cassvitaflour.com

Injektorer är ett ställdon som är utformat för att spruta bränsle i bränslesystemets inloppskanal eller i cylindrarna i en förbränningsmotor. Det finns följande typer av dessa enheter - mekaniska, elektromagnetiska, hydrauliska, piezoelektriska. Injektorerna för bensin- och dieselmotorer skiljer sig åt i hur de fungerar. I olika bilmärken arbetar injektorer också med olika spänningar och tryck. Vi kommer att berätta om allt detta och mycket mer i detta material.

Vad vi ska prata om:

• Typer av munstycken
• Direkt injektion
• Fördelar och nackdelar
• Munstyckenas placering
• Rengöring av munstyckena
• Insprutningsspänning
• Insprutningskontroll

Typer av munstycken

Låt oss karakterisera var och en av de listade typerna separat och börja med elektromagnetiska injektorer . De är installerade i bensinmotorer. Munstyckena består av följande komponenter - en magnetventil, en spraynål och ett munstycke.

Elektromagnetiskt injektionsmunstycke

Dieselelektrohydrauliskt munstycke

Principen för deras arbete är ganska enkel. När ett kommando tas emot från bilens ECU tillförs spänning till magnetventilen, varigenom ett magnetfält skapas i den, som drar in nålen och därigenom frigör kanalen i munstycket. Följaktligen passerar bränsle genom det. Så snart spänningen på ventilen försvinner stänger nålen munstycket igen under påverkan av returfjädern och bensin tillförs inte längre till cylindrarna.

Olika spänningar appliceras på injektorer från olika fordonstillverkare. Detta måste tas med i beräkningen vid byte av injektorer och rengöring.

Nästa typ är elektrohydrauliska munstycken . De används i dieselmotorer, inklusive de som är baserade på Common Rail-systemet. Sådana munstycken har en mer komplex design. I synnerhet inkluderar de inlopps- och utloppsdrosslar, en magnetventil och en kontrollkammare. Injektorn fungerar enligt följande.

Piezoelektriskt munstycke

Rörelsen baseras på användningen av bränsletryck både under injektionen och när det stoppas. I utgångsläget är solenoidventilen frånkopplad och följaktligen stängd. I detta fall pressas munstycksnålen mot sitt säte under naturligt bränsletryck på kolven i kontrollkammaren. Det vill säga det finns ingen bränsleinsprutning. Eftersom nålens diameter är mycket mindre än kolvens diameter är det mer tryck på den.

När en signal från styrenheten appliceras på magnetventilen öppnar den avloppsgasreglaget. Följaktligen börjar bränslet att strömma in i avloppsledningen. Inloppsgasreglaget förhindrar dock snabbt tryckutjämningen mellan kontrollkammaren och insugningsröret. Följaktligen minskar trycket på kolven långsamt, medan trycket på nålen inte ändras. Därför stiger nålen under differenstrycket och bränsleinsprutning sker.

Den tredje typen är piezoelektriska munstycken . De anses vara de mest avancerade och används på dieselmotorer utrustade med ett gemensamt järnvägssystem. Utformningen av ett sådant munstycke innefattar ett piezoelektriskt element, en påskjutare, en omkopplingsventil och en nål.

De piezoelektriska injektorernas elektriska motstånd är flera tiotals kOhm.

I det ögonblick när bränslet inte flyter genom munstycket sitter nålen tätt i sitt säte eftersom högt bränsletryck trycker på det. När en signal tas emot från styrenheten till det piezoelektriska elementet, som är ett ställdon, ökar det i det ögonblicket i storlek (längd) och trycker därmed på kolven. Som ett resultat öppnas ventilen och genom den kommer bränslet in i avloppsledningen. Trycket högst upp på nålen minskar och nålen stiger. I detta fall injiceras bränsle.

Den största fördelen med piezoelektriska injektorer är deras höga svarshastighet (ungefär 4 gånger snabbare än hydrauliska). Detta gör det möjligt att genomföra flera bränsleinsprutningar under en motorcykel. Under matningsprocessen kan mängden tillfört bränsle styras på två sätt - exponeringstiden för det piezoelektriska elementet, liksom bränsletrycket i skenan. Dock har piezoelektriska injektorer en betydande nackdel - de kan inte repareras.

Driften av insprutningsmotorens elektromagnetiska munstycke

Driften av injektorn i Common Rail-systemet

Eftersom principen för drift av dieselinsprutare är något mer komplicerad än för bensininjektorer, är det vettigt att överväga mer detaljerat algoritmen för deras användning med exemplet på Common Rail-injektorer för tidiga utsläpp.

Hur fungerar en dieselinsprutare

Baserat på den mottagna informationen styr ECU olika delar av motorn, inklusive bränsleinsprutare. I synnerhet under vilken tidsperiod och exakt när de ska öppnas (ögonblicket för öppningen).

Dieselinjektorn fungerar i tre faser:

Pumpmunstycke

• Förinjektion . Det är nödvändigt så att bränsle-luftblandningen har önskad kvalitet och förhållande. I detta skede matas en liten mängd bränsle in i förbränningskammaren för att öka dess temperatur och tryck. Detta görs för att påskynda bränsletändningen under huvudinsprutningen.
• Huvudinjektion . Baserat på det höga tryck som erhölls i föregående steg skapas en högkvalitativ homogen brännbar blandning. Dess fullständiga förbränning säkerställer maximal motoreffekt och minskar utsläppen av skadliga gaser.
• Ytterligare injektion . I detta skede rengörs partikelfiltret. Efter huvudinjektionen sjunker trycket i förbränningskammaren kraftigt och injektornålen återgår till sin plats. Som ett resultat upphör bränslet att strömma in i förbränningskammaren.

Låt oss sedan gå vidare till att överväga algoritmen enligt vilken dieselmotorns injektor fungerar:

1. Kamaxelns kam flyttar injektorns kolv och frigör dess bränslekanaler.
2. Bränsle kommer in i injektorn.
3. Ventilen stängs, bränslet slutar flöda och trycket börjar byggas upp i injektorn.
4. När gränstrycket uppnås (för varje modell är det annorlunda och uppgår till flera MPa), stiger munstycksnålen och en preliminär injektion inträffar (i vissa fall kan det finnas två preliminära injektioner).
5. Ventilen öppnas igen och förinsprutningen slutar.
6. Bränsle kommer in i ledningen, dess tryck minskar.
7. Ventilen stängs, vilket leder till att bränsletrycket börjar stiga igen.
8. När arbetstrycket har uppnåtts (mer än vid den preliminära insprutningen) släpps injektorns nålfjäder och huvudbränsleinsprutningen sker. Ju högre tryck i munstycket desto mer bränsle kommer in i förbränningskammaren och följaktligen kommer större motoreffekt att utvecklas.
9. Ventilen stänger, huvudinsprutningsfasen slutar, trycket sjunker, injektornålen återgår till sitt ursprungliga läge.
10. Ytterligare bränsleinsprutning sker (vanligtvis finns det två av dem).

Varje bränsleinsprutare kännetecknas av följande tekniska parametrar:

• Prestanda. Detta är den viktigaste parametern som karakteriserar mängden bränsle som injektorn passerar per tidsenhet. Mätes vanligtvis i kubikcentimeter bränsle per minut.
• Dynamiskt arbetsområde . Denna indikator karakteriserar den lägsta bränsleinsprutningstiden. Det vill säga tiden mellan öppningen och stängningen av bränsleinsprutaren. Mätes vanligtvis i millisekunder.
• Sprutvinkel . Kvaliteten på bränsleblandningen som bildas i förbränningskammaren beror på den. Indikeras i grader.
• Spraybrännare . Denna indikator bestämmer fraktionen i vilken de atomiserade bränslepartiklarna kommer att placeras och hur de matas in i förbränningskammaren. Följaktligen är denna indikator också kritisk för bildandet av en högkvalitativ bränsleblandning. Mätt som ett konventionellt avstånd i millimeter eller deras derivat.

Varje injektortillverkare har sina egna beteckningar för att kryptera den tekniska informationen för sina produkter. Fråga därför säljaren om relevant information eller på Internet när du köper.

Om minst en av de angivna parametrarna överskrider de tillåtna gränserna kommer injektorn att fungera felaktigt och bilda en lågkvalitativ bränsle-luftblandning. Och detta kommer i sin tur att påverka körningen av din bils motor negativt.

Det finns också en separat typ av injektorer för injektionsmotorer med direktinsprutning. Deras huvudsakliga skillnad är deras höga responshastighet, liksom den ökade spänningen vid vilken de arbetar. Låt oss överväga dem mer detaljerat.

Injektorer för direktinsprutningsmotor

FSI-injektoranordning

Dessa injektorer har också ett annat namn - GDI (FSI). Det uppfanns i Mitsubishis tarmar när dess ingenjörer började producera motorer med direktinsprutning av bränsle, som körs på ultramatta blandningar . Deras arbete baseras på den exakta tidpunkten för aktivering av lyft och sänkning av arbetsnålen.

Så i konventionella insprutningsmotorer är injektorns öppningstid cirka 2 ... 6 ms. Och injektorer i motorer som arbetar på supermager blandningar - cirka 0,5 ms. Därför kan den vanliga tillförseln av standard 12 V till injektorn inte längre ge den erforderliga svarshastigheten. För att utföra denna uppgift arbetar de med Peak-n-Hold-teknik , vilket betyder "toppspänning och håll".

Kärnan i denna metod är som följer. En hög spänning appliceras på injektorn (till exempel en spänning på cirka 100 V appliceras på injektorerna från det nämnda Mitsubishi-företaget). Som ett resultat når spolen mättnad mycket snabbt. Samtidigt brinner dess lindning inte ut på grund av den befintliga bakre EMF. Och för att hålla kärnan i spolen behövs ett magnetfält med ett lägre värde. Följaktligen behövs mindre ström.

Diagram över ström och spänning på GDI-injektorn

Det vill säga driftsströmmen i spolen stiger först mycket snabbt och sjunker sedan snabbt. Vid denna tidpunkt börjar hållfasen. Det vill säga bränsleinsprutningstiden är från pulsens början till den andra induktiva skuren. Sådana metoder används av biltillverkarna Mitsubishi och General Motors.

Tillverkarna Mercedes och VW använder dock utvecklingen av BOSCH-företaget. Enligt deras metod minskar inte systemet spänningen utan använder pulsbreddsmodulation (PWM). Uppgiften att implementera denna algoritm tilldelas ett särskilt block - Driver Injector. Som regel är den belägen nära injektorerna (till exempel Toyota- och Mercedesföretag placerar enheten i ett horisontellt läge i området kring stötdämparen, vilket är den bästa lösningen idag).

PWM på FSI-injektor

Alla FSI-motorer över 90 hk utrustat med ett förbättrat bränslesystem. Skillnaden är:

• delar av högtryckspumpen och injektorramperna har en speciell korrosionsskyddsbeläggning som skyddar dem från effekterna av bränslen med etanolinnehåll på upp till 10%;
• högtryckspumpstyrning ändrad
• bränsledräneringsledningen (till tanken) som läckte utmed kolven eliminerades som onödig;
• Bränslet som släpps ut genom säkerhetsventilen monterad på injektorskenan avleds genom en relativt kort rörledning in i lågtryckskretsen, uppströms högtryckspumpen.

När det gäller drift av GDI-motorer bör det noteras att det är mycket känsligt för bränslekvalitet, utbyte av bränslefiltret i rätt tid. Glöm inte att rengöra bränslesystemet och byta olja i tid.

Fördelar och nackdelar med bränsleinjektorer

Utan tvekan erbjuder bränsleinsprutare fördelar jämfört med den traditionella förgasaren. I synnerhet inkluderar de:

• bränslebesparingar möjliga genom exakt mätning;
• låg nivå av avgasutsläpp till atmosfären, hög miljövänlighet (lambda ligger i intervallet 0,98 ... 1,2);
• ökad motoreffekt;
• lätt att starta motorn i alla väder;
• inget behov av manuell justering av injektionssystemet;
• stora möjligheter för att styra motorn i olika lägen (det vill säga förbättra dess dynamiska och effektegenskaper);
• Sammansättningen av avgaser från insprutningsmotorer uppfyller moderna krav på denna parameter och skadlighet för miljön.

Dysor har dock också sina nackdelar. Bland dem:

• stor sannolikhet för tilltäppning vid användning av bränsle av låg kvalitet;
• höga kostnader jämfört med gamla förgasarsystem;
• låg hållbarhet hos munstycket och dess enskilda enheter;
• behovet av diagnostik och reparationer med speciell dyr utrustning;
• stort beroende av den konstanta tillgången på strömförsörjning i bilnätet (i moderna system som styrs av elektroniska enheter).

Trots de befintliga nackdelarna används idag injektorer i de flesta bilbensin- och dieselmotorer som mer tekniskt avancerade och miljövänliga bränsleinsprutningssystem. När det gäller dieselmotorer ersattes de gamla mekaniska injektorerna med nyare med elektronisk styrning.

Munstyckenas placering

Beroende på munstycken och injektionsmetoden kan munstyckenas läge variera. Särskilt:

• Om bilen använder central bränsleinsprutning används en eller två injektorer för detta, placerade inuti insugningsröret , i omedelbar närhet av gasventilen. Ett sådant system användes på äldre bilar vid en tidpunkt då tillverkarna började överge förgasarmotorer till förmån för insprutning.
• Med flerpunkts bränsleinsprutning installeras en separat injektor för varje cylinder. I det här fallet kan det ses vid basen på insugsgrenröret .
• Om motorn använder direkt bränsleinsprutning , är injektorerna placerade i cylinderväggens övre del . I detta fall injicerar de direkt bränsle i förbränningskammaren.

Oavsett var munstycket är installerat blir det smutsigt under drift. Därför är det nödvändigt att regelbundet kontrollera deras skick och prestanda. I relevanta artiklar på webbplatsen kan du ta reda på det i detalj: hur man kontrollerar tillståndet för common rail dieselinsprutare, kontrollerar pumpinjektorerna eller kontrollerar insprutningsmunstyckena.

Rengöring av munstyckena

För att rensa munstyckena, två metoder används - ultraljud och torr rengöring. Var och en av dessa metoder kan användas under olika förhållanden. Så i processen för förorening av bränslesystemet och i synnerhet munstyckena, hårda och mjuka avlagringar bildas på väggarna. Först uppträder mjuka som lätt tvättas av under påverkan av kemikalier. När mjuka avlagringar komprimeras blir de hårda och du kan bli av med dem bara med hjälp av ultraljudsrengöring.

Helst bör kemtvätt av munstycken utföras ungefär var 20: e kilometer. Och ultraljud inte mer än 1-2 gånger under hela driftperioden, eftersom det förstör lindningens isolering.

Om munstycket har använts i mer än 100 tusen kilometer är kemisk rengöring inte bara opraktiskt för det utan också skadligt . I sin process kan stora partiklar av fasta avlagringar brytas av, och när de kommer ut kan de helt enkelt täppa till nålen. Detta gäller särskilt för injektorer med direkt bränsleinsprutning.

Jämförelse av rena (vänster) och smutsiga munstycken (höger)

När du använder ultraljudsrengöring är det viktigt att veta vid vilken normal driftspänning munstycket arbetar. Faktum är att standardspänningen på 12 V inte ger en hög öppnings- och stängningshastighet för injektorn. Därför använder numera många biltillverkare reducerad spänning. Till exempel arbetar Toyota-injektorer med 5 V, medan Citroen-injektorer arbetar med 3 V. Därför kan de inte levereras med den vanliga 12 V-spänningen, eftersom de helt enkelt kommer att brinna ut. Vi kommer att prata om spänningen över injektorerna lite nedan.

Den bästa rengöringen är konsekvent användning av ultraljud och kemiska rengöringsmetoder . Så i det första steget förvandlas hårda avlagringar till mjuka och i det andra avlägsnas de med hjälp av kemikalier.

Det finns också speciella tillsatser för att lägga till bränsletanken . Deras funktion är att spola ut injektorerna när bränsle med ett rengöringsmedel passerar genom dem.

Perioden mellan periodisk användning av sådana tillsatser är annorlunda och beror på det specifika bilmärket och det använda bränslet. Du måste dock förstå att denna metod är mindre effektiv än de som beskrivs ovan. Det är vettigt att använda det vid byte av bränslefilter eller regelbundet efter flera tusen kilometer. Du hittar mer information om hur du rengör ett munstycke med egna händer här.

Insprutningsspänning

Låt oss dröja närmare med frågan om vilken spänning som matas till motorinsprutarna. Först och främst måste du förstå att de styrs av elektriska impulser. Dessutom matas "+" från batteriet direkt till injektorn genom säkringen, men "-" styr ECU. Det vill säga vid olika tidpunkter är spänningen över injektorn konstant. Men om du gör en mätning med ett oscilloskop (en multimeter i detta fall kanske inte visar något, eftersom pulserna är mycket korta), kommer den här enheten att visa medelvärdet. Det beror på frekvensen med vilken pulserna skickas till injektorn.

Impulsdiagram för injektorns spänning

Diagrammen som visas i figuren hjälper oss att besvara frågan - vilken spänning som matas till injektorn. Ju längre spänningspulser som tillförs injektorn, desto högre är den genomsnittliga driftspänningen (pulsvarigheten för de flesta maskiner ligger inom 1 ... 15 ms). Och långa impulser ges vid höga motorvarvtal. Följaktligen, ju högre samma hastigheter, desto högre blir den genomsnittliga driftspänningen vid injektorerna. Det vill säga att arbeta 12 V levereras till injektorerna (faktiskt lite mindre på grund av ett litet spänningsfall över styrtransistorn) dock i en puls.

Vissa bilägare försöker öppna injektorn genom att helt enkelt använda ström från batteriet för att rengöra den. Det måste förstås att spänningen inte kan appliceras direkt från batteriet till injektorn , eftersom det finns en risk att den kommer att misslyckas (dess lindning kommer att brinna ut). En puls matas till enheten via en transistoromkopplare. Det fungerar en kort stund, eftersom lindningen i munstycket värms upp snabbt och helt enkelt kan brinna ut. Under motorns drift styrs öppningstiden av styrenheten och dess naturliga kylning, om än obetydlig, utförs av det inkommande bränslet.

Som nämnts ovan använder biltillverkare injektorer med olika driftspänningar. Därför är den perfekta lösningen att titta på denna information i bilmanualen eller på tillverkarens webbplats. Om du inte hittar den här informationen måste valet av spänning för att öppna injektorn närmas noggrant.

I praktiken rekommenderar erfarna bilister att man använder ett specialställ för att öppna injektorn. Du kan dock klara dig med enklare enheter. Köp till exempel en kinesisk strömförsörjning med en utspänning som kan justeras inom 3 ... 12 V (vanligtvis i steg om 1,5 V). Kopplingsschemat måste nödvändigtvis ha en knapp utan en stabil position (till exempel från en lägenhetsklocka). För att öppna injektorn, använd först den minsta spänningen och öka den om injektorn inte öppnas.

Om du har lågimpedansinsprutare kan du öppna dem bokstavligen i en bråkdels sekund. Injektorer med högt motstånd kan hållas öppna längre - 2 ... 3 sekunder.

Du kan också använda ett skruvmejselbatteri. När du har isär den ser du de så kallade "bankerna" - små batterier. Var och en av dem producerar en spänning på 1,2 V. Genom att ansluta dem i serie kan du uppnå önskad spänning för att öppna injektorn.

Insprutningskontroll

Som nämnts ovan styrs injektorerna av fordonets elektroniska styrenhet (ECU). Baserat på information från många sensorer fattar dess processor beslut om vilka pulser som ska appliceras på injektorn. Motorvarvtalet och dess driftläge beror på detta.

Så ingångsdata för styrenheten är:

• vevaxelns position och hastighet;
• massmängd luft som förbrukas av motorn;
• kylvätsketemperatur;
• gasreglage;
• syreinnehåll i avgaser (i närvaro av ett återkopplingssystem);
• närvaron av detonation i motorn;
• spänning i bilens elektriska krets;
• maskinens hastighet;
• kamaxelposition;
• luftkonditionering drift;
• inkommande lufttemperatur
• körning på ojämn väg (med en grov vägsensor).

Programmet inbäddat i ECU-styrenheten låter dig välja det optimala motordriftläget för att spara bränsle, välja det nominella motorns driftsätt och säkerställa en bekväm bildrift.

Slutsats

Trots enhetens enkelhet kan bränsleinsprutare, om de underhålls felaktigt, ge stora problem för bilägaren. Så om de är igensatta kommer bilen att förlora sina dynamiska egenskaper, överdriven bränsleförbrukning kommer att visas och det kommer att bli en stor mängd förbränning i avgaserna. Därför rekommenderar vi att du övervakar tillståndet för din bilmotor och regelbundet rengör dem. Kom ihåg att fel med dessa väsentligen triviala och billiga delar kan bli problem med dyrare delar i din bil.