Как проверить искру на инжекторном двигателе

Обилие контролирующей и управляющей электроники всё равно не позволяет защитить современные инжекторные двигатели от возникновения различных неполадок и проблем. Периодически мотор нестабильно работает на холостом ходу, плохо запускается и не позволяет тронуться с места.

Всегда полагаться сугубо на электронику, датчики и автомобильный бортовой компьютер не стоит. Если при очередной попытке пуска ДВС вы отчётливо слышите, как работает топливная помпа (насос), но при этом сам двигатель не запускается, требуется проверить вашу систему зажигания на предмет её работоспособности.

Практика наглядно показывает, что довольно часто причина кроется в отсутствии искры на свечах зажигания. Именно с их проверки опытные автомобилисты и мастера по ремонту рекомендуют начинать проверку. Только при принятии решения разобраться с проблемой своими силами, будьте предельно осторожными. Есть несколько методов проверки искры, но каждый из них требует обязательного соблюдения правил безопасности. Иначе можно пострадать от удара током, а также навредить самому автомобилю.

Причины пропадания искры

Перед тем как проверить искру на своём инжекторном или том же карбюраторном двигателе, необходимо разобраться, почему эта искра может пропадать и куда вообще нужно смотреть в первую очередь, стараясь не повредить сам мотор.

В зависимости от конкретного используемого на авто типа ДВС, выделяют несколько основных факторов, которые становятся причиной отсутствия качественной рабочей искры в свечах. Но зачастую это непосредственно связано с:

разряженной аккумуляторной батареей;
повреждёнными или вышедшими из строя свечами;
заливанием свечей топливом или маслом;
неисправным модулем, катушкой или коммутатором;
плохим контактом самой изоляции или же повреждением некоторых проводов-высоковольтников;
неисправным датчиком положения коленвала;
вышедшим из строя трамблером;
плохим качеством контакта с массой;
проблемами непосредственно в самой цепи низкого напряжения;
неисправным управляющим электронным блоком.

Бывалые автомобилисты советуют начать проверку с наиболее банальной, но при этом достаточно распространённой причины. А именно с аккумулятора. Батарея могла просто разрядиться, из-за чего и запуск двигателя становится невозможным.

Если при повороте ключа в замке зажигания вы видите, как значки на приборной панели светят очень тускло, то АКБ наверняка села. Решить такую проблему не сложно. Если дело в разрядке батареи, её потребуется зарядить или полностью заменить новым аккумулятором.

Также проблема с работой системы может заключаться в клеммах, которые окислились или покрылись коррозией. Необходимо их зачистить, плотно затянуть и обработать графитовой качественной смазкой. Такая обработка предотвратит повторное окисление.

Методы проверки

В случае наблюдающегося отсутствия искры можно воспользоваться несколькими методами самостоятельной диагностики. Выполняются процедуры следующим образом:

проверкой на массу;
мультиметром;
разрядником (тестер с пьезоэлементом).

В случае с первым методом, предусматривающим проверку на массу, его настоятельно рекомендуется применять исключительно на карбюраторных типах ДВС. Необходимо взять свечу зажигания и аккуратно поднести её к любой подходящей металлической составляющей двигателя. Обычно подносят к блоку цилиндров. Параллельно помощник должен попробовать запустить мотор, прокрутив ключ в замке. Это позволяет определить, к какой свече подаётся искра.

Но подобный метод на инжекторных моторах применять настоятельно не рекомендуется, поскольку есть большой риск повредить электрику и дорогостоящую электронику.

В случае с применением мультиметра можно провести проверку самих свечей. В диагностике нет ничего сложного, зато никаких угроз для ЭБУ здесь нет. Осуществляется проверка по тому же принципу, что и в первом случае.

Ещё одним вариантом является использование разрядника. Этот метод также подходит карбюраторным типам моторов. Такой тестер позволяет узнать, где именно в системе зажигания вашего автомобиля возникли такие проблемы.

Когда искра отсутствует во всех рабочих цилиндрах, виновником выступает контроллер, катушка или же сам модуль зажигания, а также центральный электропровод. Тут стоит начать с проверки ответственных предохранителей. Далее проверяется масса и текущее состояние высоковольтных проводов.

Если искры нет на самой катушке, тогда требуется проверить центральный силовой провод. Обнаружив там пробои, нарушение изоляции и прочие повреждения, их следует немедленно устранить путём замены.

Не стоит забывать проверять сами свечи. Это актуально делать в ситуации, тогда установили, что до них искра точно добирается, но всё равно не образуется. Важно учесть и то, какой цвет имеет искра. В норме она белая с небольшим синим оттенком. При наличии слабой искры требуется проверить контакты.

Самый универсальный совет заключается в том, чтобы всегда иметь под рукой комплект запасных свечей. Они могут пригодиться в любой момент.

Требуется отдельно рассмотреть процедуры проверки искры на катушке, самих свечах и модуле, используемом в системе зажигания.

Катушка

В случае с катушкой её можно охарактеризовать как достаточно надёжный и долговечный элемент системы зажигания. Она редко выходит из строя и доставляет неприятности автовладельцу. Но иногда проблемы появляются, и их требуется устранить.

Чаще всего неполадки с катушкой обусловлены повреждением непосредственно самой обмотки. Если это происходит, образуется пробой в изоляции, что может спровоцировать опасное для инжекторных двигателей короткое замыкание.

Ещё одной причиной повреждения катушки считается перегрузка, обусловленная неисправной работой свечей или же наличием повреждений в проводке высокого напряжения (высоковольтные провода).

Прежде чем приступать к проверке искры на катушке, обязательно убедитесь в сухости помещения, где проводятся диагностические мероприятия. Проверку можно выполнить своими руками, и никакие специальные приборы или профессиональное оборудование здесь не потребуется.

Диагностика осуществляется по стандартной схеме, которая предусматривает выполнение нескольких последовательных процедур:

Крышку трамблера тщательно очистите от накопившихся загрязнений. Только после этого её можно открыть и снимать;
Провернув коленчатый вал двигателя, необходимо замкнуть контакты распределителя;
Включается зажигание;
Высоковольтный провод, идущий от трамблера, подносят к массе автомобиля. Тут важно обеспечить расстояние в 5 мм;
Чтобы повысить точность проверки, периодически необходимо вручную размыкать трамблерные контакты.

Если катушка находится в исправном состоянии, при такой проверке вы увидите яркую, достаточно мощную искру бело-синего цвета.

Когда искра появляется, но она достаточно слабая и неустойчивая, образуется не при каждом замыкании контактов, такая катушка уже непригодна к дальнейшей эксплуатации, и её требуется обязательно заменить. В подавляющем большинстве случаев отремонтировать катушку невозможно.

Устанавливая новый элемент, не забывайте о важности соблюдения полярности. Если упустить из внимания этот момент, катушка вновь сломается.

Если обратиться в сервисный центр, там катушку могут проверить на специальном профессиональном стенде. Его преимущество заключается в том, что такая диагностика позволяет опробовать катушку на предмет её работоспособности в разных режимах. Но всё же практически каждый автомобилист может самостоятельно разобраться в том, как правильно проверить искру на своем инжекторном типе двигателя путём диагностики установленной катушки зажигания.

Свечи

Есть ещё один вариант, как можно самому проверить наличие искры на инжекторе, протестировав сами свечи. Бывает так, что распределитель системы зажигания находится в полностью рабочем состоянии, но при этом на самой свече зажигания искра всё равно почему-то не появляется.

Но перед тем, как самостоятельно проверить искру, убедитесь, что в инжектор поступает топливная смесь и нет никаких проблем с закупориванием воздушного фильтра.

Диагностика искры на свечах не является сложной и длительной процедурой. Её можно провести даже самостоятельно, без посторонней помощи.

Для начала проверьте текущее состояние проводов, которые идут на свечи от распределителя. Если заметите нарушения изоляции, наверняка проблема в проводке;
Потом специальным инструментом демонтируйте все свечи. Проверьте их состояние, оцените количество скопившегося нагара. Если он есть, рекомендуется зачистить и избавиться от загрязнений;
Проверьте, какое расстояние между электродами. В норме оно составляет от 0,7 до 0,9 миллиметров. Если расстояние другое, можно попробовать просто отогнуть или загнуть электрод на нужное значение. Но это старый метод, от которого советуют отказаться;
Есть и другой вариант. Он заключается в замене свечей на новые, более качественные и долговечные. Здесь себя хорошо показатели иридиевые элементы;
Демонтировав все свечи, объедините их в один ряд, соединив с помощью стальной проволоки;
Один конец проволоки остаётся длинным для дальнейшего заземления на массу;
Закрепив его на массе, требуется покрутить стартер, параллельно наблюдая за свечками;
Если искра не образуется вовсе, либо она тусклая, очень слабая, то наверняка коммутатор вышел из строя.

Бывает и так, что образуются искры разной интенсивности. Здесь могут быть следующие причины:

повреждены провода, идущие к свечам;
повредился или износился бегунок трамблера;
провода плохо соединены со свечками;
повреждения имеются в самих свечах.

Как вы можете наглядно видеть, ничего сложного в проверке свечей нет. Эта работа выполняется за 30-50 минут в гаражных условиях без использования каких-то стендов для диагностики, специальных измерительных приборов или профессиональных инструментов.

Проверка искры на модуле зажигания

Бывалые и достаточно опытные водители знают, что троение двигателя и проблематичный пуск мотора довольно часто связан с искрой. А точнее с её отсутствие на свечах зажигания.

Потому каждый владелец автотранспортного средства с инжекторным двигателем обязан знать, как проводится проверка даже в экстремальных полевых условиях. Самым правильным решением будет покупка новых качественных свечей, которые комплектом всегда находятся в бардачке автомобиля.

Снимая с модуля провода-высоковольтники, рекомендуется предварительно маркером нанести на них порядковые номера. Это не даст вам запутаться в процессе обратной сборки.

Если со свечами всё хорошо, а провода также целые, наверняка причина неисправности заключается в модуле. Чтобы убедиться в этом наверняка, можно воспользоваться методом подмены. То есть на место вероятно неисправного модуля устанавливается другой модуль, предназначенный для автомобиля такой же марки и модели. Если проверка показала, что ваш модуль вышел из строя, поскольку с новым всё работает отлично, останется только приобрести новое устройство.

При работе с высоковольтниками, свечами и модулем, обязательно используйте инструменты, на которых предусмотрены изолированные ручки. Дополнительно рекомендуется держать под рукой комплект диэлектрических перчаток.

Чтобы винить во всём модуль зажигания, у вас должны быть соответствующие основания. Есть несколько проявлений или признаков неисправностей, характерных для инжекторного двигателя именно в случае возникновения проблем с этим модулем. Здесь речь идёт о следующих симптомах:

наблюдается прерывистая работа силовой установки, когда двигатель на холостых оборотах;
заметно падает мощность;
дефицит мощности особенно сильно проявляется, когда водитель пытается резко ускориться;
цилиндры, расположенные рядом друг с другом, работают неправильно.

Также в процессе движения на приборной панели может загораться предупредительная лампа о необходимости проверить двигатель.

Если один или сразу несколько из озвученных симптомов проявляются на практике в процессе эксплуатации вашего транспортного средства, следует насторожиться и морально подготовить себя к тому, что в ближайшее время придётся потратить достаточно солидную сумму денег. Новый модуль стоит не так дёшево, потому автомобилисты не могут радоваться, даже если им удалось обнаружить источник неприятностей, и им оказался модуль зажигания.

К диагностике модуля рекомендуется приступать только в том случае, когда вы точно исключили всё остальные возможные причины отсутствия искры в системе зажигания.

В этой ситуации наиболее информативная, но при этом достаточно простая проверка искры на инжекторе заключается в использовании тестера. Один щуп идёт непосредственно на контакт, который промаркирован буквой А на разъёме модуля зажигания, а второй щуп подключается к массе. Далее запускается двигатель путём поворота ключа в замке зажигания.

Если при запуске двигателя на вольтметре или мультиметре в режиме вольтметра показывается значение в 12 Вольт, тогда можно говорить об исправном и рабочем состоянии модуля зажигания. То есть менять его или ремонтировать нет никакой необходимости.

Но когда напряжение на измерительном приборе отсутствует, тогда нужно искать причину. Не исключено, что модуль не работает из-за банального выхода из строя предохранителя. Обязательно загляните в блок предохранителей, сверьтесь с руководством по эксплуатации и проверьте состояние плавкого элемента предохранителя, ответственного за модуль зажигания.

В случае выхода из строя модуля, ремонтировать его практически не имеет смысла. Зачастую рекомендуется приобрести новое устройство с аналогичными характеристиками, и установить его на место старого. Поскольку модуль является довольно дорогостоящим устройством, не спешите тратить деньги и покупать его, пока не удостоверитесь в его полной виновности.

Проверка состояния цепи низкого напряжения

Тоже далеко не лишнее мероприятие, когда речь идёт об отсутствии искры на свечах. Чтобы провести подобную диагностику, потребуется контрольная лампа. Причём выбирайте устройство мощностью в 2-3 Вт и напряжением 12 В.

Один контакт от контрольки подключается к контакту низкого напряжения вашего трамблера, а второй идёт непосредственно на массу. Теперь нужно замкнуть трамблерные контакты и запустить зажигание. Если в цепи отсутствуют какие-либо проблемы, то в момент замыкания контакта лампа должна обязательно погаснуть. При этом загорается она только тогда, когда контакты размыкаются.

Если же после размыкания трамблерных контактов ничего не произошло, то есть лампа-контролька не зажглась, наверняка причина неисправности кроется в поломке первичной обмотки катушки, либо же в проводах низкого напряжения.

Бывают ситуации, что лампа-контролька при диагностике светит постоянно, не прерываясь, вне зависимости от размыкания или замыкания контактов. Тут следует рассмотреть одну из нескольких потенциальных причин такого поведения контрольной лампочки:

на трамблере окислились контакты, которые нужно зачастить и при возможности смазать графитовой смазкой;
повредились провода, которые соединяют подвижный диск трамблера и его корпус;
повредилась иная проводка, расположенная между клеммой трамблера и рычажком.

Проверку всегда следует проводить поэтапно, начиная от самых наиболее вероятных неисправностей, и заканчивая теми, которые значительно реже становятся причиной отсутствия искры.

Не спешите ставить самый плохой и неприятный диагноз своей системе зажигания. Часто случается так, что причина кроется в банальном нагаре на свечах или перегоревших предохранителях.

Полезные рекомендации

Водители с опытом прекрасно знают, что свечи выходят из строя именно в тот момент, который справедливо можно назвать самым неподходящим.

Чтобы избежать проблем, грамотно провести все диагностические и ремонтно-восстановительные работы, придерживайтесь нескольких простых правил. На этот счёт есть ряд полезных советов:

Свечи всегда с собой. Это золотое правило для любого автомобилиста. Для машин есть определённый набор обязательных предметов, которые всегда должны быть с собой. Это домкрат, запаска, антифриз и пр. К их числу точно следует отнести свечи зажигания. Запасной комплект всегда должен быть под рукой;
Не забываем провода. То же самое относится к проводам для свечей зажигания. Их комплект возите вместе с самими свечками, держите в бардачке, но лучше не оставляйте в открытом виде где-то в багажном отсеке. Повышенная влажность может спровоцировать их износ ещё до того, как вы попробуете установить эти провода на место повреждённых. Это же можно отнести и к самим свечам, лучшим местом для которых считается бардачок;
Только изолированные инструменты. Это специальный инструмент для автомобилистов, который отличается наличием изолированных ручек. Ни в коем случае не используйте те же отвёртки с деревянными, пластиковыми и уж тем более металлическими ручками. Только специальное изолирующее покрытие. Это позволит предотвратить сильные удары электротоком. Ведь работа со свечами предполагает достаточно большую угрозу, поскольку там проходят высоковольтные провода;
Заведомо исправный модуль зажигания. Чтобы максимально сократить время на проведение диагностических мероприятий, а также ускорить поиски виновника в отсутствии искры на свечах зажигания, просто воспользуйтесь исправным модулем. Его можно попросить на время у проезжающих мимо автомобилистов. Либо же просто держите запасной модуль в машине на случай экстренной ситуации. Поставив его на место старого, и убедившись в возобновлении работоспособности системы зажигания, вы быстро решите проблему;
Первым делом сами свечи. Статистика и практика автомобилистов наглядно показывает, что причиной отсутствия искры чаще всего становится именно сама неисправная свеча, начинать диагностику следует с этого элемента. И уже дальше двигаться по остальным составляющим системы зажигания, если свечи оказались в хорошем состоянии;
Соблюдайте очерёдность. Не спешите выкручивать все свечи сразу. Наверняка не работает только одна из них. Потому демонтируйте их поочерёдно, надевайте на свечу колпачок и провод катушки, а затем заземляйте на массу;
Качество и интенсивность. При вращении стартера смотрите не просто на факт наличия или отсутствия искры, а на её качество. Слабая искра может присутствовать, но она не способна справиться с поставленной перед ней задачей. Потому считается неисправной. Её необходимо восстановить или попросту заменить;
Маркировка проводов. Если дело дошло до необходимости снимать провода от свечей с модуля зажигания, рекомендуется для личной перестраховки промаркировать их. Так вы точно всё правильно проверите, а потом сможете подключить всё согласно установленному порядку. Ведь если перепутать местами провода, можно столкнуться с довольно неприятными последствиями. Не стоит рисковать и полагаться полностью на свою память. У вас не займёт много времени маркировка.

Нельзя сказать, что диагностика состояния системы зажигания, когда отсутствует искра на свечах, очень сложная. Практически всё описанные выше процедуры автомобилист может провести своими руками.

Соблюдая определённые правила, действия в заданной последовательности и не забывая о собственной безопасности, вы потратите минимум времени, получите опыт в самостоятельном обслуживании автомобиля, а также сумеете неплохо сэкономить на услугах автосервиса. Это не тот случай, когда нужно обязательно обращаться к специалистам.

Бензин с непосредственным впрыском - Wikipedia

Двигатель GDI

от автомобиля BMW (топливная форсунка расположена над красным треугольником)

Бензин с непосредственным впрыском ( GDI ), также известный как Бензин с непосредственным впрыском ( PDI ), ^[1] - это система формирования смеси для двигателей внутреннего сгорания, работающих на бензине (бензине), где топливо впрыскивается в камеру сгорания. Это отличается от систем впрыска топлива в коллектор, которые впрыскивают топливо во впускной коллектор.

Использование GDI может помочь повысить эффективность двигателя и удельную мощность, а также снизить выбросы выхлопных газов. ^[2]

Первый двигатель GDI, который был запущен в производство, был представлен в 1925 году для двигателя малой компрессии. Несколько немецких автомобилей использовали механическую систему GDI Bosch в 1950-х годах, однако использование этой технологии оставалось редким, пока в 1996 году Mitsubishi не внедрила электронную систему GDI для серийных автомобилей. В последние годы GDI быстро завоевал популярность в автомобильной промышленности, увеличившись в США с 2.3% производства автомобилей 2008 модельного года и примерно 50% в 2016 модельном году. ^[3] ^[4]

Принцип действия [править]

режимов зарядки [править]

«Режим зарядки» двигателя с непосредственным впрыском означает, как топливо распределяется по камере сгорания:

«Режим гомогенного заряда» обеспечивает равномерное смешивание топлива с воздухом по всей камере сгорания в соответствии с впрыском коллектора.
Режим стратифицированного заряда имеет зону с большей плотностью топлива вокруг свечи зажигания и более жидкую смесь (меньшую плотность топлива) дальше от свечи зажигания.

Режим однородного заряда [править]

В режиме однородного заряда двигатель работает на однородной воздушно-топливной смеси (λ = 1 {\ displaystyle \ lambda = 1}), а это означает, что (почти идеальная) смесь топлива и воздуха в цилиндр. Топливо впрыскивается в самом начале такта впуска, чтобы дать впрыскиваемому топливу наибольшее время для смешивания с воздухом, чтобы образовалась однородная воздушно-топливная смесь. ^[5] Этот режим позволяет использовать обычный трехходовой катализатор для обработки выхлопных газов.^[6]

По сравнению с впрыском в коллектор, КПД топлива очень незначительно повышается, но удельная выходная мощность лучше, ^[7], поэтому гомогенный режим полезен для так называемого уменьшения числа оборотов двигателя. ^[6] В большинстве бензиновых двигателей легковых автомобилей с прямым впрыском используется режим однородного заряда. ^[8] ^[9]

Режим стратифицированного заряда [править]

Режим стратифицированного заряда создает небольшую зону топливовоздушной смеси вокруг свечи зажигания, которая окружена воздухом в остальной части цилиндра.Это приводит к тому, что в цилиндр впрыскивается меньше топлива, что приводит к очень высоким общим воздушно-топливным отношениям λ> 8 {\ displaystyle \ lambda> 8}, ^[10] со средним воздушно-топливным отношением λ = 3. .5 {\ displaystyle \ lambda = 3 ... 5} при средней нагрузке и λ = 1 {\ displaystyle \ lambda = 1} при полной загрузке. ^[11] В идеале дроссельная заслонка должна оставаться максимально открытой, чтобы избежать потерь на дросселирование. Крутящий момент затем устанавливается исключительно посредством качественного управления крутящим моментом, что означает, что манипулируют только количеством впрыскиваемого топлива, но не количеством всасываемого воздуха, чтобы установить крутящий момент двигателя.Режим стратифицированного заряда также удерживает пламя вдали от стенок цилиндра, снижая тепловые потери. ^[12]

Поскольку слишком бедные смеси нельзя зажигать свечой зажигания (из-за нехватки топлива), необходимо наслоить заряд (например, небольшая зона топливовоздушной смеси вокруг свечи зажигания должна быть созданным). ^[13] Для достижения стратифицированного заряда двигатель со стратифицированным зарядом впрыскивает топливо во время последних стадий такта сжатия. «Вихревая полость» в верхней части поршня часто используется для направления топлива в зону вокруг свечи зажигания.Этот метод позволяет использовать сверхлегкие смеси, которые были бы невозможны с карбюраторами или обычным впрыском топлива в коллектор. ^[14]

Режим стратифицированного заряда (также называемый режимом «ультра обедненного горения») используется при низких нагрузках, чтобы снизить расход топлива и выбросы выхлопных газов. Однако режим стратифицированного заряда отключается для более высоких нагрузок, при этом двигатель переключается в гомогенный режим со стехиометрическим соотношением воздух-топливо λ = 1 {\ displaystyle \ lambda = 1} для умеренных нагрузок и более высоким соотношением воздух-топливо при более высокие нагрузки.^[15]

Теоретически, режим стратифицированного заряда может дополнительно повысить эффективность использования топлива и снизить выбросы отработавших газов, ^[16], однако на практике концепция слоистого заряда не имеет существенных преимуществ по эффективности по сравнению с обычным гомогенным концепция заряда, но из-за присущего ей обедненного горения образуется больше оксидов азота, ^[17], которые иногда требуют адсорбера NOx в выхлопной системе для соответствия нормам выбросов. ^[18] Использование адсорберов NOx может потребовать топлива с низким содержанием серы, поскольку сера препятствует нормальной работе адсорберов NOx.^[19] GDI двигатели с многослойным впрыском топлива также могут производить большее количество твердых частиц, чем коллекторные двигатели с впрыском, ^[20] иногда требуют сажевых фильтров в выхлопных газах (аналогично дизельному сажевому фильтру), чтобы удовлетворить выбросы автомобилей. правила. ^[21] Поэтому несколько европейских автопроизводителей отказались от концепции расслоенного заряда или вообще не использовали ее, например, бензиновый двигатель Renault 2.0 IDE 2000 года (F5R), который никогда не поставлялся с режимом расслоенного заряда, ^{[22 ]} или двигатели BMW N55 и Mercedes-Benz M256 2009 года, отказавшиеся от режима фиксированного заряда, используемого их предшественниками.Volkswagen Group использовала многослойный впрыск топлива в безнаддувных двигателях с маркировкой FSI , однако эти двигатели получили обновление блока управления двигателем для отключения режима послойного заряда. ^[23] Двигатели Volkswagen с турбонаддувом с маркировкой TFSI и TSI всегда использовали гомогенный режим. ^[24] Как и последние двигатели VW, в более новых бензиновых двигателях с непосредственным впрыском (начиная с 2017 года) обычно также используется более обычный режим с однородным зарядом в сочетании с переменным временем газораспределения для получения хорошей эффективности.Концепции стратифицированного заряда в основном были заброшены. ^[25]

режимов впрыска [править]

Распространенными методами для создания желаемого распределения топлива по камере сгорания являются либо 9004 с воздушным напылением, с воздушным приводом, либо впрыск с настенным управлением. В последние годы наблюдается тенденция к впрыску с помощью распылителя, поскольку в настоящее время это приводит к повышению эффективности использования топлива.

Прямой впрыск с настенным управлением [править]

В двигателях с настенным впрыском расстояние между свечой зажигания и соплом относительно велико.Чтобы приблизить топливо к свече зажигания, оно распыляется на вихревую полость в верхней части поршня (как показано на рисунке двигателя Ford EcoBoost справа), которая направляет топливо к свече зажигания. Специальные вихревые или вихревые воздухозаборники помогают этому процессу. Время впрыска зависит от скорости поршня, поэтому при более высоких скоростях поршня время впрыска и время зажигания должны быть очень точными. При низких температурах двигателя некоторые части топлива на относительно холодном поршне настолько сильно охлаждаются, что не могут сгореть должным образом.При переключении с низкой нагрузки двигателя на среднюю загрузку двигателя (и, следовательно, ускорения момента впрыска), некоторые части топлива могут в конечном итоге впрыснуться за вихревую полость, что также приведет к неполному сгоранию. ^[26] Поэтому двигатели с непосредственным впрыском через стенку могут страдать от высоких выбросов углеводородов. ^[27]

прямой впрыск с воздушным приводом [править]

Как и в двигателях с настенным впрыском, в двигателях с воздушным впрыском расстояние между свечой зажигания и форсункой относительно велико.Тем не менее, в отличие от двигателей с впрыском топлива со стенкой, топливо не соприкасается с (относительно) холодными частями двигателя, такими как стенка цилиндра и поршень. Вместо распыления топлива на вихревую полость в инжекторных двигателях с воздушным управлением топливо направляется к свече зажигания исключительно через всасываемый воздух. Поэтому для подачи топлива к свече зажигания впускной воздух должен иметь специальное вихревое или опрокидывающее движение. Это вихревое или опрокидывающее движение должно сохраняться в течение относительно длительного периода времени, чтобы все топливо выталкивалось в направлении свечи зажигания.Это, однако, снижает эффективность зарядки двигателя и, следовательно, выходную мощность. На практике используется комбинация впрыска воздуха и стены. ^[28] Существует только один двигатель, который опирается только на пневматический впрыск. ^[29]

прямой впрыск с распылителем [править]

В двигателях с непосредственным впрыском через распылитель расстояние между свечой зажигания и соплом впрыска относительно невелико. И форсунка, и свеча зажигания расположены между клапанами цилиндра.Топливо впрыскивается во время последних стадий такта сжатия, вызывая очень быстрое (и неоднородное) образование смеси. Это приводит к большим градиентам расслоения топлива, что означает наличие облака топлива с очень низким воздушным отношением в его центре и очень высоким воздушным отношением по его краям. Топливо можно зажечь только между этими двумя "зонами". Зажигание происходит практически сразу после впрыска, чтобы повысить КПД двигателя. Свеча зажигания должна быть расположена таким образом, чтобы она находилась именно в той зоне, где смесь воспламеняется.Это означает, что производственные допуски должны быть очень низкими, потому что только очень небольшое смещение может привести к резкому ухудшению качества горения. Кроме того, топливо охлаждает свечу зажигания непосредственно перед тем, как оно подвергается воздействию тепла сгорания. Таким образом, свеча зажигания должна очень хорошо выдерживать тепловые удары. ^[30] При низких скоростях поршня (и двигателя) относительная скорость воздуха / топлива низкая, что может привести к тому, что топливо не испарится должным образом, что приведет к очень богатой смеси. Богатые смеси не сгорают должным образом и вызывают накопление углерода.^[31] При высоких скоростях поршня топливо распространяется дальше внутри цилиндра, что может вытолкнуть воспламеняющиеся части смеси так далеко от свечи зажигания, что больше не сможет воспламенить смесь воздуха и топлива. ^[32]

Сопутствующие технологии [править]

Другие устройства, которые используются для дополнения GDI при создании стратифицированного заряда, включают в себя регулировку фаз газораспределения, регулировку подъема клапана и впускной коллектор переменной длины. ^[33] Кроме того, рециркуляция отработавших газов может использоваться для уменьшения выбросов с высоким содержанием оксида азота (NOx), которые могут возникнуть в результате сверхлегкого сгорания.^[34]

Недостатки [править]

Бензин с непосредственным впрыском не обеспечивает очистку клапана, которая обеспечивается при подаче топлива в двигатель перед цилиндром. ^[35] В двигателях без GDI бензин, проходящий через впускной канал, действует как очищающее средство от загрязнений, таких как распыленное масло. Отсутствие моющего действия может привести к увеличению отложений углерода в двигателях GDI.

Способность вырабатывать пиковую мощность при высоких оборотах двигателя (об / мин) более ограничена для GDI, поскольку для впрыска необходимого количества топлива имеется более короткий период времени.При впрыске коллектора (а также карбюраторах и впрыске топлива в корпус дроссельной заслонки) топливо может добавляться в смесь всасываемого воздуха в любое время. Однако двигатель GDI ограничен впрыском топлива во время фаз впуска и сжатия. Это становится ограничением при высоких оборотах двигателя (об / мин), когда продолжительность каждого цикла сгорания короче. Чтобы преодолеть это ограничение, некоторые двигатели GDI (например, двигатели Toyota 2GR-FSE V6 и Volkswagen EA888 I4) также имеют ряд топливных инжекторов для подачи дополнительного топлива на высоких оборотах.Эти коллекторные топливные инжекторы также помогают в очистке углеродистых отложений от системы впуска.

Бензин не обеспечивает такой же уровень смазки для компонентов инжектора, как дизель, что иногда становится ограничивающим фактором в давлениях впрыска, используемых двигателями GDI. Давление впрыска двигателя GDI обычно ограничено приблизительно 20 МПа (2,9 тыс. Фунтов / кв. Дюйм), чтобы предотвратить чрезмерный износ инжекторов. ^[36]

Неблагоприятные последствия для климата и здоровья [править]

Хотя этой технологии приписывают повышение эффективности использования топлива и снижение выбросов CO ₂, двигатели GDI производят больше аэрозолей черного углерода, чем традиционные двигатели с впрыском топлива в порту.Сильный поглотитель солнечного излучения, черный углерод обладает значительными климатическими свойствами. ^[37]

В исследовании, опубликованном в январе 2020 года в журнале Environmental Science and Technology , группа исследователей из Университета Джорджии (США) предсказала, что увеличение выбросов черного углерода от транспортных средств с двигателями GDI увеличить потепление климата в городских районах США на величину, которая значительно превышает охлаждение, связанное с сокращением выбросов CO ₂.Исследователи также считают, что переход от традиционных двигателей с впрыском топлива в порт (PFI) к использованию технологии GDI почти удвоит уровень преждевременной смертности, связанной с выбросами транспортных средств, с 855 смертей в год в Соединенных Штатах до 1599. Они оценивают ежегодную социальную стоимость этих преждевременных смертей в 5,95 миллиардов долларов. ^[38]

История [править]

1916-1938 [править]

Хотя прямой впрыск стал широко использоваться в бензиновых двигателях только с 2000 года, дизельные двигатели использовали топливо, непосредственно впрыскиваемое в камеру сгорания (или камеру предварительного сгорания), начиная с первого успешного прототипа в 1894 году.

Ранний прототип двигателя GDI был построен в Германии в 1916 году для самолета Junkers. Первоначально двигатель разрабатывался как дизельный двигатель, однако он перешел на бензин, когда военное министерство Германии постановило, что авиационные двигатели должны работать либо на бензине, либо на бензоле. Будучи двухтактным двигателем со сжатием картера, осечка может разрушить двигатель, поэтому Junkers разработала систему GDI для предотвращения этой проблемы. Демонстрация этого прототипа двигателя для должностных лиц авиации была проведена незадолго до прекращения разработки из-за окончания Первой мировой войны.^[39]

Первым двигателем прямого впрыска, в котором для производства использовался бензин (помимо других видов топлива), был двигатель Хессельмана 1925-1947 годов, который был построен в Швеции для грузовых автомобилей и автобусов. ^[40] ^[41] Как гибрид между циклом Отто и двигателем с дизельным циклом, он может работать на различных видах топлива, включая бензин и мазут. Двигатели Hesselman использовали принцип сверхлегкого горения и впрыскивали топливо в конце такта сжатия, а затем зажигали его свечой зажигания.Из-за низкой степени сжатия двигатель Hesselman может работать на более дешевых тяжелых топливных маслах, однако неполное сгорание привело к образованию большого количества дыма.

1939-1995 [править]

Во время Второй мировой войны большинство немецких авиационных двигателей использовали GDI, такие как радиальный двигатель BMW 801, двигатели Daimler-Benz DB 601, DB 603 и DB 605 V12, а также Junkers Jumo 210G, Jumo 211 и Jumo 213 V12. двигатели. Другими авиационными двигателями для использования GDI были радиальный двигатель Шевцова АШ-82ФНВ и американский радиальный двигатель Wright R-3350 Duplex Cyclone .

Немецкая компания Bosch с 1930-х годов разрабатывает механическую систему GDI для автомобилей ^[42], а в 1952 году она была представлена на двухтактных двигателях Goliath GP700 и Gutbrod Superior. Эта система была в основном дизельным насосом прямого впрыска высокого давления с настроенным впускным дроссельным клапаном. Эти двигатели давали хорошие характеристики и имели на 30% меньший расход топлива по сравнению с карбюраторной версией, в основном при низких нагрузках двигателя. ^[42] Дополнительным преимуществом системы было наличие отдельного бака для моторного масла, которое автоматически добавлялось в топливную смесь, что устраняло необходимость для владельцев смешивать свою собственную двухтактную топливную смесь.^[43] Mercedes-Benz 300SL 1955 года также использовал раннюю механическую систему GDI Bosch, поэтому стал первым четырехтактным двигателем, использующим GDI. Вплоть до середины 2010-х годов большинство автомобилей с впрыском топлива использовали коллекторный впрыск, что делает весьма необычным то, что эти ранние автомобили использовали возможно более совершенную систему GDI.

В 1970-х годах американские производители American Motors Corporation и Ford разработали прототип механических систем GDI под названием Straticharge и Programmed Combustion (PROCO) соответственно.^[44] ^[45] ^[46] ^[47] Ни одна из этих систем не достигла производства. ^[48] ^[49]

1996-настоящее время [редактировать]

Японский рынок Mitsubishi Galant 1996 года был первым серийным автомобилем, в котором использовался двигатель GDI, когда была представлена GDI-версия двигателя Mitsubishi 4G93 inline-four. ^[50] ^[51] Впоследствии он был доставлен в Европу в 1997 году в Carisma. ^[52] В 1997 году также был разработан первый шестицилиндровый двигатель GDI Mitsubishi 6G74 V6.^[53] Mitsubishi широко применил эту технологию, выпустив более одного миллиона двигателей GDI в четырех семействах к 2001 году. ^[54] Несмотря на то, что 11 сентября 2001 года компания MMC использовалась в течение многих лет, она стала торговой маркой для аббревиатуры GDI. , ^[55] Несколько других японских и европейских производителей представили двигатели GDI в последующие годы. Технология Mitsubishi GDI была также лицензирована Peugeot, Citroën, Hyundai, Volvo и Volkswagen. ^[56] ^[57] ^[58] ^[59] ^[60] ^[61] ^[62]

Двигатель 2005 2GR-FSE V6 был первым, который объединил оба прямой и непрямой впрыск.В системе (называемой «D4-S») используются два топливных инжектора на цилиндр: традиционный топливный инжектор коллектора (низкое давление) и прямой топливный инжектор (высокое давление). ^[63]

В гонках Формулы-1 прямой впрыск был сделан обязательным для сезона 2014 года, с правилом 5.10.2, гласящим: «На цилиндр может быть только один прямой инжектор, и впрыскивающие клапаны не допускаются до впускных клапанов или ниже по потоку от выпускных клапанов. " ^[64]

В двухтактных двигателях [править]

GDI имеет дополнительные преимущества для двухтактных двигателей, связанные с очисткой выхлопных газов и смазкой картера.

Аспект очистки состоит в том, что в большинстве двухтактных двигателей впускной и выпускной клапаны открыты во время такта выпуска, чтобы улучшить сброс выхлопных газов из цилиндра. Это приводит к тому, что часть топливно-воздушной смеси поступает в цилиндр и затем выходит из цилиндра, не сгорев, через выпускное отверстие. При непосредственном впрыске из картера поступает только воздух (и обычно немного масла), и топливо не впрыскивается, пока поршень не поднимется и все отверстия не будут закрыты.

Смазка картера достигается в двухтактных двигателях GDI путем впрыскивания масла в картер, что приводит к меньшему расходу масла, чем в более старом методе впрыска масла, смешанного с топливом, в картер.^[65]

Два типа GDI используются в двухтактных: низкое давление с помощью воздуха и высокое давление. В системах низкого давления, используемых в мотороллере Aprilia SR50 1992 года, используется воздушный компрессор с коленчатым валом для подачи воздуха в головку цилиндров. Затем инжектор низкого давления распыляет топливо в камеру сгорания, где оно испаряется при смешивании со сжатым воздухом. Система GDI высокого давления была разработана немецкой компанией Ficht GmbH в 1990-х годах и внедрена для судовых двигателей Outboard Marine Corporation (OMC) в 1997 году, чтобы соответствовать более строгим нормам выбросов.Однако у двигателей были проблемы с надежностью, и OMC объявила о банкротстве в декабре 2000 года. ^[66] ^[67] Evinrude E-Tec - улучшенная версия системы Ficht, выпущенная в 2003 году ^[68] и получил награду EPA Clean Air Excellence в 2004 году. ^[69]

В 2018 году KTM 300 EXC TPI, KTM 250 EXC TPI, Husqvarna TE250i и Husqvarna 300i стали первыми двухтактными мотоциклами, использующими GDI. , ^[70]

Американская некоммерческая организация Envirofit International разработала комплекты для непосредственного впрыска топлива для двухтактных мотоциклов (с использованием технологии, разработанной Orbital Corporation Limited) в рамках проекта по снижению загрязнения воздуха в Юго-Восточной Азии. Herro, Alana (2007-08-01). «Модернизация двигателей снижает загрязнение, увеличивает доходы». Worldwatch Institute. Архивировано из оригинального на 2010-11-10. Получено 2010-11-14. ,
Как проверить компрессию цилиндров двигателя

Для дома и сада

Ремонт автомобилей

Топливная система

Как проверить компрессию цилиндров двигателя

By Deanna Sclar

Если ваш автомобиль работает примерно или проигрывает В некоторых случаях возможен недостаток давления в одном или нескольких цилиндрах. Чтобы определить, выходит ли давление из двигателя, необходимо проверить компрессию в цилиндрах с помощью манометра, который измеряет величину давления, которое поршень оказывает на топливно-воздушную смесь, прежде чем свеча зажигания зажигает смесь.Эти датчики не стоят дорого, и они просты в использовании. Некоторые датчики вкручиваются в отверстие свечи зажигания, а другие должны удерживаться на месте.

Если давления недостаточно, оно выходит через одно из отверстий клапана (потому что клапан неправильно отрегулирован или изношен), проходит через кольца на поршне или через прокладку из выдувной головки.

Вот как использовать манометр:

Пусть кто-нибудь сядет на сиденье водителя с выключенным двигателем, переключением передач в парковочном или нейтральном положении и стояночным тормозом.

Следующий шаг зависит от типа вашего дистрибьютора:

На автомобилях с распределителями: Потяните большой провод, который ведет к катушке, от центра крышки распределителя и прислоните металлический разъем к неокрашенной металлической поверхности как можно дальше от свечей зажигания.

На автомобилях с без распределительным зажиганием: Отсоединить электрический разъем на модуле управления зажиганием.Если вы не уверены, что отключить, обратитесь к механику.

Отключите систему впрыска топлива, чтобы туман бензина не распылялся из отверстий свечи зажигания и, возможно, не воспламенялся.

Снимите предохранитель с надписью «Топливный насос»; затем запустите автомобиль и дайте ему поработать, пока он не остановится из-за отсутствия бензина.

Маркируйте и снимите сапоги, которые соединяют каждый провод свечи зажигания и каждую свечу зажигания.

Если вы перепутаете штепсельные провода, вы действительно можете испортить двигатель.

Снимите все свечи зажигания и положите их в чистое место.

Сохраняйте маркированные заглушки, чтобы гарантировать, что вы вернете каждый в исходный цилиндр, когда придет время.

Подключите стартер к аккумулятору.

Если у вас есть дистанционный выключатель стартера, подключите один зажим к положительному или положительному контакту аккумулятора, а другой - к маленькому контакту соленоида стартера.

Вставьте манометр

Он должен войти в отверстие в двигателе, где первая свеча зажигания ввернута в цилиндр.

Проверка компрессии.

Если у вас , а у нет дистанционного выключателя стартера, попросите друга включить зажигание, пока двигатель не запустится примерно шесть раз. В противном случае нажмите кнопку переключателя дистанционного стартера.

Убедитесь, что заглушка датчика надежно вставлена во время вращения двигателя. (Автомобиль не будет работать, потому что двигатель был отключен.)

Посмотрите на датчик и запишите показания, которые будут в фунтов на квадратный дюйм (фунтов на квадратный дюйм)., а затем перезагрузите датчик.

Повторите эти шаги для каждого из остальных цилиндров.

Не забудьте сбросить манометр и провернуть двигатель каждый раз.

После того, как вы проверили каждый цилиндр, посмотрите на показания.

Самый высокий и самый низкий не должен варьироваться более чем на 15 процентов. Если один или несколько цилиндров показываются значительно ниже остальных, используйте масляную банку спускового типа, чтобы направить небольшое количество моторного масла в отверстие свечи зажигания и повторно проверить сжатие этого цилиндра с помощью манометра.Если показания одинаковы, клапаны либо изношены (и позволяют сбросить давление), либо не отрегулированы. Если после заправки масла показания резко возрастут, вам, вероятно, понадобятся новые кольца на поршне в этом цилиндре. Если давление, измеренное датчиками, составляет менее 100 фунтов на квадратный дюйм, цилиндр определенно не является механически исправным.

Замените каждую свечу зажигания в цилиндре, из которого она вышла.

Убедитесь, что зажигание выключено перед повторным подключением проводов свечи зажигания, и убедитесь, что на каждый разъем вставлена правильная крышка багажника свечи зажигания.Вкрутите заглушки вручную, чтобы не повредить резьбу в алюминиевой крышке клапана.

Если контрольная лампа «Check Engine» загорается после выполнения теста на сжатие и не исчезает через пару дней, сбросьте ее в автосалоне.
,
Как проверить свечи зажигания

Стив Темпл, www.automedia.com

В прошлом одним из самых простых элементов технического обслуживания автомобиля была проверка и замена свечей зажигания. Это было до того, как моторные отсеки окутали выхлопные трубы и компьютеризированные датчики. Если вам повезло, что у вас есть автомобиль, в котором довольно легко добраться до свечей зажигания, воспользуйтесь этим. Это потому, что они дают показательные указания о том, что происходит в камере сгорания, и о внутреннем состоянии вашего двигателя.

Прежде чем начинать выжимать свечи зажигания в поисках подозрительных симптомов, несколько слов предостережения: во-первых, обязательно проверьте все свечи зажигания. Может быть серьезная проблема заваривания только в одном цилиндре, которую вы не хотели бы упускать из виду. Во-вторых, если ваши штепсельные вилки указывают на проблему, связанную с температурным диапазоном штепсельной вилки, или штепсельная вилка просто изношена, вы можете исправить эти проблемы с помощью нового и правильного набора штепсельных вилок. Однако, если диагноз более серьезный, а ваши заглушки смазаны маслом из-за изношенного поршневого кольца, новые заглушки не заставят изношенное кольцо исчезнуть.Получите транспортное средство для ремонта, а затем замените заглушки.

Ниже приведен полный список условий, которые могут оказаться полезными при проверке свечей зажигания:
Нормальный
Когда двигатель работает так, как он должен, заглушки с нормальным чтением будут выглядеть примерно так же, как они были, когда были новыми и впервые вкручены в блок двигателя.
нормальный, но с красным покрытием
Красное покрытие является результатом присадок в неэтилированном топливе низкого качества и будет видно на керамической изоляции пробки.Красное покрытие не является признаком каких-либо проблем с двигателем.
Загрязнено топливо
Заглушки, загрязненные топливом, могут иметь блестящее покрытие на наконечнике и боковом электроде, что может указывать на слишком богатую топливную смесь, проблемы с воспламенением или слишком низкий диапазон нагрева пробки. Во-первых, убедитесь, что ваши свечи зажигания имеют диапазон нагрева, совместимый с вашим двигателем (особенно, если вы произвели изменения производительности). Эта информация доступна в руководстве по эксплуатации вашего автомобиля. Чтобы устранить слишком богатую топливную смесь, отрегулируйте впрыск топлива (или карбюратор), чтобы скорректировать смесь воздуха и топлива.
урона детонации
Это состояние штекера указывает на то, что время вашего двигателя отключено и вам, вероятно, нужна настройка. Другая возможность заключается в том, что используемый вами бензин не имеет достаточно высокого октанового числа. Снова, проверьте руководство пользователя, чтобы проверить рекомендацию изготовителя относительно уровня октана.
Изношенный штекер
Это легко исправить - замените вилку. Большинство производителей штекеров указывают рекомендуемый срок службы на упаковке.
Загрязненный углерод
Если наконечник штекера и боковой электрод почернели, значит, они работали с слишком большим количеством топлива (или, возможно, слишком холодным от залипшего термостата).Другие источники проблемы могут включать плохую проводку или протекающие форсунки; в некоторых случаях автомобиль двигался с слишком низкой скоростью в течение продолжительных периодов времени. Не допускается, чтобы процесс сгорания имел естественный эффект выгорания или очистки.
Preignition
Вилка покажет, что боковой электрод сгорел от перегрева. Пробка срабатывает слишком рано, в воздушно-топливной смеси недостаточно топлива или в камере сгорания недостаточно топлива для нормального сгорания.Проверьте ваш впрыск топлива и время. Принять быстрые меры, потому что вилка в этом состоянии просто не разваливается полностью.
Загрязнение нефтяным пеплом
Моторное масло попадает в ваши пробки из изношенных поршневых колец или направляющих / уплотнений клапанов. Доберитесь до своего механика сейчас.
Механические повреждения
Механически поврежденная заглушка будет выглядеть так, как будто ее забил поршень до смерти, что указывает на то, что она слишком далеко простиралась в камеру сгорания.

Две наиболее распространенные проблемы со свечами зажигания - горячее и холодное.В категорию «слишком жарко» входят предгорание и детонационный урон. Некоторые улучшения производительности могут быть причиной повреждения этого типа штекера. Если в вашем автомобиле улучшены характеристики, такие как катушка высокой мощности, зажигание, выхлоп или кулачки, это может изменить рекомендуемый диапазон нагрева свечи зажигания двигателя, поэтому вам следует рассмотреть возможность использования свечи зажигания с диапазоном нагрева ниже, чем рекомендовано производителем.

Некоторые из симптомов, указанных вашими свечами зажигания, имеют простые исправления - другие требуют рук и опыта квалифицированного механика.В любом случае, главное преимущество проверки свечей зажигания - это быстрый диагностический инструмент, который дает вам довольно хорошее представление о том, насколько хорошо работает ваш двигатель.
Смотрите также

Как сделать двигатель внутреннего возгорания

Что такое наддув двигателя и для чего он делается

Какое лить масло в двигатель хонда цивик 4д

Какой двигатель лучше лифан или чемпион

Как узнать марку двигателя

Какая мощность двигателя передается приводному агрегату электропривода

Двигатель застучал что делать

Тойота прадо 2014 года какой ресурс у двигателя 2трм1

Что такое регенератор в двигателе стирлинга

Как поменять подушки двигателя ваз 2110

Как по вин коду узнать модель двигателя