Инжекторные системы в автомобильных двигателях: как они развивались и к чему пришли

Карбюраторные системы остались в далеком прошлом. Последние 20-30 лет уверенное лидерство держат инжекторные системы впрыска топлива. Об их преимуществах, недостатках и тонкостях эксплуатации и обслуживания – в нашем сегодняшнем материале.

Читайте также: Карбюратор или инжектор в автомобиле: что надежнее

Особенности инжекторного впрыска

Главный недостаток карбюраторных двигателей – несоответствие экологическим нормам. А еще у карбюраторных систем питания были сложности с точностью дозирования топливно-воздушной смеси. Поэтому двигателю может или не хватать мощности или, наоборот, он получает избыток горючего, который помимо прочего, ухудшает экологические показатели. Выбросы могут быть настолько “страшными”, что сегодня двигатели этого типа уже просто не соответствуют экологическим стандартам.

В инжекторных двигателях от этих недостатков удалось избавиться. За дозирование горючего, которое поступает в камеру сгорания, в них отвечает электронный блок управления (ECU). При этом с помощью целой системы датчиков он отслеживает множество важных параметров от расхода воздуха и количества свободного кислорода в выхлопных газах, давления и температуры двигателя до положения коленвала и дроссельной заслонки. Сам же впрыск топлива происходит принудительно – с помощью форсунок-инжекторов.

Интересный факт: сначала инжекторный впрыск применяли в авиационных двигателях. Произошло это в далеком 1916 году. Однако впоследствии его вытеснили реактивные системы. Однако в 1951 году инжекторные системы впрыска начали применяться в автомобилестроении. Это были механические системы непосредственного впрыска производства компании Bosch. Активное развитие инжекторных систем подачи топлива началось в 70-х гг. XX века. А в начале 2000-х они практически полностью вытеснили карбюраторы.

Почему? Для этого существует множество причин. Перечислим основные:

• Экологический лоббизм – многие полагают, что изменение климата на планете связано исключительно с человеческой деятельностью, а автомобили загрязняют планету. Эта мысль настолько распространена, что имеет поддержку на государственном уровне во многих странах.
• Более экономичный расход горючего – благодаря точному дозированию топливно-воздушной смеси.
• Снижение токсичности выхлопных газов – благодаря оптимизации состава топливно-воздушной смеси и контроля ее сгорания.
• Увеличение мощности двигателя – благодаря оптимальному наполнению цилиндров смесью.
• Улучшение динамики двигателя – благодаря возможности отслеживать изменения нагрузки и гибко изменять параметры топливно-воздушной смеси.
• Более легкий запуск в любую погоду и сокращение времени предварительного прогрева двигателя – благодаря точному дозированию топлива.

Типы инжекторных систем

В зависимости от способа подачи горючего все инжекторные двигатели можно разделить на три основных типа. Это системы центрального, распределенного и непосредственного (прямого) впрыска.

Первые – уже давно устарели. Они простые по своему устройству: местом впрыска топлива является впускной коллектор, откуда уже готовая топливно-воздушная смесь распределяется по цилиндрам двигателя. Именно из центрального впрыска начиналось развитие современных инжекторных систем. Однако достичь равномерного распределения горючего в цилиндрах (а значит и достаточной эффективности двигателя), оказалось сложно. Поэтому системы моновпрыскивания впоследствии уступили место более совершенным решениям.

Ими стали системы распределенного и непосредственного впрыска. В системах с распределенным впрыском количество форсунок соответствует количеству цилиндров двигателя: впрыск происходит отдельно для каждого, хотя и осуществляется в тот же впускной коллектор. В зависимости от режима работы форсунок впрыска может происходить одновременно, попарно-параллельно или фазировано.

В отличие от всех остальных, системы непосредственного впрыска подают горючее не во впускной коллектор, а непосредственно в цилиндры двигателя. Это эффективнее, но в то же время значительно технически сложнее, требовательнее к качеству горючего и самое дорогое в реализации решение. Поэтому применяется оно только в дорогих автомобилях последних годов выпуска.

Основные неисправности и их причины

О сбоях в работе системы предупреждает сигнальная лампочка Check Engine на приборной панели. Большинство поломок инжекторной системы вызваны проблемами в работе датчиков и состоянием форсунок, которые могут выйти из строя из-за некачественного топлива. Касательно датчиков, то сами устройства ломаются не слишком часто. Значительно чаще возникают проблемы с их электроцепью, например, повреждается проводка или перегорают предохранители.

Самостоятельно обнаружить и устранить проблему вполне реально – нужно лишь иметь соответствующее оборудование и опыт. Однако не все автолюбители согласятся покупать диагностические сканеры и изучать принципы работы инжекторных систем. Дело в том, что эти системы достаточно сложны, для их диагностики и ремонта гораздо легче обратиться к специалистам. Поэтому как только вы заметили, что двигатель начал работать неровно (хуже заводиться, дергаться при езде или “плавать” на холостых оборотах), растет расход топлива – советуем не затягивать с визитом на СТО. Обращаться лучше туда, где есть все необходимое для диагностики и ремонта инжекторных систем, в частности специальное оборудование.

Читайте также: Что делать с форсунками инжектора: чистить или выбросить?

Одним из основных поставщиков систем инжекторного впрыска на конвейеры различных автопроизводителей является Bosch. Соответственно, компания также производит инструменты для их обслуживания и занимается обучением персонала. Одна из недавних новинок – набор BTG 5120, с помощью которого можно осуществлять профессиональное обслуживание и ремонт распространенных клапанных форсунок HDEV5 и HDEV6, но не всей инжекторной системы. Как мы уже говорили, именно проблемы с форсунками – одна из самых распространенных неисправностей систем впрыска. Их выход из строя обычно связан с низким качеством горючего.