Injector - wat is het? Hoe het werkt en waar het voor is

In de automobielwereld worden twee brandstofsystemen gebruikt in verbrandingsmotoren. De eerste is carburateur en de tweede is injectie. Als vroeger alle auto's waren uitgerust met carburateurs (en het vermogen van de verbrandingsmotor ook van hun aantal afhing), dan wordt in de nieuwste generaties voertuigen van de meeste autofabrikanten een injector gebruikt.

Laten we eens kijken hoe dit systeem verschilt van een carburateursysteem, wat voor soorten injectoren zijn en ook wat de voor- en nadelen zijn.

Wat is een injector?

Een injector is een elektromechanisch systeem in een auto dat helpt bij het vormen van het lucht / brandstofmengsel. Deze term verwijst naar een brandstofinjector die brandstof injecteert, maar verwijst ook naar een brandstofsysteem met meerdere verstuivers.

De injector werkt op elk type brandstof, waardoor hij wordt gebruikt op diesel-, benzine- en gasmotoren. In het geval van benzine- en gasapparatuur zal het brandstofsysteem van de motor identiek zijn (hierdoor is het mogelijk om LPG-apparatuur erop te installeren om brandstof te combineren). Het werkingsprincipe van de dieselversie is identiek, alleen werkt deze onder hoge druk.

Injector - geschiedenis van uiterlijk

De eerste injectiesystemen verschenen rond dezelfde tijd als carburateurs. De allereerste versie van de injector was een enkele injectie. De ingenieurs realiseerden zich onmiddellijk dat als het mogelijk was om de stroomsnelheid van de lucht die de cilinders binnenkomt te meten, het mogelijk was om een ​​gedoseerde toevoer van brandstof onder druk te organiseren.

In die tijd werden injectoren niet veel gebruikt, omdat de wetenschappelijke en technische vooruitgang toen niet zo ver was dat auto's met injectiemotoren beschikbaar waren voor gewone automobilisten.

De eenvoudigste qua ontwerp en betrouwbare technologie waren carburateurs. Bovendien was het bij het installeren van gemoderniseerde versies of meerdere apparaten op één motor mogelijk om de prestaties aanzienlijk te verbeteren, wat de deelname van dergelijke auto's aan autocompetities bevestigt.

De eerste behoefte aan injectoren ontstond in motoren die in de luchtvaart werden gebruikt. Door frequente en ernstige overbelastingen stroomde de brandstof niet goed door de carburateur. Om deze reden werd tijdens de Tweede Wereldoorlog geavanceerde technologie voor geforceerde brandstofinjectie (injector) gebruikt in jagers.

Omdat de injector zelf de druk creëert die nodig is voor de werking van de unit, is hij niet bang voor de overbelasting die het vliegtuig tijdens de vlucht ondervindt. Luchtvaartinjectoren verbeterden niet meer toen zuigermotoren werden verdrongen door straalmotoren.

In dezelfde periode vestigden sportwagenontwikkelaars de aandacht op de voordelen van injectoren. In vergelijking met carburateurs gaf de injector de motor meer vermogen voor hetzelfde cilindervolume. Geleidelijk migreerde innovatieve technologie van sport naar civiel vervoer.

In de auto-industrie begon de introductie van injectoren direct na de Tweede Wereldoorlog. Bosch was de leider in de ontwikkeling van injectiesystemen. Eerst verscheen de K-Jetronic mechanische injector en toen verscheen de elektronische versie - KE-Jetronic. Dankzij de introductie van elektronica konden de ingenieurs de prestaties van het brandstofsysteem verbeteren.

Hoe de injector werkt

Het eenvoudigste injectiesysteem omvat de volgende elementen:

• ECU;
• Elektrische benzinepomp;
• Mondstuk (afhankelijk van het type systeem kan dit een of meer zijn);
• Lucht- en gasklepsensoren;
• Brandstofdrukregeling.

Het brandstofsysteem werkt volgens het volgende schema:

• Een luchtsensor registreert het volume dat de motor binnenkomt;
• Van daaruit gaat het signaal naar de besturingseenheid. Naast deze parameter ontvangt het hoofdapparaat informatie van andere apparaten: een krukassensor, motor- en luchttemperatuur, gasklep, enz.;
• De unit analyseert de gegevens en berekent met welke druk en op welk moment brandstof moet worden toegevoerd aan de verbrandingskamer of het spruitstuk (afhankelijk van het type systeem);
• De cyclus eindigt met een signaal om de spuitmondnaald te openen.

Meer details over hoe het brandstofinjectiesysteem van de auto werkt, wordt beschreven in de volgende video:

Brandstoftoevoersysteem op een injectievoertuig

Injector apparaat

De injector werd voor het eerst ontwikkeld in 1951 door Bosch. Deze technologie werd gebruikt in de tweetakt Goliath 700. Drie jaar later werd hij in de Mercedes 300 SL geïnstalleerd.

Omdat dit brandstofsysteem een ​​curiosum was en erg duur was, aarzelden autofabrikanten om het in de lijn van motoren te introduceren. Met strengere milieuregels als gevolg van de wereldwijde brandstofcrisis, zijn alle merken gedwongen om hun voertuigen uit te rusten met een dergelijk systeem. De ontwikkeling was zo succesvol dat tegenwoordig alle auto's standaard zijn uitgerust met een injector.

Het ontwerp van het systeem zelf en het principe van de werking ervan zijn al bekend. Wat betreft de verstuiver zelf, het apparaat bevat de volgende elementen:

• Een rubberen afdichting waardoor er geen lucht in het leidingcircuit kan komen op de plaats waar de brandstofcel is aangesloten;
• Fijn filter voorkomt verstopping van het sproeigat;
• Connector voor het verbinden van draden;
• Elektromagneet - zet de naald in beweging;
• De wikkeling van de elektromagneet activeert de beweging van de magneet zelf;
• Een veer die de opgeheven naald weer op zijn plaats brengt;
• Een rubberen afdichting die voorkomt dat lucht tussen het inlaatspruitstuk en de wanden van het mondstuk komt;
• Naald - vervult de functie van een klep waardoor brandstof wordt geïnjecteerd;
• Modellen die worden gebruikt in systemen met directe injectie hebben een extra beschermkap. Het voorkomt dat de behuizing oververhit raakt als het HTS ontsteekt.

Soorten verstuivers

Ook verschillen de mondstukken onderling in het principe van brandstofverstuiving. Dit zijn hun belangrijkste parameters.

Elektromagnetisch mondstuk

De meeste benzinemotoren zijn uitgerust met precies zulke injectoren. Deze elementen hebben een magneetventiel met naald en mondstuk. Tijdens de werking van het apparaat wordt er spanning op de magneetwikkeling toegepast.

De pulsfrequentie wordt gestuurd door de besturingseenheid. Wanneer een stroom op de wikkeling wordt aangelegd, wordt daarin een magnetisch veld met de overeenkomstige polariteit gevormd, waardoor het klepanker beweegt en daarmee de naald stijgt. Zodra de spanning in de wikkeling verdwijnt, beweegt de veer de naald op zijn plaats. De hoge brandstofdruk maakt het gemakkelijker om het vergrendelingsmechanisme terug te draaien.

Elektrohydraulisch mondstuk

Dit type spray wordt gebruikt in dieselmotoren (inclusief de aanpassing van de Common Rail brandstofrail). Het ontwerp van de sproeier heeft ook een magneetventiel, alleen het mondstuk heeft dempers (inlaat en afvoer). Als de elektromagneet niet meer bekrachtigd is, blijft de naald op zijn plaats en wordt deze door de brandstofdruk tegen de zitting gedrukt.

Wanneer de computer een signaal naar de aftapgashendel stuurt, komt er dieselbrandstof in de brandstofleiding. De druk op de zuiger wordt minder, maar neemt niet af op de naald. Door dit verschil gaat de naald omhoog en door het gat komt de dieselbrandstof onder hoge druk de cilinder binnen.

Piëzo-elektrisch mondstuk

Dit is de nieuwste ontwikkeling op het gebied van injectiesystemen. Het wordt voornamelijk gebruikt in dieselmotoren. Een van de voordelen van deze wijziging ten opzichte van de eerste is dat deze vier keer sneller werkt. Bovendien is de dosering in dergelijke apparaten nauwkeuriger.

De inrichting van een dergelijk mondstuk bevat ook een klep en een naald, maar ook een piëzo-elektrisch element met een duwer. De verstuiver werkt volgens het principe van drukverschil, net als bij de elektrohydraulische analoog. Het enige verschil is het piëzo-kristal, dat onder spanning van lengte verandert. Wanneer er een elektrische impuls op wordt toegepast, wordt de lengte ervan langer.

Het kristal werkt op de duwer. Hierdoor gaat de klep open. Brandstof komt de leiding binnen en er ontstaat een drukverschil, waardoor de naald het gat opent voor het spuiten van dieselbrandstof.

Soorten injectiesystemen

De eerste ontwerpen van injectoren hadden slechts gedeeltelijk elektrische componenten. Het grootste deel van het ontwerp bestond uit mechanische componenten. De nieuwste generatie systemen is al uitgerust met een verscheidenheid aan elektronische elementen die zorgen voor een stabiele motorwerking en de hoogste kwaliteit brandstofdosering.

Tot op heden zijn er slechts drie brandstofinjectiesystemen ontwikkeld:

• Mono-injectie;
• Multi-injectie;
• Directe injectie.

Centraal (enkele injectie) injectiesysteem

In moderne auto's wordt een dergelijk systeem praktisch niet gevonden. Het heeft een enkele brandstofinjector, die net als de carburateur in het inlaatspruitstuk is geïnstalleerd. In het spruitstuk wordt benzine gemengd met lucht en komt met behulp van tractie de overeenkomstige cilinder binnen.

De carburateurmotor verschilt van de injectiemotor met enkele injectie alleen doordat in het tweede geval geforceerde verneveling wordt uitgevoerd. Dit verdeelt de batch in meer kleine deeltjes. Dit zorgt voor een betere verbranding van de BTC.

Dit systeem heeft echter een aanzienlijk nadeel, waardoor het snel verouderd raakte. Doordat de veldspuit te ver van de inlaatkleppen stond, waren de cilinders ongelijkmatig gevuld. Deze factor had een aanzienlijke invloed op de stabiliteit van de verbrandingsmotor.

Gedistribueerd (multi-injectie) injectiesysteem

Het multi-injectiesysteem verving al snel de bovengenoemde analoog. Tot nu toe wordt het als het meest optimale beschouwd voor benzinemotoren. Daarin wordt ook injectie in het inlaatspruitstuk uitgevoerd, alleen hier komt het aantal injectoren overeen met het aantal cilinders. Ze worden zo dicht mogelijk bij de inlaatkleppen geïnstalleerd, waardoor de kamer van elke cilinder een lucht-brandstofmengsel met de gewenste samenstelling ontvangt.

Het gedistribueerde injectiesysteem maakte het mogelijk om de "gulzigheid" van motoren te verminderen zonder vermogen te verliezen. Bovendien voldoen dergelijke machines beter aan de milieunormen dan tegenhangers van de carburateur (en die met een enkele injectie).

Het enige nadeel van dergelijke systemen is dat door de aanwezigheid van een groot aantal actuatoren het afstemmen en onderhouden van het brandstofsysteem al moeilijk genoeg is om in uw eigen garage uit te voeren.

Direct injectiesysteem

Dit is de nieuwste ontwikkeling die wordt toegepast op benzine- en gasmotoren. Wat dieselmotoren betreft, dit is het enige type injectie dat erin kan worden gebruikt.

In een direct brandstofsysteem heeft elke cilinder een individuele injector, zoals in een gedistribueerd systeem. Het enige verschil is dat de sproeiers direct boven de verbrandingskamer van de cilinder zijn geïnstalleerd. Het sproeien wordt rechtstreeks in de werkholte uitgevoerd, waarbij de klep wordt omzeild.

Deze aanpassing maakt het mogelijk om de efficiëntie van de motor te verhogen, het verbruik verder te verlagen en de verbrandingsmotor milieuvriendelijker te maken dankzij de hoogwaardige verbranding van het lucht-brandstofmengsel. Net als bij de vorige modificatie heeft dit systeem een ​​complexe structuur en vereist het hoogwaardige brandstof.

Het verschil tussen een carburateur en een injector

Het belangrijkste verschil tussen deze apparaten zit in het MTC-vormingsschema en het principe van de indiening ervan. Zoals we ontdekten, voert de injector geforceerde injectie van benzine, gas of diesel uit en door verneveling mengt de brandstof beter met lucht. In de carburateur speelt de kwaliteit van de vortex die in de luchtkamer ontstaat een grote rol.

De carburateur verbruikt niet de energie die door de generator wordt gegenereerd en heeft ook geen complexe elektronica nodig om te werken. Alle elementen erin zijn uitsluitend mechanisch en werken op basis van natuurkundige wetten. De injector werkt niet zonder ECU en stroom.

Wat is beter: carburateur of injector?

Het antwoord op deze vraag is relatief. Als u een nieuwe auto koopt, is er geen keuze - auto's met carburateur zijn al in de geschiedenis. Bij een autodealer kun je alleen een injectiemodel kopen. Er zijn echter nog steeds veel voertuigen met een carburateurmotor op de secundaire markt, en hun aantal zal in de nabije toekomst niet afnemen, aangezien fabrieken nog steeds reserveonderdelen voor hen blijven produceren.

Bij het kiezen van het type motor is het de moeite waard om te overwegen onder welke omstandigheden de machine zal worden gebruikt. Als de hoofdmodus een landelijk gebied of een kleine stad is, zal de carburateurmachine zijn werk goed doen. In dergelijke gebieden zijn er maar weinig servicestations van hoge kwaliteit die de injector goed kunnen repareren, en de carburateur kan zelfs door uzelf worden gerepareerd (YouTube helpt het niveau van zelfstudie te verhogen).

Wat betreft grote steden, kunt u met de injector veel besparen (in vergelijking met de carburateur) in omstandigheden van slepen en frequente files. Een dergelijke motor heeft echter een bepaalde brandstof nodig (met een hoger octaangetal dan voor een eenvoudiger type verbrandingsmotor).

Met als voorbeeld een motorbrandstofsysteem, laat de volgende video de voor- en nadelen van carburateurs en injectoren zien:

Injector versus carburateur. Wat is beter? | Stem van Bezdok | MC Garage @MotorcyclistMag

Injectie motor zorg

Onderhoud van het brandstofinjectiesysteem is niet zo'n moeilijke procedure. Het belangrijkste is om de aanbevelingen van de fabrikant voor routineonderhoud te volgen:

• Vervang tijdig het luchtfilter;
• Vergeet niet het brandstoffilter te vervangen;
• Controleer regelmatig de systeemsensorcontacten op olie- of stofverontreiniging;
• Rijd niet met een bijna lege tank (dit is vaak de reden voor het uitvallen van de brandstofpomp);
• Vul de tank met de juiste brandstof.

Deze eenvoudige regels zullen onnodige verspilling bij het repareren van defecte elementen voorkomen. Wat betreft het instellen van de bedrijfsmodus van de motor, deze functie wordt uitgevoerd door de elektronische besturingseenheid. Alleen als er geen signaal van een van de sensoren op het instrumentenpaneel is, gaat het Check Engine-signaal branden.

Zelfs bij goed onderhoud is het soms nodig om de brandstofinjectoren te reinigen.

De injector doorspoelen

De volgende factoren kunnen erop wijzen dat een dergelijke procedure nodig is:

• De motor start niet goed;
• Drijvend stationair toerental;
• Verminderde dynamiek tijdens overklokken;
• De auto is meer "vraatzuchtig" geworden.

In wezen zijn injectoren verstopt door onzuiverheden in de brandstof. Ze zijn zo klein dat ze door de filterelementen van het filter sijpelen.

De injector kan op twee manieren worden doorgespoeld: breng de auto naar het servicestation en voer de procedure uit op de stand, of doe het zelf met speciale chemicaliën. De tweede procedure wordt uitgevoerd in de volgende volgorde:

• Eerst moet u een alternatief brandstofsysteem maken - een kleine container met brandstof waaraan een luchtreiniger is toegevoegd (de concentratie van de stof staat op de container vermeld, maar vaak is een liter vloeistof ontworpen om 2,5 liter motorvolume te verwerken). Hier is nog een brandstofpomp geïnstalleerd;
• De motor is opgewarmd tot bedrijfstemperatuur;
• Daarna moet u de hoofdbrandstofpomp spanningsloos maken. Om dit te doen, verwijdert u gewoon de zekering;
• Meerdere keren wordt geprobeerd de motor zonder pomp te starten. Dit is nodig zodat de druk in de leiding daalt;
• De brandstoftoevoerslang is losgekoppeld;
• De retourslang moet worden aangesloten. Om dit te doen, wordt het uit de fitting verwijderd en wordt er een dikke bout in geschroefd;
• Er is een nieuw brandstofsysteem aangesloten;
• De motor start. Hij zou 5 minuten moeten werken, waarna hij vastloopt;
• Om ervoor te zorgen dat het middel afzettingen in de mondstukken aantast, moet u een paar minuten wachten en de interne verbrandingsmotor opnieuw starten;
• Laat de motor ongeveer 30 minuten draaien, waarbij u het toerental periodiek verhoogt tot een waarde van 2500 tpm;
• Het alternatieve brandstofsysteem is losgekoppeld en het standaardsysteem is aangesloten;
• De motor wordt gedurende 10 minuten gestart om eventueel achtergebleven reinigingsmiddel te verwijderen;
• Na het voltooien van de procedure worden de bougies vervangen door nieuwe.

Opgemerkt moet worden dat deze reiniging geen onzuiverheden uit de brandstoftank verwijdert. Dit betekent dat als de oorzaak van de verstopping brandstof van lage kwaliteit is, deze volledig uit de tank moet worden afgetapt en gevuld met schone brandstof.

Bekijk de video hoe veilig deze procedure is:

De injector doorspoelen zonder deze met de hand te verwijderen. Hoe het LAVR ML101-injectiesysteem te spoelen

Veelvoorkomende injectorstoringen

Ondanks de hoge betrouwbaarheid van injectoren en hun efficiëntie, hoe fijner bewerkte elementen in het systeem, hoe groter de kans op uitval van dit systeem. dat is de realiteit en het heeft de injectoren niet omzeild.

Dit zijn de meest voorkomende schade aan het injectiesysteem:

• Defect van de brandstofpomp (natuurlijke slijtage en brandstof van lage kwaliteit);
• Breuk van sproeiers (brandstof van lage kwaliteit - verstopping, klepstoring);
• Verstopping van de massale luchtstroomsensor (minder vaak mislukt zijn analoog, de absolute druksensor);
• Oxidatie van elektronische connectoren;
• Storing van de budgetgasklepstandsensor;
• Verstopte gaskanalen;
• Er lekt lucht in de brandstof.

De meeste storingen leiden tot een onstabiele werking van de aandrijfeenheid. De volledige stop vindt plaats vanwege het falen van de brandstofpomp, alle injectoren tegelijk en het falen van de DPKV. De regeleenheid probeert de rest van de problemen te omzeilen en de werking van de verbrandingsmotor te stabiliseren (in dit geval zal het motorpictogram netjes oplichten).

Voordelen en nadelen van de injector

De voordelen van de injector zijn onder meer:

• Efficiëntere vorming van het lucht-brandstofmengsel;
• Het vermogen van de krachtbron is in vergelijking met een carburateurmotor met dezelfde parameters tot 10 procent hoger;
• Elektronica verbruikt zuiniger brandstof en verdeelt het injectiemoment efficiënter;
• De uitstoot van de injector is bijna 75 procent milieuvriendelijker dan de carburateur;
• Meer stabiliteit - elektronica hoeft niet zo vaak te worden aangepast als mechanische apparaten;
• In de winter gaat de injectiemotor sneller in de bedrijfsmodus - hij heeft geen langdurige verwarming nodig.

Naast de voordelen heeft dit systeem aanzienlijke nadelen waardoor automobilisten met een bescheiden inkomen niet de voorkeur kunnen geven aan de carburateur:

• De kosten van het systeem zelf, het onderhoud of de reparatie ervan zijn veel duurder dan dezelfde parameters als die van de carburateur;
• Voor het uitvoeren van diagnostiek heeft u een specialist met speciale apparatuur nodig;
• Elektronica of sensoren van injectiemotoren falen zelden, maar als dit gebeurt, moet je een behoorlijk bedrag uitgeven om de auto terug te brengen naar zijn vorige dynamiek;
• Een motor uitgerust met een injector is selectief voor de brandstofkwaliteit. Als de carburateur perfect stil loopt op 92e benzine, dan heeft de injector minimaal 95e nodig.

Het brandstofinjectiesysteem is redelijk stabiel en betrouwbaar gebleken. Als u echter de wens hebt om de carburateurmotor van uw auto te upgraden, moet u de voor- en nadelen afwegen.

Video over hoe de injector werkt

Hier is een korte video over hoe een moderne motor met een brandstofinjectiesysteem werkt:

Brandstoftoevoersysteem op een injectievoertuig

Vragen en antwoorden:

Wat is een injector in eenvoudige bewoordingen? Van Engelse injectie (injectie of injectie). Kortom, het is een injector die brandstof in het inlaatspruitstuk of rechtstreeks in de cilinder spuit.

Wat is de betekenis van injectievehikel? Dit is een voertuig dat gebruik maakt van een brandstofsysteem met injectoren die benzine/dieselbrandstof in de motorcilinders of het inlaatspruitstuk spuiten.

Waar dient de injector voor in de auto? Aangezien de injector deel uitmaakt van het brandstofsysteem, is de injector ontworpen om brandstof in de motor mechanisch te vernevelen. Het kan een diesel- of benzine-injector zijn.