Conceptual, motoarele cu ardere internă - benzina și motorina sunt aproape identice, dar există o serie de trăsături distinctive între ele. Una dintre principalele este cursul diferit al proceselor de ardere în cilindri. La un motor diesel, combustibilul se aprinde din cauza expunerii la temperaturi și presiuni ridicate. Dar pentru aceasta este necesar ca motorina să fie alimentată direct în camerele de ardere, nu numai la un moment strict definit, ci și sub presiune ridicată. Iar acest lucru este asigurat de sistemele de injecție ale motoarelor diesel.
Strângerea constantă a standardelor de mediu, încercările de a obține o putere mai mare cu costuri mai mici de combustibil oferă apariția unor soluții de proiectare din ce în ce mai mari.
Principiul de funcționare pentru toate tipurile de injecție diesel existente este identic. Principalele elemente de putere sunt o pompă de combustibil de înaltă presiune (pompă de injecție) și un injector. Sarcina primei componente este injectarea motorinei, datorită căreia presiunea din sistem crește semnificativ. Duza, pe de altă parte, furnizează combustibil (în stare comprimată) camerelor de ardere, în timp ce îl pulverizează pentru a asigura o formare mai bună a amestecului.
Trebuie remarcat faptul că presiunea combustibilului afectează în mod direct calitatea combustiei amestecului. Cu cât este mai mare, cu atât arde mai bine motorina, oferind mai multă putere și mai puțini poluanți în gazele de eșapament. Și pentru a obține indicatori de presiune mai mari, au fost utilizate o varietate de soluții de proiectare, care au dus la apariția diferitelor tipuri de sisteme de alimentare cu motorină. Mai mult, toate modificările au vizat doar aceste două elemente - pompa de combustibil de înaltă presiune și injectoare. Restul componentelor - rezervorul, conductele de combustibil, elementele de filtrare, de fapt, sunt identice în toate formele disponibile.
Tipuri de sisteme de alimentare cu motorină
Centralele diesel pot fi echipate cu un sistem de injecție:
- cu pompă de înaltă presiune în linie;
- cu pompe de tip distribuție;
- tip baterie (Common Rail).
Cu pompă în linie
Pompă de injecție în linie pentru 8 duze
Inițial, acest sistem era complet mecanic, dar după aceea au început să fie utilizate elemente electromecanice în proiectarea acestuia (pentru regulatoare pentru schimbarea alimentării ciclului de combustibil diesel).
Principala caracteristică a acestui sistem este pompa. În el, perechile de piston (elemente de precizie care creează presiune) își serveau fiecare duza (numărul lor corespundea numărului de duze). Mai mult, aceste perechi au fost plasate la rând, de unde și numele.
Avantajele unui sistem de pompare în linie includ:
- Fiabilitatea construcției. Pompa avea un sistem de lubrifiere, care asigura unității o resursă lungă;
- Sensibilitate scăzută la puritatea combustibilului;
- Simplitate comparativă și întreținere ridicată;
- Resursă pompă lungă;
- Posibilitatea funcționării motorului în cazul defectării unei secțiuni sau a unei duze.
Dar dezavantajele unui astfel de sistem sunt mai semnificative, ceea ce a dus la abandonarea treptată a acestuia și la preferința pentru altele mai moderne. Aspectele negative ale unei astfel de injecții sunt:
- Viteza redusă și precizia dozelor de combustibil. Proiectarea mecanică pur și simplu nu poate oferi acest lucru;
- Presiune relativ scăzută generată;
- Sarcina pompei de combustibil de înaltă presiune include nu numai crearea presiunii combustibilului, ci și reglarea alimentării ciclului și a momentului injecției;
- Presiunea generată depinde direct de viteza arborelui cotit;
- Dimensiuni și greutate mari ale pompei.
Aceste neajunsuri și, în primul rând, presiunea scăzută generată, au dus la abandonarea acestui sistem, deoarece pur și simplu a încetat să se încadreze în standardele de mediu.
Pompa distribuită
Pompa de combustibil de înaltă presiune cu injecție distribuită a devenit următoarea etapă în dezvoltarea sistemelor de alimentare pentru unitățile diesel.
Inițial, un astfel de sistem era, de asemenea, mecanic și diferea de cel descris mai sus doar în proiectarea pompei. Dar, în timp, un dispozitiv electronic de control a fost adăugat dispozitivului ei, care a îmbunătățit procesul de ajustare a injecției, care a avut un efect pozitiv asupra indicatorilor de eficiență ai motorului. Pentru o anumită perioadă, un astfel de sistem se încadrează în standardele de mediu.
Particularitatea acestui tip de injecție s-a rezumat la faptul că proiectanții au abandonat utilizarea unei pompe cu mai multe secțiuni. În pompa de injecție, a început să fie utilizată o singură pereche de piston, servind toate duzele disponibile, al căror număr variază de la 2 la 6. Pentru a asigura alimentarea cu combustibil a tuturor duzelor, pistonul face nu numai mișcări de translație, ci și cele rotaționale, care asigură distribuția motorinei.
Pompă de injecție cu pompă distribuită
Calitățile pozitive ale acestor sisteme au inclus:
- Dimensiuni generale și greutate mici ale pompei;
- Cei mai buni indicatori pentru eficiența consumului de combustibil;
- Utilizarea controlului electronic a îmbunătățit performanța sistemului.
Dezavantajele unui sistem cu pompă distribuită includ:
- Resursă mică a perechii de piston;
- Componentele sunt lubrifiate cu combustibil;
- Versatilitatea pompei (pe lângă crearea de presiune, este controlată și de alimentare și de momentul injecției);
- Dacă pompa cedează, sistemul nu mai funcționează;
- Sensibilitate în aer;
- Dependența presiunii de turația motorului.
Acest tip de injecție este utilizat pe scară largă în autoturisme și vehicule comerciale mici.
Injectoare de unitate
Particularitatea acestui sistem constă în faptul că duza și perechea de piston sunt combinate într-o singură structură. Secțiunea acestei unități de combustibil este condusă de arborele cu came.
Este de remarcat faptul că un astfel de sistem poate fi fie complet mecanic (injecția este controlată de o șină și regulatoare), fie electronic (sunt utilizate electrovalve).
Duza pompei
Un fel de acest tip de injecție este utilizarea pompelor individuale. Adică, pentru fiecare injector, este prevăzută propria secțiune, care este acționată de arborele cu came. Secțiunea poate fi amplasată direct în chiulasă sau poate fi plasată într-o carcasă separată. Acest design utilizează duze hidraulice convenționale (adică un sistem mecanic). Spre deosebire de injecția cu o pompă de combustibil de înaltă presiune, liniile de înaltă presiune sunt foarte scurte, ceea ce a făcut posibilă creșterea semnificativă a presiunii. Dar acest design nu a primit prea multă distribuție.
Calitățile pozitive ale injectoarelor unității de alimentare includ:
- Indicatori semnificativi ai presiunii create (cel mai mare dintre toate tipurile de injecție utilizate);
- Consum redus de metal al structurii;
- Precizia dozei și implementarea injecției multiple (în duze cu electrovalve);
- Posibilitatea funcționării motorului în cazul defectării unuia dintre injectoare;
- Înlocuirea unui element deteriorat nu este dificilă.
Dar există și dezavantaje în acest tip de injecție, inclusiv:
- Injectoare de pompă nereparabile (în caz de avarie, este necesară înlocuirea acestora);
- Sensibilitate ridicată la calitatea combustibilului;
- Presiunea generată depinde de turația motorului.
Injectoarele-pompă sunt utilizate pe scară largă în transportul comercial și de marfă, iar această tehnologie a fost folosită și de unii producători de automobile. În zilele noastre nu este utilizat foarte des datorită costului ridicat al întreținerii.
Common rail
Până în prezent, este cel mai perfect din punct de vedere al eficienței. De asemenea, respectă pe deplin cele mai noi standarde de mediu. „Avantaje” suplimentare includ aplicabilitatea sa la orice motoare diesel, de la autoturisme la nave maritime.
Sistem de injecție Common Rail
Particularitatea sa constă în faptul că versatilitatea pompei de injecție nu este necesară, iar sarcina sa este doar de a crește presiunea și nu pentru fiecare duză separat, ci o conductă comună (șina de alimentare), iar din aceasta este furnizat combustibil diesel la duze.
În același timp, conductele de combustibil dintre pompă, șină și injectoare au o lungime relativ mică, ceea ce a făcut posibilă creșterea presiunii generate.
Controlul lucrărilor în acest sistem este realizat de o unitate electronică, care a crescut semnificativ precizia dozării și viteza sistemului.
Calități pozitive ale Common Rail:
- Precizie de dozare ridicată și utilizarea injecției multi-mod;
- Fiabilitatea pompei de injecție;
- Nu există dependență de valoarea presiunii de turația motorului.
Calitățile negative ale acestui sistem sunt următoarele:
- Sensibilitate la calitatea combustibilului;
- Design sofisticat al duzei;
- Defectarea sistemului la cea mai mică pierdere de presiune din cauza depresurizării;
- Complexitatea designului datorită prezenței unui număr de elemente suplimentare.
În ciuda acestor neajunsuri, producătorii de automobile preferă din ce în ce mai mult Common Rail în comparație cu alte tipuri de sisteme de injecție.
Scopul principal al sistemului de injecție (un alt nume este sistemul de injecție) este de a asigura furnizarea în timp util de combustibil a cilindrilor de lucru ai motorului cu ardere internă.
În prezent, un astfel de sistem este utilizat în mod activ pe motoarele cu combustie internă diesel și pe benzină. Este important să înțelegem că sistemul de injecție va fi foarte diferit pentru fiecare tip de motor.
Foto: rsbp (flickr.com/photos/rsbp/)
Deci, la motoarele cu combustie internă pe benzină, procesul de injecție contribuie la formarea unui amestec combustibil-aer, după care este aprins forțat de o scânteie.
La motoarele cu combustie internă diesel, combustibilul este furnizat sub presiune ridicată, când o parte a amestecului de combustibil este combinată cu aer comprimat fierbinte și se aprinde spontan aproape instantaneu.
Sistemul de injecție rămâne o parte esențială a sistemului de combustibil general al oricărui vehicul. Elementul central de lucru al unui astfel de sistem este injectorul (injectorul) de combustibil.
După cum s-a menționat mai devreme, diferite tipuri de sisteme de injecție sunt utilizate în motoarele pe benzină și dieselurile, pe care le vom lua în considerare pe scurt în acest articol și le vom analiza în detaliu în publicațiile ulterioare.
Tipuri de sisteme de injecție pe motoare cu combustie internă pe benzină
Motoarele pe benzină utilizează următoarele sisteme de alimentare cu combustibil - injecție centrală (injecție mono), injecție multipunct (multipunct), injecție combinată și injecție directă.
Injecție centrală
Combustibilul este furnizat sistemului central de injecție de un injector de combustibil situat în galeria de admisie. Deoarece există o singură duză, acest sistem de injecție se mai numește și injecție mono.
Sistemele de acest tip și-au pierdut relevanța astăzi, deci nu sunt prevăzute în modelele de mașini noi, cu toate acestea, în unele modele vechi ale unor mărci de mașini pot fi găsite.
Avantajele injecției mono includ fiabilitatea și ușurința în utilizare. Dezavantajele unui astfel de sistem sunt nivelul scăzut de respectare a mediului de către motor și consumul ridicat de combustibil.
Injecție distribuită
Sistemul de injecție multipunct furnizează combustibil separat fiecărui cilindru echipat cu propriul injector de combustibil. În acest caz, ansamblul combustibilului este format numai în galeria de admisie.
În prezent, majoritatea motoarelor pe benzină sunt echipate cu un sistem distribuit de livrare a combustibilului. Avantajele unui astfel de sistem sunt ecologice, consum optim de combustibil, cerințe moderate pentru calitatea combustibilului consumat.
Injecție directă
Unul dintre cele mai avansate și avansate sisteme de injecție. Principiul de funcționare al unui astfel de sistem este alimentarea directă (injecția) cu combustibil în camera de ardere a cilindrilor.
Sistemul direct de alimentare cu combustibil face posibilă obținerea unei compoziții de înaltă calitate a ansamblurilor de combustibil în toate etapele funcționării ICE pentru a îmbunătăți procesul de ardere al amestecului combustibil, a crește puterea de funcționare a motorului și a reduce nivelul de evacuare gaze.
Dezavantajele acestui sistem de injecție includ un design complex și cerințe ridicate pentru calitatea combustibilului.
Injecție combinată
Sistemul de acest tip combină două sisteme - injecție directă și distribuție. Este adesea utilizat pentru a reduce emisiile de elemente toxice și gaze de eșapament, obținând astfel un nivel ridicat de respectare a mediului de către motor.
Toate sistemele de alimentare cu combustibil utilizate pe motoarele cu combustie internă pe benzină pot fi echipate cu dispozitive de control mecanice sau electronice, dintre care acesta din urmă este cel mai avansat, deoarece oferă cei mai buni indicatori de eficiență și respectarea mediului a motorului.
Alimentarea cu combustibil în astfel de sisteme poate fi efectuată continuu sau discret (impuls). Potrivit experților, alimentarea cu combustibil impuls este cea mai adecvată și eficientă și este utilizată în prezent la toate motoarele moderne.
Tipuri de sisteme de injecție pentru motoarele diesel cu ardere internă
Motoarele diesel moderne folosesc sisteme de injecție, cum ar fi un sistem pompă-injector, un sistem common rail, un sistem cu o pompă de injecție în linie sau de distribuție (pompă de combustibil de înaltă presiune).
Cele mai populare și considerate a fi cele mai progresive dintre acestea sunt sistemele: Common Rail și injectoarele de unitate, despre care vom vorbi mai detaliat mai jos.
Pompa de injecție este elementul central al oricărui sistem de alimentare cu motor diesel.
La motoarele diesel, alimentarea amestecului combustibil poate fi efectuată atât în camera preliminară, cât și direct în camera de combustie (injecție directă).
Astăzi, se acordă preferință sistemului de injecție directă, care se distinge printr-un nivel de zgomot crescut și o funcționare mai puțin lină a motorului, comparativ cu injecția în precameră, dar în același timp este oferit un indicator mult mai important - eficiență .
Sistem de injecție unitate-injector
Un sistem similar este utilizat pentru alimentarea și injectarea unui amestec de combustibil sub presiune ridicată de un dispozitiv central - duze de pompare.
După cum sugerează și numele, caracteristica cheie a acestui sistem este că într-un singur dispozitiv (duza pompei) două funcții sunt combinate simultan: generarea presiunii și injecția.
Dezavantajul de proiectare al acestui sistem este că pompa este echipată cu o acționare de tip constant de la arborele cu came al motorului (nu oprit), ceea ce duce la uzura rapidă a structurii. Din această cauză, producătorii optează din ce în ce mai mult pentru sistemul de injecție Common Rail.
Sistem de injecție Common Rail (injecție acumulator)
Acesta este un sistem de alimentare cu vehicule mai avansat pentru majoritatea motoarelor diesel. Numele său provine de la elementul structural principal - șina combustibilului, comună tuturor injectoarelor. Common Rail în traducere din engleză înseamnă doar - o rampă comună.
Într-un astfel de sistem, combustibilul este furnizat injectorilor de combustibil din șină, care este numit și acumulator de înaltă presiune, motiv pentru care sistemul are un al doilea nume - sistemul de injecție a bateriei.
Sistemul Common Rail prevede trei etape de injecție - preliminară, principală și suplimentară. Acest lucru face posibilă reducerea zgomotului și vibrațiilor motorului, eficientizarea procesului de autoaprindere a combustibilului și reducerea cantității de emisii nocive în atmosferă.
Pentru a controla sistemele de injecție pe motoarele diesel, sunt furnizate dispozitive mecanice și electronice. Sistemele mecanice vă permit să controlați presiunea de lucru, volumul și sincronizarea injecției de combustibil. Sistemele electronice permit un control mai eficient al motoarelor cu combustie internă diesel în general.
La mașinile moderne din centralele pe benzină, principiul de funcționare al sistemului de alimentare cu energie este similar cu cel utilizat la motoarele diesel. În aceste motoare, este împărțit în două - admisie și injecție. Primul furnizează alimentare cu aer, iar al doilea asigură combustibil. Dar, datorită designului și caracteristicilor operaționale, funcționarea injecției este semnificativ diferită de cea utilizată la motoarele diesel.
Rețineți că diferența dintre sistemele de injecție a motoarelor diesel și pe benzină este tot mai ștearsă. Pentru a obține cele mai bune calități, proiectanții împrumută soluții de proiectare și le aplică diferitelor tipuri de sisteme de alimentare.
Dispozitivul și principiul de funcționare al sistemului de injecție de injecție
Al doilea nume pentru sistemele de injecție pentru motoarele pe benzină este injecție. Caracteristica sa principală este doza precisă de combustibil. Acest lucru se realizează prin utilizarea injectoarelor în proiectare. Dispozitivul de injecție a motorului include două componente - executiv și control.
Sarcina părții executive include furnizarea de benzină și pulverizarea acesteia. Include nu atât de multe elemente constitutive:
- Pompa (electrică).
- Element filtrant (curățare fină).
- Liniile de combustibil.
- Rampă.
- Injectoare.
Dar acestea sunt doar componentele principale. Componenta executivă poate include un număr de unități și piese suplimentare - un regulator de presiune, un sistem de evacuare a benzinei în exces, un adsorber.
Sarcina acestor elemente este de a pregăti combustibilul și de a asigura alimentarea acestuia către injectoare, care sunt utilizate pentru a le injecta.
Principiul de funcționare al componentei executive este simplu. Când cheia de contact este rotită (la unele modele, când ușa șoferului este deschisă), este pornită o pompă electrică, care pompează benzină și umple restul de elemente cu ea. Combustibilul este curățat și intră în șină prin conductele de combustibil, care conectează injectoarele. Datorită pompei, combustibilul din întregul sistem este sub presiune. Dar valoarea sa este mai mică decât la motoarele diesel.
Injectoarele sunt deschise prin impulsuri electrice furnizate din partea de comandă. Această componentă a sistemului de injecție a combustibilului constă dintr-o unitate de control și un set întreg de dispozitive de urmărire - senzori.
Acești senzori monitorizează indicatorii și parametrii de funcționare - viteza de rotație a arborelui cotit, cantitatea de aer furnizat, temperatura lichidului de răcire, poziția clapetei de accelerație. Citirile sunt trimise către unitatea de control (ECU). El compară aceste informații cu datele stocate în memorie, pe baza cărora este determinată lungimea impulsurilor electrice furnizate injectoarelor.
Electronica utilizată în partea de control a sistemului de injecție a combustibilului este necesară pentru a calcula timpul pentru care duza ar trebui să se deschidă într-un anumit mod de funcționare al unității de putere.
Tipuri de injectoare
Rețineți însă că acesta este designul general al sistemului de alimentare cu motor pe benzină. Dar au fost dezvoltate mai multe injectoare și fiecare dintre ele are propriile sale caracteristici de design și funcționare.
La autoturisme se folosesc sisteme de injecție a motorului:
- central;
- distribuit;
- direct.
Injecția centrală este considerată primul injector. Particularitatea sa constă în utilizarea unui singur injector, care a injectat benzină în galeria de admisie în același timp pentru toți cilindrii. Inițial, a fost mecanică și nu a fost utilizată nicio electronică în proiectare. Dacă luăm în considerare dispozitivul unui injector mecanic, atunci este similar cu un sistem de carburator, cu singura diferență că un injector acționat mecanic a fost utilizat în locul unui carburator. În timp, alimentarea centrală a fost făcută electronică.
Acum, acest tip nu este utilizat din cauza mai multor dezavantaje, principalul fiind distribuția inegală a combustibilului peste cilindri.
Injectarea distribuită este în prezent cel mai comun sistem. Proiectarea acestui tip de injector este descrisă mai sus. Particularitatea sa constă în faptul că combustibilul pentru fiecare cilindru este furnizat de propriul injector.
În acest tip de design, injectoarele sunt instalate în galeria de admisie și sunt situate lângă chiulasă. Distribuția combustibilului între butelii face posibilă asigurarea unei doze exacte de benzină.
Injectarea directă este în prezent cel mai avansat tip de benzină. În cele două tipuri anterioare, benzina a fost alimentată în fluxul de aer care trece, iar formarea amestecului a început să aibă loc chiar și în galeria de admisie. Proiectarea aceluiași injector copiază sistemul de injecție diesel.
Într-un injector cu alimentare directă, duzele injectorului sunt situate în camera de ardere. Ca rezultat, componentele amestecului aer-combustibil sunt introduse separat în cilindri și sunt amestecate în camera în sine.
Particularitatea acestui injector este că este necesară o presiune ridicată a combustibilului pentru a injecta benzină. Iar crearea sa este asigurată de o altă unitate adăugată la dispozitivul piesei executive - o pompă de înaltă presiune.
Sisteme de putere a motorului diesel
Și sistemele diesel sunt în curs de modernizare. Dacă mai devreme era mecanic, acum motoarele diesel sunt echipate cu control electronic. Folosește aceiași senzori și unitate de control ca și motorul pe benzină.
Trei tipuri de injecții cu motorină sunt utilizate în prezent pe mașini:
- Cu pompă de injecție de distribuție.
- Common Rail.
- Injectoare de unitate.
La fel ca la motoarele pe benzină, designul injecției diesel constă dintr-o parte executivă și o parte de control.
Multe elemente ale părții executive sunt aceleași cu cele ale injectoarelor - rezervorul, conductele de combustibil, elementele de filtrare. Dar există și noduri care nu se găsesc pe motoarele pe benzină - o pompă de amorsare a combustibilului, o pompă de combustibil de înaltă presiune, conducte de combustibil de înaltă presiune.
În sistemele mecanice ale motoarelor diesel, au fost utilizate pompe de injecție în linie, în care presiunea combustibilului pentru fiecare duză a fost creată de propria pereche de piston separată. Aceste pompe erau extrem de fiabile, dar voluminoase. Momentul injecției și cantitatea de motorină injectată au fost reglate de o pompă.
La motoarele echipate cu o pompă de injecție de distribuție, doar o pereche de piston este utilizată în proiectarea pompei, care pompează combustibilul pentru injectoare. Acest nod are dimensiuni compacte, dar resursa sa este mai mică decât cele din linie. Un astfel de sistem este utilizat numai la vehiculele ușoare.
Common Rail este considerat unul dintre cele mai eficiente sisteme de injecție a motorului diesel. Conceptul său general este împrumutat în mare parte de la injectorul cu separare.
Într-un astfel de motor diesel, momentul începerii aprovizionării și cantitatea de combustibil sunt controlate de componenta electronică. Sarcina pompei de înaltă presiune este doar de a pompa combustibil diesel și de a crea presiune ridicată. Mai mult, motorina nu este furnizată imediat către injectoare, ci către rampa care leagă injectoarele.
Injectoarele unitare sunt un alt tip de injecție diesel. În acest design, pompa de injecție este absentă, iar perechile de piston care creează presiunea motorinei intră în dispozitivul injectorului. Această soluție de proiectare vă permite să creați cele mai mari valori ale presiunii combustibilului printre tipurile de injecție existente pe unitățile diesel.
În cele din urmă, observăm că informații despre tipurile de injecție a motoarelor sunt oferite aici în general. Pentru a înțelege designul și caracteristicile acestor tipuri, acestea sunt considerate separat.
Video: Controlul sistemului de injecție a combustibilului
Arderea internă (ICE) se bazează pe arderea unei cantități mici de combustibil într-un volum limitat. În acest caz, energia eliberată este convertită prin mișcarea pistoanelor în energie mecanică. Cantitatea măsurată de combustibil este furnizată de un carburator sau de un dispozitiv special - un injector. Motoarele cu astfel de dispozitive se numesc motoare cu injecție. Principiul de funcționare al unui motor cu injecție este simplu - furnizarea cantității corecte de combustibil la momentul potrivit la locul potrivit.
Cum funcționează motorul cu ardere internă
Pentru a înțelege clar diferența dintre cele două tipuri de dispozitive de putere, este necesar să se atingă mai întâi modul în care funcționează în general motorul cu ardere internă. Există mai multe tipuri diferite, dintre care cele mai frecvente vor fi:
- benzină;
- motorină;
- gaz-motorină;
- gaz;
- rotativ.
Modul în care funcționează un motor poate fi cel mai bine înțeles cu exemplul unui motor pe benzină. Cea mai populară dintre acestea este cea în patru timpi. Aceasta înseamnă că întregul ciclu de conversie a energiei generate în timpul arderii combustibilului în energie mecanică se efectuează în patru timpi.
Proiectarea motorului este astfel încât succesiunea ciclurilor de ceas este următoarea:
- admisie - umplerea buteliilor cu combustibil:
- compresie - prepararea combustibilului pentru combustie;
- cursă de lucru - conversia energiei de ardere în mecanică;
- evacuare - îndepărtarea produselor de ardere a combustibilului.
Pentru a asigura funcționarea motorului, fiecare dintre ele are propria sarcină. În timpul primei curse, pistonul coboară din poziția superioară la extrem inferior, supapa (admisie) se deschide și cilindrul începe să se umple cu amestecul combustibil-aer. În a doua cursă, supapele sunt închise, iar pistonul se deplasează din poziția inferioară în poziția superioară, amestecul din cilindru este comprimat. Când ajunge în poziția de sus, o scânteie sare pe lumânare și aprinde amestecul.
Când arde, se formează o presiune crescută, care forțează pistonul să se deplaseze din poziția superioară în cea inferioară. După atingerea acestuia, sub acțiunea inerției rotației arborelui cotit, pistonul începe să se miște din nou în sus, în timp ce supapa de evacuare este activată, produsele de ardere a combustibilului sunt evacuate din cilindru. Când pistonul ajunge în poziția superioară, ieșirea se închide, dar supapa de admisie se deschide și întregul ciclu de lucru se repetă.
Toate cele de mai sus pot fi văzute în videoclip.
Despre carburator, avantajele și dezavantajele acestuia
O mică adăugire trebuie făcută aici. Deoarece luăm în considerare un motor pe benzină, atunci în el este posibilă furnizarea de benzină către cilindrii motorului în diferite moduri. Din punct de vedere istoric, primul care a fost dezvoltat a fost furnizarea și dozarea benzinei folosind un carburator. Acesta este un dispozitiv special care asigură cantitatea necesară de amestec combustibil-aer (FA) în cilindri. 
Combustibilul-aerul este un amestec de vapori de aer și benzină. Este pregătit într-un carburator, un dispozitiv special, pentru amestecarea lor în proporția corectă, în funcție de modul de funcționare al motorului. Fiind destul de simplu în structura sa, carburatorul lucrează cu succes cu un motor pe benzină de mult timp.
Cu toate acestea, pe măsură ce mașina s-a dezvoltat, au apărut deficiențe care, în condițiile predominante până atunci, erau deja greu de suportat pentru dezvoltatorii de motoare. În primul rând, acest lucru se referea la:
- eficienta consumului de combustibil. Carburatorul nu a asigurat un consum economic de benzină în cazul unei schimbări bruște a modului de mișcare a mașinii;
- siguranța mediului. Conținutul de substanțe toxice din gazele de eșapament a fost destul de mare;
- puterea insuficientă a motorului din cauza ansamblului combustibilului care nu corespunde modului de conducere al vehiculului și stării sale actuale.
Pentru a scăpa de dezavantajele menționate, a fost implementat un principiu diferit de furnizare a combustibilului la motor - cu ajutorul unui injector.
Despre motoarele cu injecție
Au un alt nume - motoare cu injecție, care, în general, nu schimbă în nici un fel esența fenomenelor care au loc. În ceea ce privește munca efectuată, injecția seamănă cu principiul implementat în funcționarea unui motor diesel. O cantitate strict măsurată de combustibil este injectată în motor la momentul potrivit prin duzele injectorului și este aprinsă de o scânteie de la o bujie, deși scânteia nu este utilizată în timpul funcționării diesel. 
Întregul ciclu al unui motor cu ardere internă în patru timpi, considerat anterior, rămâne neschimbat. Diferența principală este că carburatorul pregătește ansamblul combustibilului în afara motorului și apoi intră în cilindri, în timp ce în cele mai noi modele de motoare cu injecție, benzina este injectată direct în cilindru.
Cum se întâmplă acest lucru poate fi văzut în detaliu în videoclip.
Un astfel de dispozitiv al motorului vă permite să rezolvați problemele care apar în timpul funcționării carburatorului. Utilizarea unui injector oferă următoarele avantaje motorului în comparație cu versiunea carburatorului:
- creșterea puterii cu 7-10%;
- indicatori de eficiență a combustibilului îmbunătățiți;
- reducerea nivelului de substanțe toxice din gazele de eșapament;
- furnizarea cantității optime de combustibil, în funcție de modul de deplasare al mașinii.
Acestea sunt doar principalele avantaje pe care le permite un motor cu injecție. Cu toate acestea, fiecare avantaj are propriile sale dezavantaje. Dacă motorul carburatorului este pur mecanic și poate fi reparat în aproape orice condiții, atunci sunt necesare electronice complexe și un întreg sistem de senzori pentru a controla motorul cu injecție, motiv pentru care lucrarea (rutină și reparație) trebuie efectuată în condițiile a unui centru de servicii.
Dispozitiv de injectare
Dacă te uiți la cum arată un dispozitiv ICE cu injecție în loc de carburator, atunci poți evidenția:
- controler de injecție - un dispozitiv electronic care conține un program pentru funcționarea tuturor componentelor sistemului;
- duze. Pot exista mai multe sau una dintre ele, în funcție de sistemul de injecție utilizat;
- un senzor de debit de aer care determină umplerea cilindrilor în funcție de cursă. În primul rând, se determină consumul total, iar apoi cantitatea necesară pentru fiecare cilindru este recalculată programatic;
- senzor al clapetei de accelerație (poziția sa), care setează starea curentă de mișcare și sarcina pe motor;
- un senzor de temperatură care controlează gradul de încălzire a lichidului de răcire, conform datelor sale, funcționarea motorului este corectată și, dacă este necesar, pornește ventilatorul suflantei;
- senzorul locației efective a arborelui cotit care asigură sincronizarea funcționării tuturor componentelor sistemului;
- senzor de oxigen, care determină conținutul său în gazele de eșapament;
- un senzor de lovitură care controlează apariția acestuia din urmă; pentru a-l elimina, timpul de aprindere este modificat în funcție de semnalele sale.
Cam așa arată în general sistemul care asigură injecția de combustibil, principiul de funcționare ar trebui să fie destul de clar din compoziția sa și scopul elementelor individuale.
Tipuri de sisteme de injecție
În ciuda descrierii destul de simple a funcționării motorului de injecție dată mai devreme, există mai multe varietăți care implementează un principiu similar de funcționare.
Injecție cu un singur punct
Aceasta este cea mai simplă implementare a principiului injecției. Este practic compatibil cu orice motor cu carburator, diferența este utilizarea injecției în locul carburatorului. Dacă carburatorul furnizează ansambluri de combustibil la galeria de admisie, atunci cu injecție într-un singur punct, benzina este injectată în galeria de admisie prin injector.
Ca și în cazul unui motor cu carburator, în timpul cursei de admisie, motorul aspiră un amestec gata preparat de combustibil-aer, iar funcționarea acestuia este practic aceeași cu cea a unui motor convențional. Avantajul unui astfel de motor va fi o economie mai bună. 
Injecție multipunct
Reprezintă o etapă suplimentară în îmbunătățirea motoarelor cu injecție. Conform semnalelor de la controler, combustibilul este furnizat fiecărui cilindru, dar și colectorului de admisie, adică Ansamblul combustibilului este pregătit în afara cilindrului și, deja terminat, intră în cilindru.
Într-o astfel de realizare a principiului motorului cu injecție, este posibil să se furnizeze multe dintre avantajele inerente motorului cu injecție și menționate anterior.
Injecție directă
Este următoarea etapă în dezvoltarea motoarelor cu injecție. Combustibilul este injectat direct în camera de ardere, ceea ce asigură cea mai bună eficiență posibilă a motorului cu ardere internă. Rezultatul acestei abordări este de a obține o putere maximă, un consum minim de combustibil și cei mai buni indicatori de siguranță a mediului.
Injecția ICE este următoarea etapă în dezvoltarea unui motor pe benzină, îmbunătățind semnificativ performanța acestuia. La motoarele care utilizează un sistem de injecție de combustibil, puterea crește, precum și eficiența lor economică, acestea diferă într-un impact negativ semnificativ mai mic asupra mediului.
Astăzi, sistemele de injecție sunt utilizate în mod activ pe motoarele cu combustie internă pe benzină și diesel. Este demn de remarcat faptul că pentru fiecare variantă a motorului, un astfel de sistem va fi semnificativ diferit. Mai multe despre acest lucru mai târziu în articol.
Sistemul de injecție, scopul, modul în care sistemul de injecție al unui motor pe benzină diferă de cel al unui motor diesel
Scopul principal al sistemului de injecție (un alt nume este sistemul de injecție) este de a asigura furnizarea în timp util de combustibil a cilindrilor de lucru ai motorului.
La motoarele pe benzină, procesul de injecție menține formarea unui amestec de aer-combustibil, după care este aprins cu o scânteie. La motoarele diesel, combustibilul este furnizat sub presiune ridicată - o parte a amestecului combustibil este combinată cu aer comprimat și se aprinde spontan aproape instantaneu.
Sistem de injecție benzină, dispozitiv de sisteme de injecție a combustibilului pentru motoare pe benzină
Sistemul de injecție a combustibilului este o parte integrantă a sistemului de alimentare cu combustibil al vehiculului. Principalul element de lucru al oricărui sistem de injecție este injectorul. În funcție de metoda de formare a amestecului aer-combustibil, există sisteme de injecție directă, injecție distribuită și injecție centrală. Sistemele de injecție distribuite și centrale sunt sisteme de pre-injecție, adică sunt injectate în colectorul de admisie fără a ajunge în camera de ardere.
Sistemele de injecție ale motoarelor pe benzină pot fi controlate electronic sau mecanic. Cel mai avansat este controlul electronic al injecției, care oferă economii semnificative de combustibil și o scădere a emisiilor nocive în atmosferă.
Injecția de combustibil în sistem se efectuează în impuls (discret) sau continuu. Din punct de vedere al economiei, injecția de combustibil impuls, utilizată de toate sistemele moderne, este considerată promițătoare.
În motor, sistemul de injecție este de obicei conectat la sistemul de aprindere și creează un sistem combinat de aprindere și injecție (de exemplu, sistemele Fenix, Motronic). Sistemul de control al motorului asigură funcționarea coordonată a sistemelor.
Sisteme de injecție a motorului pe benzină, tipuri de sisteme de injecție a combustibilului, avantaje și dezavantaje ale fiecărui tip de sisteme de injecție a motorului pe benzină
La motoarele pe benzină se utilizează astfel de sisteme de alimentare cu combustibil - injecție directă, injecție combinată, injecție distribuită (multipunct), injecție centrală (injecție simplă).
Injecție centrală. Combustibilul este furnizat în acest sistem prin intermediul unui injector de combustibil amplasat în galeria de admisie. Și întrucât există o singură duză, acest sistem se mai numește și injecție mono.
Până în prezent, sistemele centrale de injecție și-au pierdut relevanța, prin urmare nu sunt prevăzute la modelele de mașini noi, cu toate acestea, în unele vehicule vechi pot fi încă găsite.
Avantajele injecției mono sunt fiabilitatea și ușurința de utilizare. Dezavantajele acestui sistem includ un consum ridicat de combustibil și un nivel scăzut de respectare a mediului de către motor. Injecție distribuită. Sistemul de injecție în mai multe puncte asigură o alimentare separată de combustibil pentru fiecare cilindru, care este echipat cu un injector individual de combustibil. Ansamblul combustibilului, în acest caz, are loc numai în galeria de admisie.
Astăzi, majoritatea motoarelor pe benzină sunt echipate cu un sistem distribuit de alimentare cu combustibil. Avantajele unui astfel de sistem sunt consumul optim de combustibil, respectul ridicat al mediului, cerințele optime pentru calitatea combustibilului consumat.
Injecție directă. Unul dintre cele mai avansate și perfecte sisteme de injecție. Principiul de funcționare al acestui sistem se bazează pe alimentarea directă (directă) cu combustibil a camerei de ardere.
Sistemul direct de alimentare cu combustibil face posibilă obținerea unei compoziții de combustibil de înaltă calitate în toate etapele de funcționare a motorului pentru a îmbunătăți procesul de ardere a ansamblului combustibilului, a crește puterea de funcționare a motorului și a reduce nivelul gazelor de eșapament.
Dezavantajele acestui sistem de injecție sunt un design destul de complex și cerințe ridicate pentru calitatea combustibilului.
Injecție combinată. Într-un sistem de acest tip, două sisteme sunt combinate - distribuție și injecție directă. De regulă, este utilizat pentru a reduce emisiile de componente toxice și gaze de eșapament, cu ajutorul cărora este posibil să se obțină niveluri ridicate de ecologie a motorului.
Sisteme de injecție diesel, tipuri de sisteme, avantaje și dezavantaje ale fiecărui tip de sisteme de injecție diesel
Următoarele sisteme de injecție sunt utilizate la motoarele diesel moderne - sistemul Common Rail, sistemul pompă-injector, un sistem cu distribuitor sau pompă de combustibil de înaltă presiune în linie (TNVD).
Cele mai populare și progresive sunt injectoarele de pompă și Common Rail. Pompa de injecție a combustibilului este componenta centrală a oricărui sistem de alimentare cu motor diesel.
Amestecul de combustibil din motoarele diesel poate fi alimentat în precameră sau direct în camera de ardere.
În prezent, se acordă preferință sistemului de injecție directă, care se caracterizează printr-un nivel crescut de zgomot și o funcționare mai puțin lină a motorului în comparație cu alimentarea către precameră, dar acesta oferă un indicator mai important - eficiența.
Sistem de injecție a pompei. Acest sistem este utilizat atât pentru alimentarea, cât și pentru injectarea unui amestec combustibil sub presiune ridicată prin duze de pompă. Caracteristica cheie a acestui sistem este că două funcții sunt combinate într-un singur dispozitiv - injecție și creare de presiune.
Defectul de proiectare al acestui sistem este că pompa este echipată cu o acționare permanentă de la arborele cu came al motorului (nu este oprit), ceea ce poate duce la uzura rapidă a sistemului. Drept urmare, producătorii acordă din ce în ce preferință sistemelor Common Rail.
Injecție baterie (Common Rail). Proiectare îmbunătățită a alimentării cu amestec de combustibil pentru o varietate de motoare diesel. Într-un astfel de sistem, combustibilul este furnizat de pe șină către injectoarele de combustibil, care este, de asemenea, numit acumulator de înaltă presiune, drept urmare sistemul are un alt nume - injecția bateriei.
Sistemul Common Rail asigură următoarele etape de injecție - preliminare, principale și suplimentare. Acest lucru face posibilă reducerea vibrațiilor și a zgomotului motorului, eficientizarea procedurii de autoaprindere a combustibilului și reducerea emisiilor nocive.
concluzii
Pentru a controla sistemele de injecție pe motoarele diesel, sunt furnizate dispozitive electronice și mecanice. Sistemele mecanice permit controlul presiunii de lucru, momentului și volumului injecției de combustibil. Sistemele electronice asigură un control mai eficient al motoarelor diesel în general.