Карбюратор или инжектор – сравнение, принцип действия, преимущества и недостатки

Возможно, не все водители знают о функциональности карбюратора на своём транспортном средстве или мало в нём заинтересованы. Эта маленькая деталь может кардинально изменить впечатления от управления автомобилем. Давайте заглянем в мир доставки топлива более глубоко. Почему всё больше и больше авто сегодня имеют новые инжекторные системы? И что же всё-таки лучше: карбюратор или инжектор?

Карбюратор автомобиля

Как работает карбюратор

Карбюратор является одной из наиболее важных механических частей авто. Все двигатели для сгорания бензина требуют правильной его смеси с воздухом. И именно он является тем жизненно важным устройством, которое контролирует соотношение топливно-воздушной смеси, поступающей в двигатель. Для эффективного вывода внутри него все компоненты должны работать идеально. Правильное соотношение горючего и воздуха имеет решающее значение для работы двигателя.

Воздух поступает в устройство из воздухозаборника или через воздушный фильтр, и постепенно ускоряется из-за сужения внутренних стенок. Этот воздух дует перпендикулярно дроссельной заслонке-клапану, управляемой от троса. При натяжении трос поднимает дроссель, расположенный внутри основного корпуса устройства. Когда заслонка поднимается, быстро движущийся воздух вытягивает бензин вверх из поплавковой камеры.

От скорости поступающего через устройство воздуха зависит качество смеси воздуха и топлива для питания двигателя. И, хотя большинство современных производителей авто перешли на инжектор, есть ещё много моделей, оснащённых устаревшими двигателями.

Сильные и слабые стороны карбюратора

Это простая и недорогая система подачи топлива для двухтактного и четырёхтактного двигателей. Простота и механичность его обслуживания и ремонта возможны и довольно просты. Его можно легко настроить в соответствии с потребностями пользователя и условиями окружающей среды. Будучи механическим устройством, он однозначно реагирует на каждое возможное положение и действие топлива. Частое реагирование на обороты – очень распространённая особенность и преимущество такой системы подачи топлива. Проблема загрязнения топлива может быть проигнорирована в карбюраторном двигателе, хотя это снижает производительность. Очень подходящая система подачи топлива для недорогих и малоёмких автомобильных двигателей.

Количество подаваемого топлива не является точным, так как оно позволяет подавать поток в соответствии со скоростью всасывания и количеством воздуха камерой сгорания. В карбюраторном двигателе значительно ниже экономия топлива. В этой системе подачи топлива холодный запуск двигателя является большой проблемой. Сухая и богатая смесь часто становится проблемой. Из-за неэффективного сгорания выброс значительно выше. В некоторых случаях двигатель получает вибрацию, а также довольно распространённой является проблема загрязнения свечей зажигания.

Принцип работы инжектора

Как наиболее распространённый метод питания двигателей внутреннего сгорания, инжектор постепенно вытеснил карбюратор. Для впрыска здесь требуется более высокое давление топлива, чтобы прокачать его через форсунки, которые потом распыляют бензин. Распыление позволяет топливу рассеиваться в виде мелкого тумана, поэтому оно может объединяться с воздухом для сжигания, когда в смесь вводится источник тепла.

Схема двигателя с инжектором

Как работает инжектор

Для двигателей с электронным впрыском топлива топливный насос забирает горючее из бензобака. Затем топливо проходит через топливопроводы и перед тем, как рассеиваться в топливной рампе, фильтруется.

ECU контролирует ширину импульса или количество времени, в течение которого топливная форсунка остаётся открытой. Блок управления двигателем заземляет инжектор и замыкает цепь, посылая ток на соленоид. Магнитное поле, создаваемое соленоидом, управляет электромагнитом, прикреплённым к плунжеру, который открывает и закрывает клапан, что позволяет топливу рассеиваться и таким образом распыляться. Для того, чтобы ECU определил, сколько топлива нужно выпустить, он опирается на датчики, которые передают информацию, включая датчики напряжения, датчики массового расхода воздуха, датчики кислорода и датчики абсолютного давления в коллекторе.

Сильные и слабые стороны инжектора

Точное количество впрыскиваемого топлива и смешивание воздуха и топлива обеспечивает максимально возможную эффективность использования топлива и выработку энергии. В двигателе с инжектором процесс сгорания значительно эффективнее. Поэтому достигается оптимальная мощность, максимизируется экономия топлива и минимизируется уровень выбросов.

Учитывая состояние окружающей среды и условия езды, этот тип двигателя автоматически уравновешивает топливовоздушную смесь. Как и предыдущий вариант, он не требует настройки с учётом условий езды. Вибрация двигателя уменьшена, и проблема загрязнения свечи зажигания здесь сведена к минимуму. Нет проблем с холодным запуском, поэтому нет необходимости в ручном блокировании.

Основные различия между системами

Отличия карбюратора от инжектора проявляются при определении их сильных и слабых сторон. Вы можете выбрать лучший вариант, сравнив их плюсы и минусы, а также функциональность по нескольким параметрам:

• Мощность и производительность.

Инжектор с электронным управлением обеспечивает более точные результаты. Поскольку он может обеспечить необходимое количество, двигатель работает с оптимальной мощностью и обеспечивает наилучшую производительность.

Карбюратор отличается от инжектора тем, что не может рассчитать точное количество топлива. Они не могут регулироваться при изменении атмосферного давления или температуры топлива.

• Выбросы и экономия топлива.

Опять же, в этом плане побеждает инжектор. Он может точно рассчитать необходимое количество топлива и воздуха и отрегулировать его в соответствии с изменениями нескольких параметров, что приводит к меньшему расходу, более высокой эффективности использования горючего и меньшим выбросам углерода. Карбюраторы не могут дать такие же результаты, потому что они обеспечивают среднее, не зависящее от условий двигателя, отношение топлива к воздуху.

Выбросы являются одним из основных факторов современного автомобилестроения и, вероятно, будут иметь ещё большее значение в будущем. Здесь инжектор имеет много преимуществ. Карбюратор был в порядке, когда мало внимания уделялось количеству выделяемого CO2, но в наши дни ограничения на выбросы автомобилей означают, что всё больше и больше производителей для своих транспортных средств будут склоняться к инжектору.

Устройство системы впуска инжекторного двигателя

• Эксплуатационные расходы.

Если выбирать, что экономичнее – карбюратор или инжектор, то первый в этом плане выигрывает. Вы даже можете восстановить всю систему в гараже! Всё, что вам нужно, — это несколько простых ручных инструментов, ёмкость для очистки карбюратора и некоторые запасные части.

С другой стороны, инжектор является сложной системой. Если система сгорела, вам потребуется посторонняя помощь, чтобы перевезти машину в ремонтную мастерскую. Кроме того, ремонт топливной системы инжектора требует профессиональных навыков.

• Простота.

Карбюратор очень сложный, и для эффективной работы его необходимо правильно отрегулировать. Напротив, установка инжектора чрезвычайно проста. Карбюратор опирается на поплавок и должен регулировать количество топлива, проходящего через двигатель. С карбюраторным двигателем один цилиндр будет получать больше топлива, чем другой. В двигателе с инжектором каждый цилиндр получает одинаковое количество топлива. В этом конкретном случае мало что можно сделать, чтобы улучшить конструкцию карбюратора.

Отличие инжектора от карбюратора состоит в том, что в инжекторах горючее проходит через линию под давлением к топливным форсункам. Компьютер автомобиля инструктирует каждый инжектор о том, когда он должен открыться, и в этот момент горючее поступает в цилиндры. По мере прохождения через цилиндр топливо распыляется, что способствует более эффективному сгоранию.

• Структурная разница.

Конструкция карбюратора полностью отличается от инжектора. Карбюратор – воздухозаборник через воздушный фильтр, после чего идёт воздушный клапан, а после этого воздух проходит через трубу, в которой он смешивается с топливом. затем идёт дроссельный клапан, после которого топливовоздушная смесь проходит в двигатель. Конструкция инжектора состоит из следующих элементов: уплотнительное кольцо, фильтр, электрический разъём, электрическая катушка, магнит, пружина, уплотнительное кольцо, клапан и колпачок.

• Стоимость

Двигатель с карбюратором стоит примерно в пять раз дешевле, чем двигатель с инжектором, что обеспечивает очень большую экономию. Однако затраты на техническое обслуживание карбюраторного двигателя, как правило, выше, чем для двигателя с инжектором, поэтому в быстрой перспективе всё это может учитываться.

Цены на инжекторы по сравнению с карбюраторами могут сильно различаться. В частности, непосредственный впрыск топлива обычно значительно более дорогостоящий, чем центральный или распределённый.

• Категория устройства.

Карбюратор – это чисто механическое устройство, где топливный инжектор может быть чисто механическим или электрическим устройством (большинство теперь электрические).

• Диагностика проблемы.

Полная электронная природа электрического топливного инжектора позволяет определить проблемы, просто подключив блок управления двигателем к диагностическому устройству или компьютеру, где, как и в карбюраторах, для технического обслуживания и настройки требуется особый опыт, поскольку это должно быть сделано вручную.

Компьютерная диагностика двигателя

Преимущества и недостатки систем

Преимущества карбюраторов:

• Карбюраторы стоят дешевле, просты в эксплуатации и легко ремонтируются или заменяются.
• Карбюраторы позволяют настраивать их под свои требования.
• Поскольку карбюраторы не встроены в двигатели, их можно ремонтировать или заменять, не касаясь двигателя.

Недостатки карбюраторов:

• Не самые эффективные системы, устаревшая конструкция.
• Большинство карбюраторов имеют небольшое отставание, что приводит к относительно медленному отклику дроссельной заслонки.
• Некоторые компоненты, такие как диафрагма, относительно деликатны и подвержены повреждениям.

Преимущества инжектора перед карбюратором:

• Оптимизированная надёжная воздушно-топливная смесь и распыление обеспечивают более чистое и эффективное сжигание.
• Отклик дроссельной заслонки гораздо быстрый.
• Лучшая топливная эффективность и немного большая мощность, чем у карбюраторных систем.
• Обычно не требуют технического обслуживания и не выходят из строя.

Недостатки инжектора:

• Существенно дороже карбюраторов.
• Не могут быть отремонтированы с помощью простых инструментов, должны быть заменены, что дорого.
• Не может быть настроен, если вы не имеете соответствующего оборудования и ПО, что опять-таки дорого.

Выбор оптимальной системы подачи топлива

В спорах о том, что лучше – инжектор или карбюратор, у автолюбителей мнения всегда расходятся. Некоторые думают, что только карбюратор справляется с работой двигателя, в то время как другие убеждены в необходимости использования инжектора. Так какой из этих вариантов лучший?

Кажется, что инжектор является лучшим вариантом. Хотя большинство небольших двигателей используют карбюраторную систему из-за её простоты и низких цен, а также меньших затрат на техническое обслуживание, инжектор является идеальным выбором для современных транспортных средств для повышения производительности, снижения выбросов и экономии топлива.

Если мощность и производительность являются основными критериями при выборе двигателя, вы будете твёрдо на стороне карбюраторов. Это связано с тем, что карбюраторный двигатель не имеет ограничений по количеству топлива, которое можно выкачать из бака. Это означает, что модификации кулачка позволят большему количеству топлива проникать через карбюратор и в цилиндры. Это приводит к более плотной смеси в камере и более высоким уровням мощности.

Единственный способ конкурировать с инжектором – это турбонаддув, чтобы достичь такой же эластичности горючего и его производительности. Однако для обычной ежедневной езды дополнительная мощность не имеет большого значения. Избыточная мощность всегда приведёт к увеличению потребления топлива, что, в свою очередь, вызовет увеличение затрат.

Хотя карбюратор, возможно, существует уже более века, инжектор явно превосходит его по функциональности и производительности, обеспечивая лучшую мощность, экономию топлива и меньшие выбросы. Для современного водителя этого вполне достаточно, чтобы сделать выбор. Если вы поклонник новейших технологий, то вы определённо предпочтёте инжектор вместо карбюратора. Карбюраторы – это старая школа, но это не значит, что они плохие. Карбюраторы предлагают простоту, тогда как инжектор намного сложнее. Если вы смотрите на классический Mustang или винтажный Chevy C10, есть вероятность, что он будет оснащён карбюратором. Не зря многие старые автолюбители вместо новой системы предпочли бы заменить её на проверенный карбюратор.