В начале эры автомобилестроения все топливные системы были построены по карбюраторному типу, то есть топливная смесь создается за счет разряжения во впускном коллекторе которое, в свою очередь, затягивало бензин во впускной тракт потоком воздуха.
Но затем, вечно всем недовольные инженера решили усовершенствовать данный процесс и придумали инжекторную схему подачи топлива, где топливная смесь попадает под давлением непосредственно в камеру сгорания из форсунок.
Надо сказать, данная система оказалась настолько удачной, что применение карбюраторных систем практически нигде уже не применяется, хотя цена инжекторной системы существенно выше карбюраторной. Давайте рассмотрим, какие же преимущества имеет сие изобретение:
Расход топлива
Так как вся информация о работе двигателя (частота вращения коленвала, нагрузка, положение заслонки, количества кислорода, температура и др.) собирается компьютером, то это делает возможным точно дозировать количество топлива на все режимах работы двигателя, что позволяет существенно сократить расход топлива и эффективнее использовать ресурсы двигателя.
Повышение нагрузок
Так как мы освободили впускной тракт от посторонних присосов (оптимизировали впуск) и добились лучшего наполнения цилиндров топливной смесью то мы получаем больший крутящий момент, а в силу того что замеры расхода воздуха и топлива разделены мы получаем большую мощность (при тех же моментах как на карбюраторе) за уменьшения дросселирований.
Каким бы не был впрыск (многоточечным или одноточечным) он мгновенно реагирует на меняющиеся нагрузки.
- При многоточечном впрыске топливо подается в цилиндр непосредственно у впускного клапана, что практически предотвращает появлению топливной пленки;
- При одноточечном впрыске при движении топливной смеси в коллекторе впуска приходится считаться с топливной пленкой, ее образовании и испарениями при плавающих режимах работы двигателя. Современные же функции и системы с успехом справляются с этим фактором при подаче топливной смеси в камеру сгорания.
Холодный пуск и прогрев
В зависимости от температуры окружающего воздуха и температуры двигателя система управления работы двигателя точно дозирует подачу топлива на форсунки, что намного облегчает пуск и позволяет быстро набрать необходимые обороты холостого хода.
Помимо этого при прогреве автомобиля точность дозировки топлива обеспечивает равномерную работу двигателя и моментальную реакцию на изменение нагрузок при минимальных расходах топлива и оптимальных крутящих моментах.
Токсичность выхлопных газов
Данный параметр напрямую зависит от коэффициента избытка воздуха в топливовоздушной смеси. Для того что бы как можно меньшее количество вредных веществ попало в атмосферу необходимо обеспечить при приготовлении топливовоздушной смеси такое количество воздуха, которое позволяет сгореть топливу полностью при этом не уменьшая мощность двигателя, с чем прекрасно и справляются современные системы впрыска топлива обеспечивая требуемую точность.
Распыление топлива
В карбюраторных системах размер капель топливной смеси составляет 100…120 мкм, в инжекторных же системах 20…60 мкм.
Наполняемость камеры сгорания
Неравномерность заполнения камеры сгорания в карбюраторной топливной системе равна 12…17%, в инжекторной от 4 до 7%.
Принцип работы
Топливо при помощи бензонасоса находящегося в топливном баке (погружного типа) или около него (наружного типа) под давлением ( 5…6 атм) подается к высокомощному топливному фильтру, который так же может находиться как внутри насоса, так и на топливной магистрали.
Затем топливо попадает в топливную рампу где под давлением (2,6…3,0 атм) подается к форсункам. Излишки топлива отсекаются регулятором давления и сливаются обратно в бензобак, тем самым обеспечивая постоянное давление в топливной рампе. Ну а дальше дело электроники – компьютер поддет импульс на открытие форсунок в нужный момент, на определенное время, в зависимости от нагрузки на двигатель.
Как можем заметить, электрический бензонасос играет здесь не последнюю роль, его задачи:
- Обеспечение двигателя необходимым количеством топлива;
- Поддержание необходимого давления в топливной магистрали;
В отличие от насоса диафрагменного типа, применяющегося в карбюраторных системах и подающих топливо непосредственно при работе двигателя, электрический бензонасос должен создать давление в магистрали непосредственно перед запуском двигателя. Да и производительность с давлением, создаваемые диафрагменным насосом, ни как не могут полностью удовлетворить даже минимальные запросы инжекторной системы.
Это и обеспечивается в данной конструкции, где насос не зависим от двигателя, и приводится в действие электродвигателем постоянного тока, запитанным от аккумуляторной батареи подключаемым через реле (например, реле бензонасоса ваз 2110 инжектор).
Электрический бензонасос выполнен в едином корпусе: электрический двигатель + насосный узел. Этакий бензиновый бассейн для электронасосной станции получается.
Думаю, у вас уже возник здоровый вопрос — как можно совместить в одном месте электродвигатель и пожароопасную смесь? Страшно? Ведь электричество и жидкости (бензин тем более!) должны как минимум исключать друг друга, а тут еще и якорь с коллектором плещутся в бензине, да еще и умудряются вместо взрыва удивлять нас слаженной работой!
Все просто. Этот парадокс представляет собой всего две проблемы, которые инженера убили самым незатейливым способом:
- Несовместимость горючей жидкости и искрящейся электрической части.
Всем известно, что искра предвещает неслабый взрыв в данном случае. Только дело в том, что в жидкостях диэлектриках, то есть не проводящих электричество (а бензин им и является), искрение в принципе невозможно.
Тем более взрывоопасен не сам бензин, а его испарение, где пары и бензина должны находится в определенной концентрации (слишком обогащенную/обедненную смесь зажечь невозможно). Все вышеперечисленное позволяет объединять в одном месте казалось бы друг друга исключающие элементы.
Кстати, еще одно устройство, потенциальный детонатор – указатель уровня топлива. Но все-таки не один еще топливный бак не взорвался из-за него.
- Низкие смазывающие свойства бензина.
А вы знали что вязкость бензина уже при 20 °С в два раза меньше чем у воды? Как быть?
Данную проблему решили, пропустив бензин непосредственно через сам электродвигатель, что позволяет значительно охлаждать весь узел. К тому же данная конструкция позволила использовать подшипники скольжения, где смазкой является сама среда, в которой он работает (бензин), вместо подшипников скольжения. Ну а низкие смазочные свойства бензина инженера компенсировали высокоточным изготовлением деталей эклектического бензонасоса.
Инжекторные топливные системы встречаются как на современных двигателях (16, 24 клапана, система изменения фаз газораспределения и т. д.), так и на двигателях разработанных еще в прошлом веке (8 клапанов, система толкателей коромысел), но конструктивные особенности касающиеся бензонасоса неизменны.
Далее вашему вниманию предлагается пошаговая инструкция – фото отчет «Ваз 2110 замена бензонасоса своими руками».
«Первое-припервое» правило авто слесаря – отсоединяем минусовую клемму аккумуляторной батареи. Затем откидываем заднее сиденье и снимаем защитную крышку на бензобаке.
Признаки неисправности
Одним из основных признаков, по которым можно смело определить, что бензонасос следует заменить, является плохая тяга двигателя, при отсутствии других видимых причин. Со временем работы, топливный насос слабее прокачивает топливо, в результате чего, давление в системе падает, отсюда и плохая тяга двигателя.
Чтобы убедиться, что неисправен топливный насос, следует померить давление в топливной системе (рампе). Если давление слабое, значит причина либо бензонасос, либо обратный клапан, который отвечает за давление в системе.
Неисправный бензонасос может сильно гудеть, вы будите отчетливо слышать звук его работы. Это может быть еще одним признаком, характеризующим «умирающий» насос.