Каждый автолюбитель, который интересовался устройством своего автомобиля, знает, что современные бензиновые двигатели оснащаются карбюратором либо топливным инжектором. Однако если взять первого встречного водителя и задать ему вопрос, чем же различаются эти системы, внятного ответа вы с большой долей вероятности не получите. Общая эрудиция, как правило, ограничивается тем, что системы выполняют одинаковую функцию – в них формируется горючая смесь для подачи в двигатель.

Итак, чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного? Как они функционируют? Этим вопросам посвящена наша заметка.

Основное отличие инжекторного двигателя от карбюраторного заключается в технологии подачи воздуха и топлива в двигатель. от В карбюраторе создаётся воздушно-топливная смесь и регулируется её расход, горючая топливно-воздушная смесь засасывается в двигатель за счёт разницы в давлении между атмосферой и впускным коллектором.

Инжектор представляет собой современную электронную систему подачи топлива. В ней состав воздушно-топливной смеси регулируются электронной системой. Топливо впрыскивается в поток воздуха при помощи специальных форсунков. Горючая смесь впрыскивается в камеру сгорания и поступает в цилиндры двигателя. Большая честь современных автомобилей оснащается инжекторами благодаря преимуществам, описанным ниже.

Чем отличается инжектор от карбюратора

В карбюраторе в ходе рабочего цикла формируется насыщенная воздушно-топливная смесь, которая необходима двигателю для работы. В двигатель при этом поступает равное количество смеси, вне зависимости от того, на скольких оборотах в конкретный момент работает «сердце» автомобиля. В связи с этим системой потребляется большое количество топлива и, следовательно, окружающая среда излишне загрязняется выхлопными газами.

При использовании инжекторных систем в двигатель подаётся обеднённая воздушно-топливная смесь в дозировке, рассчитанной центральным блоком управления. Точная дозировка позволяет существенно сократить расход, обеспечить экономию средств и снизить объём вредных выбросов в атмосферу.

Использование инжектора позволяет в современных проектах добиться увеличения мощностей двигателя до 10% и модернизировать динамические свойства машины. Инжектор не подвержен воздействию перепадов температур, он не замерзает в холодный осенне-зимний период и не перегревается в летнюю жару. Однако инжектор более «придирчив» к качеству горючего, чем карбюратор.

При этом стоит отметить, что «кормить» карбюратор низкокачественным топливом также не рекомендуется, чтобы избежать серьёзных проблем с ходовой частью. Он может быть неприхотлив в обслуживании, по сравнению с инжектором, но только при условии, что водитель заправляет авто исключительно качественным горючим. В суровых российских реалиях такие системы подвержены частым поломкам в результате использования бензина низкого качества. К плюсам в такой ситуации стоит отнести возможность самостоятельно провести ремонт и доступную стоимость запчастей для агрегата.

Инжектор, напротив, ломается реже и в целом более надёжен, но его ремонт представляет собой сложную процедуру. Провести диагностику без специального сервисного оборудования не представляется возможным, а замена узлов может потребовать серьёзных капиталовложений.

Список основных отличий обоих типов двигателя

• В карбюраторе горючая смесь засасывается в двигатель, а в инжекторе подаётся в цилиндры двигателя путём впрыска;
• Работа карбюратора зачастую нестабильна и зависит от массы факторов, инжекторные системы меньше подвержены воздействию негативных факторов и обеспечивают эффективную работу;
• Функционал инжектора не зависит от изменения погодных условий. Карбюратор замерзает зимой и перегревается летом;
• Использование инжекторов позволяет снизить объём вредных выбросов;
• Инжекторный двигатель значительно легче набирает обороты, чем карбюраторный;
• Использование инжектора позволяет автомобилисту сэкономить существенный объём топлива (до 40%);
• Инжектор в меньшей степени подвержен поломкам, однако его ремонт отличается более высокой стоимостью;
• Инжектор более «придирчив» к качеству горючего.

Сравнительно недавно под капотом любого автомобильного двигателя, работающего на бензине, можно было найти карбюратор - прибор, отвечающий за наполнение цилиндров топливной смесью. В последнее время ему на смену пришло новое устройство - инжектор.

Однако не каждый знает, в чем состоит отличие между ними. Предлагаемая статья содержит информацию о технических особенностях упомянутых систем.

Исторический экскурс

Первый жидкостный карбюратор, работающий по принципу испарения, был создан в 1872-м, по другим данным - в 1876 году. А через 20 лет (1893) итальянец Донат Банки разработал прибор, в основе которого лежало распыление бензина. Постепенно совершенствуясь и обрастая различными системами, он просуществовал на автомобильных двигателях почти столетие.

Родословная инжектора берет свое начало с тех же времен. Еще начиная с 1902 года, двигатели французского инженера и гонщика Левассера содержали некоторые элементы механического впрыска топлива.

Идею позаимствовали авиационные конструкторы, заинтересованные тем, что работа инжектора не зависит от силы гравитации. К окончанию второй мировой войны появились на некоторых самолетах воюющих сторон, включая и СССР.

Впервые на серийном автомобиле механический принудительный впрыск получил Mercedes-Benz 300SL («Крыло Чайки») в 1954 году. А впрыск топлива с электронным управлением был опробован итальянцами еще до войны.

С 80-х годов минувшего столетия получают массовое распространение в связи с появлением доступных электронных компонентов для создания электронных систем управления двигателем . На современных автомобилях практически не встречаются, кроме некоторых гоночных болидов.

Принцип работы карбюратора

Сarburation, в переводе с английского, - газификация, насыщение воздуха парами, смесеобразование. А карбюратор - это смеситель, то есть устройство для распыления в воздухе мельчайших частиц топлива.

Как схематично устроен этот прибор? Устройство устанавливается на впускном коллекторе и состоит из двух камер: поплавковой и смесительной, которые соединены между собой трубкой распылителя.

Первая сообщается посредством трубопровода с топливным баком. В нее бензонасосом подается горючее. Постоянный уровень бензина поддерживается с помощью игольчатого клапана и поплавка, подобно впускному устройству унитаза.

Вторая (воздушная) камера включает в себя диффузор (трубка Вентури), распылитель и дроссельную заслонку. Полость перед диффузором сообщается через воздушный фильтр с атмосферой, а смесительная камера - через впускной коллектор с цилиндрами двигателя. На дне распылительной трубки со стороны поплавковой камеры имеется калиброванное отверстие (жиклер), которое отмеряет нужное количество топлива для образования горючей смеси.

При движении поршней в смесительной камере создается разрежение, максимум которого приходится на место сужения диффузора, где находится и отверстие распылителя. Происходит всасывание наружного воздуха из атмосферы и бензина через трубку распылителя. Бензин, попадая в движущийся поток воздуха, распыляется и смешивается с воздушным объемом.

Как работает инжектор

Устройство впрыска топлива (Fuel Injection System) на самом деле более примитивно, чем у карбюратора, являющегося средоточием сложнейших систем, подчиняющихся законам истечения жидкости. Фактически здесь один рабочий элемент - это инжектор или форсунка, что одно и то же.

Форсунка имеет всего два состояния: открыто и закрыто. Открывается она с помощью встроенного электромагнита, закрывается пружиной. Количество подаваемого топлива определяется продолжительностью включения. Бензин подается насосом из бака в общую магистраль (топливную рампу), от которой запитаны инжекторные форсунки.

Для поддержания постоянного давления на рампе имеется клапан, сбрасывающий излишки топлива обратно в бак. Существует несколько вариантов подключения форсунок:

• Одноточечный (моновпрыск).
• Многоточечный (распределенный). Разделяется на параллельный (одновременный), попарно-параллельный и фазированный.
• Прямой или непосредственный впрыск.

Управляет работой инжекторов электронный блок управления (ЭБУ). В его памяти «зашита» микропрограмма, выдающая команды различным исполнительным механизмам двигателя, среди которых и электромагниты форсунок.

Величина подачи бензина регулируется согласно многочисленным параметрам: нагрузке, температуре двигателя, составу выхлопных газов и так далее. Момент впрыска задается датчиками: положения коленвала (ДПКВ), распредвала (датчик Холла), дроссельной заслонки (ДПДЗ) и корректируется в соответствии с условиями движения.

Различия между двумя видами двигателей

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного? Два типа бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) отличаются между собой как по способу питания, так и составом входящих компонентов. Инжекторный и представляют собой «две большие разницы», как говорили в Одессе.

Главное, что характеризует каждую систему - технология смесеобразования и, соответственно, техническое решение. В таблице приводится наиболее важные принципиальные и конструктивные отличия.

Примечание: При моновпрыске одна общая форсунка устанавливается на впускном коллекторе вместо карбюратора, то есть выполняет его функцию. Однако это решение было промежуточным, и сейчас практически не используется.

Сравнение двух систем

Принудительный впрыск

• Инжектор, в отличие от карбюратора, обеспечивает оптимальный состав рабочей смеси в зависимости от режима работы двигателя, поэтому лучше справляется со своей функцией.
• По динамическим качествам впрысковый мотор превосходит карбюраторный. К примеру, инжекторная Нива ВАЗ-2121 значительно резвее своего карбюраторного аналога.
• Надежность работы системы впрыска выше. Недостатком карбюраторов является большое количество жиклеров, склонных к засорению. Кроме того, они чувствительны к температурным условиям. Летом страдают повышенным испарением топлива из поплавковой камеры, зимой - от образования и замерзания конденсата.
• Инжекторный мотор устойчиво заводится даже при значительных отрицательных температурах благодаря электронному управлению. Водители со стажем помнят, каких трудов стоило запустить карбюраторный движок, несмотря на пресловутый «подсос».
• Карбюраторные двигатели не отвечают современным экологическим требованиям. Электронная система, управляющая инжектором, контролирует содержание вредных выбросов и корректирует состав подаваемой смеси.
• Поскольку на обычных режимах работы инжекторного ДВС в цилиндры подается обедненная смесь, расход топлива сокращается, поэтому инжектор экономичнее карбюратора.
• Благодаря тому, что состав и количество подаваемой смеси регулируется электроникой, мощность впрысковых агрегатов повышается. Прибавка составляет до 10%.

Карбюратор

• Меньшая стоимость устройства. Правда, если сравнивать цены двух новых автомобилей с разными системами подачи топлива, отличаться они будут незначительно.
• В карбюраторе не образуется нагар. Форсунки инжектора более требовательны к топливу, поскольку работают в тяжелых условиях (высокая температура, особенно у прямого впрыска). Сомнительные заправки желательно объезжать стороной.
• Значительно проще в обслуживании, поэтому карбюраторные автомобили до сих пор популярны в глубинке, где далеко до ремонтного сервиса, и водитель в случае поломки вынужден устранять неисправность своими руками.

Преимущества инжекторного впрыска неоспоримы: улучшение динамики, невосприимчивость к наружной температуре, меньший ущерб окружающей среде, топливная экономичность при одновременном повышении снимаемой мощности.

Благодаря вышеперечисленным достоинствам инжектор на бензиновых ДВС получил широкое распространение. Сегодня все легковые автомобили оснащаются инжекторной системой питания. Карбюраторные двигатели сохранились только на старых машинах, если не считать некоторых гоночных спорткаров.

Для водителей-новичков или просто неискушённых в технических вопросах людей и то и другое – «тёмный лес». Но и многие водители со стажем, впервые приобретая авто с инжекторным двигателем (после длительной эксплуатации карбюраторных машин) не вполне разбираются в этом вопросе, констатируя лишь тот факт, что нет многих привычных узлов в моторном отсеке.
Эксплуатация бензинового инжекторного двигателя тоже несколько отличается от карбюраторного. Например, для топливного насоса впрыскового варианта системы питания является «смертельной» работа с опустошённым почти досуха бензобаком.
Принципиального различия в самих моторах нет – оно заключается лишь в способе подачи топливной смеси в камеры сгорания и устройстве системы зажигания. Не углубляясь в подробное устройство того обеих вариантов, дадим схематическое, базовое описание принципов действия и устройства каждого, после чего вы сами сможете сопоставить их, дать собственную оценку.

Схема работы карбюратора

Принципиальные различия карбюратора и инжектора заключаются в способе подачи горючей смеси в камеры сгорания и устройстве системы зажигания.

На рисунке представлена максимально упрощенная схема карбюратора.
Тем не менее, с её помощью вполне можно понять, как осуществляется подача топливовоздушной смеси в цилиндры. Кратко опишем, как работает такое устройство.
Карбюратор крепится на впускном коллекторе (нижняя плоскость), сверху устанавливается воздушный фильтр (верхняя плоскость). Подача бензина топливным насосом осуществляется через входное отверстие 1. Для поддержания необходимого уровня топлива в поплавковой камере карбюратора 11 входное отверстие оборудовано игольчатым клапаном 2.
По достижении определённого уровня поплавок поднимается и через небольшой рычажок надавливает на клапан, перекрывая его. Топливо и воздух под действием разрежения, создаваемого поршнем при его движении вниз (при открытом впускном клапане цилиндра) устремляются через впускной коллектор в цилиндр двигателя.
Для улучшения смешивания топлива с воздухом и для придания большей плотности смеси сечение камеры в нижней части карбюратора имеет вид конуса – это простейший диффузор.
Подача топливной смеси регулируется дроссельной заслонкой 7, ось которой связана (при помощи тяг или тросика) с педалью «газа», а количество воздуха в горючей смеси регулируется . Количество бензина, поступающего из поплавковой камеры, определяется диаметром топливного жиклёра 9.
Для запуска холодного мотора требуется более богатая смесь, то есть соотношение смеси воздух/бензин должно иметь меньшее значение. Для этого в верхней части карбюратора установлена воздушная заслонка 5. При её закрытии (с небольшим зазором) количество воздуха, участвующего в образовании горючей смеси, значительно ограничивается, и она становится обогащённой, что облегчает пуск двигателя.
После того, как двигатель прогреется, воздушная заслонка открывается. Манипулирование производится вручную – специальным тросиком, рукоятка которого установлена в салоне авто.

Карбюраторы «Солекс»

Схема работы карбюратора «Солекс»

Двухкамерный карбюратор имеет ряд деталей, способствующих подаче топливной смеси в камеру сгорания при различных режимах работы.

В отличие от простейшего, карбюраторы, устанавливаемые на автомобили, имеют более сложную конструкцию. Рассмотрим, опять же, лишь в общих чертах, устройство карбюраторов семейства «Солекс», которыми оснащались ВАЗ 2108 – 99, ВАЗ 21213 «Тайга»(представляющая собой обновленную «Ниву» ВАЗ 2121), первые модели ВАЗ 2110.
Фотографии сверху демонстрируют внешний вид, ниже расположено изображение, которое не является рисунком узла в разрезе, а представляет схематический рисунок, то есть некоторым образом развёртку.
Карбюратор, в отличие от простейшего, имеет ряд деталей, способствующих подаче топливной смеси для реального двигателя в различных режимах работы.
Устройство имеет уже две камеры (l и ll), каждая с дроссельной заслонкой, причём воздушной заслонкой оснащена лишь первая камера. Вторая камера начинает работать после того, как первая откроется наполовину, то есть при движении на высоких оборотах.
Кроме того, устройство оборудовано системой холостого хода, штуцером для шланга, по которому излишки топлива стекают в бак.
В отличие от схематичного, карбюратор имеет также:

• не только топливные (39 и 29), но и воздушные жиклёры (14 и 7);
• регулируемую систему холостого хода;
• систему управления воздушной заслонкой. То есть заслонка закрывается и открывается вручную, посредством тросика, но её положение подстраивается диафрагмой 3 пускового устройства;
• ускорительный насос – для обогащения смеси при разгоне путём впрыскивания дополнительной порции в камеры. Его диафрагму 42 приводит в движение рычаг 42. Бензин по каналам подаётся к распылителю 11.

Впрочем, подробное описание сейчас совершенно излишне. Цель материала – показать различия между инжектором и карбюратором. Из того, что сказано выше, можно сделать следующие заключения:

1. Для подачи смеси используется разрежение, создаваемое поршнями двигателя, состав её определяется диаметром отверстий жиклёров.
2. Все исполнительные механизмы, включая , имеют механический привод, за исключением электромагнитного клапана принудительного холостого хода 5.

Принцип работы инжектора

Что такое инжектор в автомобиле

Схема работы инжектора

В инжекторной системе питания топливо впрыскивается во впускной коллектор форсунками инжектора.

В отличие от карбюраторной, в инжекторной системе питания топливо впрыскивается во впускной коллектор форсунками инжектора 21 (на рисунке выше), кроме того, состав смеси регулируется 11.
Механический привод имеет лишь дроссельная заслонка, установленная в отдельном корпусе, её положение отслеживается датчиком положения дроссельной заслонки 7, сигнал от которого поступает на ЭБУ, который, обработав этот сигнал и другие, поступающие от остальных датчиков, управляет системами питания и зажигания.
В корпусе дроссельной заслонки установлен также регулятор холостого хода 6, представляющий собой клапан с шаговым электродвигателем.

Система подачи топлива инжектора

Топливо забирается из бензобака погружным электробензонасосом 15 и подаётся к рампе 20, в которой установлены форсунки 21. Другая сторона форсунок крепится в отверстиях впускного коллектора. Впрыскивание топлива осуществляется, когда форсунка открывается по сигналу ЭБУ.
Воздух поступает через воздушный фильтр 1 во впускной патрубок 3, в котором установлен датчик массового расхода воздуха 2 и корпус дроссельной заслонки в ресивер 9, соединённый с впускным коллектором. Избыточное топливо вытесняется в бензобак по трубке «обратки» 16 через регулятор давления 18.

Плюсы и минусы карбюратора и инжектора

Электронное управление системами питания и зажигания позволяет добиться более точной их настройки и согласованности.

Бензиновый инжекторный двигатель, безусловно, имеет ряд преимуществ перед карбюраторным.
Электронное управление системами питания и зажигания позволяет добиться более точной их настройки и согласованности. Сведение к минимуму механических подвижных деталей повысило надёжность двигателей. Срок службы впрыскового мотора в целом больше, чем карбюраторного и потому, что электроника, корректируя подачу топлива и своевременность искрообразования, выбирает оптимальный режим работы, исключающий детонацию благодаря наличию .
Кроме того, впрысковые системы питания продолжают совершенствоваться. Уже не первый год по дорогам ездят авто с турбированными впрысковыми двигателями и не является новинкой .
Естественно, что нововведения требуют некоторой «обкатки», для того чтобы стать более совершенными, но перспективы развития ещё есть.
Недостатком же инжектора можно назвать более сложную диагностику, требующую специального оборудования, что часто делает ремонт инжектора более дорогостоящим, да и стоимость некоторых узлов достаточно велика.
Поэтому цена ремонта карбюратора, как правило, ниже. Для того, чтобы смело отправиться в дальнюю дорогу, достаточно иметь ремкомплекты карбюратора и бензонасоса. Слабым местом этих узлов являются диафрагмы, замена которых не требует особых навыков.
Поэтому в качестве авто для рыбаков, охотников, а также для военной техники надёжнее всё же машина с карбюраторной системой питания – простота диагностики и ремонта позволяет быстро поставить её «на колёса».

Вопрос о том, что лучше: инжектор или карбюратор в принципе уже давно не стоит. Автомобили, на которых установлены карбюраторные двигатели, выпускаются все меньше и меньше, и скоро, судя по тенденции, их перестанут вовсе выпускать.

И основная причина глобального перехода на инжекторные двигатели состоит, прежде всего, в возрастающих требованиях к составу выхлопных газов. Карбюраторные автомобили не в состоянии придерживаться европейских стандартов к содержанию вредных веществ в отработанных газах. Поэтому в ближайшей перспективе альтернативы инжекторным двигателям нет.

Впрочем, не только в выхлопе дело. У карбюраторного двигателя, гораздо больше недостатков, чем достоинств. Но чтобы понять, где кроются эти недостатки, следует рассмотреть (весьма упрощенно), как работает карбюратор и как работает инжектор.

Карбюратор подает топливную смесь в цилиндры двигателя за счет перепадов давления. Т.е. получается, что нет принудительного впрыска топлива. Выходит, что топливная смесь не подается, а засасывается в цилиндры двигателей. При этом нужно понимать, что часть мощности работающего двигателя уходит на этот процесс засасывания топливной смеси.

Регулирование содержания воздуха в топливной смеси, по сути, не производится. Т.е. настраивается карбюратор один раз, и эту настройку в определенном смысле можно считать универсальной. Но эта универсальность несет определенные недостатки. Топлива может поступать в двигатель больше, чем он может реально потребить. Из-за этого часть топлива не сгорает полностью и остается в выхлопных газах, что не может не наносить вред экологии. Кроме того, это не самый экономичный способ подачи топлива.

В инжекторном варианте смесь именно подается (принудительно) и при этом ее количество регулируется электронной системой. Система сама управляет количеством воздуха в топливной смеси и количеством потребляемого топлива.

Более того, содержание в выхлопе несгоревшего полностью топлива минимально и гораздо меньше, чем при использовании карбюратора. Это не может не сказаться на чистоте выхлопных газов. Если можно в этом случае вообще говорить о чистоте.

Выяснив, чем инжектор отличается от карбюратора, можно перейти к рассмотрению вопроса о том, что лучше: инжектор или карбюратор.

Достоинства инжекторного двигателя

При прочих одинаковых условиях инжекторный двигатель имеет большую мощность. Разница между аналогичными карбюраторными и инжекторными двигателями по мощности может достигать 10%. На мощность инжекторного двигателя влияют: геометрия впускного коллектора, точно выставленный угол зажигания, кардинально другой, по сравнению с карбюратором, способ впрыска топлива.

Двигатели с инжектором более экономичные по расходу топлива, по сравнению со своими карбюраторными собратьями. Экономичность инжекторного двигателя достигается за счет точной дозировки подачи топливной смеси. Здесь практически исключена возможность неполного сгорания топлива.

По сути, основной причиной перехода на инжекторые двигатели стала их высокая экологичность. Выброс вредных веществ с отработанными газами в инжекторных двигателях намного меньше, чем в карбюраторных.

Для того чтобы завести инжекторный двигатель, нет никакой необходимости его прогревать, если запуск происходит в холодное время.

Инжекторная система имеет высокую надежность, и поломки в ней встречаются крайне редко.

У инжекторных двигателей отсутствует катушка-трамблер. И именно этот блок часто выходит из строя у автомобилей с карбюраторными двигателями.

Недостатки инжекторов

Инжектор нельзя назвать идеальным устройством, которое никогда не выходит из строя. Но при этом обладает высокой надежностью. В случае выхода из строя инжектора, его диагностика без специальных приборов невозможна. Самостоятельно отремонтировать инжектор без должной квалификации невозможно. И стоимость этого ремонта достаточно высока. Новая система инжектора стоит дорого. Обслуживание и профилактика инжекторов – тоже процесс дорогостоящий.

Инжектор весьма чувствителен к качеству бензина. Бензин, в котором содержится большое количество механических примесей, заставит инжектор выполнять свои функции не должным образом. В результате использования некачественного бензина, он может вообще выйти из строя. И тогда должна следовать чистка инжектора, которая стоит, в общем-то, недешево.

Еще один недостаток инжектора может проявиться, если вместо карбюратора на двигатель устанавливается инжекторная система. Дело в том, что при использовании инжектора повышается качество сгорания топлива, что приводит к повышению температуры в цилиндрах. Из-за этого может происходить периодический перегрев двигателя.

Достоинства карбюраторных двигателей

Карбюраторные системы достаточно просты в обслуживании. Для того чтобы привести в норму карбюратор, не нужно никаких специальных приборов, а все работы можно выполнить в условиях гаража. Даже если придется что-то менять в карбюраторе, стоимость деталей не очень высокая. Равно, как и стоимость нового карбюратора. По сравнению с инжектором, естественно.

Карбюратор не настолько чувствителен к качеству топлива, как инжектор. Различные примеси, низкое октановое число не особые помехи для работы карбюратора. Хотя жиклеры в карбюраторе часто забиваются.

Карбюратор позволяет автомобилю быть более приемистым.

Недостатки карбюраторных двигателей

Недостатков у карбюраторов гораздо больше, чем достоинств. И именно этим объясняется тенденция к прекращению использования карбюраторных двигателей.

При использовании карбюратора двигатель будет потреблять больше топлива, чем при использовании инжектора. Причем увеличенный расход топлива не сказывается на повышении мощности двигателя. Часть топлива не сгорает до конца.

Карбюратор весьма чувствителен к перепадам температур. Он одинаково плохо переносит низкую и высокую температуру. Зимой некоторые детали карбюратора могут примерзать. Это связано с образовавшимся конденсатом.

Карбюратор является менее экологичным, чем инжектор. Процентное содержание вредных компонентов в выхлопных газах гораздо выше, чем при использовании инжектора.

22 декабря 2017

В конце прошлого столетия системы питания бензиновых моторов начали массово модернизироваться – на смену старым добрым карбюраторам пришли более простые и высокотехнологичные инжекторы, управляемые электроникой. Однако устаревшие устройства топливоподачи продолжают исправно работать на многих отечественных автомобилях. Не разбирающимся в теме новичкам, планирующим купить подержанную машину, будет полезно разобраться, чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного.

Общее понятие о карбюраторах

Принцип действия данных устройств основан на карбюрации – смешивании топлива с воздухом и подаче в коллектор за счет разрежения, создаваемого поршнями двигателя. Сам агрегат устанавливается на фланце впускного коллектора и получает бензин от насоса механического действия посредством трубки. Воздух в камеры всасывается сверху через фильтрующий элемент, управление осуществляется с помощью тяг и тросов.

В корпусе карбюратора размещается поплавковая камера и множество мелких деталей, работающих в составе нескольких систем:

1. Пусковой механизм с воздушной заслонкой и мембранным приводом открывания.
2. К основной системе дозировки горючего относятся дроссельные заслонки, диффузоры и 2 группы жиклеров – топливные и воздушные. Последние стоят в колодцах и работают совместно с эмульсионными трубками.
3. Каналы холостого хода, где размещены собственные жиклеры дозировки бензина и воздуха.
4. Устройство принудительного обогащения топливовоздушной смеси – насос – ускоритель.
5. Экономайзер и эконостат – дополнительные системы, улучшающие работу карбюратора.

Примечание. Здесь перечислены далеко не все детали агрегата – их количество слишком велико. Первое отличие инжектора от карбюратора заключается в простоте конструкции и отсутствии большого числа изнашивающихся элементов.

Для холодного запуска карбюраторного двигателя водитель обязан вытянуть рычаг «подсоса», включив пусковой механизм. За счет закрытой воздушной заслонки горючая смесь сильно обогащается, благодаря чему мотор заводится. Алгоритм дальнейшей работы выглядит так:

1. Работающий двигатель создает в коллекторе разрежение и таким образом тянет через каналы холостого хода бензин, смешиваемый с воздухом.
2. При нажатии педали газа открывается дроссель первичной камеры. Начинается втягивание повышенного количества смеси сквозь главный диффузор и первую пару жиклеров. Автомобиль начинает движение.
3. Дальнейший разгон приводит к открытию второго дросселя и увеличению дозы топливовоздушной смеси.

Чтобы сгладить «провалы», возникающие в процессе разгона, специальный механический привод нажимает мембрану насоса – ускорителя. Установленный в первичной камере распылитель подает в коллектор струю чистого бензина, когда водитель резко нажимает педаль акселератора.

Как функционирует инжекторный мотор?

Помимо более простой конструкции, инжектор от карбюратора отличается по принципу работы. Здесь основным элементом является форсунка – распылитель с электромагнитным приводом, подающий горючую смесь прямо в камеру сгорания либо во впускной коллектор. Управлением форсунок занимается электронный блок, собирающий показания следующих датчиков:

• положения коленчатого вала;
• массового расхода воздуха (сокращенно – ДМРВ);
• лямбда – зонда (подробней о датчике );
• положения дроссельной заслонки (ДПДВ);
• скорости;
• детонации.

Справка. На смену измерителям воздушного потока постепенно приходит новая разновидность приборов – датчики абсолютного давления (ДАД).

Впрыск бензина с воздухом производится в камеры сгорания принудительно . Давление в топливной рампе, куда подключены все форсунки, обеспечивает электрический бензонасос. Когда распылители потребляют мало горючего, давление в топливной магистрали ограничивается клапаном, сбрасывающим бензин обратно в бак.

«Видя» положение коленчатого вала, контроллер выбирает момент включения форсунки, когда поршень в цилиндре движется вниз. Количество подаваемой смеси зависит от длительности работы распылителя и определяется блоком управления по датчикам положения дросселя и ДМРВ. Остальные измерители нужны для корректировки пропорций бензина и воздуха в смеси.

Благодаря лямбда-зонду, вмонтированному в выхлопную трубу, контроллер осведомлен о качестве сжигания топлива. Измерители скорости и детонации дают более полную картину работы силового агрегата. В двигатели более современных автомобилей ставятся дополнительные приборы – датчики распределительных валов, позволяющие электронному блоку отслеживать фазы газораспределения.

Сравнение систем топливоподачи

Если вкратце подвести итоги, то разница между карбюратором и инжектором заключается в следующем:

1. Первый позволяет всасывать двигателю горючую смесь через систему калиброванных отверстий, второй принудительно подает топливо в цилиндры посредством форсунок.
2. Управление карбюратором – полностью механическое. Только на последних модификациях появились электромагнитные клапаны, работающие от примитивных контроллеров принудительного холостого хода (ПХХ). Инжекторной подачей горючего полностью управляет электроника.
3. Инжектор представляет собой топливную рампу с форсунками, чье количество равно числу цилиндров. Карбюратор – это сложный механический агрегат, состоящий из множества мелких деталей.
4. Форсунки инжектора стоят в непосредственной близости от камер сгорания либо вмонтированы в них. Карбюратор прикручен к общему коллектору, распределяющему смесь по цилиндрам.
5. Бензин для карбюрации подается насосом, работающим от привода коленчатого вала. Рампа инжектора получает горючее от электрического бензонасоса, погруженного в бак.

Справка. Принцип инжектора давным-давно реализован в дизельных моторах. Распылители подают чистую солярку прямо в цилиндры во время такта сжатия.

Невзирая на сложность конструкции и обилие мелких элементов, карбюратор проще обслужить своими руками. Автолюбитель может самостоятельно разобрать агрегат, почистить жиклеры, заменить мембраны или настроить уровень бензина в поплавковой камере.

Не так легко с инжектором – найти неполадки электронной схемы или датчиков гораздо сложнее. Но здесь играет роль надежность системы – карбюратор требует обслуживания 1 раз за 20 тыс. км пробега, а форсунки желательно чистить с интервалом 40–50 тыс. км. Срок службы датчиков составляет не менее 50 тыс. км, за это время карбюратор придется разобрать дважды. Учтите, что в процессе эксплуатации нередко засоряются жиклеры и приходят в негодность диафрагмы.

По эксплуатационным характеристикам инжектор тоже выигрывает и вот почему:

• благодаря принудительному впрыску облегчается холодный запуск мотора;
• по той же причине легче заводится изношенный двигатель с пониженной компрессией, который не в состоянии вытянуть горючее из карбюратора;
• электроника обеспечивает более точную дозировку и соотношение бензина с воздухом в смеси, а это дает прирост мощности двигателя и снижение расхода горючего.

По указанным причинам водители автомобилей, оснащенных инжектором, никогда не вернутся обратно к карбюратору, а молодое поколение вообще о нем не знает. Устаревший способ топливоподачи сохраняется лишь на некоторых спортивных машинах и отечественных авто с большим пробегом.