Сравнение инжектора и карбюратора
Рассмотрим в чем принцип работы карбюратора. Это устройство способно сформировать смесь, которая состоит из воздуха и топлива. Смесь богата на горючие, легковоспламеняющиеся вещества. Она нужна, чтобы мотором могла осуществляться требуемая работа. Сколько бы оборотов не совершала двигательная система, он поглощает одно и то же по объему количество смеси.
Теперь рассмотрим, каков принцип работы системы инжектора. Все устройство работает так, что в мотор отправляется бедная смесь из воздуха и топлива, которая должна быть точно дозирована. У современных автомобилей это происходит под влиянием блока управления. Так как дозируется топливо по граммам (порциям), то и расход его значительно мал. К тому же, токсичность выхлопных газов практически на нуле при выходе из выхлопной трубы. Получается, что двигатель внутреннего сгорания, практически не загрязняет воздух.
Инжектор может увеличить мощность мотора до десяти процентов, также клапанный блок устроен так, что работа двигателя улучшается
Принцип действия, который допускает устройство внутреннего сгорания, состоит в том, что инжектор образует смесь из воздуха и горючего, причем для него важно такое топливо, которое отличается качеством, иначе автомобилем управлять невозможно
https://www.youtube.com/watch?v=gAA1lwSQtJA
Если говорить о том, насколько надежен карбюратор, то его принцип работы очень прост. Устройство так сделано, что после сгорания топлива, через выхлопную трубу выходит воздух, который сильно загрязнен. Но зато его не нужно регулярно обслуживать и производить ремонтные работы при эксплуатации
Только важно, чтобы не испортить устройство, использовать фильтр для топлива и только качественную марку
Клапанный блок при этом отличается своей надежностью. Если мы говорим о карбюраторе, то на самом деле это устройство ломается очень часто, так как трудно найти качественное топливо. Правда, отремонтировать его очень просто. Любой автолюбитель это сделает своими руками. К тому же несложно найти запасные части, да и стоят они недорого.
Если же говорить об инжекторе, то его клапанный блок более надежен, когда его эксплуатируют. Но если что-то сломается, то починить сложнее, да и диагностировать поломку самостоятельно не удастся. Требуется особое оборудование. К тому же все дополнительные элементы для сгорания топлива, которые обосновывают принцип работы инжектора, стоят дорого.
Отличия между инжектором и карбюратором.
- Если мы говорим о карбюраторе, то смесь поступает в мотор сразу, а при работе инжектора в цилиндр отправляется смесь после впрыска из форсунок.
- Когда речь идет о карбюраторе, то обычно всегда подразумевается нестабильное его использование, тогда как благодаря электронике обеспечивается надежность.
- Карбюратором в холода пользоваться опасно, он замерзает, когда очень холодно, тогда как для инжектора погода не помеха.
- Карбюратор обеспечивает выбросы в атмосферу грязные, тогда как электроника более чистые.
- Благодаря электронной системе проще набрать обороты, если сравнивать с карбюратором.
- Если применяется инжектор, то обычно экономится до сорока процентов горючего.
- Хотя карбюратор ломается чаще, чем электроника, но отремонтировать второй очень дорого, по сравнению с первым.
- Также можно отметить еще одно отличие, которое состоит в том, что хотя каждый элемент привередлив к тому, каким качеством обладает топливо, электронная система также подвержена поломкам от некачественного горючего.
ИНЖЕКТОР
Электронная система подачи воздушно-топливной смеси. Появился гораздо позже и сейчас уже модернизировался несколько раз. Все механические части были заменены на электронные, также существует система управления (ЭБУ), которая базируется на различных датчиках
Сейчас различают три основных вида систем:
- МОНОВПРЫСК . Самый древний вид, пришел на смену карбюратора, по сути является им же, только с электронной составляющей. Распыляет бензин сразу в весь впускной коллектор. Уже не устанавливается на машины, ибо не входит по нормам экологии
- РАСПРЕДЕЛЕННЫЙ впрыск . Здесь в каждую трубу установлен свой инжектор, который подает топливо только в свой цилиндр
- НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ впрыск . Здесь форсунки установлены в блок двигателя, в саму камеру сгорания.
Из чего состоит данная система:
- Бак. Также для хранения бензина
- Топливный насос. Обычно он погружается прямо в топливо. Его не нужно крепить на двигателе, потому как он электрический, ему не нужны приводы. Нужно отметить, что он создает давление около 3 атмосфер.
- Топливная магистраль. Также есть шланги и трубки
- Топливная рампа. К ней походят трубка или шланги от магистрали, а также зачастую вкручиваются сами инжектора.
- Инжектор. Система впрыска топлива в определенной пропорции. В системах с распределенным впрыском, располагаются на впускном коллекторе.
- Дроссельный узел (совмещен с воздушным фильтром). Подает воздух для смеси, в нем стоит заслонка, которая регулирует нужный объем воздуха. А вы в свою очередь регулируете все нажатием на педаль газа (зачастую электронную)
Конечно чтобы заставить работать инжекторный вариант нужно большое количество датчиков которые контролируют — подачу топлива, воздуха, скорость автомобиля, вращение коленчатого вала, положение дроссельной заслонки, температуру охлаждающей жидкости, детонации.
Может показаться, что система сложная, но это не так. Одним из основных датчиков является ДПКВ (датчик положения коленчатого вала). По его показаниям определяется цилиндр, время подачи топлива и искры.
Эта информация идет в ЭБУ и именно этот блок управления дает приказания насосу начинать нагонять давление топлива в магистрали после в рампе. То есть оно находится сзади инжектора. Далее воздух идет от дроссельного узла и при достижении инжектора, происходит открытие и воздух смешивается с бензином в нужной пропорции. После эта смесь засасывается цилиндром двигателя и сгорает внутри.
Инжекторный вариант имеет много преимуществ
ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ:
- Стабильная работа двигателя
- Большая мощность
- Долговечность. Не нужно регулировать каждые 2-3 месяца
- Меньший расход топлива, до 30%
- Не зависит от перепада температур. Работает одинакового летом и зимой
- Меньше до 75% выбросов вредных веществ
- Нет переливов топлива при запуске. Можете крутить долго, пока позволит аккумулятор
- Нет вони бензина в салоне. Потому как очень точная дозировка
ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ МОМЕНТЫ:
- Сложный ремонт и диагностика. Только при наличии специального оборудования. В лесу вы точно не сделаете
- Наличие большого количества датчиков
- Высокая стоимость узлов
- Сложно или вообще невозможно отремонтировать сломанный датчик или узел
- Требуется качественное топливо не менее 92 бензина, чтобы форсунки не забивались
Что я хочу сказать сейчас инжектор, особенно если у вас рядовая система MPI работает очень стабильно! Нет каких либо проблем, ни с форсунками, ни с топливным насосом, ни сдатчиками и прочим. Ходят по 100 – 200 000 без каких-либо серьезных проблем. Самое главное почистить форсунки раз в 150 000 км и заменить фильтр топливного насоса и катаемся дальше. Сейчас нет никакого смысла обратно ставить карбюратор, даже на НИВУ или УАЗ, даже для соревнований по грязи!
Чем отличается инжектор от карбюратора
Принцип, по которому карбюратор подает смесь бензина с кислородом в камеры сгорания двигателя, – разница в давлении. Принудительного впрыска здесь нет, и топливоподача происходит с помощью всасывания топлива. Значит, часть мощности силового агрегата тратится на этот процесс.
Количество воздуха в топливной смеси автоматически не регулируется. Карбюратор настраивается механическим путем еще до поездки, и эта настройка универсальная. Но в этом есть некоторые недостатки. Двигатель в определенные моменты способен получать от карбюратора больше топлива, чем он может переработать. В итоге часть бензина не сгорает, а выходит вместе с выхлопными газами, что наносит вред окружающей среде и не экономит топливо.
В случае же с инжектором происходит принудительная подача топлива в камеры сгорания при помощи форсунок, а количество бензина регулируется электроникой, которая и отвечает за приготовление топливовоздушной смеси.
Выхлоп инжекторного автомобиля менее токсичен, не так вреден для окружающей среды, как карбюраторный, потому что в нем меньше несгоревшего бензина.
В этом и заключаются отличия системы питания карбюраторного двигателя от инжекторного. Теперь перейдем к вопросу «что лучше» не для экологии, а для водителя и автомобиля.
Ещё кое-что полезное для Вас:
- Что такое объем двигателя автомобиля?
- Устройство, виды и назначение фильтра тонкой очистки топлива
- Датчик коленвала: признаки неисправности
Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей
- Если допустить, что остальные устройства в двух автомобилях идентичны и различны только способы подачи топлива, то большая мощность остается у инжекторного мотора. Разница в лошадиных силах между карбюраторным и инжекторным ДВС может составлять 10%. Эти отличия достигаются за счет другого впускного коллектора, точно выставляемого в каждый момент угла опережения зажигания, и другого способа подачи топлива.
- Инжекторные моторы, по сравнению с карбюраторными аналогами, отличаются топливной экономичностью за счет точной дозированной подачи бензина. При таком способе 100% бензина сгорает в камерах двигателя, превращая тепловую энергию в механическую.
- Основная причина перехода всех мировых автопроизводителей на инжекторную систему – экологичность. Карбюраторные выхлопы более токсичны.
- В морозную погоду инжекторный двигатель не нуждается в дополнительном прогреве перед запуском.
- Инжекторы намного надежнее карбюраторов, их выход из строя встречается реже, по сравнению с неисправностями карбюраторов.
- Инжекторные двигатели не имеют катушку-трамблер. Эта деталь часто выходит из строя на машинах с карбюраторной топливоподачей.
Минусы инжекторов
- Хоть инжектор надежен, но он выходит из строя. А для его диагностики и последующего ремонта необходимо специализированное оборудование. Ремонт в условиях «гаража» невозможен, для этого нужен опыт и квалификация. Ремонт этого устройства на СТО, как и обслуживание с профилактикой – работа дорогостоящая.
- Инжектор требует только качественного топлива. Если топливо содержит некоторое количество механических примесей, то нормальная его работа затруднена. Он быстро засорится и выйдет из строя. А чистка и ремонт стоят недешево.
- Следующий недостаток касается двигателей, на которые вместо карбюратора установили инжектор. В результате доработки повысится количество сгораемого в двигателе топлива, что повышает его рабочую температуру. Это чревато возможным перегревом ДВС со всеми вытекающими последствиями.
Плюсы карбюраторных систем
- В плане обслуживания карбюраторы считаются простыми устройствами. Для их ремонта не нужно специализированное оборудование и инструмент. Все необходимое для этого найдёте в гараже.
- Стоимость деталей – невысока. В случае невозможности ремонта можно купить новый карбюратор. По сравнению с инжектором его стоимость низкая.
- Карбюратор не требует высокого качества топлива. Он нормально работает на бензине с низким октановым числом. Небольшое количество механических примесей несильно затруднит его работу. Максимум – забьются жиклеры.
Минусы карбюраторов
Недостатков у карбюраторных систем намного больше, чем достоинств, и поэтому существует тенденция на их замещение инжекторами.
- Автомобиль, двигатель которого оснащен карбюратором, потребляет больше бензина, чем инжекторный аналог. Причем излишнее потребление топлива не переходит в дополнительную мощность. Топливо не догорает и выбрасывается в атмосферу;
- Карбюратор не любит перепадов температур. Он чувствителен и к повышенной, и к пониженной температуре окружающей среды. Зимой его детали примерзают друг к другу. Это происходит из-за образования внутри него конденсата;
- Низкая экологичность.
Плюсы инжектора
Сразу стоит сказать, что двигатели с инжектором имеют гораздо большую мощность , чем карбюраторные. И, по мощности двигатель инжекторного типа может превосходить своего карбюраторного собрата на 10%. Очень многие факторы влияют на мощность инжекторного двигателя, это прежде всего: впрыск топлива (этот способ кардинально отличается от карбюраторного), форма впускного коллектора, выставленный угол зажигания. В инжекторном двигателе и расход топлива намного более экономичен, чем у его “коллеги”.Достигается это благодаря контролю со стороны электронной системы точности подачи топливной смеси. Из-за этого в системе не происходит частичного сгорания топлива
Несомненно, самая главная причина массового перехода на инжекторы стала высокая экологичность таких двигателей, что очень важно в нынешнее время. Как уже было сказано, в инжекторном двигателе происходит существенно меньше выброса вредных веществ
Если запуск двигателя происходит зимой, то есть в холодное время года, совсем необязательно его прогревать. Кроме того, инжекторные двигатели отличаются особой надежностью, и поломки случаются очень редко. И также стоит отметить, что в инжекторных автомобилях не предусмотрена катушка- трамблер, а ведь она, как правило, очень часто ломается.
Карбюраторный двигатель – старый, но вполне надежный вариант
Учитывая тот факт, что промышленность вовсе отказалась от использования карбюраторных двигателей, стоит задуматься над смыслом покупки такового. Ведь инженеры заводов вряд ли выпустили бы из производства технологию, которая имеет большое количество преимуществ. Да и карбюраторный двигатель обходится на порядок дешевле инжекторного, экономит средства компании на производстве.
Именно это и должно заставить задуматься любителя карбюраторных двигателей в правоте своих убеждений. Конечно, можно смело говорить, что это агрегаты более надежные, ведь карбюраторные «Жигули» и до сегодняшнего дня бороздят просторы России, несмотря на возраст в пару десятков лет. Есть определенные преимущества у данной технологии:
- высокий срок службы, который ограничивается только качеством обслуживания авто;
- достаточно малая чувствительность к качеству бензина;
- возможность ручной настройки активности оборотов двигателя (обогащение смеси);
- простая замена большинства комплектующих, да и самого карбюратора при необходимости;
- выполнение точных настроек и получение идеальной работы двигателя после десятков лет эксплуатации;
- простота и достаточно низкая стоимость выполнения любых ремонтных работ, в том числе и замены.
Карбюраторный силовой агрегат можно ремонтировать бесконечно, он никогда окончательно не выйдет из строя, разве что полностью развалится поршневая группа. Но есть в этом силовом агрегате и определенные недостатки. Конструкция довольно старая, она потребляет очень много топлива и не позволяет развивать достаточно большую мощность.
В силовом агрегате карбюраторного типа заложены особенности долгожительства, но в техническом плане эта техника не работает так, как хотелось бы владельцу машины. Потому если вы любите динамику и скорость, такие двигатели точно не для вас. Да и подсос постоянно приходится настраивать вручную, что доставляет определенный дискомфорт.
Сравнение, назначение и особенности
Карбюратор – это своего рода воздушно-топливное устройство, загоняющее в мотор топливо с большим количеством воздуха. Причём гон этот происходит всегда в одинаковом объёме, без привязки к числу оборотов двигателя. Инжектор – это электронный прибор для точного распределения впрыска топлива, реагирующий на команды бортового компьютера, который посылает их на микроконтроллер. Использование инжектора ведёт к очень точной и экономной дозировке горючего, в зависимости от количества оборотов.
Таким образом, разница в использовании инжектора и карбюратора заключается в потреблении и распределении топлива на отдельный момент времени и усилий. Иными словами, у них просто совершенно разные КПД. Хотя, можно все отличия попросту указать конкретным списком для большей наглядности.
- Карбюратор всасывает топливную смесь в мотор, а инжектор сам впрыскивает определённые дозы.
- Карбюраторный вброс очень нестабилен, а инжекторный точен и аккуратен.
- В холодное время года инжектор работает с таким же успехом, как и в тёплое, а карбюратор может легко промёрзнуть.
- За счёт экономии топлива и тщательного распределения инжектор выбрасывает гораздо меньше вредных веществ в атмосферу, тогда как карбюратор гадит нещадно, что в свете законов о выбросах CO2 очень серьёзный аргумент при прохождении ТО.
- Карбюратор далеко не всегда точно и чётко выдерживает обороты (на то есть масса причин), а инжектор гораздо стабильнее в работе.
- Экономия горючего на инжекторных двигателях может достигать 30-40%, чего невозможно добиться на самом хорошо отрегулированном карбюраторном.
- Хотя инжектор намного дороже карбюратора, он всё-таки реже выходит из строя, будучи агрегатом закрытого типа.
Характеристики свечей зажигания
Любые разновидности свечей зажигания располагают рядом общих вводных, которые необходимо учитывать при выборе детали
Вот на какие характеристики стоит обратить особое внимание:
- Калильное число – обозначение, которое указывает, с достижением какого давления начнет происходит воспламенение газов от контакта с раскаленной площадью свечи, а не от разряда. Если этот показатель ниже рекомендованного для конкретного двигателя – ставить деталь нельзя.
- Изоляционные данные – обусловленность температуры изолятора работой «движка». Если конус изолятора раскалится до 10000 С – возникает, как правило, калильное зажигание, чего допускать нельзя.
- Рабочая температура (оптимальный параметр – 500-9000 С).
- Самоочистка от гари, образуемой от прогорания смеси.
- Ширина зазора между центральным электродом и боковым (регулировать можно самостоятельно).
- Расположение боковых электродов, а также их количество (возможно наличие от одного до четырех электродов, с увеличением количества которых искрообразование проходит устойчивее).
Свечи отличаются рядом характеристик
Режимы работы двигателя GDI
Всего предусмотрено три режима работы двигателя:
- Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия).
- Мощностной режим (впрыск на такте впуска).
- Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия) (применяется на евромодификациях).
Режим сгорания сверхбедной смеси (впрыск топлива на такте сжатия). Этот режим используется при малых нагрузках: при спокойной городской езде и при движении за городом с постоянной скоростью (до 120 км/ч). Топливо впрыскивается компактным факелом в конце такта сжатия в направлении поршня, отражается от него, смешивается с воздухом и испаряется, направляясь в зону свечи зажигания. Хотя в основном объеме камеры сгорания смесь чрезвычайно обеднена, заряд в районе свечи достаточно обогащен, чтобы воспламениться от искры и поджечь остальную смесь. В результате двигатель устойчиво работает даже при общем соотношении воздуха и топлива в цилиндре 40:1.
Работа двигателя на сильно обедненной смеси поставила новую проблему – нейтрализацию отработавших газов. Дело в том, что при этом режиме основную их долю составляют оксиды азота, и поэтому обычный каталитический нейтрализатор становится малоэффективным. Для решения этой задачи была применена рециркуляция отработавших газов (EGR-Exhaust Gas Recirculation), которая резко снижает количество образующихся оксидов азота и установлен дополнительный NO-катализатор.
Система EGR “разбавляя” топливо-воздушную смесь отработавшими газами, снижает температуру горения в камере сгорания, тем самым “приглушая” активное образование вредных оксидов, в том числе NOx. Однако обеспечить полную и стабильную нейтрализацию NOx только за счет EGR невозможно, так как при увеличении нагрузки на двигатель количество перепускаемых ОГ должно быть уменьшено. Поэтому на двигатель с непосредственным впрыском был внедрен NO-катализатор. Существует две разновидности катализаторов для уменьшения выбросов NOx – селективные (Selective Reduction Type) и накопительного типа (NOx Trap Type). Катализаторы накопительного типа более эффективны, но чрезвычайно чувствительны к высокосернистым топливом, чему менее подвержены селективные. В соответствии с этим, накопительные катализаторы устанавливаются на модели для стран с низким содержанием серы в бензине, и селективные – для остальных.
Мощностной режим (впрыск на такте впуска). Так называемый “режим однородного смесеобразования” используется при интенсивной городской езде, высокоскоростном загородном движении и обгонах. Топливо впрыскивается на такте впуска коническим факелом, перемешиваясь с воздухом и образуя однородную смесь, как в обычном двигателе с распределенным впрыском. Состав смеси – близок к стехиометрическому (14,7:1)
Двухстадийный режим (впрыск на тактах впуска и сжатия). Этот режим позволяет повысить момент двигателя в том случае, когда водитель, двигаясь на малых оборотах, резко нажимает педаль акселератора. Когда двигатель работает на малых оборотах, а в него вдруг подается обогащенная смесь, вероятность детонации возрастает. Поэтому впрыск осуществляется в два этапа. Небольшое количество топлива впрыскивается в цилиндр на такте впуска и охлаждает воздух в цилиндре. При этом цилиндр заполняется сверхбедной смесью (примерно 60:1), в которой детонационные процессы не происходят. Затем, в конце такта сжатия, подается компактная струя топлива, которая доводит соотношение воздуха и топлива в цилиндре до “богатого” 12:1.
Почему этот режим введен только для автомобилей для европейского рынка? Да потому что для Японии присущи невысокие скорости движения и постоянные пробки, а Европа- это протяженные автобаны и высокие скорости (а следовательно, высокие нагрузки на двигатель).
Компания Mitsubishi стала пионером в применении непосредственного впрыска топлива. На сегодняшний день аналогичную технологию используют Mercedes (CGI), BMW (HPI), Volkswagen (FSI, TFSI, TSI) и Toyota (JIS). Главный принцип работы этих систем питания аналогичен– подача бензина не во впускной тракт, а непосредственно в камеру сгорания и формирование послойного либо однородного смесеобразования в различных режимах работы мотора. Но подобные топливные системы имеют и различия, причем иногда довольно существенные. Основные из них – рабочее давление в топливной системе, расположение форсунок и их конструкция.
Позитивные и негативные стороны карбюраторов
Основные преимущества карбюратора скрываются в таких факторах для автомобилиста:
- максимальная простота его обслуживания;
- относительно невысокая требовательность к качеству топлива;
- прочистить жиклеры, разобрать корпус и провести диагностику можно в гаражных условиях.
Для машин, оснащенных данным аппаратом, характерна высокая приемистость силовой установки. Смена режимов работы происходит быстро, без рывков. Опытные водители говорят, что на таких машинах проще преодолевать крутые спуски и путешествовать по бездорожью.
Минусы заключаются в следующих характеристиках:
- заметно больший расход топлива;
- загрязненные выхлопы;
- чувствительность к температурным перепадам.
Почитателями подобных машин являются чаще автомобилисты со стажем или молодые водители, предпочитающие заниматься ремонтом своей машины самостоятельно.
Подводя итог
- В карбюраторных системах топливная смесь поступает в двигатель путем ее всасывания, в инжекторных – подается под давлением через форсунки методом впрыска.
- Карбюраторная система нестабильная, а инжектор более предсказуем.
- Инжектор одинаково хорошо работает в любую погоду, карбюратор не любит перепадов температуры, сильных морозов.
- Инжектор не так сильно загрязняет атмосферу.
- Инжекторный автомобиль быстрее ускоряется.
- Карбюратор потребляет больше топлива до 40%.
- Инжектор редко ломается, но его ремонт дороже обходится.
- Карбюратор не так требователен к качеству бензина.
Печать
