Wofür ist der Injektor im Auto zuständig? Einspritzventile: Aufbau und Wirkungsweise

Der Kraftstoffinjektor (TF) oder Injektor bezieht sich auf die Teile des Kraftstoffeinspritzsystems. Es steuert die Dosierung und Zufuhr von Kraft- und Schmierstoffen, anschließend das Einsprühen in den Brennraum und das Zusammenführen mit Luft zu einem Gemisch.

TF fungieren als die wichtigsten ausführenden Teile in Bezug auf das Einspritzsystem. Dank ihnen wird der Kraftstoff durch Versprühen in winzige Partikel zerteilt und gelangt in den Motor. Düsen für alle Arten von Motoren erfüllen den gleichen Zweck, unterscheiden sich jedoch im Aufbau und im Funktionsprinzip.

Dieser Produkttyp wird individuell für einen bestimmten Leistungsteiltyp hergestellt. Mit anderen Worten, es gibt kein universelles Modell dieses Geräts, daher ist es unmöglich, sie von einem Benzinmotor auf einen Dieselmotor umzustellen. Als Ausnahme können wir ein Beispiel für hydromechanische Modelle von BOSCH geben, die auf mechanischen Systemen installiert sind, die mit kontinuierlicher Einspritzung arbeiten. Sie sind als integraler Bestandteil des K-Jetronic-Systems für verschiedene Antriebsstränge weit verbreitet, obwohl sie mehrere Modifikationen aufweisen, die nicht miteinander verwandt sind.

Standort und Funktionsprinzip

Schematisch ist ein Injektor ein softwaregesteuertes Magnetventil. Es versorgt die Zylinder in der vorgeschriebenen Dosierung mit Kraftstoff und das eingebaute Einspritzsystem bestimmt die Art der verwendeten Produkte.

Kraftstoff wird dem Injektor unter Druck zugeführt. In diesem Fall sendet das Motorsteuergerät elektrische Impulse an den Injektor-Elektromagneten, die den Betrieb des Nadelventils aktivieren, das für den Zustand des Kanals (offen / geschlossen) verantwortlich ist. Die Menge des einströmenden Kraftstoffs wird durch die Dauer des eingehenden Impulses bestimmt, der sich auf die Zeit auswirkt, in der sich das Nadelventil im geöffneten Zustand befindet.

Die Position der Injektoren hängt von der spezifischen Art des Einspritzsystems ab:

Zentral - befindet sich vor der Drosselklappe im Ansaugkrümmer.

Verteilt - alle Zylinder entsprechen einer separaten Düse, die sich am Boden des Ansaugkrümmers befindet und Kraftstoff und Schmierstoffe einspritzt.

Direkt - Die Einspritzdüsen befinden sich oben an den Zylinderwänden und ermöglichen eine direkte Einspritzung in den Brennraum.

Einspritzdüsen für Benzinmotoren

Benzinmotoren sind mit folgenden Injektortypen ausgestattet:

Single-Point - Kraftstoffversorgung bis zur Drosselklappe.

Mehrpunkt - Mehrere Düsen vor den Rohrleitungen sind für die Versorgung der Zylinder mit Kraftstoffen und Schmiermitteln verantwortlich.

TF versorgt die Brennkammer des Kraftwerks mit Benzin, während die Konstruktion solcher Teile nicht trennbar ist und keine Reparatur vorsieht. Kostenmäßig sind sie günstiger als die bei Dieselmotoren verbauten.

Als Teil, der den normalen Betrieb des Kraftstoffsystems des Autos sicherstellt, versagen Injektoren häufig aufgrund der Verschmutzung der darauf befindlichen Filterelemente mit Verbrennungsprodukten. Solche Ablagerungen blockieren die Sprühkanäle, was den Betrieb des Schlüsselelements - des Nadelventils - stört und den Kraftstofffluss in die Brennkammer unterbricht.

Einspritzdüsen für Dieselmotoren

Der korrekte Betrieb des Kraftstoffsystems von Dieselmotoren wird durch zwei daran installierte Arten von Injektoren sichergestellt:

Elektromagnetisch, für dessen Betrieb ein spezielles Ventil verantwortlich ist, das das Heben und Senken der Nadel regelt.

Piezoelektrisch, hydraulisch angetrieben.

Die richtige Einstellung der Injektoren sowie deren Verschleiß beeinflusst den Betrieb des Dieselmotors, seine Leistung und den Kraftstoffverbrauch.

Der Autobesitzer kann eine Panne oder eine Fehlfunktion des Diesel-Injektors an einer Reihe von Anzeichen erkennen:

Der Kraftstoffverbrauch stieg bei normaler Traktion.

Das Auto will sich nicht bewegen und raucht.

Reinigungsmethoden für Injektoren

Um die obigen Probleme zu lösen, ist ein periodisches Spülen der Kraftstoffeinspritzdüsen erforderlich. Um Verunreinigungen zu beseitigen, wird eine Ultraschallreinigung verwendet, eine spezielle Flüssigkeit verwendet, das Verfahren manuell durchgeführt oder spezielle Additive hinzugefügt, um die Düsen zu reinigen, ohne den Motor zu demontieren.

Spülung in den Gastank gießen

Die einfachste und schonendste Art, verschmutzte Düsen zu reinigen. Das Funktionsprinzip der zugesetzten Zusammensetzung besteht darin, mit ihrer Hilfe bestehende Ablagerungen im Injektionssystem ständig aufzulösen sowie deren zukünftiges Auftreten teilweise zu verhindern.

Diese Technik ist gut für Neuwagen oder Autos mit geringer Laufleistung. In diesem Fall dient die Zugabe von Spülung zum Kraftstofftank als Prophylaxe, mit der Sie das Kraftwerk und das Kraftstoffsystem der Maschine sauber halten können. Für Autos mit starker Verschmutzung des Kraftstoffsystems ist diese Methode nicht geeignet und kann in einigen Fällen schädlich sein und die bestehenden Probleme verschlimmern. Bei starker Verschmutzung gelangen die weggespülten Ablagerungen in die Düsen und verstopfen diese zusätzlich.

Reinigung ohne Ausbau vom Motor

Das Spülen des TF ohne Demontage des Motors erfolgt durch den direkten Anschluss der Spüleinheit an den Motor. Auf diese Weise können Sie den angesammelten Schmutz auf den Injektoren und der Kraftstoffverteilerleiste waschen. Der Motor läuft eine halbe Stunde im Leerlauf, das Gemisch wird unter Druck zugeführt.

Dieses Verfahren wird bei stark verschlissenen Motoren nicht angewendet und ist auch nicht für Fahrzeuge mit eingebautem KE-Jetronik-System geeignet.

Reinigung mit Düsenausbau

Bei starker Verschmutzung wird der Motor an einem speziellen Stand demontiert, die Düsen ausgebaut und einzeln gereinigt. Solche Manipulationen ermöglichen es zusätzlich, das Vorhandensein von Fehlfunktionen im Betrieb der Injektoren bei deren anschließendem Austausch festzustellen.

Ultraschallreinigung

Die Reinigung der Düsen erfolgt bei bereits ausgebauten Teilen im Ultraschallbad. Die Option eignet sich für hartnäckige Verschmutzungen, die mit einem Reiniger nicht entfernt werden können.
Die Reinigung der Einspritzdüsen ohne Ausbau aus dem Motor kostet den Autobesitzer durchschnittlich 15-20 USD. Die Kosten für eine Diagnostik mit anschließender Reinigung für eine Düse im Ultraschall oder am Stand betragen ca. 4-6 USD. Umfassende Arbeiten zum Spülen und Ersetzen einzelner Teile ermöglichen einen ununterbrochenen Betrieb des Kraftstoffsystems für weitere sechs Monate und addieren 10-15.000 km. Kilometerstand.

Bei beiden Motoren werden Fehler in der/den Einspritzdüse(n) festgestellt. Im Schema der Vorrichtung des Stromversorgungssystems eines Einspritzmotors ist ein Injektor ein Element, das dafür verantwortlich ist, einen zerstäubten Teil des Kraftstoffs bei einem bestimmten Druck in den Brennraum einzuspritzen.

Genaue Dosierung, Dichtheit und rechtzeitige Betätigung der Einspritzdüse sorgen für einen stabilen und korrekten Betrieb des Motors in allen Betriebsarten. Wenn der Injektor "gießt" (überschüssigen Kraftstoff zu einem Zeitpunkt durchlässt, an dem seine Zufuhr nicht erforderlich ist), nimmt die Effizienz der Kraftstoffzerstäubung ab (die Form der Flamme wird gestört) und es treten andere Fehlfunktionen des Injektors auf, dann verliert er an Leistung und verbraucht viel von Kraftstoff usw.

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Weist auf mögliche Probleme mit dem Injektor hin

Wir stellen sofort fest, dass es viele Gründe für den instabilen Betrieb des Motors geben kann, von einer Verstopfung, einer Panne, einer gebrochenen Zündkerze oder einer defekten Spule bis hin zu Problemen mit usw. Daneben ist eines der Hauptanzeichen für eine Fehlfunktion der Injektoren sowie der Verbrauch von Benzin oder Diesel (je nach Motortyp), der deutlich ansteigt. Zu beachten ist auch der instabile Betrieb des Verbrennungsmotors im Leerlauf, ähnlich dem sogenannten "Triplett" des Motors.

Beim Autofahren ist eine ziemlich häufige Manifestation eines oder mehrerer Symptome gleichzeitig möglich:

• das Vorhandensein von Rucken, stark verlangsamte Reaktionen beim Drücken des Gaspedals;
• offensichtliche Fehler und Dynamikverlust beim Versuch, stark zu beschleunigen;
• das Auto kann während der Fahrt ruckeln, wenn das Gas losgelassen wird, sowie nach dem Ändern des Lastmodus am Motor;

Es ist hinzuzufügen, dass eine solche Störung sofort behoben werden muss, da Probleme mit dem Injektor nicht nur die Motor- und Getrieberessourcen, sondern auch die gesamte Verkehrssicherheit negativ beeinflussen. Bei einem Auto mit defekten Einspritzdüsen kann der Fahrer beim Überholen, bei steilen Anstiegen usw. ernsthafte Schwierigkeiten haben.

Selbsttest-Injektoren

Zunächst werden Automobilinjektoren in mehrere Typen unterteilt, von denen zwei Typen zu unterschiedlichen Zeiten weit verbreitet sind: mechanische Injektoren und elektromagnetische (elektromechanische) Injektoren.

Elektromagnetische Injektoren basieren auf einem speziellen Ventil, das den Kraftstoffinjektor unter dem Einfluss eines Motorsteuerimpulses öffnet und schließt. Mechanische Injektoren öffnen durch einen Anstieg des Kraftstoffdrucks im Injektor. Wir fügen hinzu, dass in modernen Autos oft elektromagnetische Geräte installiert sind.

Um die Düsen mit eigenen Händen zu überprüfen, ohne sie aus dem Auto zu entfernen, können Sie verschiedene Methoden verwenden. Die einfachste und kostengünstigste Möglichkeit, die Einspritzdüsen schnell zu überprüfen, ohne sie aus der Maschine zu entfernen, besteht darin, das vom Motor während des Betriebs abgegebene Geräusch zu analysieren.

Ein defekter Injektor kann durch das Geräusch des Motorlaufs mit dem Gehör festgestellt werden, wenn ein gedämpfter hochfrequenter Ton aus dem Zylinderblock ertönt. Dies zeigt an, dass der Injektor gereinigt werden muss oder eine Fehlfunktion der Injektoren vorliegt.

So überprüfen Sie die Stromversorgung der Injektoren

Diese Prüfung wird durchgeführt, wenn die Injektoren selbst in Ordnung sind, aber eine der Injektoren bei eingeschalteter Zündung nicht funktioniert.

• zur Diagnose wird der Block vom Injektor getrennt, danach müssen zwei Drähte angeschlossen werden;
• die anderen Enden der Drähte sind an den Kontakten des Injektors befestigt;
• dann müssen Sie die Zündung einschalten und das Vorhandensein oder Fehlen von Kraftstofflecks beheben.
• wenn der Kraftstoff fließt, weist dieses Symptom auf Probleme im Stromkreis hin.

Ein weiterer Diagnosetrick besteht darin, den Injektor mit einem Multimeter zu überprüfen. Mit dieser Methode können Sie den Widerstand an den Injektoren messen, ohne diese aus dem Motor zu entfernen.

1. Vor Beginn der Arbeiten ist es erforderlich, herauszufinden, welche Impedanz (Widerstand) die in einem bestimmten Auto installierten Injektoren haben. Tatsache ist, dass es Einspritzdüsen mit sowohl hohem als auch niedrigem Widerstand gibt.
2. Der nächste Schritt besteht darin, die Zündung auszuschalten und den Minuspol der Batterie zurückzusetzen.
3. Als nächstes müssen Sie den elektrischen Stecker am Injektor trennen. Dazu benötigen Sie einen Schraubendreher mit dünnem Ende, mit dem Sie den am Block befindlichen Spezialclip abbrechen müssen.
4. Nach dem Trennen des Steckers überführen wir das Multimeter in den gewünschten Betriebsmodus zur Widerstandsmessung (Ohmmeter), verbinden die Kontakte des Multimeters mit den entsprechenden Kontakten des Injektors um die Impedanz zu messen.
5. Der Widerstand zwischen dem äußersten und mittleren Kontakt des hochohmigen Injektors sollte zwischen 11-12 und 15-17 Ohm liegen. Wenn am Auto Injektoren mit niedrigem Widerstand verwendet werden, sollte die Anzeige 2 bis 5 Ohm betragen.

Bei offensichtlichen Abweichungen von den zulässigen Normen muss der Injektor zur Detaildiagnose aus dem Motor ausgebaut werden. Es ist auch möglich, den Injektor durch einen bekanntermaßen guten zu ersetzen, wonach die Motorleistung bewertet wird.

Umfassende Diagnose des Betriebs von Injektoren an der Rampe

Für eine solche Prüfung muss das Kraftstoffverteilerrohr zusammen mit den daran befestigten Einspritzdüsen vom Motor entfernt werden. Danach müssen Sie alle elektrischen Kontakte an der Rampe und den Injektoren anschließen, wenn diese vor dem Ausbau getrennt wurden. Außerdem muss der Minuspol der Batterie ausgetauscht werden.

1. Die Rampe muss im Motorraum so platziert werden, dass unter jede der Düsen ein Messbehälter mit einer Skala angebracht werden kann.
2. Es ist notwendig, die Kraftstoffversorgungsrohre an die Schiene anzuschließen und zusätzlich die Zuverlässigkeit ihrer Befestigung zu überprüfen.
3. Der nächste Schritt besteht darin, die Zündung einzuschalten, wonach der Motor mit dem Anlasser etwas durchgedreht werden muss. Dieser Vorgang wird am besten mit einem Assistenten durchgeführt.
4. Während der Assistent den Motor dreht, prüfen Sie die Effizienz aller Injektoren. Die Kraftstoffversorgung muss für alle Injektoren gleich sein.
5. Der letzte Schritt besteht darin, die Zündung auszuschalten und den Kraftstoffstand in den Tanks zu überprüfen. Der angezeigte Füllstand muss in jedem Behälter gleich sein.

Mehr oder weniger Kraftstoff in den Messbehältern weist auf einen defekten Injektor oder die Notwendigkeit hin, einen oder mehrere Injektoren zu reinigen. Wenn die Düse eine Unterfüllung aufweist, muss das Element gereinigt oder ersetzt werden. Ein Auslaufen von Kraftstoff nach dem Ausschalten der Zündung zeigt an, dass der Injektor "gießt" und seine Dichtigkeit verloren hat.

Neben der Selbstprüfung können Sie den Injektor-Diagnosedienst in einem Autoservice nutzen. Dieser Vorgang wird auf einem speziellen Prüfstand durchgeführt. Durch die Überprüfung der Düse auf der Werkbank können Sie nicht nur die Effizienz der Kraftstoffversorgung, sondern auch die Form des Brenners beim Kraftstoffspritzen genau bestimmen.

So reinigen Sie die Injektoren selbst, ohne sie aus dem Motor zu entfernen

Bei der Diagnose ist eine häufige Ursache für einen instabilen Motorbetrieb, dass die Einspritzdüsen verstopft sind. Es gibt mehrere Verfahren zum Reinigen von Düsen, unter denen mechanisch, Ultraschall oder Reinigung mit speziellen chemischen Zusammensetzungen verwendet werden können.

In einigen Fällen reicht das Befüllen des Kraftstofftanks mit einem speziellen Injektorreiniger-Additiv aus, um den Betrieb des gesamten Systems zu normalisieren. Es wird auch empfohlen, den Motor in regelmäßigen Abständen auf hohe Drehzahlen zu drehen und das Auto auf 110-130 km / h zu beschleunigen. auf geraden Wegabschnitten. In diesem Modus müssen Sie 10-20 Kilometer fahren. Der Langzeitbetrieb der Injektoren unter Last ermöglicht die Umsetzung der sogenannten Selbstreinigung.

Schließlich fügen wir hinzu, dass die oben genannten Reinigungsmethoden nur geringfügige Verunreinigungen entfernen können. Ein stark verstopfter Injektor muss mechanisch, unter Druck oder mit Ultraschall gereinigt werden. Zum Spülen der Düsen empfehlen Experten, den Injektor alle 30-40.000 gefahrenen Kilometer zu spülen.

Die Reinigung des Injektors sollte zur Prophylaxe und nicht nach Anzeichen einer Fehlfunktion erfolgen. Wird das Auto im Stadtfahrmodus mit Kraftstoff fragwürdiger Qualität betrieben, sollte das Intervall der vorbeugenden Maßnahmen entsprechend den individuellen Betriebsbedingungen verkürzt werden.

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Wann und warum Sie die Einspritzdüsen aus dem Motor ausbauen müssen. Entfernen von Injektoren an einem Benzin- und Dieselmotor: Merkmale des Demontageprozesses.

Das Einspritzventil ist der Hauptaktor in jedem Einspritzsystem. Seine Hauptaufgabe besteht darin, Kraftstoff in kleine Partikel an der richtigen Stelle in den Luftansaugtrakt oder direkt in die Motorzylinder zu sprühen. Einspritzdüsen für Benzin- und Dieselmotoren erfüllen die gleichen Funktionen, sind jedoch in Funktion und Design völlig unterschiedliche Geräte. In diesem Kapitel werden nur Einspritzdüsen für Benzinmotoren beschrieben.

INJEKTOREN: ALLGEMEIN

Benzin-Einspritzdüsen (FVB) werden hinsichtlich ihrer Bauart und der darin implementierten Art der Steuerung in hydromechanische, elektromagnetische, magnetoelektrische und elektrohydraulische unterteilt. In modernen Benzineinspritzsystemen werden hauptsächlich die ersten beiden Typen verwendet.

Je nach Verwendungszweck im Einspritzsystem starten und arbeiten die Injektoren. Arbeitsinjektoren werden in zwei Typen unterteilt: Zentralinjektoren für die Impulseinspritzung und Ventilinjektoren für die Kraftstoffeinspritzung mit Zylinderaufteilung. Es werden Arbeitsinjektoren entwickelt, um Benzin unter Hochdruck direkt in die Zylinder eines Verbrennungsmotors (ICE) einzuspritzen.

Es ist zu beachten, dass Benzineinspritzdüsen für jeden Motortyp individuell hergestellt werden, d.h. Einspritzdüsen sind nicht einheitlich und in der Regel nicht von einem Motortyp zum anderen austauschbar. Die Ausnahme bilden die universellen hydromechanischen Injektoren von BOSCH für mechanische Benzin-Dauereinspritzsysteme, die als Teil des K-Jetronic-Systems bei verschiedenen Motoren weit verbreitet waren. Aber auch diese Düsen haben mehrere nicht austauschbare Modifikationen.

Fast alle Benzineinspritzdüsen enthalten einen feinmaschigen Filter zur Feinreinigung des Kraftstoffs im Inneren des Gehäuses, der häufig die Ursache für Fehlfunktionen der Einspritzdüsen ist. Es ist möglich, den normalen Betrieb eines Injektors mit einem verschmutzten Filter wiederherzustellen, indem das gesamte Einspritzsystem zwangsweise mit einem speziellen Mehrkomponentenlösungsmittel gespült wird, das dem Motorkraftstoff (Benzin) zugesetzt wird, und der Motor 30-40 Minuten lang im Leerlauf bleibt. Hierfür werden derzeit spezielle Spüleinheiten und ein Lösungsmittel verkauft. Das Spülen des Injektors außerhalb des Motors durch "Einweichen" in Aceton oder Einblasen von Luft ist nicht wirksam.

Es ist auch zu beachten, dass moderne Benzineinspritzdüsen nicht zusammenlegbar sind und nicht mit Demontage für Teile repariert werden können.

HYDROMECHANISCHE DÜSEN

Hydromechanische Düsen (GM-Düsen) sind offene und geschlossene Typen. Der erste Typ von GM-Injektoren sind Jet-Injektoren und wird in modernen Benzineinspritzsystemen nicht verwendet. Geschlossene GM-Injektoren sind für den Einsatz in mechanischen Systemen zur kontinuierlichen Kraftstoffeinspritzung, die über die Zylinder verteilt ist, bei Benzin-Verbrennungsmotoren bestimmt. Diese Injektoren werden nicht elektrisch gesteuert. Sie öffnen sich unter Benzindruck und schließen mit einer Rückholfeder. Der Benzindruck, bei dem ein geschlossener Injektor öffnet, wird als anfänglicher Arbeitsdruck (NWP) des Injektors bezeichnet und als Рфн bezeichnet. Geschlossene GM-Injektoren werden für jeden Zylinder separat in den Vorventilzonen des Ansaugkrümmers installiert.

Geschlossene Injektoren können sich konstruktionsbedingt in der Ausführung des Absperrventils und in der Befestigungsart im Gussgehäuse des Saugrohrs unterscheiden. Geschlossene Düsen werden nach der Art der Absperrvorrichtung in Düsen mit Kugel-, Teller- und Stiftventil unterteilt; durch das Befestigungsverfahren - in Steck- und Gewinde.

Geschlossene GM-Injektoren nehmen nicht an der Kraftstoffzumessung teil. Ihre Hauptfunktion besteht darin, Benzin auf die heißen Einlassventile des Motors zu sprühen. Gleichzeitig gehen die zerstäubten Benzinpartikel in einen Dampfzustand über und das Einlassventil wird gekühlt. Damit der Benzinstrahl nicht mit den Wänden der Vorventilzone des Ansaugkrümmers in Berührung kommt, wird Benzin mit einer Öffnung in einem Winkel von nicht mehr als 35e versprüht und die Düse in Bezug auf das Ventil entsprechend eingebaut zu einer streng vorgegebenen Geometrie.

Die Kraftstoffdosierung in einem mechanischen Einspritzsystem erfolgt durch Änderung des Benzindrucks an einer ständig geöffneten Spritzdüse des Injektors. In diesem Fall wird der Kopfdruck durch den Druck außerhalb der Düse - im Differenzventil des Dosierverteilers der mechanischen Einspritzanlage - gebildet.

Damit sich das Einspritzventil vom geschlossenen Typ im "offenen" Zustand befindet, muss der Benzindruck im Ventilhohlraum 6 die ganze Zeit etwas höher sein als die Kraft Pp der Rückstellfeder 10 (Pfn > P“).

Dies wird erreicht, indem im System (in der Kraftstoffzuleitung zum Dosierverteiler) ein ausreichend hoher (mindestens 6 bar) Arbeitsdruck Ps (RDS) eingestellt und der RDS konstant gehalten wird.

DIE HAUPTPARAMETER DER GESCHLOSSENEN DÜSE SIND FÜNF ANZEIGEN.

1. Anfänglicher Arbeitsdruck Рфн (НРД) der Düse unmittelbar nach der Montage im Werk (Öffnungsdruck der neuen Düse). NSD für geschlossene Injektoren verschiedener Modifikationen liegt im Bereich von 2,7 ... 5,2 kg / cm2. Bei neuen Injektoren aus dem gleichen Standardgrößenbereich darf der NSD um nicht mehr als ± 20 % abweichen. Bei der Auswahl eines Injektorsatzes für den Motor sollte die NRP-Differenz ± 4 % nicht überschreiten. Zum Verkauf (als Ersatzteile) kommen Injektoren mit dem gleichen NSD im Paket. Das Ersetzen unvollständiger Injektoren kann zu einer Fehlfunktion des Motors führen.

2. Der minimale Arbeitsdruck Рф т | „(МРД) des Injektors nach seinem Einlaufen in den Motor (nach 5000 km Lauf). Dieser Druck wird 15 ... 20 % niedriger als das NRP der neuen Düse und stabilisiert sich (bei 5 Jahren Normalbetrieb ändert er sich um nicht mehr als 5 %).

3. Arbeitsdruck Рф der Düse nach dem Einlaufen. Dies ist der Druck im inneren Hohlraum des Injektors, der sich während des Motorbetriebs vom minimalen Arbeitsdruck Pf min (MWP) auf den maximalen Arbeitsdruck Ps max (RDS) im mechanischen Einspritzsystem ändert.

4. Abschaltdruck des Injektors P0 (DOT). Dieser Druck, unter dem die Düse sicher geschlossen ist, wird manchmal als Ablassdruck bezeichnet). Der Abschaltdruck ist immer 1,0 ... 1,5 kg / cm2 kleiner als Рф min, jedoch etwas mehr als der Restdruck Wachstum im Einspritzsystem unmittelbar nach dem Abstellen des Motors.

5. Produktivität des Pf-Injektors. Dies ist die Benzinmenge, die durch eine ständig geöffnete Düse pro Zeiteinheit bei einem bestimmten Betriebsdruck Pf in den Düsenhohlraum gesprüht wird. Normalerweise wird Pf einer geschlossenen Düse auf zwei Extremwerte des Arbeitsdrucks eingestellt: Pf min und Ps max. Diese beiden Werte entsprechen zwei Motorbetriebsmodi: Рф m, n - Leerlauf, Ps m8K - Volllast. Produktivität Pf wird in cm3/min oder in g/s eingestellt. Für die geschlossenen Injektoren des 5-Zylinder-Verbrennungsmotors des AUDI-1O0-Autos (2,2 l, 140 l / s) betragen die Leistungsindikatoren beispielsweise 30 bzw. 90 cm3 / min (bei der Arbeit im K -Jetronic-System).

Ausgefallene geschlossene Injektoren können nicht repariert werden, können aber wie alle anderen als Teil des Einspritzsystems bei laufendem Motor "gespült" werden.

ELEKTROMAGNETISCHE DÜSEN

Elektromagnetische Injektoren werden in modernen Benzineinspritzsystemen als Ventilarbeits- und Startinjektoren (für elektronisch gesteuerte verteilte Einspritzsysteme) sowie als zentrale Einspritzdüsen (in Einzeleinspritzsystemen) verwendet. Die Zentraldüse ist die gebräuchlichste Bauform für Benzineinspritzsysteme der „Mono“-Gruppe.

Moderne EM-Injektoren sind in der Lage, mit einem Duty-Cycle * S = 0,5 zuverlässig zu arbeiten und gleichzeitig stabil (regelbar) den geöffneten Zustand für 2 ... 2,5 ms zu halten. Die Streuung dieses Parameters in einem bestimmten Standardgrößenbereich von Düsen beträgt nicht mehr als ± 5 %. Die Frequenz der Hin- und Herbewegung der beweglichen Stange des Düsenelektromagneten in 200 ... 250 s-1 entspricht einer solchen Betriebsgeschwindigkeit des EM-Injektors. Dies ist die Grenze, die für diese Art von elektrisch gesteuerten Injektoren möglich ist.

Bei Verwendung von EM-Injektoren als Ventil kann der Arbeitsdruck Ps im Einspritzsystem von 6,5 bar (bei mechanischen Systemen) auf 4,8 ... 5 bar reduziert werden, was die Zuverlässigkeit der elektrischen Kraftstoffpumpe erhöht und die Wahrscheinlichkeit von Kraftstoffleckagen verringert in den Benzindichtungen gistrals.

Durch die elektronische Steuerung der Injektoren wird die Dosiergenauigkeit des eingespritzten Benzins deutlich erhöht. Dies wird möglich, weil der Druck im Inneren des EM-Injektors konstant gehalten wird und die eingespritzte Kraftstoffmenge nur durch die Offenzeit des Injektors bestimmt wird.

DIE HAUPTPARAMETER DES EM-INJEKTORS SIND:

1. Konstanter Betriebsdruck im Düsenhohlraum (CPP) gleich dem Betriebsdruck Ps des Systems, ausgedrückt in bar.

2. Produktivität der Düse (Durchsatzkapazität IM OFFENEN ZUSTAND - in CM3 / MIN oder in g / s bei einem gegebenen Ps RDS).

3. Mindestspannung des zuverlässigen Betriebs des Injektors (konstante Spannung in Volt).

4. Die minimale Zeit der zyklischen Kraftstoffzufuhr (die minimale zuverlässig gesteuerte Zeit der Dauer des offenen Zustands des Injektors - in ms).

5. Innenwiderstand Нф des Injektors (Widerstand der Magnetspule - in Ohm).

Auf dem Düsenkörper ist ein digitaler Code eingeprägt, mit dem alle oben genannten Parameter im Referenzkatalog ermittelt werden können. Das Markenzeichen oder der Name des Herstellers ist auch auf dem Gehäuse eingeprägt.

Der ohmsche Innenwiderstand Нф des Injektors ist gesondert zu erwähnen. Wird die Magnetspule mit einem Kupferdraht bewickelt, ist es unmöglich, einen Hf-Wert von mehr als 2 ... 3 Ohm zu erreichen (die Forderung nach Minimierung der Induktivität Ls der Spule wird gestellt). In diesem Fall wird zur Begrenzung des Betriebsstromes 1ph ein zusätzlicher Widerstand in Reihe mit der Magnetspule geschaltet. Außerdem wird ein Wickeldraht mit hohem spezifischen Widerstand verwendet (für die Magnetspule), wodurch der Einbau zusätzlicher Widerstände entfällt. In jedem Fall sollte der durchschnittliche Gesamtsteuerstrom für alle Injektoren (oder eine Gruppe von Injektoren) der Einspritzung am Motor gleichzeitig 3 ... 5 A nicht überschreiten.

In einigen Fällen wird bei Mehrzylindermotoren eine "Gruppen"-Injektorsteuerung verwendet. Dabei werden die Injektoren zu Gruppen zusammengefasst und jede Gruppe wird von einer separaten Elektronikeinheit gesteuert. Am effektivsten ist jedoch das Benzineinspritzsystem, bei dem jedes Arbeitsventil EM-Injektor unabhängig von den anderen gesteuert wird (sequentielle synchronisierte gepulste Benzineinspritzung, die über die Zylinder verteilt wird und von einer Mehrkanal-Einspritz-ECU gesteuert wird).

Nach der Art des Sperrventils werden EM-Injektoren wie hydromechanische Injektoren in drei Typen unterteilt:

Düsen mit Kugelkegelprofil:

Nadelventildüsen (mit Konus oder Nadelstopfen):

Tellerventildüsen (Flach- oder Tellerventil).

Die Injektoren sind mit einem elektrischen Innenwiderstand von 2,4 Ohm erhältlich: 12,5 Ohm; 16 Ohm. Ein niedriger Widerstand ist mit der Verwendung eines Kupferwicklungsdrahtes und mit der Notwendigkeit verbunden, einen kleinen Wert der Induktivität L des Solenoids zu haben, der direkt von der Windungszahl Wc der Solenoidwicklung abhängt.

Der niedrige Widerstand des Injektors wird durch einen zusätzlichen Widerstand von 6 ... 8 Ohm erhöht, der den Rüttelstrom reduziert. Die Wicklungen des hochohmigen Injektors bestehen aus hochohmigem Draht (z. B. Messing), was ein niedriges L und hohes R ermöglicht.

Entsprechend der Einspritzleistung P werden die Injektoren je nach Typ und Leistung der Motoren ausgewählt, an denen diese Injektoren verbaut sind. Die Leistung des Injektors wird unter dem Betriebsdruck des Systems als die Menge an Benzin in Kv bestimmt, die pro Zeiteinheit t durch den Injektor geflossen ist, wenn dieser ständig geöffnet ist.

ELEKTROMAGNETISCHE STARTDÜSEN

Zu elektromagnetischen Injektoren zählen auch magnetgesteuerte Anfahrhydraulikventile, die sich vom Funktionsprinzip her kaum von EM-Injektoren unterscheiden. Aus diesem Grund werden Starthydraulikventile oft als Startdüsen bezeichnet.

Der Hauptzweck des Startinjektors (PS-Injektor) besteht darin, bei einem Motorkaltstart in einem mechanischen kontinuierlichen Mehrpunkteinspritzsystem zu arbeiten. Manchmal wird der PS-Injektor als Nachbrenner verwendet, wie eine Beschleunigerpumpe in einem Vergaser oder als Vorrichtung zum Starten eines überhitzten Turbomotors. Die Startdüse wird auch in einigen Einspritzsystemen der „L“-Gruppe verwendet. In jedem Fall arbeitet der PS-Injektor direkt aus dem Bordnetz des Fahrzeugs und ist über ein spezielles elektronisches Steuerrelais indirekt mit der elektronischen Motorsteuerung verbunden.

Die Anforderungen an eine hohe Ansprechgeschwindigkeit werden an PS-Injektoren nicht gestellt, was die Auslegung seiner Komponenten stark vereinfacht. Also die Masse des Elektromagnetankers, der (der Anker) auch ein Sperrelement des Einspritzventils ist, die Windungszahl der Elektromagnetspule, der Querschnitt der Spritzdüse, die Elastizität der Rückstellfeder - all das ist deutlich erhöht im Vergleich zum Arbeitsventil EM-Injektor.

GESCHLOSSENE DÜSE MIT PLUNGERPUMPE

Es wird daran geforscht, grundlegend neue Wege der Benzineinspritzung mittels Injektoren zu finden. Getestet wurden sogenannte magnetoelektrische Injektoren, die sich durch hohe Geschwindigkeit (0,5 ms) auszeichnen, da sie mit erzwungener hochfrequenter (bis 1000 s "1) Umschaltung der Polarität des Magnetfeldes in der Magnetspule arbeiten.

Als vielversprechend gelten auch geschlossene Düsen mit zusätzlicher elektromagnetischer Steuerung (elektrohydraulisch).

Otto-Einspritzsysteme der Gruppe „D“ (Einspritzung in den Brennraum) verwenden eine geschlossene Pumpe-Düse-Einheit mit Hochdruck-Plungerpumpe, die von der Nockenwelle angetrieben wird.

Die Pumpe-Düse-Einheit ist mit einem Ablaufkanal mit einem schnellwirkenden elektrohydraulischen Ventil ausgestattet. Die Kombination – eine Plungerpumpe, eine geschlossene hydromechanische Düse, ein elektronisch gesteuerter Ablaufkanal – ermöglicht die Umsetzung der sogenannten „geschichteten Benzineinspritzung“ direkt in den Brennraum des Verbrennungsmotors. Dies führt zu erheblichen Kraftstoffeinsparungen durch den Motorbetrieb mit sehr mageren TV-Gemischen (a = 2,0) und erhöht auch eine Reihe seiner Leistungsindikatoren.

Bei der Schichteinspritzung wird die zyklische Benzinzufuhr durch die Druckregelung im Arbeitsraum der Pumpe-Düse-Einheit (unter dem Kolben) kontinuierlich zeitlich differenziert. Der Druck wird durch ein elektrisch gesteuertes Hydraulikventil im Ablaufkanal reguliert. Die Essenz der geschichteten Kraftstoffeinspritzung besteht darin, sie in getrennten, streng dosierten Portionen zuzuführen. Es stellt sich so heraus: In einem Einspritzzyklus wird Benzin nicht in einem kontinuierlichen homogenen Strom direkt in den Zylinder geleitet, sondern in mehreren Teilen, von denen jeder seinen "eigenen" Luftüberschusskoeffizienten a bildet.

Im Volumen des Zylinders bildet sich aus dem TV-Gemisch unterschiedlicher Konzentration ein "schichtweiser Kuchen". Der Vorteil der geschichteten Benzineinspritzung besteht darin, dass im ersten Zündzeitpunkt ein normales (stöchiometrisches) TV-Gemisch mit a = 1 in den Bereich der Mittelelektrode der Zündkerze geleitet wird, der sich leicht entzündet. Außerdem wird die Verbrennung des Kraftstoffs im sehr mageren TV-Gemisch (a = 2,0) durch das im ersten Zündzeitpunkt entstehende "offene Feuer" unterstützt. Ein Benzineinspritzsystem mit Pumpe-Düse-Einspritzdüsen hat jedoch zwei wesentliche Nachteile: Es enthält teure und sehr komplexe mechanische Vorrichtungen und trägt auch dazu bei, dass in den Motorabgasen erhebliche Mengen an Stickoxiden (NOX) auftreten, die äußerst schwer zu entfernen sind Steuerung. Dennoch wird das System von TOYOTA für TD4-Motoren von Pkw produziert.

Bei einer Kraftstoffeinspritzung saugt Ihr Motor trotzdem an, aber anstatt sich nur auf die angesaugte Kraftstoffmenge zu verlassen, schießt die Kraftstoffeinspritzung genau die richtige Menge Kraftstoff in den Brennraum. Kraftstoffeinspritzsysteme haben bereits mehrere Evolutionsstufen durchlaufen, Elektronik kam hinzu - das war vielleicht der größte Schritt in der Entwicklung dieses Systems. Aber die Idee solcher Systeme bleibt die gleiche: Ein elektrisch angesteuertes Ventil (Injektor) spritzt eine dosierte Menge Kraftstoff in den Motor. Tatsächlich liegt der Hauptunterschied zwischen dem Vergaser und dem Injektor genau in der elektronischen Steuerung der ECU - es ist der Bordcomputer, der genau die richtige Menge Kraftstoff in den Brennraum des Motors liefert.

Werfen wir einen Blick auf die Funktionsweise des Kraftstoffeinspritzsystems und insbesondere des Injektors.

So sieht die Einspritzanlage aus

Wenn das Herz eines Autos sein Motor ist, dann ist sein Gehirn das Motorsteuergerät (ECU). Es optimiert die Motorleistung mithilfe von Sensoren, um zu entscheiden, wie einige der Antriebe im Motor gesteuert werden. Der Computer übernimmt zunächst 4 Hauptaufgaben:

1. regelt das Kraftstoffgemisch,
2. regelt die Leerlaufdrehzahl,
3. ist verantwortlich für den Zündzeitpunkt,
4. steuert die Ventilsteuerung.

Bevor wir darüber sprechen, wie das Steuergerät seine Aufgaben erfüllt, sprechen wir über das Wichtigste - verfolgen wir den Weg des Benzins vom Benzintank zum Motor - dies ist die Arbeit des Kraftstoffeinspritzsystems. Nachdem ein Tropfen Benzin die Wände des Gastanks verlassen hat, wird es zunächst von einer elektrischen Kraftstoffpumpe in den Motor gesaugt. Eine elektrische Kraftstoffpumpe besteht in der Regel aus einer Pumpe selbst sowie einem Filter und einer Transfervorrichtung.

Der Kraftstoffdruckregler am Ende des unterdruckgespeisten Kraftstoffverteilers sorgt dafür, dass der Kraftstoffdruck gegenüber dem Saugdruck konstant ist. Bei einem Benzinmotor liegt der Kraftstoffdruck typischerweise in der Größenordnung von 2–3,5 Atmosphären (200–350 kPa, 35–50 PSI (psi)). Die Einspritzdüsen sind mit dem Motor verbunden, ihre Ventile bleiben jedoch geschlossen, bis die ECU die Kraftstoffzufuhr zu den Zylindern zulässt.

Aber was passiert, wenn der Motor Kraftstoff braucht? Hier kommt der Injektor ins Spiel. Normalerweise haben Injektoren zwei Kontakte: Ein Anschluss ist über das Zündrelais mit der Batterie verbunden und der andere Kontakt geht zur ECU. Die ECU sendet pulsierende Signale an den Injektor. Durch den Magneten, dem solche pulsierenden Signale zugeführt werden, öffnet das Einspritzventil, und seiner Düse wird eine gewisse Kraftstoffmenge zugeführt. Da der Injektor einen sehr hohen Druck hat (wie oben gezeigt), leitet das offene Ventil Kraftstoff mit hoher Geschwindigkeit in die Injektordüse. Die Dauer, mit der das Einspritzventil geöffnet ist, beeinflusst, wie viel Kraftstoff dem Zylinder zugeführt wird, und diese Dauer hängt dementsprechend von der Impulsbreite ab (dh davon, wie lange die ECU ein Signal an die Einspritzdüse sendet).

Beim Öffnen des Ventils befördert das Einspritzventil Kraftstoff durch die Spritzdüse, die den flüssigen Kraftstoff direkt in den Zylinder zerstäubt. Ein solches System heißt Direkteinspritzsystem... Der zerstäubte Kraftstoff darf jedoch nicht direkt den Zylindern zugeführt werden, sondern zunächst den Saugrohren.

Wie funktioniert der Injektor?

Aber wie bestimmt die ECU, wie viel Kraftstoff dem Motor zu einem bestimmten Zeitpunkt zugeführt werden soll? Wenn der Fahrer das Gaspedal betätigt, öffnet er tatsächlich die Drosselklappe um den Betrag des Pedaldrucks, durch die dem Motor Luft zugeführt wird. Somit können wir das Gaspedal getrost als "Luftregler" zum Motor bezeichnen. Der Computer des Autos wird also unter anderem vom Drosselklappenöffnungswert geleitet, ist aber nicht auf diese Anzeige beschränkt - er liest Informationen von vielen Sensoren und lasst uns alle herausfinden!

Luftmassenmesser

Das Wichtigste zuerst: Der Luftmassenmesser (MAF) erkennt, wie viel Luft in das Drosselklappengehäuse eindringt und sendet diese Informationen an die ECU. Die ECU verwendet diese Informationen, um zu entscheiden, wie viel Kraftstoff in die Zylinder eingespritzt werden muss, um das Gemisch in perfekten Proportionen zu halten.

Drosselklappensensor

Der Computer verwendet diesen Sensor ständig, um die Drosselklappenstellung zu überprüfen und so zu wissen, wie viel Luft durch den Lufteinlass strömt, um den an die Einspritzdüsen gesendeten Impuls zu regulieren und sicherzustellen, dass die richtige Kraftstoffmenge in das System gelangt.

Sauerstoffsensor

Darüber hinaus ermittelt die ECU mithilfe eines O2-Sensors, wie viel Sauerstoff sich im Abgas des Fahrzeugs befindet. Der Sauerstoffgehalt im Abgas gibt Aufschluss darüber, wie gut der Kraftstoff verbrennt. Mit den zugehörigen Daten von zwei Sensoren: Sauerstoff und Luftmassenstrom, überwacht das Steuergerät auch die Sättigung des Kraftstoff-Luft-Gemischs, das dem Brennraum der Motorzylinder zugeführt wird.

Kurbelwellenpositionssensor

Dies ist vielleicht der Hauptsensor des Kraftstoffeinspritzsystems - von ihm erfährt die ECU die Anzahl der Motorumdrehungen zu einem bestimmten Zeitpunkt und passt die zugeführte Kraftstoffmenge abhängig von der Drehzahl und natürlich der Position an des Gaspedals.

Dies sind drei Hauptsensoren, die die Kraftstoffmenge, die dem Injektor und anschließend dem Motor zugeführt wird, direkt und dynamisch beeinflussen. Es gibt aber auch eine Reihe von Sensoren:

• Der Spannungssensor im Stromnetz der Maschine wird benötigt, damit die ECU erkennt, wie entladen die Batterie ist und ob die Ladegeschwindigkeit erhöht werden muss.
• Kühlmitteltemperatursensor - Die ECU fährt hoch, wenn der Motor kalt ist und umgekehrt, wenn der Motor warm ist.