elunie.com

Injektorok - az üzemanyag porlasztására tervezett hajtómű az üzemanyag-rendszer szívócsatornájában vagy egy belső égésű motor hengerében. Ezen eszközöknek a következő típusai vannak: mechanikus, elektromágneses, hidraulikus, piezoelektromos. A benzin- és dízelmotorok befecskendező szelepei működési módjukban különböznek. Ezenkívül a különböző márkájú autóknál az injektorok különböző feszültséggel és nyomással működnek. Minderről és még sok minden másról ebben az anyagban mesélünk.

Amiről beszélünk:

• A fúvókák típusai
• Közvetlen befecskendezés
• Előnyök és hátrányok
• A fúvókák helye
• Az injektorok tisztítása
• Injektor feszültsége
• Injektorvezérlés

A fúvókák típusai

Jellemezzük az egyes felsorolt ​​típusokat külön-külön, és kezdjük vele elektromágneses injektorok... Benzinmotorokba vannak beépítve. A fúvókák a következő alkatrészekből állnak - egy mágnesszelep, egy szórótű és egy fúvóka.

Elektromágneses befecskendező fúvóka

Dízel elektrohidraulikus fúvóka

Munkájuk elve meglehetősen egyszerű. Amikor parancsot kap az autó ECU-jából, a mágnesszelep feszültséget fejt ki, amelynek következtében mágneses mező jön létre benne, amely behúzza a tűt, ezáltal felszabadítva a fúvókában lévő csatornát. Ennek megfelelően üzemanyag halad át rajta. Amint a szelep feszültsége eltűnik, a tű a visszatérő rugó hatására ismét bezárja a fúvókát, és a hengerekbe már nem jut benzin.

Különböző feszültségeket táplálnak a különböző járműgyártók injektoraihoz. Ezt figyelembe kell venni az injektorok cseréje és tisztítása során.

A következő típus az elektrohidraulikus fúvókák... Dízelmotorokban használják, beleértve a Common Rail rendszeren alapuló motorokat is. Az ilyen fúvókák összetettebb kialakításúak. Különösen ide tartoznak a szívó és leeresztő fojtók, a mágnesszelep és a vezérlő kamra. Az injektor a következőképpen működik.

Piezoelektromos fúvóka

A mozgás az üzemanyag nyomásának felhasználásán alapszik mind az injektálás során, mind pedig annak leállításakor. A kiindulási helyzetben a mágnesszelep feszültségmentes és ennek megfelelően zárva van. Ebben az esetben a fúvókatűt az üregéhez nyomják a vezérlő kamrában lévő dugattyú természetes üzemanyag nyomása alatt. Vagyis nincs üzemanyag-befecskendezés. Mivel a tű átmérője sokkal kisebb, mint a dugattyú átmérője, nagyobb nyomás nehezedik rá.

Amikor az ECU jelét juttatja a mágnesszelepre, ez megnyitja a leeresztő fojtószelepet. Ennek megfelelően az üzemanyag elkezd áramlani a leeresztő vezetékbe. A szívó fojtószelep azonban megakadályozza a gyors nyomáskiegyenlítést a vezérlőkamra és a szívócsonk között. Ennek megfelelően a dugattyú nyomása lassan csökken, de a tű nyomása nem változik. Ezért a tű a nyomáskülönbség alatt felemelkedik és üzemanyag-befecskendezés történik.

A harmadik típus az piezoelektromos fúvókák... Ezeket a legfejlettebbeknek tartják, és közös nyomócsöves üzemanyag-rendszerrel felszerelt dízelmotoroknál használják őket. Az ilyen fúvóka kialakítása tartalmaz piezoelektromos elemet, tolót, kapcsolószelepet és tűt.

A piezoelektromos injektorok elektromos ellenállása több tíz kOhm.

Abban a pillanatban, amikor az üzemanyag nem folyik át a fúvókán, tűje szorosan ül az ülésén, mivel nagy üzemanyag-nyomás nyomja rá. Amikor jel érkezik az ECU-tól a piezoelektromos elemhez, amely egy működtető, akkor ebben a pillanatban megnő a mérete (hossza), és ezáltal nyomja a dugattyút.Ennek eredményeként a szelep kinyílik, és ezen keresztül az üzemanyag bejut a leeresztő vezetékbe. A tű tetején a nyomás csökken és a tű felemelkedik. Ebben az esetben üzemanyagot injektálnak.

A piezoelektromos injektorok fő előnye az nagy sebességű válaszuk (körülbelül négyszer gyorsabb, mint a hidraulika). Ez lehetővé teszi több üzemanyag-befecskendezést egy motorciklus alatt. Az adagolás során a betáplált üzemanyag mennyisége kétféleképpen szabályozható - a piezoelektromos elemnek való kitettség ideje, valamint az üzemanyag nyomása a sínben. A piezoelektromos injektoroknak azonban van egy jelentős hátránya - nem javíthatók.

A befecskendező motor elektromágneses fúvókájának működése

Az injektor működése a Common Rail rendszerben

Mivel a dízel befecskendező szelepek működési elve valamivel bonyolultabb, mint a benziné, célszerű részletesebben megvizsgálni működésük algoritmusát a korai kibocsátású Common Rail injektorok példáján keresztül.

Hogyan működik a dízel befecskendező szelep

A kapott információk alapján az ECU vezérli a motor különböző elemeit, beleértve az üzemanyag-befecskendezőket is. Különösen, milyen ideig és pontosan mikor kell kinyitni őket (a nyitás pillanatát).

A dízel befecskendező három fázisban működik:

Szivattyú fúvóka

• Előinjekció... Szükséges az üzemanyag-levegő keverék kívánt minőségének és arányának elérése. Ebben a szakaszban kis mennyiségű üzemanyagot vezetnek be az égéstérbe a hőmérséklet és a nyomás növelése érdekében. Ez azért történik, hogy felgyorsítsa az üzemanyag gyújtását a fő befecskendezés során.
• Fő injekció... Az előző szakaszban kapott nagy nyomás alapján kiváló minőségű homogén éghető keverék jön létre. Teljes égése biztosítja a motor maximális teljesítményét és csökkenti a káros gázok kibocsátását.
• További injekció... Ebben a szakaszban a dízel részecskeszűrőt megtisztítják. A fő befecskendezés után az égéstérben a nyomás hirtelen csökken, és az injektortű visszatér a helyére. Ennek eredményeként az üzemanyag megszűnik áramolni az égéstérben.

Ezután térjünk át arra az algoritmusra, amelynek megfelelően a dízelmotor befecskendezője működik:

1. A vezérműtengely bütyökje mozgatja az injektor dugattyúját, felszabadítva az üzemanyag-csatornákat.
2. Az üzemanyag bejut az injektorba.
3. A szelep bezárul, az üzemanyag leáll, és az injektorban nyomás kezd felhalmozni.
4. A határnyomás elérésekor (mindegyik modellnél más és több MPa-t ér el) a fúvókatű felemelkedik, és előzetes befecskendezés következik be (egyes esetekben két előzetes injekció is lehet).
5. A szelep ismét kinyílik, és az előinjektálás véget ér.
6. Az üzemanyag belép a vezetékbe, nyomása csökken.
7. A szelep bezárul, aminek következtében az üzemanyag nyomása ismét emelkedni kezd.
8. Az üzemi nyomás elérésekor (több, mint az előzetes befecskendezésnél) az injektor tű rugója felszabadul, és megtörténik a fő üzemanyag befecskendezés. Minél nagyobb a nyomás a fúvókában, annál több üzemanyag jut be az égéstérbe, és ennek megfelelően annál nagyobb a motor teljesítménye.
9. A szelep bezárul, a fő befecskendezési fázis véget ér, a nyomás csökken, az injektor tű visszaáll az eredeti helyzetébe.
10. További üzemanyag-befecskendezés történik (általában kettő van).

Bármely üzemanyag-befecskendezőt a következő műszaki paraméterek jellemeznek:

• Teljesítmény. Ez a legfontosabb paraméter, amely jellemzi az üzemanyag mennyiségét, amelyet az injektor időegységenként áthalad. Általában percenként köbcentiméter üzemanyaggal mérve.
• Dinamikus munkakör... Ez a mutató a minimális üzemanyag-befecskendezési időt jellemzi. Vagyis az üzemanyag-befecskendező szelep nyitása és zárása között eltelt idő. Általában ezredmásodpercekben mérve.
• Permetezési szög... Az égéstérben képződő üzemanyag-keverék minősége attól függ. Fokban jelezve.
• Spray Torch Range... Ez a mutató meghatározza azt a frakciót, amelyben a porlasztott tüzelőanyag részecskék elhelyezkednek, és azt, hogy hogyan kerülnek az égéstérbe. Ennek megfelelően ez a mutató kritikus a kiváló minőségű üzemanyag-keverék kialakulásához is. Hagyományos távolságként mérve milliméterben vagy ezek származékaiban.

Minden injektorgyártó saját megnevezéssel rendelkezik a termékei műszaki adatainak titkosításához. Ezért vásárláskor kérje az eladótól a vonatkozó információkat vagy az interneten.

Ha a felsorolt ​​paraméterek közül legalább az egyik meghaladja a megengedett határértékeket, az injektor helytelenül fog működni és rossz minőségű üzemanyag-levegő keveréket képez. Ez pedig hátrányosan befolyásolja autója motorjának működését.

A közvetlen befecskendezésű motorokhoz külön típusú injektorok is léteznek. Legfőbb különbségük a nagy válaszsebesség, valamint a megnövekedett feszültség, amelyen működnek. Vizsgáljuk meg őket részletesebben.

Közvetlen befecskendezésű motor-befecskendezők

FSI injektor készülék

Ezeknek az injektoroknak másik neve is van - GDI (FSI). A Mitsubishi belsejében találták ki, amikor mérnökei közvetlen üzemanyag-befecskendezéssel kezdték gyártani a szuper sovány keverékek... Munkájuk a munka tű felemelésének és süllyesztésének pontos időzítésén alapul.

Tehát a hagyományos befecskendező motorokban az injektor nyitási ideje körülbelül 2 ... 6 ms. A szuper sovány keverékekkel működő motorok injektorai - kb. 0,5 ms. Ezért a szokásos 12 V-os tápellátás az injektorhoz már nem tudja biztosítani a szükséges reakciósebességet. Ennek a feladatnak a teljesítésén dolgoznak Peak-n-Hold technológiák, ami „csúcsfeszültséget és retenciót” jelent.

A módszer lényege a következő. Az injektorra alkalmazott nagyfeszültség (például körülbelül 100 V feszültséget táplálnak az említett Mitsubishi vállalat injektoraihoz). Ennek eredményeként a tekercs nagyon gyorsan eléri a telítettséget. Ugyanakkor tekercselése nem ég ki a meglévő back-emf miatt. A mag tekercsben tartásához kisebb értékű mágneses mezőre van szükség. Ennek megfelelően kevesebb áramra van szükség.

Az áram és a feszültség grafikonja a GDI injektoron

Vagyis a tekercsben az üzemi áram először nagyon gyorsan emelkedik, majd gyorsan csökken. Ezen a ponton kezdődik a Hold fázis. Vagyis az üzemanyag befecskendezési ideje az impulzus kezdetétől a második induktív sorozatig tart. Ilyen módszereket alkalmaznak a Mitsubishi és a General Motors autógyártók.

A Mercedes és a VW gyártói azonban a BOSCH cég fejlesztéseit használják. Módszerük szerint a rendszer nem csökkenti a stresszt, hanem használja impulzus szélesség moduláció (PWM). Az algoritmus megvalósításának feladata egy speciális blokkhoz - Driver Injector - van hozzárendelve. Rendszerint az injektorok közelében helyezkedik el (például a Toyota és a Mercedes cégek vízszintes helyzetbe hozzák az egységet a lengéscsillapító csésze területén, ami manapság az optimális megoldás).

PWM az FSI injektoron

Minden FSI motor 90 LE fölött továbbfejlesztett üzemanyag-rendszerrel van felszerelve. Különbsége:

• a nagynyomású szivattyú és az injektor rámpák egyes részei speciális korróziógátló bevonattal rendelkeznek, amely megvédi őket a legfeljebb 10% etanoltartalmú üzemanyagok kitettségétől;
• megváltozott a nagynyomású szivattyú vezérlése;
• a dugattyú mentén szivárgó üzemanyag-elvezető csövet (a tartályig) szükségtelenné tették;
• A befecskendező sínre szerelt biztonsági szelepen keresztül ürített üzemanyag viszonylag rövid csővezetéken keresztül az alacsony nyomású áramkörbe, a nagynyomású szivattyú irányába kerül.

Ami a GDI motorok működését illeti, érdemes megjegyezni, hogy nagyon érzékeny az üzemanyag minőségére, az üzemanyagszűrő időben történő cseréjére. Ne felejtse el tisztítani az üzemanyag-rendszert és időben cserélje ki az olajat.

Az üzemanyag-befecskendezők előnyei és hátrányai

Kétségtelen, hogy az üzemanyag-befecskendezők előnyöket kínálnak a hagyományos karburátorral szemben.Különösen a következőket tartalmazzák:

• üzemanyag-megtakarítás a pontos adagolás révén;
• alacsony kipufogógáz-kibocsátás a légkörbe, magas környezettudatosság (a lambda 0,98 ... 1,2 között van);
• a motor teljesítményének növekedése;
• a motor beindításának könnyűsége bármilyen időjárás esetén;
• nincs szükség a befecskendező rendszer kézi beállítására;
• széles lehetőségek a motor vezérléséhez különböző üzemmódokban (azaz javítva annak dinamikai és teljesítményjellemzőit);
• a befecskendező motorok kipufogógázainak összetétele megfelel a modern követelményeknek ezzel a paraméterrel és a környezet káros hatásával kapcsolatban.

A fúvókáknak azonban megvannak a hátrányaik is. Közöttük:

• alacsony minőségű üzemanyag használata esetén nagy a valószínűsége annak, hogy eltömődnek;
• magas költségek a régi porlasztórendszerekhez képest;
• a fúvóka és egyes egységeinek alacsony karbantarthatósága;
• diagnosztika és javítás szükségessége speciális drága berendezések segítségével;
• nagy függőség az autóellátás folyamatos rendelkezésre állásától (az elektronikus eszközök által vezérelt modern rendszerekben).

A meglévő hátrányok ellenére azonban manapság a befecskendező szelepeket a legtöbb autóban használt benzin- és dízelmotorban technológiailag fejlettebb és környezetbarátabb üzemanyag-befecskendező rendszerként használják. Ami a dízelmotorokat illeti, a régi mechanikus befecskendező szelepeket elektronikus vezérlésű újabbakra cserélték.

A fúvókák helye

Az injektorok típusától és az injektálási módtól függően az injektorok helye változhat. Különösen:

• Ha az autó használ központi üzemanyag-befecskendezés, akkor ehhez egy vagy két fúvókát használnak, a szívócsatorna belsejében található, a fojtószelep közelében. Ilyen rendszert alkalmaztak az idősebb autókon abban az időben, amikor a gyártók elkezdték felhagyni a karburátoros motorokkal a befecskendezett motorok helyett.
• Elosztott injekcióval az egyes hengerek üzemanyagának saját injektora van. Ebben az esetben látható a szívócsonk tövében.
• Ha a motor használja közvetlen üzemanyag-befecskendezésazután a fúvókák a hengerfalak felső területén helyezkednek el... Ebben az esetben közvetlenül az üzemanyagot juttatják az égéstérbe.

Függetlenül attól, hogy a fúvóka telepítve van-e, működése során piszkos lesz. Ezért időszakonként ellenőrizni kell állapotukat és teljesítményüket. A webhely vonatkozó cikkeiben részletesen megtudhatja: hogyan ellenőrizheti a common rail dízel befecskendező szelepek állapotát, ellenőrizze a szivattyú befecskendezőit vagy ellenőrizze a befecskendező fúvókákat.

Az injektorok tisztítása

A fúvókák tisztításához két módszert alkalmaznak - ultrahangos és kémiai tisztítás. Ezen módszerek mindegyike különböző körülmények között alkalmazható. Tehát az üzemanyag-rendszer és különösen a fúvókák szennyeződése során kemény és lágy lerakódások képződnek a falakon. Eleinte lágyak jelennek meg, amelyek vegyszerek hatására könnyen lemoshatók. Ha a lágy lerakódások tömörülnek, keményekké válnak, és csak ultrahangos tisztítással távolíthatók el.

Ideális esetben a fúvókák száraz tisztítását körülbelül 20 ezer kilométerenként kell elvégezni. És az ultrahang legfeljebb 1-2 alkalommal a teljes működési idő alatt, mivel tönkreteszi a tekercselés szigetelését.

Ha a fúvókát használták több mint 100 ezer kilométer, akkor a vegyszeres tisztítás nemcsak praktikus számára, hanem az is káros... Ennek során nagy szilárd lerakódások törhetnek le, és amikor kijönnek, egyszerűen eltömíthetik a tűt. Ez különösen igaz a közvetlen üzemanyag-befecskendezésű injektorokra.

A tiszta (bal) és a piszkos fúvókák (jobb) összehasonlítása

Az ultrahangos tisztítás során fontos tudni, hogy a fúvóka milyen normál üzemi feszültség mellett működik. Az a tény, hogy a szokásos 12 V feszültség nem biztosítja az injektor nagy nyitási és zárási sebességét. Ezért manapság sok autógyártó használja a feszültséget. Például a Toyota befecskendezőszelepei 5 V-nál, míg a Citroen fúvókái 3 V-nál működnek. Ezért nem lehet őket ellátni a közös 12 V-os feszültséggel, mivel egyszerűen kiégnek. Az injektorok közötti feszültségről kicsit alább beszélünk.

A legjobb tisztítás az lesz az ultrahangos és kémiai tisztítási módszer következetes használata... Tehát az első szakaszban a kemény lerakódások lágyakká válnak, a másodikban vegyszerek segítségével eltávolítják őket.

Vannak különlegesek is adalékok az üzemanyagtartályhoz... Feladatuk az injektorok kiöblítése, amikor egy üzemanyag tisztítószerrel áthalad rajtuk.

Az ilyen adalékanyagok időszakos használata közötti időszak eltér, és függ az adott autómárkától és a felhasznált üzemanyagtól. Meg kell azonban értenie, hogy ez a módszer kevésbé hatékony, mint a fent leírtak. Ésszerű használni üzemanyagszűrők cseréjénél vagy időszakosan több ezer kilométer megtétele után. A fúvóka saját kezűleg történő tisztításáról itt talál további információt.

Injektor feszültsége

Vizsgáljuk meg részletesebben azt a kérdést, hogy milyen feszültséget táplálnak a motor befecskendező szelepei. Először is meg kell értened, hogy elektromos impulzusok vezérlik őket. Ezenkívül az akkumulátorból származó „+” a biztosítékon keresztül közvetlenül az injektorba kerül, de a „-” vezérli az ECU-t. Vagyis különböző időpontokban a befecskendező szelep feszültsége állandó. Ha azonban a oszcilloszkóp (a multiméter ebben az esetben nem mutathat semmit, mivel az impulzusok nagyon rövid életűek), akkor ez az eszköz megmutatja az átlagos értéket. Attól függ, milyen gyakorisággal küldik az impulzusokat az injektorba.

Az injektorok feszültségimpulzusainak grafikonjai

Az ábrán látható grafikonok segítenek megválaszolni a kérdést - milyen feszültséget táplálnak az injektor. Minél hosszabb az injektorra adott feszültségimpulzus, annál magasabb az átlagos üzemi feszültség. (az impulzus időtartama a legtöbb gépnél 1 ... 15 ms tartományban van). És hosszú impulzusok adódnak a motor magas fordulatszáma mellett. Ennek megfelelően, minél nagyobbak ugyanezek a fordulatszámok, annál nagyobb lesz az átlagos működési feszültség az injektoroknál. Vagyis működő 12 V-ot táplálnak az injektorok (valójában valamivel kevesebbet a vezérlő tranzisztoron átmenő enyhe feszültségesés miatt), azonban impulzusban.

Egyes gépjármű-tulajdonosok megpróbálják kinyitni az injektort az akkumulátor áramának megtisztításával. Meg kell érteni, hogy a stressz nem tölthető közvetlenül az injektorba az akkumulátorból, mivel fennáll annak a veszélye, hogy meghibásodik (a tekercselése kiég). A készülékbe impulzus érkezik egy tranzisztoros kapcsolón keresztül. Rövid ideig hat, mivel a fúvóka tekercselése gyorsan felmelegszik és egyszerűen kiéghet. A motor működése során a nyitási időt az ECU vezérli, és természetes hűtését, bár jelentéktelen, a bejövő üzemanyag hajtja végre.

Mint fent említettük, az autógyártók különböző működési feszültségű injektorokat használnak. Ezért az ideális megoldás az lenne, ha ezeket az információkat belenéznénk autó kézikönyv vagy a gyártó honlapján. Ha nem találja ezeket az információkat, akkor az injektor kinyitásához szükséges feszültség kiválasztását óvatosan kell megközelíteni.

A gyakorlatban a tapasztalt autósok egy speciális állvány használatával tanácsolják az injektor kinyitását.Azonban egyszerűbb eszközökkel is kijön. Például vásároljon kínai tápegységet, amelynek kimeneti feszültsége 3 ... 12 V-on belül állítható (általában 1,5 V-os lépésekben). A csatlakozási rajznak feltétlenül tartalmaznia kell egy gombot stabil helyzet nélkül (például egy lakás harangjától). Az injektor kinyitásához először alkalmazza a legkisebb feszültséget, növelje azt, ha az injektor nem nyílt ki.

Ha alacsony ellenállású injektorai vannak, szó szerint egy másodperc töredékéig kinyithatja őket. A nagy ellenállású fúvókák hosszabb ideig nyitva tarthatók - 2 ... 3 másodpercig.

Használhat csavarhúzó-akkumulátort is. Szétszerelve látni fogja az úgynevezett "bankokat" - kis elemeket. Mindegyikük 1,2 V feszültséget produkál. Sorba kapcsolásukkal elérheti az injektor kinyitásához szükséges feszültséget.

Injektorvezérlés

Mint fent említettük, az injektorokat a jármű elektronikus vezérlőegysége (ECU) vezérli. Számos érzékelő információi alapján processzora dönt arról, hogy mely impulzusokat kell alkalmazni az injektorra. A motor fordulatszáma és üzemmódja ettől függ.

Tehát a vezérlő bemeneti adatai:

• a főtengely helyzete és sebessége;
• a motor által elfogyasztott levegő tömeges mennyisége;
• hűtőfolyadék hőmérséklete;
• fojtószelep helyzet;
• oxigéntartalom a kipufogógázokban (visszacsatoló rendszer jelenlétében);
• a robbanás jelenléte a motorban;
• feszültség az autó elektromos áramkörében;
• gép sebessége;
• vezérműtengely helyzet;
• légkondicionáló működése;
• bejövő levegő hőmérséklete;
• egyenetlen úton haladva (durva útérzékelővel).

Az ECU vezérlőbe ágyazott program lehetővé teszi az optimális motor üzemmód kiválasztását az üzemanyag-megtakarítás, a motor névleges üzemmódjának kiválasztása és az autó kényelmes működésének biztosítása érdekében.

Következtetés

Készülékének egyszerűsége ellenére az üzemanyag-befecskendezők, ha nem megfelelően karbantartják őket, sok gondot okozhatnak az autó tulajdonosának. Tehát, ha eltömődnek, az autó elveszíti dinamikus jellemzőit, túlzott üzemanyag-fogyasztás jelenik meg, és nagy mennyiségű égés lesz a kipufogógázokban. Ezért azt javasoljuk, hogy ellenőrizze autója üzemanyag-befecskendezőinek állapotát, és rendszeresen tisztítsa meg őket. Ne feledje, hogy az ezekkel a lényegében triviális és olcsó alkatrészekkel kapcsolatos üzemzavarok problémákat okozhatnak az autó drágább alkatrészeivel.