Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Чем отличается двигатель инжекторный от карбюраторного


Инжекторный и карбюраторный двигатель: в чем разница

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 инжекторные двигатели 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 инжекторные бензиновые двигатели получают массовое распространение в связи с появлением доступных электронных компонентов для создания электронных систем управления двигателем. На современных автомобилях карбюраторные двигатели 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 карбюраторный двигатель 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.

Отличия Тип двигателя
Инжектор Карбюратор
Метод приготовления горючего Впрыск бензина перед впускным клапаном внутри коллектора или непосредственно в цилиндр Подготовка топливно-воздушной смеси перед впускным коллектором
Подающее устройство Форсунки Карбюратор
Место установки На каждом цилиндре (см. примечание) На впускном коллекторе
Тип бензонасоса Электрический Механический
Система управления ЭБУ Отсутствует

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.

Объяснение

: карбюратор против впрыска топлива

Топливно-инжектированные мотоциклы быстро захватывают карбюраторные , которые до начала нового тысячелетия управляли насестом. Лишь в 1980 году впрыск топлива появился на уличном велосипеде. В настоящее время почти каждый мотоцикл премиум-класса оснащен системой FI . Таким образом, в то время как старые добрые обезьянки по-прежнему клянутся надежностью, настройкой и исправностью карбюраторов, новые гонщики считают, что впрыск топлива лучше во всех отношениях.Так как именно работают эти две системы? Чем они отличаются и каковы их достоинства и недостатки? Давайте разберемся!

Карбюратор

Карбюратор является самой базовой и до недавнего времени самой распространенной системой заправки, используемой в двухколесных транспортных средствах, особенно в Индии. Чтобы объяснить основную работу карбюратора , представьте, что это труба, которая подает топливовоздушную смесь в цилиндр с одного конца, с воздушным фильтром, прикрепленным к другому.Теперь где-то посередине этой трубы область прохода воздуха ограничена, чтобы увеличить скорость проходящего через него воздуха. Эта небольшая область или часть карбюраторной системы известна как Вентури . Увеличивая скорость воздуха через узкую область, создается карман низкого давления, который, в свою очередь, облегчает вытягивание топлива из струи, расположенной рядом с трубкой Вентури, посредством всасывания. Это явление согласуется с принципом Бернаулли, который гласит, что скорость жидкости (или воздуха), проходящей через трубу, обратно пропорциональна создаваемому ею давлению.

Количество воздуха, всасываемого в карбюратор, определяется клапаном на конце трубки, соединенной с цилиндром. Этот клапан называется дроссельным клапаном и подключается к рукоятке акселератора вашего двухколесного транспортного средства и управляет потоком воздуха и топлива через входы дроссельной заслонки, предоставляемые водителем. Когда вы отжимаете дроссельную заслонку, дроссельная заслонка открывается, позволяя щедрому потоку воздуха проходить через карбюратор. И наоборот, он закрыт, когда дроссель на руле полностью откатился назад.

Топливная струя, расположенная рядом с трубкой Вентури, берет свое топливо непосредственно из топливного бака через поплавковую камеру, которая является небольшим резервуаром для топлива, с поплавковым клапаном, который прекращает подачу топлива, когда он полон, и возобновляет его, когда струя черпает топливо из него. Полученная воздушно-топливная смесь затем подается в цилиндр, где происходит сгорание.

Это очень простое объяснение того, как работает карбюратор, хотя современные карбюраторы, включая карбюраторы с постоянной скоростью или CV, как правило, более сложны по конструкции.Эти карбюраторы используют компоненты, такие как диафрагма, игольчатый клапан и управляющая струя, для управления топливовоздушной смесью. Здесь важно отметить, что вся эта установка довольно проста и полностью механическая, и в нее не вступают никакие электронные устройства или датчики.

Впрыск топлива

В отличие от карбюраторов, Система впрыска топлива состоит из сложного набора электроники и датчиков. В карбюраторных системах топливо забирается из бака, в то время как в системе с впрыском топлива это зависит от топливного насоса, установленного внутри бака для точного контроля потока топлива.Форсунка впрыска топлива также проходит непосредственно внутри камеры сгорания. Топливо под давлением очень хорошо распыляется в виде гомогенного тумана в случае систем FI, что обеспечивает очень эффективное и чистое сгорание.

Подача топлива в случае FI контролируется электрическим мозгом или ECU, который постоянно выполняет сложные вычисления на очень высокой частоте, чтобы обеспечить наилучшую возможную воздушно-топливную смесь. На основании целого ряда параметров, таких как частота вращения двигателя, положение дроссельной заслонки, температура двигателя и нагрузка и т. Д., ECU направляет инжекторам впускать необходимое количество топлива с каждым тактом впуска, чтобы обеспечить наиболее эффективное сгорание.

Также читайте: Мощность против крутящего момента - объяснения различий и как две величины влияют на производительность автомобиля

Теперь, хотя доказано, что эффективность системы FI превосходит карбюратор, это не значит, что две системы не не имеют своих явных преимуществ и недостатков. Здесь мы обсудим достоинства и недостатки двух систем в кратких пунктах.

Преимущества карбюраторов

  • Карбюраторы стоят дешевле, просты в эксплуатации и легки в ремонте или замене
  • Карбюраторы позволяют пользователям настраивать их в соответствии с их требованиями
  • Поскольку карбюраторы не встроены в двигатели, их можно обслуживать или заменяется без соприкосновения с двигателем

Недостатки карбюраторов

  • Не самые эффективные системы, устаревшие конструкции
  • Большинство карбюраторов имеют небольшую задержку, что приводит к относительно медленному отклику дроссельной заслонки
  • Некоторые компоненты, такие как диафрагма, относительно деликатны и склонны к повреждение
  • Воздушно-топливная смесь колеблется, влияя на плавность двигателя

Преимущества впрыска топлива

  • Оптимизированная воздушно-топливная смесь и распыление обеспечивают более чистое и более эффективное сгорание
  • Более резкий отклик дроссельной заслонки
  • Лучшая эффективность использования топлива и незначительно большая мощность, чем карбюраторные системы 9 0042
  • Обычно они не требуют технического обслуживания и не выходят из строя

Недостатки впрыска топлива

  • Существенно дороже, чем карбюраторы
  • Не подлежат ремонту с помощью простых инструментов, их необходимо заменить, что дорого.
  • Невозможно настроить, если вы не выберете пользовательские карты ECU, что опять-таки дорого

Также читайте: Разница между минеральными и синтетическими моторными маслами и полусинтетическими

Таким образом, в то время как преимущества системы FI довольно ясно, несмотря на его стоимость, вы все равно будете одним из миллионов, которые все еще верят в старый добрый углевод. Какие технологии вы предпочитаете и почему? Дайте нам знать ваше мнение через комментарии ниже.

«Простое руководство по подготовке велосипеда к внедорожному экшн-трюку: что нужно? Руководство для начинающих профессионалов ».

Плюсы и минусы карбюраторных и топливных двигателей

Существует два основных типа систем впуска топлива в самолетах: карбюраторы, топливные инжекторы. Каждая система имеет свои преимущества и недостатки - вот почему.

Начнем с обзора основных систем.

карбюраторных двигателей

В карбюраторах

имеется камера поплавкового типа, в которой топливо собирается и распределяется в систему впуска.

При использовании эффекта Вентури, когда воздух ускоряется в коллекторе из-за сужения камеры, топливо испаряется и смешивается с воздухом до попадания в двигатель.Объем воздуха, протекающего через систему впуска, является основным средством дозирования топлива. Дроссель контролирует, сколько воздуха поступает в двигатель, а смесь - сколько топлива смешивается с воздухом.

Эта топливно-воздушная смесь затем течет вместе через систему впуска в цилиндры двигателя, где она зажигается свечами зажигания для выработки энергии. С помощью нескольких дополнительных шагов (4 цикла, если быть точным) у вас есть мощность двигателя, и вы готовы к полету.

Двигатели с впрыском топлива

Системы впрыска топлива используют топливный насос для проталкивания топлива через систему дозирования.Затем топливо течет через трубопроводы форсунок к каждому цилиндру.

Системы впрыска топлива работают немного иначе, чем карбюраторные двигатели, потому что в системе дозирования нет воздуха, смешанного с топливом. Серворегулятор измеряет поток воздуха, поступающего в двигатель, и соответственно измеряет количество топлива для правильной смеси.

В цилиндрах каждая топливная форсунка распыляет топливо только снаружи головки блока цилиндров на впускном коллекторе. Это означает, что ваше топливо испаряется и смешивается с воздухом непосредственно перед попаданием в цилиндр.

Двигатели с впрыском топлива часто имеют электрический топливный насос в качестве резервного, чтобы гарантировать, что топливо можно протолкнуть через систему дозирования, даже если насос с приводом от двигателя выходит из строя. Однако на некоторых самолетах электрический резервный насос сам по себе не обеспечивает достаточного давления для поддержания работы двигателя.

Запуск вашего двигателя

Холодный пуск относительно легок как для карбюраторных двигателей, так и для двигателей с впрыском топлива. При заправке карбюраторного двигателя, возможно, что заправляется только один цилиндр, но это может быть любое количество цилиндров, в зависимости от конструкции вашего двигателя.

В двигателях с впрыском топлива чаще всего сразу заправляют каждый цилиндр, обычно вспомогательным топливным насосом.

Запуск горячего двигателя с впрыском топлива может быть сложным. При парковке самолета с впрыском топлива после полета топливо может испаряться в линиях форсунок. После того, как вы попытаетесь перезапустить горячий двигатель, цилиндры изначально могут не получить нужного количества топлива в смеси для сгорания, потому что она находится в газообразном состоянии.

Для начала вам понадобится процедура горячего старта, а это не всегда легко сделать.

Обледенение Концерны

В карбюраторных двигателях существует риск образования льда карбюратора, что приводит к сотням поломок и аварий двигателя. Лед карбюратора вызван расширением воздуха и испарением топлива в трубке Вентури карбюратора, которые могут охладить окружающую область до уровня ниже нуля.

Удивительно, но вам не нужно летать в условиях обледенения, чтобы получить лед карбюратора. Высокая влажность или видимая влажность, а также температура от 20 до 70 градусов по Фаренгейту

.

4 различия между современными и старыми автомобильными двигателями

Задумывались ли вы когда-нибудь, в чем разница между старыми и новыми автомобильными двигателями? Как и в случае с любой технологией, эффективность и сложность постепенно улучшаются, как и следовало ожидать. Как оказалось довольно много.

Несмотря на то, что базовая концепция остается относительно неизменной, современные автомобили со временем претерпели ряд небольших улучшений. В следующей статье мы сосредоточимся на 4 интересных примерах.

Давайте посмотрим под капотом времени, не так ли?

Если это не сломано, не исправить это

Основные принципы самых первых автомобилей все еще используются сегодня. Одно из главных отличий заключается в том, что современные автомобили являются результатом необходимости повышения мощности двигателей и, в конечном итоге, эффективности использования топлива. Частично это было давление рынка со стороны потребителей, а также более крупные рыночные силы.

Может быть полезно подумать о аналогии между волком и собакой.Они имеют одно и то же наследие, имеют схожие характеристики, но в современном пригороде было бы непросто, а другой процветал бы.

Прежде чем мы начнем, мы дадим краткий обзор того, как работает двигатель внутреннего сгорания.

Герой Александрийского раннего паровоза. Источник: Research Gate

Двигатель внутреннего сгорания, по сути, берет такой источник топлива, как бензин, смешивает его с воздухом, сжимает и зажигает его. Это вызывает серию небольших взрывов, которые, в свою очередь, приводят в движение поршни вверх и вниз.Эти поршни прикреплены к коленчатому валу, который переводит возвратно-поступательное линейное движение поршней во вращательное движение, поворачивая коленчатый вал. Коленчатый вал, в свою очередь, передает это движение через трансмиссию, которая передает мощность на колеса автомобиля. Просто верно?

Ну, это намного сложнее, чем вы ожидаете.

Вот простое объяснение основ:

Интересно, что преобразование возвратно-поступательного усилия во вращательное усилие не является чем-то новым.Очень ранний паровой двигатель был разработан героем Александрии в 1-м веке нашей эры (на фото выше).

Предполагается, что даже более старые устройства коленчатого вала были созданы во времена династии Хань в Китае.

1. Современные двигатели более эффективны

Сжигание топлива, как и бензина, не особенно эффективно. Из всей потенциальной химической энергии в нем около , 14-30%, превращается в энергию, которая фактически движет автомобиль. Остальное теряется на холостом ходу, паразитных потерях, жаре и трении.

Современные двигатели прошли долгий путь, чтобы выделять как можно больше энергии из топлива. Например, технология прямого впрыска не позволяет предварительно смешивать топливо и воздух до достижения цилиндра, как старые двигатели. Скорее, топливо впрыскивается непосредственно в цилиндры. Это дает около 1% улучшения .

Турбокомпрессоры

используют выхлопные газы для питания турбины, которая выталкивает дополнительный воздух (то есть больше кислорода) в цилиндры для дальнейшего повышения эффективности до 8% .Изменение фаз газораспределения и деактивация цилиндров дополнительно повышают эффективность, позволяя двигателю использовать столько топлива, сколько ему действительно нужно.

2. Максимальная мощность

Как однажды сказал Джереми Кларксон: «В настоящее время все дело в MPG, а не в MPH» или, возможно, это был не он.

У

современных автомобилей лучшая топливная экономичность, они также намного мощнее.

Например, Chevrolet Malibu 1983 года имел 3,8-литровый V-6 двигатель мог извергать 110 лошадиных сил .Для сравнения, версия 2005 года имела 2,2-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель мощностью 144 лошадиных сил. Не слишком потертый.

3. Размер это все, или это?

Этот привод, без каламбура, для повышения эффективности двигателей также со временем уменьшил свои размеры. Это не совпадение. Производители автомобилей узнали, что вам не нужно делать что-то большее, чтобы сделать его более мощным.

Все, что вам нужно сделать, это заставить объект работать умнее. Та же самая технология, которая сделала двигатели более эффективными, имела побочный эффект от их уменьшения.

Ford F-серии грузовиков являются отличным примером. F-150 имел две версии в 2011 году. 3,5-литровый V-6 двигатель, который генерирует 365 лошадиных сил и 5,0-литровый V-8 , который генерирует 360 лошадиных сил .

Хорошо, вы могли бы сказать, но разве не было 6,2-литрового V-8 , который давал 411 лошадиных сил р? Почему, да, но факт, что V-6 двигатель может почти конкурировать с большим V-8 по мощности, говорит о многом.

4. Долой старый

Современные двигатели также являются результатом постепенной замены механических частей на электронные. Это связано с тем, что электрические детали, как правило, менее подвержены износу, как механические.

Они также требуют менее частой настройки, как таковой. Такие детали, как насосы, все чаще заменяются электронными, а не их аналоговыми предками.

Карбюраторы

были заменены корпусами дросселей и электронными системами впрыска топлива.Распределители и крышки были заменены независимыми катушками зажигания, контролируемыми ЭБУ. Кроме того, датчики контролируют все, более или менее.

Вы также можете утверждать, что новые автомобили менее безопасны.

Последнее слово

Хотя на базовом уровне современные и старые автомобильные двигатели работают по одному и тому же принципу, современные двигатели претерпели много постепенных улучшений с течением времени. Основной движущей силой была борьба за эффективность, а не за власть. Хороший набор побочных эффектов привел к тому, что современные двигатели стали относительно более мощными и в целом меньше.Постоянно растущая зависимость от электронных систем управления и мониторинга постепенно заменяет аналоговые, в лучшую или в худшую сторону.

В целом современные автомобильные двигатели более эффективны, меньше, относительно мощнее, умнее и менее подвержены неизбежным механическим повреждениям. С другой стороны, ремонт и обслуживание теперь являются более высококвалифицированным и трудоемким делом. Если цена за повышение эффективности - это увеличение принятия сложности, только вы можете быть судьей.

Через: Team-BHP, HowStuffWorks

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.