Что отличает инжекторный двигатель от карбюраторного аналога?

Лада 2106 «Red-Six» › Бортжурнал › Чем отличается инжектор от карбюратора? Основные различия в принципах работы.

Некоторые автомобилисты, особенно новички, не очень хорошо разбираются в устройстве своего транспортного средства. В частности, такие слова как карбюратор и инжектор ни о чём им не говорят. Неопытные владельцы машин не понимают предназначения этих устройств и разницы между ними. Впрочем, тем, кто приобретает новое транспортное средство, нет необходимости выбирать между инжектором и карбюратором, поскольку последние уже сняты с производства из-за не прохождения стандарта ЕВРО 3.

Но всё-таки знать, для чего нужны эти агрегаты, и чем отличается инжектор от карбюратора, будет совсем не лишним.

Начнём с карбюратора. В двигателе внутреннего сгорания он управляет подачей бензина. Это устройство осуществляет смешивание топлива с воздухом и контролирует потребление данной смеси. Осуществляется данный процесс механическим способом, с помощью поплавка и иголки.

На сегодняшний день эта технология уже устарела и на смену карбюраторам пришли инжекторы. Однако использование карбюратора тоже имеет свои плюсы. К примеру, ремонт этого устройства не требует больших затрат и достаточно прост для того, чтобы многие автомобилисты могли сделать его самостоятельно. Запчасти для карбюратора также не сильно напрягают бюджет и, помимо этого, он не требователен к качеству бензина.

По всем остальным показателям этот агрегат сильно уступает инжектору. Функционирует карбюратор крайне не стабильно и ломается довольно часто. Он постоянно замерзает в мороз и перегревается в жару. Потребление бензина и количество выбросов CO данного устройства также очень высоко.

Теперь перейдём к инжектору – более современному устройству подачи горючего, которое заменило карбюраторы практически везде. Здесь все процессы осуществляются с помощью форсунок, называемых также инжекторами.

Отличие инжектора от карбюратора, механически управляющего подачей бензина, состоит в том, что в инжекторе всё делает электроника. Внутри автомобиля находится огромное количество датчиков, которые следят за его работой. Данные от них передаются на микроконтроллер, именно он и осуществляет контроль над инжектором.

Новые технологии дают множество преимуществ. При использовании инжектора двигатель гораздо реже ломается и стабильнее работает в сравнении с карбюратором. Расход горючего и выбросы CO также существенно меньше. Инжектор абсолютно не чувствителен к изменениям температуры воздуха и прекрасно функционирует как в жару, так и в холод.

Большое количество датчиков позволяет следить за состоянием машины при помощи бортового компьютера, но это имеет и свои недостатки. В случае поломки датчики уже не подлежат ремонту, а покупка новых стоит очень не дёшево. Устранение неисправностей, связанных с инжектором, требует дорогостоящего оборудования, что тоже сильно бьёт по карману. Если к этому прибавить ещё требовательность к качеству топлива, то можно сделать вывод, что инжектор обходится ощутимо дороже, чем карбюратор.

Однако на практике этот недостаток может оказаться не таким уж большим. Да, стоимость починки инжектора гораздо выше, но ломается он, в отличие от карбюратора, очень редко. Поэтому, по совокупности, инжектор, безусловно, лучше. Использование карбюратора обходится не на много дешевле, а вот проблем с ним гораздо больше, и попытка сэкономить, приобретая авто с этой устаревшей системой не имеет никакого смысла.

Устройство и принцип работы карбюратора

Схема работы карбюратора

На рисунке представлена максимально упрощенная схема карбюратора. Тем не менее, с её помощью вполне можно понять, как осуществляется подача топливовоздушной смеси в цилиндры. Кратко опишем, как работает такое устройство. Карбюратор крепится на впускном коллекторе (нижняя плоскость), сверху устанавливается воздушный фильтр (верхняя плоскость). Подача бензина топливным насосом осуществляется через входное отверстие 1. Для поддержания необходимого уровня топлива в поплавковой камере карбюратора 11 входное отверстие оборудовано игольчатым клапаном 2. По достижении определённого уровня поплавок поднимается и через небольшой рычажок надавливает на клапан, перекрывая его. Топливо и воздух под действием разрежения, создаваемого поршнем при его движении вниз (при открытом впускном клапане цилиндра) устремляются через впускной коллектор в цилиндр двигателя. Для улучшения смешивания топлива с воздухом и для придания большей плотности смеси сечение камеры в нижней части карбюратора имеет вид конуса – это простейший диффузор. Подача топливной смеси регулируется дроссельной заслонкой 7, ось которой связана (при помощи тяг или тросика) с педалью «газа», а количество воздуха в горючей смеси регулируется датчиком дроссельной заслонки. Количество бензина, поступающего из поплавковой камеры, определяется диаметром топливного жиклёра 9. Для запуска холодного мотора требуется более богатая смесь, то есть соотношение смеси воздух/бензин должно иметь меньшее значение. Для этого в верхней части карбюратора установлена воздушная заслонка 5. При её закрытии (с небольшим зазором) количество воздуха, участвующего в образовании горючей смеси, значительно ограничивается, и она становится обогащённой, что облегчает пуск двигателя. После того, как двигатель прогреется, воздушная заслонка открывается. Манипулирование производится вручную – специальным тросиком, рукоятка которого установлена в салоне авто.

Рекомендуем: Замена ролика натяжителя ремня генератора — это надо знать

Карбюраторы «Солекс»

Схема работы карбюратора «Солекс»

В отличие от простейшего, карбюраторы, устанавливаемые на автомобили, имеют более сложную конструкцию. Рассмотрим, опять же, лишь в общих чертах, устройство карбюраторов семейства «Солекс», которыми оснащались ВАЗ 2108 – 99, ВАЗ 21213 «Тайга»(представляющая собой обновленную «Ниву» ВАЗ 2121), первые модели ВАЗ 2110. Фотографии сверху демонстрируют внешний вид, ниже расположено изображение, которое не является рисунком узла в разрезе, а представляет схематический рисунок, то есть некоторым образом развёртку. Карбюратор, в отличие от простейшего, имеет ряд деталей, способствующих подаче топливной смеси для реального двигателя в различных режимах работы. Устройство имеет уже две камеры (l и ll), каждая с дроссельной заслонкой, причём воздушной заслонкой оснащена лишь первая камера. Вторая камера начинает работать после того, как первая откроется наполовину, то есть при движении на высоких оборотах. Кроме того, устройство оборудовано системой холостого хода, штуцером для шланга, по которому излишки топлива стекают в бак. В отличие от схематичного, карбюратор имеет также:

• не только топливные (39 и 29), но и воздушные жиклёры (14 и 7);
• регулируемую систему холостого хода;
• систему управления воздушной заслонкой. То есть заслонка закрывается и открывается вручную, посредством тросика, но её положение подстраивается диафрагмой 3 пускового устройства;
• ускорительный насос – для обогащения смеси при разгоне путём впрыскивания дополнительной порции в камеры. Его диафрагму 42 приводит в движение рычаг 42. Бензин по каналам подаётся к распылителю 11.

Впрочем, подробное описание сейчас совершенно излишне. Цель материала – показать различия между инжектором и карбюратором. Из того, что сказано выше, можно сделать следующие заключения:

1. Для подачи смеси используется разрежение, создаваемое поршнями двигателя, состав её определяется диаметром отверстий жиклёров.
2. Все исполнительные механизмы, включая топливный насос, имеют механический привод, за исключением электромагнитного клапана принудительного холостого хода 5.

Чем отличается инжектор от карбюратора?

Современные автомобили являются очень технологичными и совершенными механизмы, которые состоят из сотен деталей и агрегатов. Названия некоторых из них звучат непонятно для начинающих автомобилистов.

Особенно важно это для тех, кто пытается разобраться в модели собственного автомобиля, ищет требуемые детали и т.д. Поэтому в вопросах разных видов двигателей и топливных систем лучше всего разбираться хотя бы на начальном уровне, чтобы правильно понимать отличия в конструкции и характеристик разных моделей и марок автомобилей

В частности, современные бензиновые двигатели делятся на карбюраторные и инжекторные. Если говорить точнее, то большинство современных (после 80-х годов выпуска) автомобилей – инжекторные.

Но поскольку старые машины еще кое-где ездят по дорогам, то в принципе и карбюраторные варианты еще можно повстречать. И карбюратор и инжектор — устройства подачи топлива в двигатель.

Поэтому на впуске двигателя обязательно стоит устройство, которое превращает жидкий бензин в пар или газ, и подает его в цилиндры.

Карбюратор — это устройство, подающее бензиновую смесь в двигатель за счет разницы давлений самого двигателя. Попросту говоря, в тот момент когда поршень двигателя поднимается, внутри цилиндров появляется отрицательное давление, которое «засасывает» топливную смесь из карбюратора.

Однако простота такой системы имеет и определенные недостатки. Главный из них – низкая экономичность и КПД карбюраторных двигателей. Дело в том, что независимо от режима работы мотора и скорости его оборотов, топливная смесь подается в одинаковом виде, и под одинаковым давлением.

И если двигатель работает не в полную силу, то в камеру сгорания попадает слишком много топлива, которое выходит в выхлопную трубу (из-за неполного сгорания), отравляя воздух.

При этом сами инжекторные системы бывают нескольких видов. Первой (и самой старой) является система центрального (одноточечного впрыска). При этой системе инжектор подает топливную смесь сразу во все цилиндры (то есть впрыскивает ее во впускной коллектор двигателя).

Такая система отличается простотой и высокой надежностью, однако не так экономична как распределенная подача топлива.

https://youtube.com/watch?v=ZMUShITDLUo

При распределенной подаче топливной смеси, к каждому из цилиндров двигателя подключается отдельная форсунка – распылитель бензина. Эта форсунка индивидуально для каждого цилиндра дозирует и подает топливо во впускной коллектор.

Еще один вид распределенной подачи топлива – когда смесь распыляется не во впускной коллектор, а напрямую в камеру сгорания. Такая система называется системой непосредственного впрыска.

Однако какими бы простыми и надежными не казались карбюраторные или одноточечные системы, их время безвозвратно прошло. По сравнению с карбюратором, система распределенной подачи топлива инжекторного типа обеспечивает двигателю намного большую мощность, стабильность оборотов, а также снижение расхода топлива, так что сегодня карбюраторные автомобили практически нигде не изготавливают.

Уже сегодня во многих странах мира автомобилисты массово переходят на электромобили, поскольку себестоимость их работы очень низкая, а загрязнения окружающей среды вообще практически не происходит.

Мощность и экономичность

У автолюбителей со временем сложилось впечатление о том, что дизельные моторы расходуют намного меньше масла и топлива. Сегодня подобное утверждение будет только частично соответствовать действительности. Благодаря высокой эффективности сжигания топливовоздушного состава, расход в дизельном моторе будет ниже примерно на 15-20%. Это обусловлено тем, что горючая смесь сдавливается в дизельных движках примерно в 2 раза сильнее.

Производительность бензиновых двигателей существенно возрастает, когда они сравниваются с дизельными установками. В некоторых марках автомобилей эта рассматриваемая эксплуатационная отличается почти в 2 с лишним раза.

Следует отметить, что относительно малая мощность дизельных установок в достаточной степени компенсируется равномерной тягой, независимо от того, на каких оборотах эксплуатируется мотор. Подобное не под силу бензиновым агрегатам.

Как работает инжектор

Устройство впрыска топлива (Fuel Injection System) на самом деле более примитивно, чем у карбюратора, являющегося средоточием сложнейших систем, подчиняющихся законам истечения жидкости. Фактически здесь один рабочий элемент — это инжектор или форсунка, что одно и то же.

Форсунка имеет всего два состояния: открыто и закрыто. Открывается она с помощью встроенного электромагнита, закрывается пружиной. Количество подаваемого топлива определяется продолжительностью включения. Бензин подается насосом из бака в общую магистраль (топливную рампу), от которой запитаны инжекторные форсунки.

Для поддержания постоянного давления на рампе имеется клапан, сбрасывающий излишки топлива обратно в бак. Существует несколько вариантов подключения форсунок:

• Одноточечный (моновпрыск).
• Многоточечный (распределенный). Разделяется на параллельный (одновременный), попарно-параллельный и фазированный.
• Прямой или непосредственный впрыск.

Управляет работой инжекторов электронный блок управления (ЭБУ). В его памяти «зашита» микропрограмма, выдающая команды различным исполнительным механизмам двигателя, среди которых и электромагниты форсунок.

Величина подачи бензина регулируется согласно многочисленным параметрам: нагрузке, температуре двигателя, составу выхлопных газов и так далее. Момент впрыска задается датчиками: положения коленвала (ДПКВ), распредвала (датчик Холла), дроссельной заслонки (ДПДЗ) и корректируется в соответствии с условиями движения.

Различия между двумя видами двигателей

Чем отличается инжекторный двигатель от карбюраторного? Два типа бензиновых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) отличаются между собой как по способу питания, так и составом входящих компонентов. Инжекторный и карбюраторный двигатель представляют собой «две большие разницы», как говорили в Одессе.

Главное, что характеризует каждую систему — технология смесеобразования и, соответственно, техническое решение. В таблице приводится наиболее важные принципиальные и конструктивные отличия.

Плюсы и минусы карбюраторных двигателей

Главное преимущество карбюратора — простота обслуживания. Чтобы отрегулировать состав рабочей смеси, достаточно прочитать несложное руководство. При этом карбюратор, правильно отрегулированный один раз, способен проработать без сбоев в течение длительного времени.

Для ремонта топливного смесителя не нужны дорогостоящие инструменты и приборы, вполне хватит нескольких отверток и гаечных ключей. Все работы можно выполнить прямо в гараже, без обращения в автосервис. Здесь заключается значительна разница между инжектором и карбюратором, ведь неполадки с инжектором исправить уже не так просто.

Карбюраторный автомобиль можно заправлять топливом с невысокими показателями качества, ведь он почти не чувствителен к наличию примесей. Единственное следствие использования топлива с низким качеством — засорение жиклеров, но их можно легко прочистить, или продуть.

Немаловажным плюсом карбюраторных агрегатов является повышенная приемистость двигателя. Режим работы мотора меняется быстро, без рывков. На карбюраторном автомобиле проще преодолевать крутые спуски и ездить по бездорожью.

К минусам карбюратора можно отнести:

• повышенное образование вредных веществ в выхлопных газах;
• высокую чувствительность к перепадам температуры;
• нерациональный расход бензина.

Карбюратор надежен и прост в обслуживании, но его недостатки  слишком существенны и нивелируют список достоинств.

Плюсы и минусы инжекторных двигателей

Мощность инжекторного двигателя может увеличиваться на 10% по сравнению с аналогичным показателем карбюраторного. Особый способ впрыска топлива, точная установка угла зажигания, конструкция впускного коллектора — все эти факторы способствуют увеличению мощности.

Кроме этого инжекторные системы экономичнее карбюраторных. Электроника регулирует количество бензина в зависимости от оборотов двигателя. Благодаря точной работе блока управления, в выхлопные газы поступает меньше токсических веществ, ведь топливо сгорает без остатка.

Инжекторный двигатель легче завести в зимнюю пору, ведь его не нужно прогревать, система работает автоматически и не зависит от окружающей температуры. Большинство инжекторных моторов очень надежны. В их конструкции нет трамблера, который часто ломается на карбюраторных автомобилях.

К минусам инжектора можно причислить:

• сложность диагностики и ремонта;
• высокую чувствительность к качеству бензина;
• высокую стоимость запчастей.

Хотя автомобили с инжекторными двигателями и преобладают на рынке, но даже они не лишены недостатков.

Влияние качества бензина на топливные системы

И инжекторный и карбюраторный двигатель чувствителен к качеству бензина . Довольно часто после заправки бензином другого качества (хоть худшего, хоть лучшего), владельцы карбюраторных авто обращаются к мастеру с целью регулировки. Возврат к топливу прежнего качества снова влечет регулировку.

У двигателя, оснащенного инжектором, блок управления, получая информацию от датчиков, самостоятельно корректирует подачу топлива. Водитель, конечно, может ощутить изменение тяги двигателя или заметить колебания расхода топлива, но это не сорвет его плановых поездок. Так что с точки зрения качества заправляемого топлива инжектор лучше карбюратора (откровенный суррогат не в счет, потому как от него «ляжет» любой двигатель).

Как работает карбюратор

Устройство предназначено для газификации смеси, своего рода смешивания. Схема работы не отличается повышенной сложностью, поплавковая камера, в которой находится топливо, соединяется с камерами через жиклеры, происходит подача бензина во впускной коллектор. Поплавковая камера карбюра соединена с топливной магистралью, уровень горючей смеси контролируется игольчатым узлом.

1. Жиклер холостого хода; 2. Винт качества смеси; 3. Главный топливный жиклер; 4. Дроссельная заслонка; 5. Игла; 6. Жиклер иглы; 7. Отверстие в подпоршневую полость; 8. Диафрагма; 9. Канал от вспомогательного фильтра; 10. Вакуумный поршень.

Воздушная камера состоит из дросселя, распылителя и диффузора – это основные системы, обеспечивающие камеры сгорания двигателя бензином. Дополнительные модернизации, контролирующие запуск холодного двигателя, экономайзер, ускорительный насос устанавливались по потребности и сфере эксплуатации агрегата. За счет разряжения, в цилиндры подается рабочая смесь, которая приводит в движение установку.

Список основных отличий обоих типов двигателя

• В карбюраторе горючая смесь засасывается в двигатель, а в инжекторе подаётся в цилиндры двигателя путём впрыска;
• Работа карбюратора зачастую нестабильна и зависит от массы факторов, инжекторные системы меньше подвержены воздействию негативных факторов и обеспечивают эффективную работу;
• Функционал инжектора не зависит от изменения погодных условий. Карбюратор замерзает зимой и перегревается летом;
• Использование инжекторов позволяет снизить объём вредных выбросов;
• Инжекторный двигатель значительно легче набирает обороты, чем карбюраторный;
• Использование инжектора позволяет автомобилисту сэкономить существенный объём топлива (до 40%);
• Инжектор в меньшей степени подвержен поломкам, однако его ремонт отличается более высокой стоимостью;
• Инжектор более «придирчив» к качеству горючего.

Сегодня автомобили, оснащенные двигателем с системой впрыска топлива (инжектор), полностью вытеснили с первичного рынка карбюраторные аналоги.
Хотя еще совсем недавно представители обоих лагерей активно соперничали между собой, подкупая потребителей характерными перечнями преимуществ и недостатков.

В результате при покупке авто с пробегом можно столкнуться с наличием дилеммы, ведь разница между карбюратором и инжектором в деньгах часто невелика. Попробуем разобраться в проблеме и ответить на интересующие начинающих автомобилистов вопросы.

Принцип работы

Карбюратор
представляет собой устройство, предназначенное для создания воздушно-топливной смеси и регулирования ее расхода. При использовании карбюратора горючая смесь засасывается в двигатель за счет возникающей разности в давлениях между атмосферой и впускным коллектором.

Инжектор
– электронная система подачи топлива, в которой качество воздушно-топливной смеси регулируется электроникой. В инжекторной системе впрыск топлива в поток воздуха осуществляется специальными форсунками. Горючая смесь поступает в цилиндры двигателя путем впрыска сразу в камеру сгорания. В настоящее время практически на всех современных автомобилях устанавливают инжектор.

Основные различия между системами

Предназначение обеих систем состоит в насыщении цилиндров горючей смесью. Система заранее определяет и подготавливает смесь к подаче в двигатель, неэффективное распределение топлива влияет на общий расход, окружающую среду. Что лучше карбюратор или инжектор, первый пользуется популярностью при отдаленных местностях от сервисов, так как поддаются настройке без специализированного инструмента. В чем разница инжектора и карбюратора, выясняется многими автовладельцами перед покупкой нового или поддержанного железного друга.

Все реже можно увидеть на рынке автомобили с моновпрыском, так как автомобильную промышленность заполонили силовые агрегаты с современной системой подачи топлива. Чем отличается инжектор от карбюратора, что количество бензина подается при точно дозированной форме при определенных нагрузках, что положительно влияет на расход. Инжектор или карбюратор имеют различия между собой и особенности, ставящие серьезный выбор перед будущим владельцем.

Инжекторная система

Использование инжекторной системы в автомобилях обусловлено немалым количеством достоинств.

Применяемый долгое время при производстве силовых агрегатов карбюратор, остающийся лучшим, заменился более современной конструкцией по ряду причин:

• Экономичность достигается за счет подачи бензина при необходимой дозировке, в зависимости от нагрузок и режима эксплуатации, чем отличается инжектор от карбюратора;
• Температура окружающей среды не зависит на запуск двигателя, ЭБУ контролирует количество подаваемой горючей смеси на холодном двигателе;
• Динамические показатели значительно выше, особенно на высоких оборотах.

Перед тем, как сделать выводы, что лучше на ваз 2109 инжектор, или карбюратор, стоит обратить внимание на некоторые сложности. Современная версия не требовательна к расходу бензина, имеет облегченный запуск при зимнем периоде

Однако, при длительной эксплуатации конструкция подвергается дорогостоящему ремонту, а то и заменой узлов.

Распространенные минусы и плюсы:

• Используемое топливо при работе узлов должно быть качеством выше, чем в карбюраторных, иначе форсунки забьются, автомобиль потеряет динамические свойства;
• Обслуживание и замена узлов происходит с помощью немалых финансовых затрат.

Карбюраторный тип подачи горючей смеси

Наиболее распространенной системой впрыска топлива, особенно на машинах, выпускаемых отечественным автопромом, является карбюраторный. Благодаря возможности ремонта своими руками в дали от автосервиса, следует вывод, что лучше выбрать карбюратор, или инжектор на ваз 21099.

Значительные плюсы и минусы данного типа подачи горючей смеси:

• Замена устройства комплексом, обойдется дешевле инжекторной системы, на стоимость поддержанного автомобиля это никак не влияет;
• Карб менее требователен к качеству бензина, своевременная замена топливного, воздушного фильтра дадут возможность долго проездить без технического обслуживания;
• Ремонт и регулировка не требуют компьютерных диагностик, произвести настройку можно в гараже своими руками.

Естественно, инжектор и карбюратор используется при разных средах, при повышенных нагрузках. У старомодных систем проявляются значительные минусы при эксплуатации, поэтому стоит взвесить все за и против, прежде чем сказать, что лучше карбюратор или инжектор.

Отрицательные стороны карбюраторов:

• Отличие, что запуск при морозе осуществляется только механическим способом, путем выдергивания подсоса из салона автомобиля;
• Расход топлива намного выше, так как горючая смесь подается равномерно при разных режимах работы;
• Малейшие, а так же большие сдвиги при настройке являются следствием нестабильной работы ДВС.

Подводя итоги в споре, что лучше карбюратор или инжектор, необходимо отметить, что каждая из разработок требует должного обслуживания при процессе эксплуатации. При тяжелых условиях следует проводить чистку узлов, замену фильтров чаще, чем описано в регламенте. Своевременное обслуживание придаст уверенности, надежности при эксплуатации автомобиля.

Плюсы и минусы инжекторных двигателей

Мощность инжекторного двигателя может увеличиваться на 10% по сравнению с аналогичным показателем карбюраторного. Особый способ впрыска топлива, точная установка угла зажигания, конструкция впускного коллектора — все эти факторы способствуют увеличению мощности.

Кроме этого инжекторные системы экономичнее карбюраторных. Электроника регулирует количество бензина в зависимости от оборотов двигателя. Благодаря точной работе блока управления, в выхлопные газы поступает меньше токсических веществ, ведь топливо сгорает без остатка.

Инжекторный двигатель легче завести в зимнюю пору, ведь его не нужно прогревать, система работает автоматически и не зависит от окружающей температуры. Большинство инжекторных моторов очень надежны. В их конструкции нет трамблера, который часто ломается на карбюраторных автомобилях.

К минусам инжектора можно причислить:

• сложность диагностики и ремонта;
• высокую чувствительность к качеству бензина;
• высокую стоимость запчастей.

Хотя автомобили с инжекторными двигателями и преобладают на рынке, но даже они не лишены недостатков.