеся бензонасоса неизменны.

Далее вашему вниманию предлагается пошаговая инструкция – фото отчет «Ваз 2110 замена бензонасоса своими руками».

«Первое-припервое» правило авто слесаря – отсоединяем минусовую клемму аккумуляторной батареи. Затем откидываем заднее сиденье и снимаем защитную крышку на бензобаке.

Снимаем защитную крышку.

Так же в начале работы желательно открыть крышку бензобака, что бы предотвратить в нем разряжение.

Убедиться что бензина в баке не больше половины.

И пожалуйста, имейте поблизости исправный огнетушитель (на всякий пожарный).

Разъединяем разъем бензонасоса.

Совет! Для сброса давления в топливной магистрали после разъединения разъема можно завести автомобиль до полной выработки бензина.

Откручиваем топливные магистрали.

Снимаем на них прокладки.

Совет! Данные резиновые прокладки на вкручивающих штуцерах напора и обратки желательно заменить. Кольца должны быть выполнены из бензо-маслостойких материалов.

Откручиваем 8 болтов на бензонасосе.

Снимаем уплотнительное кольцо.

Заранее подложив тряпку, аккуратно тянем бензонасос вверх, наклонив к спинкам сидений, что бы избежать деформации поплавка (в этот момент и прольется немного бензина).

Вытаскиваем резиновую прокладку.

Если же вы решили поменять не весь модуль в сборе, а только сам бензонасос тогда вам придется немного повозиться:

Снимаем стопор с одной из направляющих.

Зажимаем фиксирующие пластины разъединяем модуль;
Снимаем заборную сетку;
Разъединяем фишки с насоса и разъемы с уровня топлива;
Гофрированный топливопровод так же снимаем (посажен «на горячую», придется потрудиться);
Извлекаем и меняем сам бензонасос.

Совет! При замене бензонасоса не экономьте на топливном фильтре – меняйте.

Собираем модуль в обратной последовательности и вставляем его так что бы метка смотрела в заднюю часть автомобиля.

Метка на корпусе насоса.

Ну а дальше подключаем магистрали и ставим на место защитную крышку бензобака.

Ну, вот мы и освоили эту не хитрую операцию. Если хотите посмотреть наглядно как происходит замена бензонасоса ваз 2110 инжектор своими руками – видео вам поможет

Линия возврата топлива (“обратка”)

Топливные системы
Как правило, топливный насос имеет постоянную производительность, то есть закачивает топливо из бака в рампу под постоянным давлением. Двигатель же работает на разных режимах, потребляя разное количество топлива, в зависимости от его нагрузки. Таким образом, возникает необходимость контролировать давление и количество топлива в топливной рампе.

Этим занимается регулятор давления топлива, который сливает излишки топлива обратно в бак через линию возврата топлива, так называемую “обратку”. В настоящий момент существует два вида топливных систем, отличающихся наличием или отсутствием линии возврата топлива (обратной магистрали).

Система подачи топлива с линией возврата. Топливо, которое не было впрыснуто форсункой, является избыточным и оно возвращается обратно в бак через регулятор, который расположен на топливной рампе, и линию возврата. Таким образом в топливном коллекторе поддерживается постоянное давление.
Топливная система без линии возврата. Регулятор давления топлива в таких системах обычно устанавливается в модуле погружного топливного насоса. Избыточное топливо, подаваемое насосом, возвращается обратно в бак через короткую линию возврата. При этом в топливную рампу подается только то количество топлива, которое впрыскивается форсунками. Данная система имеет следующие преимущества – меньшая стоимость и меньший подогрев топлива в баке.

0 0 голоса

Рейтинг статьи