Vstrekovací motor (motor so vstrekovačom, anglicky electronic fuel injection engine) je moderný typ spaľovacieho motora, vybavený systémom vstrekovania paliva, ktorý nahradil motory s karburátorom. Nové benzínové autá sú dnes vybavené výlučne vstrekovačom, keďže toto riešenie dokáže zabezpečiť, aby elektráreň spĺňala prísne normy týkajúce sa účinnosti a toxicity výfukových plynov.
Karburátor stráca na vstrekovači z hľadiska celkovej účinnosti, keďže vstrekovacie motory pracujú stabilnejšie, auto má lepšiu dynamiku zrýchlenia. Vstrekovacia jednotka spotrebuje menej paliva, zníži sa obsah škodlivých látok vo výfukových plynoch, keďže palivo plnšie horí. Riadenie systému je plne automatizované (na rozdiel od karburátora), to znamená, že počas prevádzky nevyžaduje manuálne nastavenie. Pokiaľ ide o dieselové motory, systém vstrekovania naftového paliva na takýchto motoroch má množstvo konštrukčných rozdielov, hoci všeobecný princíp činnosti vstrekovača nafty zostáva podobný ako u benzínových náprotivkov.
Ako funguje injektor
Vstrekovací systém obsahuje niekoľko ďalších prvkov vrátane snímačov, ovládača, benzínového čerpadla a regulátora tlaku. Regulátor prijíma informácie z mnohých senzorov, ktoré informujú elektroniku o spotrebe vzduchu, otáčkach kľukového hriadeľa, teplote chladiacej kvapaliny, napätí automatickej siete, polohe škrtiacej klapky a mnohých ďalších dôležitých údajoch. Na základe prijatých informácií regulátor (alebo ECU - elektronická riadiaca jednotka) dávkuje dodávku paliva a riadi ďalšie systémy, automatické zariadenia, čím zaisťuje najoptimálnejšiu prevádzku motora.
Prevádzkovú schému vstrekovača možno uvažovať aj inak: elektrické čerpadlo čerpá palivo, regulátor tlaku zabezpečuje tlakový rozdiel vo vstrekovačoch a sacom potrubí a regulátor, ktorý prijíma informácie zo snímačov, riadi systémy motora, vrátane. prívod paliva, rozvod zapaľovania.
Výhody a nevýhody vstrekovača
Jednou z hlavných výhod je nižšia spotreba paliva v porovnaní s karburátorovým motorom, vďaka bodovému vstrekovaniu. Taktiež presné dávkovanie zabezpečuje takmer úplné spálenie paliva vo valcoch, čo znižuje toxicitu výfukových plynov. V dôsledku činnosti vstrekovača motor pracuje v najoptimálnejšom režime, čo zvyšuje jeho výkon (asi o 5-10%) a predlžuje jeho životnosť.
Medzi ďalšie výhody patrí jednoduchšie štartovanie v zime (nevyžaduje sa vyhrievanie) a rýchla reakcia na zmeny zaťaženia, čo zlepšuje dynamické vlastnosti auta. Vyskytli sa však určité nevýhody: vstrekovač je drahší ako systém karburátora a jeho oprava je dosť komplikovaná a drahá. Ak údržba karburátora často spočíva v preplachovaní, preplachovaní, potom iba kvalitná diagnostika vstrekovača vyžaduje špeciálne vybavenie, ktoré vzhľadom na ruské špecifiká nie je k dispozícii v každom autoservise. 
Schéma injektora
Ak sa nedostanete do džungle „elektronického mozgu“ nášho auta, schéma činnosti vstrekovača je nasledovná. Početné senzory prijímajú informácie o: otáčaní kľukového hriadeľa, spotrebe vzduchu, teplote chladiacej kvapaliny motora, škrtiacej klapke, klepaní motora, spotrebe paliva, režime rýchlosti, napätí palubnej siete vozidla atď.
Ovládač, ktorý prijíma tieto informácie o parametroch vozidla, riadi systémy a zariadenia, najmä: prívod paliva, zapaľovací systém, regulátor voľnobežných otáčok, diagnostický systém atď. Zmena prevádzkových parametrov vstrekovacieho systému sa mení systematicky na základe prijatých údajov.
Zariadenie najjednoduchšieho vstrekovača
Injektor obsahuje také ovládacie prvky ako:
- palivové čerpadlo (elektrické),
- ECU (ovládač),
- regulátor tlaku,
- senzory,
- tryska (injektor).
V súlade s tým okruh vstrekovačov: elektrické palivové čerpadlo dodáva palivo, regulátor tlaku udržiava tlakový rozdiel vo vstrekovačoch (dýzach) a vzduchu v sacom potrubí. Regulátor spracováva informácie zo snímačov: teplota, detonácia, vačkový hriadeľ a kľukový hriadeľ a riadi zapaľovanie, systémy prívodu paliva atď.
Systém vstrekovania paliva je dobrý pre každého, ale nebol bez vlastných vlastností. Prívrženci karburátorov ich nazývajú nedostatky. Vlastnosti vstrekovača možno bezpečne nazvať: pomerne vysoké náklady na komponenty vstrekovača, nízka udržiavateľnosť, vysoké požiadavky na kvalitu a zloženie paliva, potreba špeciálneho vybavenia na diagnostiku a vysoké náklady na opravy.
Teraz prejdime od príbehu o tom, ako injektor funguje a vyzerá, k vizuálnej pomôcke. Vo videu uvidíte princíp fungovania vstrekovača a všetko, čo je napísané vyššie, vám bude okamžite jasné.
TROCHU HISTÓRIE
Takýto energetický systém je aktívne inštalovaný na autách od polovice 80. rokov, keď sa začali zavádzať environmentálne emisné normy. Samotná myšlienka vstrekovacieho energetického systému sa objavila oveľa skôr, už v 30-tych rokoch. Hlavná úloha však nebola v ekologickom výfuku, ale vo zvýšení výkonu.
Prvé vstrekovacie systémy boli použité v bojovom letectve. V tom čase išlo o úplne mechanické prevedenie, ktoré celkom dobre plnilo svoje funkcie. S príchodom prúdových motorov sa vstrekovače prakticky prestali používať vo vojenských lietadlách. Na autách nebol mechanický vstrekovač obzvlášť rozšírený, pretože nemohol plne vykonávať priradené funkcie. Faktom je, že režimy motora automobilu sa menia oveľa častejšie ako režimy lietadla a mechanický systém nemal čas prispôsobiť sa prevádzke motora včas. V tomto smere vyhral karburátor.
Ale aktívny vývoj elektroniky dal "druhý život" vstrekovaciemu systému. A dôležitú úlohu v tom zohral boj o zníženie emisií škodlivých látok. Pri hľadaní náhrady za karburátor, ktorý už nespĺňal environmentálne normy, sa dizajnéri vrátili k vstrekovaciemu systému, ale radikálne upravili jeho fungovanie a dizajn.
TYPY INJEKTOROV
Prvé vstrekovače, ktoré sa masívne používali na benzínových motoroch, boli ešte mechanické, ale už začali mať niektoré elektrické prvky, ktoré prispeli k lepšiemu výkonu motora.
Moderný vstrekovací systém obsahuje veľké množstvo elektronických prvkov a celý chod systému je riadený ovládačom, známym aj ako elektronická riadiaca jednotka.
Celkovo existujú tri typy vstrekovacích systémov, ktoré sa líšia typom dodávky paliva:
- Centrálne;
- distribuované;
- Okamžitá.
1. CENTRÁLNA
Centrálny vstrekovací systém je už zastaraný. Jeho podstatou je, že palivo sa vstrekuje na jedno miesto – na vstupe do sacieho potrubia, kde sa zmiešava so vzduchom a rozdeľuje po valcoch. V tomto prípade je jeho činnosť veľmi podobná karburátoru, len s tým rozdielom, že palivo sa dodáva pod tlakom. Tým je zabezpečená jeho atomizácia a lepšie premiešanie so vzduchom. Rovnomerné plnenie valcov však môže ovplyvniť množstvo faktorov.
Centrálny systém sa vyznačoval jednoduchou konštrukciou a rýchlou reakciou na zmeny prevádzkových parametrov elektrárne. Ale nemohol plne vykonávať svoje funkcie.V dôsledku rozdielu v plnení valcov nebolo možné dosiahnuť požadované spaľovanie paliva vo valcoch.
2. DISTRIBUOVANÉ
Distribuovaný systém je v súčasnosti najoptimálnejší a používa sa na mnohých vozidlách. S týmto vstrekovačom je palivo dodávané samostatne pre každý valec, hoci sa vstrekuje aj do sacieho potrubia. Na zabezpečenie oddeleného napájania sú prvky, ktoré dodávajú palivo, inštalované v blízkosti hlavy bloku a benzín sa dodáva do oblasti ventilu.
Vďaka tejto konštrukcii je možné dosiahnuť súlad s pomermi zmesi vzduchu a paliva, aby sa zabezpečilo požadované spaľovanie. Autá s takýmto systémom sú úspornejšie, no zároveň majú väčší výkon a menej znečisťujú životné prostredie.
Medzi nevýhody distribuovaného systému patrí zložitejšia konštrukcia a citlivosť na kvalitu paliva.
3. PRIAMY
Systém priameho vstrekovania je v súčasnosti najpokročilejší. Líši sa tým, že palivo sa vstrekuje priamo do valcov, kde sa už zmiešava so vzduchom. Tento systém je v princípe veľmi podobný dieselu. Umožňuje ďalej znižovať spotrebu benzínu a poskytuje väčší výkon, je však dizajnovo veľmi zložitý a veľmi náročný na kvalitu benzínu.
ELEKTRONICKÝ KOMPONENT
Hlavným prvkom elektronickej časti systému je elektronická jednotka pozostávajúca z ovládača a pamäťovej jednotky. Súčasťou konštrukcie je aj veľké množstvo senzorov, na základe ktorých ECU riadi systém.
ECU na svoju prácu využíva údaje zo snímačov:
- Lambda sonda. Ide o senzor, ktorý detekuje zostávajúci nespálený vzduch vo výfukových plynoch. Na základe údajov lambda sondy ECU vyhodnotí, ako sa pozoruje tvorba zmesi v požadovaných pomeroch. Je inštalovaný vo výfukovom systéme automobilu.
- Senzor hmotnostného prietoku vzduchu (skr. DMRV). Tento snímač určuje množstvo vzduchu prechádzajúceho cez zostavu škrtiacej klapky, keď je nasávaný valcami. Nachádza sa v kryte prvku vzduchového filtra;
- Snímač polohy škrtiacej klapky (skr. TPS). Tento snímač dáva signál o polohe plynového pedálu. Inštalované v zostave škrtiacej klapky;
- Snímač teploty elektrárne. Na základe údajov tohto prvku sa zloženie zmesi reguluje v závislosti od teploty motora. Nachádza sa v blízkosti termostatu;
- Snímač polohy kľukového hriadeľa (skr. DPKV). Na základe údajov tohto snímača sa určí valec, do ktorého je potrebné dodať časť paliva, čas na dodávanie benzínu a iskrenie. Inštalované v blízkosti remenice kľukového hriadeľa;
- Senzor klopania. Je potrebné zistiť vznik detonačného horenia a prijať opatrenia na jeho odstránenie. Nachádza sa na bloku valcov;
- Senzor rýchlosti. Je potrebné vytvárať impulzy, podľa ktorých sa vypočíta rýchlosť auta. Na základe jeho svedectva sa upravuje palivová zmes. Namontované na prevodovke;
- Fázový snímač. Je určený na určenie uhlovej polohy vačkového hriadeľa. Nemusí byť k dispozícii na niektorých vozidlách. Ak je tento snímač prítomný v motore, vykoná sa fázované vstrekovanie, to znamená, že otvárací impulz je prijatý iba pre konkrétny vstrekovač. Ak tento snímač nie je prítomný, potom vstrekovače pracujú v párovom režime, kedy sa otvárací signál posiela dvom vstrekovačom naraz. Inštalované v hlave bloku;
Teraz stručne o tom, ako všetko funguje. Elektrické palivové čerpadlo plní celý systém palivom. Regulátor prijíma údaje zo všetkých snímačov, porovnáva ich s údajmi uloženými v pamäťovom bloku. Ak sa hodnoty nezhodujú, opraví činnosť energetického systému tak, aby sa dosiahla maximálna zhoda prijatých
údaje uložené v pamäťovom bloku.
Čo sa týka dodávky paliva, regulátor na základe údajov zo snímačov vypočíta čas otvorenia vstrekovačov, aby zabezpečil optimálne množstvo dodaného benzínu na vytvorenie zmesi vzduch-palivo v požadovanom pomere.
Ak jeden zo snímačov zlyhá, ovládač prejde do núdzového režimu. To znamená, že vezme priemernú hodnotu nameraných hodnôt chybného snímača a použije ich na prácu. V tomto prípade je možná zmena vo fungovaní motora - spotreba sa zvyšuje, výkon klesá, dochádza k prerušeniam práce. To ale neplatí pre DPKV, ak sa pokazí, motor nemôže fungovať. 
Aký je rozdiel medzi vstrekovacím motorom a karburátorom
Vstrekovač je zásadne odlišný spôsob dodávania paliva do spaľovacej komory v porovnaní s karburátorom. Inými slovami, vo vstrekovacom motore sa najväčšie konštrukčné zmeny dotkli systémov napájania a dodávky paliva. V karburátorovom motore sa benzín zmiešava s určitým množstvom vzduchu v externom zariadení (karburátor). Potom je výsledná zmes paliva a vzduchu nasávaná do valcov motora. Vstrekovací motor má špeciálne vstrekovacie dýzy, ktoré vstrekujú palivo pod tlakom, po čom sa časť paliva zmieša so vzduchom. Ak porovnáme účinnosť dodávky paliva vstrekovačom a karburátorom, motor so vstrekovačom je až o 15 % výkonnejší. Významné úspory paliva sú zaznamenané aj v rôznych prevádzkových režimoch motora.
Časté poruchy injektora
Keďže vstrekovač je komplexný viaczložkový systém, jednotlivé prvky môžu časom zlyhať. Hlavnou úlohou vstrekovača je čo najvyššia účinnosť spaľovania paliva, ktorá sa dosahuje pri dodržaní prísne definovaného zloženia pracovnej zmesi paliva a vzduchu. Výsledkom je, že akákoľvek porucha v činnosti elektronických snímačov vedie k nerovnováhe v činnosti celého vstrekovacieho systému, voľnobežné otáčky alebo pohyb môžu plávať, motor sa môže strojnásobiť alebo nenaštartovať, je zaznamenaná zmena farby výfuku atď.
V niektorých prípadoch môže ECU uviesť motor do núdzového režimu. Pohonná jednotka v takejto situácii nezíska dynamiku, na prístrojovej doske svieti „kontrola“ atď. Ďalšou príčinou porúch vstrekovačov je znečistenie filtračných prvkov v systéme prívodu paliva alebo samotných vstrekovacích trysiek v dôsledku používania nekvalitného benzínu. Na udržanie výkonu je potrebné včas vymeniť palivový filter. Nemenej pozornosti, najmä na autách s najazdenými viac ako 50 - 70 000 km, si zaslúži sieťový filter palivového čerpadla. Špecifikované sito palivového čerpadla sa odporúča vymeniť alebo vyčistiť.
Je tiež žiaduce umývať palivovú nádrž raz za niekoľko rokov súbežne s výmenou alebo čistením uvedeného hrubého filtra palivového čerpadla. Upozorňujeme, že je dôležité včas identifikovať a opraviť poruchu vstrekovača, pretože poruchy v jeho prevádzke môžu výrazne zhoršiť celkový stav spaľovacieho motora a viesť k ďalším poruchám. S ohľadom na zanesené vstrekovače paliva sa v tomto prípade motor horšie štartuje, stráca výkon a začína spotrebovávať viac paliva. Porušenie tvaru rozprašovacieho prúdu paliva (najmä pri motoroch s priamym vstrekovaním) vedie k lokálnemu prehriatiu, detonácii motora, vyhoreniu ventilov atď.
Vstrekovače môžu tiež „naliať“ palivo, to znamená, že sa nezatvoria po zastavení impulzu z ECU. V tomto prípade prebytočné palivo vstupuje do spaľovacej komory, potom môže preniknúť do výfukového systému a do systému mazania motora cez netesnosti v miestach inštalácie piestnych krúžkov. V takýchto situáciách veľmi trpí celý motor, keďže benzín riedi olej a zhoršuje sa mazanie zaťažovaných častí. Prítomnosť paliva vo výfukovom systéme vyradí z činnosti katalyzátor (katalyzátor), ktorý čistí výfukové plyny od škodlivých zlúčenín.
Aby sa predišlo poruchám injektora, trysky sa musia pravidelne čistiť. Faktom je, že prítomnosť frakcií a nečistôt v benzíne postupne znečisťuje vstrekovače, čo znižuje ich výkon a tiež porušuje kvalitu rozprašovania paliva. Existujú dva spôsoby čistenia trysiek: s odstránením alebo priamo na stroji. Postup čistenia trysiek vstrekovačov na aute predpokladá, že cez vstrekovače prechádza špeciálna preplachovacia kvapalina na čistenie vstrekovača.
Metóda spočíva v tom, že palivové potrubie je odpojené od palivovej koľajnice, po ktorej namiesto benzínového čerpadla začne špeciálny kompresor namiesto benzínového čerpadla čerpať preplachovaciu kvapalinu do systému. Ďalšou možnosťou čistenia vstrekovača je čistenie s odstránením trysiek v ultrazvukovom kúpeli alebo na špeciálnom umývacom stojane. Čo sa týka ultrazvuku, dýzy sú umiestnené v špeciálnom prístroji alebo vani, kde vlnové vibrácie „rozbijú“ usadeniny. Preplachovanie vstrekovačov s odstránením na stojane je postup, kedy sa simuluje činnosť vstrekovačov v motore, pričom cez ne preteká premývacia kvapalina namiesto benzínu.
