Регулировка впрыска топлива ford

Три вида инжектора – какой впрыск выбрать

Молодое поколение водителей уже и не знает, что раньше инжекторных моторов не было – почти все бензиновые силовые агрегаты были карбюраторные. Но экология и развитие технологий вытеснили их, сегодня системы подачи топлива сплошь компьютерные. Но их развитие не остановилось. Современный автомобиль с бензиновым мотором может быть оборудован тремя типами впрыска – распределенным, непосредственным или комбинированным. Чем они отличаются и какой из них лучше рассмотрим в этой статье.

На фото — распределенный впрыск топлива

Распределенный впрыск (MPI)

Формально это не первый вид впрыска, и не он пришел на смену карбюратору. Был еще так называемый моновпрыск – топливо во впускной коллектор подавала одна форсунка. Несмотря на то, что управление у нее было электронным, по сигналам с датчиков, заметного преимущества моновпрыск перед карбюратором не дал: основная проблема с оседанием топлива на стенках коллектора сохранилась. Моновпрыск популярности не получил, а автомобильные инженеры сразу перешли к впрыску распределенному.

Схема моновпрыска, стрелочка указывает на форсунку

Основная его особенность – наличие индивидуальной форсунки на каждый цилиндр. Впрыск топлива происходит во впускной коллектор, в нем происходит смесь с воздухом. Форсунки расположены около впускных клапанов, топливу не нужно блуждать по недрам коллектора, смесь получается стабильной. Уже этот факт позволил снизить расход, повысить мощность и улучшить экологичность. Кроме того, система распределенного впрыска получилась недорогой – форсунки простые, бензонасос дешевый, все отточено и хорошо работает. Неудивительно, что распределенный впрыск до сих пор остается самым популярным, особенно на недорогих автомобилях, для которых себестоимость производства и цена владения имеют важное значение.

Схема распределенного впрыска топлива

Минус у распределенного впрыска сегодня один – он достиг потолка по эффективности. Инженеры уже выжали максимум, дальше ни расход топлива снижать, ни мощность увеличить невозможно, поэтому конструкторам приходится искать новые варианты, чтобы укладываться во все более строгие экологические рамки и удовлетворять запросы покупателей, которые постоянно хотят более экономичные и более мощные автомобили.

Непосредственный впрыск (GDI)

Довольно очевидно, что главное направление улучшения характеристик – образование топливо-воздушной смеси прямо в цилиндре. Да, по сравнению с карбюратором и моновпрыском, потери топлива на проход по коллектору у распределенного впрыска заметно меньше, но они все равно есть. Что-то остается на коллекторе, что-то на впускных клапанах. Всего этого можно избежать если подавать бензин прямо в цилиндр. Так и происходит на моторах с непосредственным впрыском.

Слева распределенный впрыск MPI, справа непосредственный GDI

То, что это работает, хорошо видно по характеристикам. GDI-моторы мощнее и экономичнее собратьев с распределенным впрыском. Прибавка составляет порядка 5-10%, что не так уж и мало. Такой результат достигается не только за счет меньшей потери топлива, но и за счет гибкости, которую инженеры получают в настройке впрыска. Например, они могут «играть» с так называемым стехиометрическим числом – соотношением бензина и воздуха в смеси. Обедненные смеси, в которых мало бензина, но много воздуха, на распределенном впрыске невозможны – они просто напросто не смогут воспламениться по законам физики. У непосредственного впрыска эта проблема решена очень элегантно, бензин распыляется около свечи зажигания, рядом с ней смесь богатая, но по всему остальному цилиндру – бедная. Получается, что и с воспламенением проблем нет, и топлива используется меньше.

Еще одна перспективная тема для непосредственного впрыска – управлением моментом подачи топлива. В зависимости от нагрузки на мотор, топливо можно подавать на разных циклах движения поршня (например, на сжатии или на впуске) и получать нужный результат по соотношению мощность/экономичность. Эта сфера еще не до конца исследована и оставляет инженерам большой простор для улучшения показателей моторов.

Вид на двигатель GDI сверху

Казалось бы, непосредственный впрыск намного лучше распределенного и должен был бы его уже вытеснить. Но оказалось все не так просто. У GDI-моторов нашлись и серьезные минусы.

Во-первых, сильно усложнилась конструкция. Форсунки более дорогие и сложные, обычного насоса в баке уже не хватает, требуется использовать дополнительный ТНВД, который повышает себестоимость системы. Кроме того, очень сильно возрастают требования к качеству топлива. Форсунки и ТНВД сильнее страдают от некачественного бензина, а ремонт оказывается очень дорогим. Неудивительно, что на дешевых машинах непосредственный впрыск встречается нечасто – он реально дороже в обслуживании чем распределенный.

ТНВД двигателя 4G93

Во-вторых, обнаружились и технические проблемы. То, что бензин не проходит через впускные клапана обратилось не только в плюсы, но и в минусы для самих клапанов. Они больше не смазываются и не охлаждаются бензином. Из-за этого на машинах с непосредственным впрыском на впускных клапанах часто образуется нагар, а это приводит к неправильной работе всего мотора. Яркий пример – двигатель ЕP6 (Prince), о котором мы уже рассказывали.

Нагар на клапанах

Не удивительно, что в России первые GDI-моторы получили так сказать «плохую прессу», с российским «серным» бензином ТНВД и форсунки служили недолго, а их замена всегда была дорогой. Сейчас качество топлива чуть выросло, да и агрегаты постепенно избавляются от детских болезней, но до сих пор нужно признать, что распределенный впрыск в целом чуть более надежный чем непосредственный.

Нельзя сказать, что перечисленные недостатки ставят крест на непосредственном впрыске, но то, что они сдерживают его развитие, это точно.

Комбинированный впрыск

Популярная тема последних 5-6 лет – использование на одном моторе обоих типа инжектора. То есть у машины есть два комплекта форсунок – один установлен перед клапанами во впускном коллекторе, а второй – прямо в цилиндрах. В зависимости от настройки ЭБУ, в разных режимах может работать как одна форсунка, так другая, или вообще обе сразу – тут тоже непаханное поле для экспериментов и улучшений. Обычно в простых режимах движения используются форсунки в коллекторе, а когда нужно поднажать и от мотора требуется максимум, то подключаются форсунки в цилиндрах. Может быть и чуть иначе, настройки у каждого мотора свои.

Комбинированный впрыск топлива

Объединение впрысков помогает решить технические проблемы. Если часть бензина идет из коллектора, то впускные клапана нормально охлаждаются и смазываются. Жизнь форсунок тоже по идее должна увеличиться, ведь они теперь используются по очереди. При этом все эксперименты с бедной смесью и временем впрыска на комбинированной системе тоже возможны.

Однако проблему сложности и долговечности комбинированный впрыск не решает. У него все равно есть ТНВД, дополнительные форсунки и очень замороченная настройка. Своими силами ремонтировать такие машины очень сложно. Есть и другие заморочки в обслуживании таких машин, например, при установке ГБО, уже есть «газовые» решения, которые могут работать и с комбинированным впрыском, но они дорогие и сложные в настройке и установке.

Двигатель 2.5 Smartstream с комбинированным впрыском топлива Kia K5

На сегодняшний момент с разными типами инжекторов сложилась понятная ситуация – есть отработанная и проверенная технология (мы имеем в виду распределенный впрыск), которая за годы использования избавилась от проблем, дешева и надежна, но которая исчерпала резервы к улучшению и уже не всегда устраивает по эффективности. И есть более перспективные технологии, сложные, пока менее надежные и заметно более дорогие, но дающие лучший результат и в целом более прогрессивные. Наверное, когда-то распределенный впрыск тоже будет отправлен на свалку истории, но у нынешних покупателей машин есть выбор – либо предпочесть надежность и дешевизну, либо мощность и экономию топлива. И не факт, какой из этих выборов лучше.

Принцип работы системы «Коммон рейл»

Название системы впрыска топлива «Common Rail» переводится с английского, как «общая магистраль». Данный термин очень точно характеризует принцип подачи топлива к форсункам двигателя. Давление в топливной системе Коммон рейл может достигать 2 000 атмосфер. Чтобы обеспечить доставку топлива к форсункам, в систему питания «Коммон рейл делфи» устанавливается аккумулятор, в котором дизельное топливо находится под постоянным высоким давлением.

Форсунки common rail представляют собой устройство с электромагнитным способом открытия игольчатого клапана. Электронная система позволяет с высокой точностью установить момент впрыска топлива, что делает работу двигателя максимально производительной.

Конструктивные особенности и принцип работы

Прямой впрыск бензина по принципу очень схож с дизелем. В конструкции такой системы питания имеется дополнительный насос, после которого бензин уже под давлением поступает на форсунки, установленные в ГБЦ с распылителями, находящимися в камере сгорания. В требуемый момент форсунка подает топливо в цилиндр, куда через впускной коллектор уже закачан воздух.

Конструкция данной системы питания включает:

• бак с установленным в нем топливоподкачивающим насосом;
• магистрали низкого давления;
• фильтрующие элементы очистки топлива;
• насос, создающий повышенное давление с установленным регулятором (ТНВД);
• магистрали высокого давления;
• рампа с форсунками;
• перепускной и предохранительный клапаны.

Схема топливной системы с непосредственный впрыском

Назначение части элементов, такие как бак с насосом и фильтра описаны в других статьях. Поэтому рассмотрим назначение ряда узлов, использующихся только в системе прямого впрыска.

Одним из основных элементов в данной системе является насос высокого давления. Он обеспечивает поступление топлива под значительным давлением в топливную рампу. Конструкция его у разных производителей отличается — одно или многоплунжерная. Привод же осуществляется от распределительных валов.

Также в систему включены клапана, которые предотвращают превышение давления топлива в системе выше критических значений. В целом же регулировка давления выполняется в нескольких местах – на выходе из насоса высокого давления регулятором, который входит в конструкцию ТНВД. Имеется перепускной клапан, контролирующий давление на входе в насос. Предохранительный же клапан следит за давлением в рампе.

Работает все так: топливоподкачивающий насос из бака по магистрали низкого давления подает бензин на ТНВД, при этом бензин проходит через фильтр тонкой очистки топлива, где удаляются крупные примеси.

Плунжерные пары насоса создают давление топлива, которое при разных режимах работы двигателя варьируется от 3 до 11 МПа. Уже под давлением топливо по магистралям высокого давления поступает в рампу, которая распределяется по его форсункам.

Работа форсунок контролируется электронным блоком управления. При этом он основывается на показаниях множества датчиков двигателя, после анализа данных, он производит управление форсунками – момента впрыска, количества топлива и способа распыла.

Если на ТНВД подается количество топлива больше необходимого, то срабатывает перепускной клапан, который часть топлива возвращает в бак. Также часть топлива сбрасывается в бак в случае превышения давления в рампе, но делается это уже предохранительным клапаном.

Плюсы и минусы использования

Главной особенностью двигателя gdi является подача топлива напрямую в цилиндр, что сокращает время цикла и существенно повышает мощность автомобиля (до 15%). Помимо этого уменьшается расход топлива (до 25%) и повышается экологичность выхлопа. Это обеспечивает более эффективную эксплуатацию автомобиля в городских условиях.

Для автомобилей, на которых установлен GDI двигатель, проблемы эксплуатации связаны прежде всего со следующим перечнем недостатков:

• Необходимость нейтрализации отработавших газов при работе мотора на малых оборотах. При образовании обедненной топливно-воздушной смеси в выхлопных газах образуется много вредных компонентов, для устранения которых требуется установка системы рециркуляции отработавших газов.
• Повышенные требования к топливу и маслу. Наилучшим бензином для GDI считается топливо с октановым числом 101, который практически недоступен на отечественном рынке.
• Высокая стоимость производства двигателей и ремонта. Весомую долю проблем доставляют форсунки, подающие бензин в цилиндры. Они должны выдерживать высокое давление. Если они забиваются по причине некачественного топлива, их невозможно разобрать и почистить – форсунки подлежат только замене. Их стоимость в несколько раз выше, чем у обычных.
• Повышенное внимание к системе фильтрации. Чистка и замена воздушного фильтра в такой системе должна производиться чаще, поскольку качество поступающего воздуха напрямую связано с состоянием форсунок.

Отечественные автомобилисты весьма скептически относятся к системе непосредственного впрыска, что обусловлено высокой стоимостью обслуживания автомобиля. С другой стороны, такие двигатели считаются передовой технологией, которая развивается и активно внедряется в автомобилестроение по всему миру.

Другие статьи

Винты, болты и гайки, разложенные по столу или в пластиковой емкости, легко теряются и повреждаются. Эту проблему при временном хранении метизов решают магнитные поддоны. Все о данных приспособлениях, их типах, конструкции и устройстве, а также о выборе и применении поддонов — читайте в этой статье.

В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.

Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.

При ремонте поршневой группы двигателя возникают сложности с установкой поршней — выступающие из канавок кольца не позволяют поршню свободно войти в блок. Для решения этой проблемы используются оправки поршневых колец — о данных приспособлениях, их типах, конструкции и применении узнайте из статьи.

Конструкция системы впрыска

Бензин или дизельное топливо подается в цилиндры через впрыск топлива в цилиндр и топливные форсунки, каждая из которых устанавливается в соответствующий впускной трубопровод. Снизу он закрывается впускным клапаном, перекрывающим свободный доступ в камеру сгорания.

При опускании поршня вниз, за счет увеличения объема камеры сгорания, образуется разрежение, приводящее к открытию впускного клапана. По этому каналу через впускной трубопровод засасывается атмосферный воздух, проходя через воздушный фильтр.

Воздух доходит до дроссельной заслонки, частично перекрывающей просвет трубопровода. При ее полном открытии в цилиндр попадает наибольшее количество воздуха и топлива, что приводит к повышению мощности за счет увеличения оборотов двигателя. При перекрытии дроссельной заслонки поток воздуха и, соответственно, топлива уменьшается, мощность и обороты двигателя снижаются. Управление заслонкой осуществляется путем нажатия на педаль газа. При не нажатой педали режим работы двигателя называется «холостой ход» при минимальной мощности и оборотах двигателя.

Когда воздух доходит до места подключения форсунки, через нее происходит непосредственный впрыск топлива, которое перемешивается с воздухом. В результате в камеру сгорания цилиндра поступает готовая топливно-воздушная смесь, которая затем воспламеняется, обеспечивая полезную работу поршня.

Тормозная система Ford Focus III

Проблемы. Снижения уровня эффективности при торможении, заносы на поворотах это все сигналы для проверки тормозной системы. Первым делом необходимо проверить уровень тормозной жидкости в бачке главного тормозного цилиндра (нормальный уровень возле отметки max на бочке). Если на приборной доске загорелась комбинация низкого уровень тормозной жидкости, не стоит сразу доливать ТЖ в систему так как, комбинация может свидетельствовать быстрому износу тормозных колодок, необходимо проверить их толщину и при сильном износе заменить на новые. Тормозную жидкость производители Focus рекомендуют менять каждые 2 года или после пробега 40 тысяч км. Не стоит пренебрегать этими цифрами, если жидкость ТС у вас достаточно чистая, тормозная жидкость достаточно гигроскопична, влага в ТС может повредить узлам, трубопроводам, разрушает поверхность тормозного цилиндра и т.д.

О работе системы автомобиля должен знать каждый автолюбитель. Подробнее о самых важных деталях, таких как датчик температуры и скорости, а также других устройствах, принимающих активное участие в работе, – ниже.

ДМРВ – это датчик массового расхода воздуха. Этот агрегат обязательно должен быть в рабочем состоянии, потому что от него зависит систематическая подача топлива. ДМРВ просто передает показания на мозг или ЭБУ ( электронный блок управления двигателем) .

Массовый расход воздуха не содержит в себе систему диагностики, это просто датчик. ДМРВ всегда должен показывать верное значение для правильного расхода топлива. Диагностировать работу нужно осторожно. При этом необходимо опираться на сравнение старого и нового ДМРВ (автор видео — Инжектор-Сервис Воронеж).

Холостого хода

Датчик холостого хода, который находится на впускном коллекторе, управляется так же ЭБУ для поддержания нужных оборотов двигателя на ХХ. Если он ломается, то обороты двигателя не будут соответствовать норме (завышены, занижены, машина глохнет, плавает ХХ). Иногда для ремонта хватает чистки.

Диагностику этого элемента необходимо проводить сразу же, как обороты двигателя начали беспричинно увеличиваться или уменьшаться. В случае если при переключении передачи заглох мотор, нужно заменить датчик холостого хода. Поломка может произойти по нескольким причинам. Например, если регулятор попросту износился, или если дроссельная заслонка не полностью закрывается. Это может наблюдаться при перепадах температуры извне.

Чтобы произвести проверку детали нужно проделать следующие манипуляции:

1. Поднять машину и включить стояночный тормоз.
2. Открыть капот и снять прибор, отсоединив крепежи и проводку.
3. Подключить к тестируемой детали мультиметр, активировав режим «напряжение-сопротивление». Напряжение должно быть около 12 Вт, а сопротивление находиться в пределах 50 Ом.

Замена — также несложная задача:

1. Необходимо поднять машину, и отсоединить от АКБ клеммы.
2. Затем отсоединить дроссель, и открутить болты, которые в определенном положении фиксируют регулятор. Важно: один из болтов также соединен с проводкой, поэтому необходимо быть осторожнее.
3. После этого можно снимать ДХХ, очищать воздушный клапан дросселя и место установки уплотнительного кольца от засорений.
4. Далее нужно проверить уплотнитель на наличие расслоения и прочее. После этого, в том случае, если никаких дефектов не наблюдается, нужно смазать уплотнительное кольцо машинным маслом. Установить его и вернуть на место датчик холостого хода.
5. После этого закрепить деталь болтами, установить на место дроссель и, подключив аккумулятор, запустить мотор.

Фотогалерея «Установка ДХХ»

На фото, расположенных чуть ниже, можно узнать подробнее о расположении датчика, о котором идет речь.

Включения вентилятора

Исправный вентилятор должен поддерживать определенную температуру в автомобиле. На данном авто контроллер включения вентилятора и контроллер температуры — это одно и то же, вентилятором управляет ЭБУ: он смотрит на показания температуры и при достижении нужных показаний включает вентилятор.

Включение вентилятора часто зависит от скорости движения автомобиля и количества оборотов двигателя, и на основе этой информации система решает, включить или нет датчик. Если показания датчика искажены и он показывает неверное значение, это может привести к перегреву мотора.

Чтобы протестировать работу датчика, необходимо следовать инструкции:

1. Запустить двигатель. Он должен работать на холостом ходу в течение периода тестирования.
2. По истечению двух минут нужно зарегистрировать значение напряжение датчика СНТ. Фиксировать показатели необходимо каждую минуту.
3. Нужно записать тенденцию изменения датчика и указать, как сильно изменится напряжение. Передача сигнала должна сравниваться с показателями, приведенными в инструкции.

Скорости

О том, что из строя вышел датчик скорости Форд Фокус 1, можно понять благодаря отказу спидометра, остановке двигателя и даже увеличении расхода топлива.

Перед заменой этой важной детали нужно приобрести новый датчик скорости.

После покупки можно успешно приступить к замене:

1. Поднять машину и найти с левой стороны от коробки передач нужный датчик. Его необходимо сбрызнуть специальным аэрозольным препаратом. Чтобы деталь немного расшаталась, можно сделать это за несколько часов до основной работы.
2. Далее, чтобы изъять устройство, нужно снять фиксирующий штифт. Делать это нужно очень осторожно, ведь при малейшей поломке придется изымать коробку передач.
3. Чтобы провести операцию без неприятностей, на приборе для доступа к шплинту нужно аккуратно отломить пластиковое ушко. Затем при помощи инструмента зафиксировать оставшуюся часть и осторожно вытащить шплинт.
4. После этого можно изъять датчик скорости.

Коленвала

Датчик коленвала — это специальное устройство, работающее затем, чтобы превращать энергию, сгорающую в цилиндре двигателя газов, в механическую энергию. По этому регулятору ЭБУ ориентируется, когда давать команду форсункам на впрыск топлива в цилиндр. Без него, в случае неисправности, двигатель не заведется и машина не поедет. Поэтому в случае мельчайшей поломки нужно тут же обратиться в специальный центр по ремонту, или попытаться исправить проблему своими руками.

1. Поднять машину, слить масло и отключить АКБ.
2. После этого отключить защиту двигателя и крышку ГРМ.
3. Освободить моторный отсек, открутив фиксирующие болты, предназначенные для защиты.
4. Снять ремень генератора, а затем правое колесо.
5. Заменить деталь новой и собрать все в обратном порядке.

Поломка этого прибора могла произойти по нескольким причинам, одна из которых, конечно, время. Но если у вас относительно новая деталь, возможно, причина кроется в другом.

1. Возможно, проблема в некачественном масле. Если фильтр или масло были заменены не вовремя, это могло привести к загрязнению внутри сальников коленвала.
2. Если при ремонте были нанесены царапины или появились трещины на корпусе.
3. Если случился перегрев двигателя, мог расплавиться уплотнитель в коленвале. Он не подлежит починке, эта деталь должна сразу же замениться.

Температуры

Датчик температуры предназначен для регулировки температуры в двигателе. Для правильной работы системы, температура всегда должна быть под контролем и находиться приблизительно на одном уровне, но случаются и такое, когда датчик температуры сломан.

Например, если градус резко повышается при торможении автомобиля на светофоре. Конечно, при таком положении вещей нужно немедленно брать дело в свои руки и приступать к скорой замене датчика температуры. В таком случае он первый, на что следует обратить внимание.