Ремонт инжектора своими руками

На сегодняшний день инжекторными системами питания мотора оснащается больше половины всех выпускаемых автомобилей. Если быть точнее, то порядка 75-80 машин из сотни имеют в своей конструкции инжектор. Неисправности данного узла встречаются нередко, поэтому вопрос его ремонта всегда актуален и интересен к рассмотрению в сфере автомобилистов. Среди читателей нашего ресурса также есть ценители инжекторных систем, вследствие этого в сегодняшнем материале будет детально рассмотрен ремонт инжектора, способы его диагностики и настройки. Интересно? Тогда обязательно опускайтесь ниже по странице.

Пару слов об инжекторных системах

Автомобильный инжектор – это насос (форсунка) или их совокупность, которые нагнетают горючее в камеры сгорания мотора. Помимо насосной составляющей, в любую инжекторную систему входят другие элементы, которые можно разделить на две большие группы:

• Механические узлы инжектора, имеющие в своём составе различные топливопровода, рампу крепления форсунок, ряд датчиков, отслеживающих показатели работы мотора, и тому подобное;
• Электронные узлы, которые состоят из электроцепи и блока управления, контактирующие с ранее отмеченными датчиками и управляющие работой форсунок, а также другими элементами инжектора.

Суть работы инжекторной системы заключается в том, что горючее, поступающее напрямую к форсункам, грамотно дозируется электронным блоком управления и с учётом режима работы мотора в данный момент времени подаётся в его камеры сгорания. Подобный подход не только упрощает контроль над функционированием инжектора и его составляющими, но и позволяет слегка снизить количество потребляемого двигателем топлива. Помимо этого, использование инжекторного типа питания помогает получить максимальный КПД от работы мотора практически на всех его режимах работы, естественно, если сравнивать данный тип с карбюраторным.

Несомненно, инжектор – это отменная по своему функционалу деталь, однако за столь высокую функциональность приходится платить относительно сложным устройством. Именно из-за этого диагностика инжектора и ремонт данного узла нередко представляют довольно-таки сложные процедуры. К слову, подобное положение дел не удивительно, ведь инжектор имеет и электронную составляющую, и механические элементы, чем тот же карбюратор похвастаться не может.

Возможные проблемы с инжектором

Возможные неисправности инжектора представлены широким перечнем проблем. Во многом это связано с тем, что каждый элемент инжекторной конструкции при определённом стечении обстоятельств способен выйти из строя. Наиболее типовой перечень проблем с инжектором таков:

• Забились форсунки. Случается подобная проблема очень часто. Как правило, причина её происхождения таится в низком качестве используемого топлива;
• Неисправен один из датчиков работы мотора. Неисправности инжектора данного типа встречаются, конечно, реже предыдущей, но всё же имеют место быть. Зачастую проблема с датчиками провоцируется проблемой в их электроцепи (пробилась проводка, перегорел предохранитель), не столь часто ломаются сами идентификаторы;
• Случился пробой в топливной цепи подачи топлива к инжектору. Такая поломка встречается очень редко, однако от неё не застрахован никто. Причина пробоев практически всегда кроется в механическом воздействии на топливопровода или иные узлы топливной системы, которое провоцируют появление их дефектов;
• Вышел из строя электронный блок управления или комплектующие его провода. В таком случае, опять же довольно-таки редком, инжекторная система признаков «жизни» не подаёт, и мотор завести невозможно. Относительно диагностики, пожалуй, именно поломка блока управления наиболее проста;
• Поломались другие, менее значимые составляющие инжекторной системы. Так, к примеру, может порваться тросик педали газа или выйти из строя её акселератор. Поломки подобного рода имеют соответствующую симптоматику и устраняются в штатном порядке.

Стоит отметить, что все отмеченные выше неисправности инжектора, за исключением последнего положения, имеют одни и те же признаки. Если быть точнее, то их симптоматика нарастает постепенно и выглядит таким образом:

1. Сначала двигатель начинает работать нестабильно: плавают холостые обороты, плохой запуск, дёрганье в процессе езды, увеличение детонации и тому подобное;
2. Затем загорается лампочка инжектора на приборной панели автомобиля, которая информирует о неисправности узла. К слову, «инжекторная лампа» может гореть как при поломке блока управления, так и при загрязнении форсунок. Несмотря на это, чаще всего горящий индикатор сигнализирует о поломке датчиков, ибо в этом плане электроника любой машины работает лучшего всего;
3. Ну и в особо тяжких ситуациях, инжекторная система вовсе отказывается работать, вследствие чего запуск двигателя становится невозможным. В таком случае ремонт инжектора неизбежен и требует скорейшего проведения, естественно, если у вас есть желание эксплуатировать автомобиль дальше.

Анализируя проявление указанных ранее признаков неисправности инжектора, любой автовладелец сможет определить проблему именно с этим узлом своей машины и верно организовать его ремонт. Более подробно о последнем, а также о том, как отрегулировать инжектор, поговорим в следующим пункте статьи.

Учимся ремонтировать и настраивать инжекторную систему

Ремонт инжектора – процедура не из простых, что уже было отмечено выше. Несмотря на это, осуществить проверку стабильности функционирования узла и, при необходимости, его «подлатать», отрегулировать вполне возможно даже в условиях среднестатистического гаража. Грамотная регулировка инжектора будет рассмотрена чуть ниже, сейчас же обратим внимание на его ремонт.

В шаблонном варианте узел ремонтируется в следующем порядке:

1. Подготовьте диагностическую аппаратуру: ноутбук, кабель подключения к бортовому компьютеру автомобиля и специальную программу для него;
2. Затем диагностическое оборудования подсоедините непосредственно к бортовому компьютеру, включите соответствующую программу и внимательно рассмотрите то, какие неисправности выявлены в инжекторе. Именно так проводится диагностика инжектора на профессиональных СТО;
3. После этого, уже исходя из полученных данных, осуществляется ремонт узла.

Казалось бы, ничего сложного в ремонте инжекторных систем нет, ибо процесс отчасти автоматизированный. Но что делать, если неисправности инжектора бортовым компьютером не определились, или таковой вовсе отсутствует на вашей модели авто? Как проверить инжектор в таком случае? Тут, конечно, порядок ремонта и диагностики будет заметно сложней, но что уж поделать. При невозможности осуществить ремонт инжектора описанным выше способом действовать нужно так:

1. Первоочерёдно важно осуществить три операции:
   • Проверка топливных магистралей на целостность системы (банальный осмотр всех топливопроводов от бензобака до инжектора);
   • Проверка работы блока управления (здесь уже ситуация посложней, ведь придётся орудовать электроприборами, определять напряжение, силу тока на выходах блока и сравнивать таковые с нормальными показателями);
   • Чистка форсунок (снятие, разбор и, соответственно, чистка – всё просто).
2. Допустим: с форсунками всё в порядке, топливные магистрали целы и блок управления исправен. При таком положении дел стоит обратить внимание на то, горит лампочка инжектора или нет. Если индикатор горит, то с большей долей вероятности неисправен один из датчиков. Определить, какой именно узел «накрылся», можно посредством анализа поведения автомобиля, ибо:
   • при поломке датчика коленвала наблюдается неустойчивая работа мотора на холостом ходу или вовсе отказ двигателя заводиться;
   • при выходе из строя датчиков фаз, кислорода или температуры – увеличенный расход топлива и плохой запуск мотора;
   • при неисправности датчика дросселя – усиление звука работающего мотора;
   • при поломке датчика нагнетания воздуха – «плавающие» холостые;
   • при выходе из строя датчика давления – странный звук выхлопа и проблемы в работе мотора на всех режимах раскрутки;
   • при неисправности датчика скорости – произвольное глушение мотора и ухудшенная динамика автомобиля.

Естественно, любой неисправный датчик требует замены.

В случае, когда описанные выше меры осуществлены, но инжектор всё также плохо работает, следует поискать неисправности в других узлах инжекторной системы или автомобиля в целом.

Случается, что инжектор полностью исправен, но стабильно работать отказывается. В этом случае стоит попробовать перенастроить узел и только потом обращаться за помощью к профессионалам. Отметим, что настройка инжектора особых сложностей не имеет и заключается лишь в обращении к отмеченной выше диагностической аппаратуре. Посредством использования последней выставляются оптимальные показатели всех датчиков, рекомендованные конкретно под вашу конфигурацию авто. Если бортовой компьютер отсутствует, то настройка проводится вручную. В этом случае, как правило, регулируется положение штока датчика холостого хода и больше ничего не трогается.

Резюмируя сегодняшний материал, констатируем – ремонт, настройка и общая диагностика инжектора вполне проводимы в гаражных условиях. Грамотно осуществить данные процедуры помогут полное соблюдение описанного выше порядка и знание принципов работы инжекторных систем. Большего, к слову, и не требуется. Надеемся, сегодняшняя статья была для вас полезна и дала ответы на интересующие вопросы. Удачи на дорогах и в ремонте!

План занятия производственного обучения «Техническое обслуживание и проверка аппаратов системы питания инжекторного двигателя»

Инжекторная система подачи топлива

Данная система подачи топлива, устанавливаемая на современных бензиновых двигателях. Эта система подачи топлива постепенно вытесняет систему питания карбюраторных двигателей. Двигатели, имеющие такую систему, называют инжекторными двигателями. В конце 60х-начале 70х годов ХХ века остро встала проблема загрязнения окружающей среды промышленными отходами, среди которых значительную часть составляли выхлопные газы автомобилей. До этого времени состав продуктов сгорания двигателей внутреннего сгорания никого не интересовал. В целях максимального использования воздуха в процессе сгорания и достижения максимально возможной мощности двигателя состав смеси регулировался с таким расчетом, чтобы в ней был избыток бензина. В результате в продуктах сгорания совершенно отсутствовал кислород, однако оставалось несгоревшее топливо, а вредные для здоровья вещества образуются главным образом при неполном сгорании. В стремлении повышать мощность конструкторы устанавливали на карбюраторы ускорительные насосы, впрыскивающие топливо во впускной коллектор при каждом резком нажатии на педаль акселератора, т.е. когда требуется резкий разгон автомобиля. В цилиндры при этом попадает чрезмерное количество топлива, не соответствующее количеству воздуха.
В условиях городского движения ускорительный насос срабатывает практически на всех перекрестках со светофорами, где автомобили должны то останавливаться, то быстро трогаться с места. Неполное сгорание имеет место также при работе двигателя на холостых оборотах, а особенно при торможении двигателем. При закрытом дросселе воздух проходит через каналы холостого хода карбюратора с большой скоростью, всасывания слишком много топлива. Из-за значительного разрежения во впускном трубопроводе в цилиндры засасывается мало воздуха, давление в камере сгорания остается к концу такта сжатия сравнительно низким, процесс сгорания чрезмерно богатой смеси проходит медленно, и в выхлопных газах остается много несгоревшего топлива. Описанные режимы работы двигателя резко повышают содержание токсических соединений в продуктах сгорания.

Стало очевидно, что для понижения вредных для жизнедеятельности человека выбросов в атмосферу надо кардинально менять подход к конструированию топливной аппаратуры.

Для снижения вредных выбросов в систему выпуска было предложено устанавливать каталитический нейтрализатор отработавших газов. Но катализатор эффективно работает только при сжигании в двигателе так называемой нормальной топливо-воздушной смеси (весовое соотношение воздух/бензин 14,7:1). Любое отклонение состава смеси от указанного приводило к падению эффективности его работы и ускоренному выходу из строя. Для стабильного поддержания такого соотношения рабочей смеси карбюраторные системы уже не подходили. Альтернативой могли стать только системы впрыска.

Первые системы были чисто механическими с незначительным использованием электронных компонентов. Но практика использования этих систем показала, что параметры смеси, на стабильность которых рассчитывали разработчики, изменяются по мере эксплуатации автомобиля. Этот результат вполне закономерен, учитывая износ и загрязнение элементов системы и самого двигателя внутреннего сгорания в процессе его службы. Встал вопрос о системе, которая смогла бы сама себя корректировать в процессе работы, гибко сдвигая условия приготовления рабочей смеси в зависимости от внешних условий. Выход был найден следующий. В систему впрыска ввели обратную связь — в выпускную систему, непосредственно перед катализатором, поставили датчик содержания кислорода в выхлопных газах, так называемый лямбда-зонд. Данная система разрабатывалась уже с учетом наличия такого основополагающего для всех последующих систем элемента, как электронный блок управления (ЭБУ). По сигналам датчика кислорода ЭБУ корректирует подачу топлива в двигатель, точно выдерживая нужный состав смеси.

На сегодняшний день инжекторный (или, говоря по-научному, впрысковый) двигатель практически полностью заменил устаревшие карбюраторные двигатели. Инжекторный двигатель существенно улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива). Необходимо регулярно проверять состояние инжекторов на специальных стендах, которые называются стендами для очистки и проверки инжекторов ДВС.

Инжекторные системы подачи топлива имеют перед карбюраторными следующие основные преимущества:

1. Точное дозирование топлива и, следовательно, более экономный его расход;
2. Снижение токсичности выхлопных газов. Достигается за счет оптимальности топливно-воздушной смеси и применения датчиков параметров выхлопных газов;
3. Увеличение мощности двигателя примерно на 7-10%. Происходит за счет улучшения наполнения цилиндров, оптимальной установки угла опережения зажигания, соответствующего рабочему режиму двигателя;
4. Улучшение динамических свойств автомобиля. Система впрыска незамедлительно реагирует на любые изменения нагрузки, корректируя параметры топливно-воздушной смеси;
5. Легкость пуска независимо от погодных условий.

Система датчиков инжекторных двигателей

Без этих компонентов работа системы впрыска топлива невозможна. Именно датчики сообщают блоку управления всю информацию, которая необходима для работы исполнительных устройств в нормальном режиме. Неисправности системы питания инжекторного двигателя по большей части вызывают именно датчики, так как они могут неверно производить замеры.

1. Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра, так как в конструкции имеется дорогостоящая платиновая нить, которая при попадании мелких посторонних частиц может засоряться, отчего показания окажутся неверными. Датчик считает, какое количество воздуха проходит через него. Понятно, что взвесить воздух не представляется возможным, да и объем его измерить проблематично. Суть работы заключается в том, что внутри пластиковой трубки находится платиновая нить. Она нагревается до рабочей температуры (более 600º, именно это значение закладывается в ЭБУ). Поток воздуха охлаждает нить, блок управления фиксирует температуру и, исходя из этого, вычисляет количество воздуха.
2. Датчик абсолютного давления необходим для более точного снятия показаний о количестве потребляемого двигателем воздуха. Состоит из 2 камер, одна из которых герметична и внутри у неё вакуум. Вторая камера соединена с впускным коллектором. В последнем при впуске разрежение. Между камерами устанавливается диафрагма с пьезоэлементом, который вырабатывает небольшое напряжение во время изменения давления. Это значение напряжения поступает на вход блока управления.
3. Датчик положения коленвала располагается рядом со шкивом генератора. Если присмотреться, то можно увидеть, что на шкиве есть зубья, причём они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Суммарное число зубьев — 60, оси соседних расположены на расстоянии 6º. Но если присмотреться ещё внимательнее, то можно увидеть, что 2-х не хватает. Этот промежуток необходим, чтобы датчик фиксировал положение коленвала максимально точно. Датчик вырабатывает напряжение, которое тем больше, чем выше частота вращения.
4. Датчик фаз (распредвала) работает на эффекте Холла. В конструкции есть диск с вырезанным сегментом и катушка. При вращении диска вырабатывается напряжение. Но в момент, когда прорезь находится над чувствительным элементом, напряжение снижается до 0. В этот момент первый цилиндр находится в ВМТ на такте сжатия. Благодаря датчику фаз точно подаётся искра на свечу и открывается своевременно форсунка.
5. Датчик детонации расположен на блоке ДВС между 2 и 3 цилиндрами (чётко посередине). Работает на пьезоэффекте — при наличии вибрации происходит генерирование напряжения. Чем сильнее вибрация, тем выше уровень сигнала. Блок управления при помощи датчика изменяет угол опережения зажигания.
6. Датчик дроссельной заслонки представляет собой переменный резистор, на который подаётся напряжение 5 В. В зависимости от того, в каком положении находится заслонка, напряжение уменьшается. Иногда случаются поломки — в начальном положении показания датчика прыгают. Стирается резистивный слой, ремонт невозможен, эффективнее установить новый.
7. Датчик температуры ОЖ, от него зависит качество воспламенения топливовоздушной смеси. С его помощью не только происходит коррекция угла опережения зажигания, но и включение электровентилятора.
8. Лямбда-зонд расположен в системе выпуска отработанных газов. В современных системах, которые удовлетворяют последним экологическим стандартам, можно встретить 2 датчика кислорода. Лямбда-зонд отслеживает количество кислорода в выхлопных газах. У него есть внешняя часть и внутренняя. За счёт напыления из драгметалла можно оценить количество кислорода в выхлопных газах. Внешняя часть датчика «дышит» чистым воздухом. Показания передаются на блок управления и сравниваются. Эффективные замеры возможны только при достижении высоких температур (свыше 400º), поэтому часто устанавливают подогреватель, чтобы даже в момент начала работы двигателя не наблюдалось перебоев.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ (на примере электронной системы распределенного впрыска)

В современных впрысковых двигателях для каждого цилиндра предусмотрена индивидуальная форсунка. Все форсунки соединяются с топливной рампой, где топливо находится под давлением, которое создает электробензонасос. Количество впрыскиваемого топлива зависит от продолжительности открытия форсунки. Момент открытия регулирует электронный блок управления (контроллер) на основании обрабатываемых им данных от различных датчиков.

Датчик массового расхода воздуха служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.

Датчик положения дроссельной заслонки служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, оборотов двигателя и циклового наполнения.

Датчик температуры охлаждающей жидкости служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и для управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя.

Датчик положения коленчатого вала служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения коленвала в определенные моменты времени. ДПКВ — полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. При аварии датчика работа системы невозможна. Это единственный «жизненно важный» в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.

Датчик кислорода предназначен для определения концентрации кислорода в отработавших газах. Информация, которую выдает датчик, используется электронным блоком управления для корректировки количества подаваемого топлива. Датчик кислорода используется только в системах с каталитическим нейтрализатором под нормы токсичности Евро-2 и Евро-3 (в Евро-3 используется два датчика кислорода- до катализатора и после него).

Датчик детонации служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней ЭБУ включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя угол опережения зажигания.

Здесь перечислены только некоторые основные датчики, необходимые для работы системы. Комплектации датчиков на различных автомобилях зависят от системы впрыска, от норм токсичности и пр.

Про результатам опроса определенных в программе датчиков, программа ЭБУ осуществляет управление исполнительными механизмами, к которым относятся: форсунки, бензонасос, модуль зажигания, регулятор холостого хода, клапан адсорбера системы улавливания паров бензина, вентилятор системы охлаждения и др. (все опять же зависит от конкретной модели)

Из всего перечисленного, возможно, не все знают, что такое адсорбер. Адсорбер является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро-2 запрещен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг. На неработающем двигателе пары бензина попадают в адсорбер из бака и впускного коллектора, где происходит их поглощение. При запуске двигателя адсорбер по команде ЭБУ продувается потоком воздуха, всасываемого двигателем, пары увлекаются этим потоком и дожигаются в камере сгорания.

Работа двигателя с инжекторной системой впрыска

А теперь можно рассмотреть и принцип работы системы питания инжекторного двигателя. При включении зажигания происходит переход в рабочий режим всех механизмов и устройств. Первым делом насос нагнетает бензин в рампу до минимального давления, которого хватит для запуска.

А дальше все ждут, когда провернётся коленвал, и с его датчика пойдёт сигнал на блок управления о положении поршней в цилиндрах. Одновременно с этим датчик фаз выдаёт сигнал о том, какой такт совершается. После анализа данных блок управления даёт команду на форсунки (в зависимости от того, в каком цилиндре происходит впуск).

При вращении коленвала постоянно снимаются данные с датчиков и, исходя из них, происходит открывание нужных электромагнитных форсунок на определённый промежуток времени. Смесь воспламеняется, отработанные газы выходят через выпускной коллектор. По тому, какое содержание кислорода в них, можно судить о качестве сгорания топлива.

Если содержание кислорода большое, то смесь сгорает не до конца. Блок управления производит корректировку угла опережения зажигания, чтобы добиться наилучших показаний.

Но вот во время прогрева некоторые датчики не влияют на работу системы управления. Это датчики расхода воздуха, детонации и абсолютного давления. При достижении рабочей температуры включаются они в работу. Причина — во время прогрева невозможно соблюсти все условия, в частности, соотношение бензина и воздуха. Уровень СО в выхлопных газах тоже будет зашкаливать, поэтому контроль всех этих параметров не следует производить.

Word, ведомость, спецификация, чертежи (часть чертежей представлена выше), титульный лист.

Введение (выдержка из текста дипломной работы)

Автомобильный транспорт развивается качественно и количественно бурными темпами. Каждые четыре из пяти автомобилей общего мирового парка — легковые и на их долю приходится более 60% пассажиров, перевозимых всеми видами транспорта. Помимо тех неоспоримых удобств, которые легковой автомобиль создает в жизни человека, очевидно общественное значение массового пользования личными автомобилями: увеличивается скорость сообщения при поездках; сокращается число штатных водителей; облегчается доставка городского населения в места массового отдыха, на работу и т. д. Однако процесс автомобилизации не ограничивается только увеличением парка автомобилей. Быстрые темпы развития автотранспорта обусловили определенные проблемы, для решения которых требуется научный подход и значительные материальные затраты. Основными из них являются: увеличение пропускной способности улиц, строительство дорог и их благоустройство, организация стоянок и гаражей, обеспечение безопасности движения и охраны окружающей среды, строительство станций технического обслуживания автомобилей, складов, автозаправочных станций и других предприятий. Высокие темпы роста автомобильного парка, выпуск автомобилей более сложной конструкции, увеличение числа лиц, некомпетентных в вопросах обслуживания принадлежащих им транспортных средств, растущая интенсивность движения на дорогах и другие факторы обусловили создание новой отрасли – сервисного обслуживания автомобилей. До того как электронные системы начали широко применяться на автомобилях, их электрооборудование состояло из нескольких достаточно простых и независимых систем, питаемых непосредст¬венно от аккумуляторной батареи. Большинство электрических цепей обычно состояло из выключателя, управляющего электро¬двигателем или иным исполнительным механизмом, иногда через реле. Так как компонентов немного, неисправности легко опреде¬лялись электрослесарем даже на незнакомых ранее моделях авто¬мобилей. Простые по конструкции элементы проверялись с помо¬щью контрольной лампы или мультиметра (вольтметр, ампер¬метр, омметр в одном корпусе). Более сложные элементы, такие, как реле, проверялись подстановкой в, цепь заведомо исправного такого же элемента. Этот подход имел свои преимущества, т. к. требовалось недо¬рогое диагностическое оборудование для электрослесаря, кото¬рый проводил диагностику, руководствуясь только своими знани¬ями и опытом. Специалисты автосервиса обучались так, чтобы полностью по¬нимать работу и взаимодействие отдельных подсистем электро¬оборудования автомобиля. Быстрое, распространение в 80-х годах более сложных элект¬ронных систем управления двигателем создало потребность в но¬вых методиках диагностики, новом диагностическом оборудова¬нии, значительном объеме сервисной информации. Большое ко¬личество различных типов ЭБУ приводит к потребности обеспечить быстрый доступ к технической информации по каж¬дой конкретной модели автомобиля. Под диагностикой понимают процесс определения причин не¬исправности по ее признакам. Отметим, что на. современных ав¬томобилях иногда трудно зафиксировать и сам факт наличия не¬исправности: Высокая надежность современной автомобильной электрони¬ки привела к сокращению числа простых дефектов, легко выяв¬ляемых ремонтниками на станциях техобслуживания. С другой стороны, если наблюдается неисправность, можно указать много вероятных ее причин. Это усложняет проблему диагностики со¬временных автомобилей. Диагностирование сегодня значительно отличается от того, что было 10—20 лет назад. Все вышеперечисленные трудности диагностирования современных автомобилей с инжекторным впрыском топлива, а также проведенный спроса и предложения на рынке по оказанию услуг диагностики инжекторных систем впрыска современных автомобилей, легли в основу дипломного проекта, целью которого является проектирование участка диагностики инжекторных систем впрыска топлива современных автомобилей на базе СТО Орел ГАУ. В дипломном проекте будет произведен анализ рынка и предложения на услуги участка в регионе, будет спроектирован участок, подобрано оборудование, разработан технологический процесс диагностики, рассчитаны технико-экономические показатели, разработана система БЖД на производстве и мероприятия по защите окружающей среды.

ТИПЫ ИНЖЕКТОРНЫХ СИСТЕМ

В зависимости от количества форсунок и места подачи топлива, системы впрыска подразделяются на три типа: одноточечный или моновпрыск (одна форсунка во впускном коллекторе на все цилиндры), многоточечный или распределенный (у каждого цилиндра своя форсунка, которая подает топливо в коллектор) и непосредственный (топливо подается форсунками непосредственно в цилиндры, как у дизелей).

Одноточечный впрыск проще, он менее начинен управляющей электроникой, но и менее эффективен. Управляющая электроника позволяет снимать информацию с датчиков и сразу же менять параметры впрыска. Немаловажно и то, что под моновпрыск легко адаптируются карбюраторные двигатели почти без конструктивных переделок или технологических изменений в производстве. У одноточечного впрыска преимущество перед карбюратором состоит в экономии топлива, экологической чистоте и относительной стабильности и надежности параметров. А вот в приёмистости двигателя одноточечный впрыск проигрывает. Еще один недостаток: при использовании одноточечного впрыска, как и при использовании карбюратора до 30% бензина оседает на стенках коллектора.

Системы одноточечного впрыска, безусловно, являлись шагом вперед по сравнению с карбюраторными системами питания, но уже не удовлетворяют современным требованиям.

Более совершенными являются системы многоточечного впрыска, в которых подача топлива к каждому цилиндру осуществляется индивидуально. Распределенный впрыск мощнее, экономичнее и сложнее. Применение такого впрыска увеличивает мощность двигателя примерно на 7-10 процентов. Основные преимущества распределенного впрыска:

1. Возможность автоматической настройки на разных оборотах и соответственно улучшение наполнения цилиндров, в итоге при той же максимальной мощности автомобиль разгоняется гораздо быстрее;
2. Бензин впрыскивается вблизи впускного клапана, что существенно снижает потери на оседание во впускном коллекторе и позволяет осуществлять более точную регулировку подачи топлива.

Непосредственный впрыск как очередное и эффективное средство в деле оптимизации сгорания смеси и повышения КПД бензинового двигателя реализует простые принципы. А именно: более тщательно распыляет топливо, лучше перемешивает с воздухом и грамотней распоряжается готовой смесью на разных режимах работы двигателя. В итоге двигатели с непосредственным впрыском потребляют меньше топлива, чем обычные «впрысковые» (в народе — инжектор) моторы (в особенности при спокойной езде на невысокой скорости); при одинаковом рабочем объеме они обеспечивают более интенсивное ускорение автомобиля; у них чище выхлоп; они гарантируют более высокую литровую мощность за счет большей степени сжатия и эффекта охлаждения воздуха при испарении топлива в цилиндрах. В то же время они нуждаются в качественном бензине с низким содержанием серы и механических примесей, чтобы обеспечить нормальную работу топливной аппаратуры.

А как раз главное несоответствие между ГОСТами, ныне действующими в России, и евростандартами- повышенное содержание серы, ароматических углеводородов и бензола. Например, российско-украинский стандарт допускает наличие 500 мг серы в 1 кг топлива, тогда как «Евро-3»- 150 мг, «Евро-4»- лишь 50 мг, а «Евро-5»- всего 10 мг. Сера и вода способны активизировать коррозионные процессы на поверхности деталей, а мусор является источником абразивного износа калиброванных отверстий форсунок и плунжерных пар насосов. В результате износа снижается рабочее давление насоса и ухудшается качество распыления бензина. Все это отражается на характеристиках двигателей и равномерности их работы.

Первой применила двигатель с непосредственным впрыском на серийном автомобиле компания Mitsubishi. Поэтому рассмотрим устройство и принципы действия непосредственного впрыска на примере двигателя GDI (Gasoline Direct Injection). Двигатель GDI может работать в режиме сгорания сверхобедненной топливовоздушной смеси: соотношение воздуха и топлива по массе до 30-40:1. Максимально возможное для традиционных инжекторных двигателей с распределенным впрыском соотношение равно 20-24:1 (стоит напомнить, что оптимальный, так называемый стехиометрический, состав — 14,7:1) — если избыток воздуха будет больше, переобедненная смесь просто не воспламенится. На двигателе GDI распыленное топливо находится в цилиндре в виде облака, сосредоточенного в районе свечи зажигания. Поэтому, хотя в целом смесь переобедненная, у свечи зажигания она близка к стехиометрическому составу и легко воспламеняется. В то же время, обедненная смесь в остальном объеме имеет намного меньшую склонность к детонации, чем стехиометрическая. Последнее обстоятельство позволяет повысить степень сжатия, а значит увеличить и мощность, и крутящий момент. За счет того, что при впрыскивании и испарении в цилиндр топлива, воздушный заряд охлаждается — несколько улучшается наполнение цилиндров, а также снова снижается вероятность возникновения детонации.

Распределённый впрыск топливной смеси

В таких системах количество форсунок равно числу цилиндров. Все форсунки находятся на впускном коллекторе, топливовоздушная смесь подаётся при помощи общей для всех топливной рампы. В ней происходит смешивание бензина и воздуха. Режимы работы форсунок:

1. Фазированный впрыск — самые современные системы работают именно с его использованием. Количество форсунок и цилиндров одинаковое, открытие и закрытие электроклапанов происходит в зависимости от того, какой такт проходит двигатель. Наилучшим режимом работы мотора считается такой, при котором открытие форсунки происходит непосредственно перед началом такта впуска. И двигатель работает устойчиво, и достигается высокая экономия бензина. Преимущества такой топливной системы очевидны.
2. Одновременный впрыск топливовоздушной смеси — открытие форсунок не зависит от такта. Они все открываются одновременно, несмотря на то, что находятся на впускных коллекторах «своих» цилиндров. Это несколько модернизированный моновпрыск, несмотря на то, что форсунок несколько, управление ими происходит так, будто установлена всего одна. В общем, такие конструкции надёжны и работа их стабильна, но по характеристикам уступают более современным конструкциям.
3. Попарно-параллельный впрыск топливной смеси немного отличается от предыдущего. Главное отличие — открываются не все форсунки разом, а парами. Одна пара открывается перед впуском, вторая — перед выпуском. Именно так обычно работает впрыск. Из употребления такие системы вышли давно, но, например, если выходит из строя датчик фаз, современные инжекторы переходят в аварийный режим (попарно-параллельный впрыск происходит вместо фазированного, так как без параметров этого датчика работа невозможна).
4. Системы непосредственного впрыска топлива имеют высокую стоимость, но и надёжность у них завидная. Экономичность и мощность двигателя на высоком уровне, регулировка подачи топливовоздушной смеси максимально точная. Мотор может быстро изменить режим работы. Электромагнитные форсунки устанавливаются в ГБЦ, смесь распыляется непосредственно в камеру сгорания цилиндра (отсюда и название системы).

В конструкции отсутствует впускной коллектор и клапан. Реализация конструкции довольно сложная, так как в ГБЦ на каждый цилиндр есть отверстия под свечи, клапаны (2 или 4, в зависимости от типа мотора). Элементарно не хватает места для установки форсунки.

Изначально такие системы впрыска устанавливались на габаритные и мощные двигатели, на бюджетных их не встретить. И ремонт таких систем выливается в круглую сумму.