Даже самому "продвинутому" карбюратору свойственна некоторая "стихийность" в образовании смеси. Кроме того, он имеет свой предел адаптации к режимам работы двигателя. Другое дело - впрыск.
Без карбюратора
В отличие от самых совершенных карбюраторов, современные системы впрыска позволяют оптимизировать процесс смесеобразовании и дозирования. Впрыск может осуществляться более точно по месту, времени и необходимому количеству топлива.
Первый в мире серийный автомобиль с тогда еще механическим впрыском Mercedes-Benz 300SL - появился в 1954 году. А сегодня двигатели, оснащенные системами впрыска легкого топлива, производятся всеми крупнейшими автомобильными предприятиями Америки, Европы и Азии. Из выпущенных, например, в 1995 году легковых автомобилей, а это около 1800 моделей, впрыск применили на 90 % "бензиновых" машин.
Россия старается не отстать от прогресса. В этом году АвтоВАЗ обещал перейти почти на стопроцентный выпуск "десяток" с электронной системой впрыска. В скором времени планируется полностью перевести на впрыск ВАЗ-21099, а также какое-то количество моделей -21083 и -21093. Общая программа выпуска автомобилей с электронной системой впрыска для отечественного рынка на нынешний год составила 200 тысяч машин. В 2001 году планируется почти полный переход на эту систему.
На автомобили ВАЗ в настоящее время устанавливаются разные системы управления двигателем - GM, Bosch, "Январь-4". Готовится к выпуску система нового поколения -"Январь-5".
Основная причина такого "увлечения" впрыском - стремление к повышению мощности, топливной экономичности двигателя и снижению токсичности отработавших газов. Для примера: средний расход топлива у BMW 528i с двигателем рабочим объемом 2,8 л и мощностью 193 л.с. - 10-12 л на 100 км; примерно столько же расходует "Волга" ГАЗ-24, имеющая двигатель вдвое меньшей мощности.
Современные впрыскивающие топливные системы классифицируют:
- по месту подвода топлива (центральный одноточечный впрыск, распределенный, непосредственный в цилиндры);
- по способу подачи топлива (непрерывный или прерывистый);
- по типу узлов, дозирующих топливо (плунжерные насосы, распределители, форсунки, регуляторы давления);
- по способу регулирования количества смеси (пневматический, механический, электронный);
- по основным параметрам регулирования состава смеси (разрежение во впускной системе, угол поворота дроссельной заслонки, расход воздуха).
В настоящее время электроника берет на себя управление не только топливными дозирующими элементами (форсунками), но и углом опережения зажигания, подачей воздуха в двигатель, бензонасосом и т.д. Такую систему правильнее называть не просто "впрыском топлива", а "электронной системой управления двигателем" (ЭСУД).
Черный ящик
Все ЭСУД состоят из блока управления (контроллера), набора датчиков, жгута проводов и набора исполнительных механизмов.
Датчики фиксируют различные параметры работы двигателя и посылают информацию на блок управления. Оттуда, после молниеносного анализа поступившей информации, подаются команды электромагнитным форсункам, регулятору холостого хода, модулю зажигания, электробензонасосу и электровентилятору.
Проконтролировать состояние и работоспособность двигателя (о необходимости чего свидетельствует световая индикация "Check engine") можно, связав его через специальную колодку с диагностическим стендом.
Определяя по сигналам датчиков состояние и режим работы двигателя, контроллер, посредством управляемых им устройств, должен в нужный момент подать оптимальное количество топлива, воздуха, задать соответствующий угол опережения зажигания, снизить температуру охлаждающей жидкости.
В принципе, карбюратор, классическая система зажигания и вспомогательные электроцепи выполняют те же функции, но неточно (а значит- неоптимально), реагируя не на весь набор параметров и требуя периодических регулировок и обслуживания.
Основное преимущество карбюратора: диагностика и ремонт осуществляются "кувалдой и отверткой". Практически любой дворовый автомеханик способен "привести в чувство" вазовский карбюратор. Благодаря простоте такие системы менее требовательны к качеству бензина.
Достоинства
Преимущества впрыска:
1. Системы впрыска бензина позволяют наиболее точно распределять топливо по цилиндрам.
При распределенном впрыске состав смеси в разных цилиндрах может отличаться только на 6-7 %, в то время как при питании от карбюратора - на 11 и даже 17 %.
2. Благодаря меньшему сопротивлению потоку воздуха на впуске и инерционному наддуву (не путать с турбонаддувом) более высокий коэффициент наполнения цилиндров обеспечивает получение высокой литровой мощности.
3. Равномерность состава смеси по цилиндрам и хорошая продувка снижают температуру стенок цилиндра, днища поршня и выпускных клапанов, что в свою очередь позволяет снизить потребное октановое число топлива на 2-3 единицы, т.е. поднять степень сжатия без опасности детонации. Кроме того, улучшаются условия смазки зеркала цилиндра.
При запуске холодного двигателя не надо трогать педаль акселератора. При повороте ключа в замке зажигания ЭСУД сама определит, сколько топлива требуется двигателю, и отдаст исполнительным механизмам приказ доставить горючее в нужном количестве.
Еще одна приятная особенность "впрыскового" автомобиля - на нем можно ехать, не испытывая "провалов" непрогретого двигателя. Однако злоупотреблять этим не следует, особенно если вы не уверены в качестве залитого масла.
Можно сделать двигатель более резвым или менее прожорливым. После увеличения его мощности фирмы, специализирующиеся на тюнинге серийных автомобилей, предлагают перепрограммировать контроллер под изменившиеся характеристики мотора.
Проблемы
Вазовские двигатели (в том числе и "впрысковые") без проблем воспринимают бензин А-91 и А-95, но электроника крайне требовательна к его качеству. Наличие тетраэтилсвинца в составе топлива может загубить лямбда-зонд и каталитический нейтрализатор.
Все обслуживание электронной системы управления двигателем заключается в своевременной замене свечей и фильтров. Не наливайте в бак ничего, кроме бензина. Не лезьте в систему сами и не допускайте к ней никого, кроме специалиста. Блоки управления редко выходят из строя беспричинно.
По традиции - ложка дегтя. В системах, устанавливаемых на автомобили ВАЗ, по поломкам лидируют комплектующие отечественного производства. Вот своеобразный хит-парад ненадежных деталей:
- датчик положения дросселя "Арзамас 2" (Россия);
- датчик скорости Rochester (США);
- регулятор холостого хода (Россия);
- модуль зажигания (Россия);
- электронный блок управления "Январь" (Россия).
Основные симптомы поломки ЭСУД: неудовлетворительные ездовые качества, нестабильность холостого хода, остановка двигателя. Они могут быть вызваны неисправностью электромагнитного клапана продувки, повреждением адсорбера, повреждением или неправильным подсоединением шлангов, их пережатием, непроходимостью.
Автомобиль будет передвигаться, если откажут регулятор холостого хода, датчик положения дроссельной заслонки, форсунка. Контроллер в этом случае переходит на специальный режим работы и позволяет доехать до сервисной станции. Если из строя выйдет датчик положения коленчатого вала или бензонасос, машина идти не сможет.
Не следует забывать, что базовый двигатель внутреннего сгорания также подвержен поломкам, которые могут быть ошибочно приписаны работе "электроники". Среди них: низкая степень сжатия, утечки разрежения, сопротивление системы выпуска, негерметичность или закупорка топливной системы, отклонения в фазах газораспределения, плохое качество топлива.
Материал: Артем Шургальский, "5 Колесо".