Iniettore: che cos'è? Come funziona e a cosa serve

Nel mondo automobilistico, ci sono due sistemi di alimentazione utilizzati nei motori a combustione interna. Il primo è il carburatore e il secondo è l'iniezione. Se prima tutte le auto erano dotate di carburatori (e la potenza del motore a combustione interna dipendeva anche dal loro numero), nelle ultime generazioni di veicoli della maggior parte delle case automobilistiche viene utilizzato un iniettore.

Considera come questo sistema differisce da un sistema a carburatore, quali sono i tipi di iniettori e anche quali sono i suoi vantaggi e svantaggi.

Cos'è un iniettore?

Un iniettore è un sistema elettromeccanico in un'auto che aiuta a formare la miscela aria / carburante. Questo termine si riferisce a un iniettore di carburante che inietta carburante, ma si riferisce anche a un sistema di alimentazione multi-atomizzatore.

L'iniettore funziona con qualsiasi tipo di carburante, grazie al quale viene utilizzato su motori diesel, benzina e gas. Nel caso di apparecchiature a benzina e gas, il sistema di alimentazione del motore sarà identico (grazie a ciò, è possibile installare su di essi apparecchiature a GPL per combinare il carburante). Il principio di funzionamento della versione diesel è identico, solo che funziona ad alta pressione.

Iniettore - storia dell'aspetto

I primi sistemi di iniezione sono comparsi nello stesso periodo dei carburatori. La primissima versione dell'iniettore era a iniezione singola. Gli ingegneri si resero subito conto che se era possibile misurare la portata dell'aria in ingresso nei cilindri, era possibile organizzare una fornitura dosata di carburante in pressione.

A quei tempi, gli iniettori non erano ampiamente utilizzati, perché allora il progresso scientifico e tecnologico non raggiunse un tale sviluppo che le auto con motori a iniezione fossero disponibili per gli automobilisti ordinari.

I più semplici in termini di design, oltre a tecnologia affidabile, erano i carburatori. Inoltre, durante l'installazione di versioni modernizzate o più dispositivi su un motore, è stato possibile aumentare significativamente le sue prestazioni, il che conferma la partecipazione di tali auto alle competizioni automobilistiche.

La prima necessità di iniettori è apparsa nei motori utilizzati nell'aviazione. A causa di frequenti e gravi sovraccarichi, il carburante non scorreva bene attraverso il carburatore. Per questo motivo, la tecnologia avanzata di iniezione forzata di carburante (iniettore) è stata utilizzata nei caccia durante la seconda guerra mondiale.

Poiché l'iniettore stesso crea la pressione necessaria per il funzionamento dell'unità, non teme i sovraccarichi subiti dall'aeromobile in volo. Gli iniettori dell'aviazione hanno smesso di migliorare quando i motori a pistoni hanno iniziato a essere soppiantati dai motori a reazione.

Nello stesso periodo, gli sviluppatori di auto sportive hanno attirato l'attenzione sui meriti degli iniettori. Rispetto ai carburatori, l'iniettore forniva al motore più potenza a parità di cilindrata. Gradualmente, la tecnologia innovativa è passata dallo sport al trasporto civile.

Nell'industria automobilistica, gli iniettori iniziarono ad essere introdotti subito dopo la seconda guerra mondiale. Bosch era leader nello sviluppo di sistemi di iniezione. Innanzitutto, è apparso l'iniettore meccanico K-Jetronic, quindi è apparsa la sua versione elettronica: KE-Jetronic. Fu grazie all'introduzione dell'elettronica che gli ingegneri furono in grado di aumentare le prestazioni del sistema di alimentazione.

Come funziona l'iniettore

Il più semplice sistema di tipo a iniezione include i seguenti elementi:

• ECU;
• Pompa di benzina elettrica;
• Ugello (a seconda del tipo di impianto può essere uno o più);
• Sensori aria e acceleratore;
• Controllo della pressione del carburante.

Il sistema di alimentazione funziona secondo il seguente schema:

• Un sensore dell'aria registra il volume che entra nel motore;
• Da esso, il segnale va all'unità di controllo. Oltre a questo parametro, il dispositivo principale riceve informazioni da altri dispositivi: un sensore dell'albero motore, la temperatura del motore e dell'aria, la valvola a farfalla, ecc.;
• L'unità analizza i dati e calcola con quale pressione e in quale momento fornire carburante alla camera di combustione o al collettore (a seconda del tipo di impianto);
• Il ciclo termina con un segnale per aprire l'ago dell'ugello.

Maggiori dettagli su come funziona il sistema di iniezione del carburante dell'auto sono descritti nel seguente video:

Sistema di alimentazione del carburante su un veicolo a iniezione

Dispositivo iniettore

L'iniettore è stato sviluppato per la prima volta nel 1951 da Bosch. Questa tecnologia è stata utilizzata nel Goliath 700 a due tempi. Tre anni dopo, è stato installato sulla Mercedes 300 SL.

Poiché questo sistema di alimentazione era una curiosità ed era molto costoso, le case automobilistiche esitarono a introdurlo nella linea di unità di potenza. Con l'inasprimento delle normative ambientali in seguito alla crisi globale del carburante, tutti i marchi sono stati costretti a considerare di dotare i propri veicoli di un tale sistema. Lo sviluppo ha avuto un tale successo che oggi tutte le auto sono dotate di un iniettore di default.

Il design del sistema stesso e il principio del suo funzionamento sono già noti. Per quanto riguarda l'atomizzatore stesso, il suo dispositivo include i seguenti elementi:

• Una guarnizione in gomma che non consente all'aria di entrare nel circuito della linea nel punto in cui è collegata la cella a combustibile;
• Il filtro fine impedisce l'ostruzione del foro di spruzzatura;
• Connettore per il collegamento dei fili;
• Elettromagnete: mette in movimento l'ago;
• L'avvolgimento dell'elettromagnete attiva il movimento del magnete stesso;
• Una molla che riporta l'ago sollevato al suo posto;
• Una guarnizione in gomma che impedisce all'aria di entrare tra il collettore di aspirazione e le pareti dell'ugello;
• Ago: svolge la funzione di una valvola attraverso la quale viene iniettato il carburante;
• I modelli utilizzati nei sistemi a iniezione diretta hanno un cappuccio protettivo aggiuntivo. Previene il surriscaldamento dell'alloggiamento quando l'HTS si accende.

Tipi di ugelli iniettori

Inoltre, gli ugelli differiscono tra loro nel principio di atomizzazione del carburante. Ecco i loro parametri principali.

Ugello elettromagnetico

La maggior parte dei motori a benzina sono dotati di questi iniettori. Questi elementi hanno un'elettrovalvola con ago e ugello. Durante il funzionamento del dispositivo, la tensione viene applicata all'avvolgimento del magnete.

La frequenza degli impulsi è controllata dall'unità di controllo. Quando viene applicata una corrente all'avvolgimento, si forma un campo magnetico della polarità corrispondente, a causa del quale si muove l'armatura della valvola e con essa l'ago si alza. Non appena la tensione nell'avvolgimento scompare, la molla sposta l'ago al suo posto. L'elevata pressione del carburante facilita il ripristino del meccanismo di bloccaggio.

Ugello elettroidraulico

Questo tipo di spray viene utilizzato nei motori diesel (compresa la modifica del rail del carburante Common Rail). Lo spruzzatore ha anche un'elettrovalvola, solo l'ugello ha le alette (ingresso e scarico). Con l'elettromagnete diseccitato, l'ago rimane in posizione e viene premuto contro la sede dalla pressione del carburante.

Quando il computer invia un segnale all'acceleratore di scarico, il carburante diesel entra nel tubo del carburante. La pressione sul pistone diminuisce, ma non diminuisce sull'ago. Grazie a questa differenza, l'ago si solleva e attraverso il foro il gasolio entra nel cilindro ad alta pressione.

Ugello piezoelettrico

Questo è l'ultimo sviluppo nel campo dei sistemi di iniezione. Viene utilizzato principalmente nei motori diesel. Uno dei vantaggi di questa modifica rispetto alla prima è che funziona quattro volte più velocemente. Inoltre, il dosaggio in tali dispositivi è più accurato.

Il dispositivo di un tale ugello include anche una valvola e un ago, ma anche un elemento piezoelettrico con uno spintore. L'atomizzatore funziona secondo il principio della differenza di pressione, come nel caso dell'analogo elettroidraulico. L'unica differenza è il cristallo piezoelettrico, che cambia la sua lunghezza sotto stress. Quando gli viene applicato un impulso elettrico, la sua lunghezza si allunga.

Il cristallo agisce sullo spintore. Questo sposta la valvola aperta. Il carburante entra nella linea e si forma una differenza di pressione, grazie alla quale l'ago apre il foro per la spruzzatura del gasolio.

Tipi di sistemi di iniezione

I primi modelli di iniettori avevano solo parzialmente componenti elettrici. La maggior parte del progetto consisteva in componenti meccanici. L'ultima generazione di sistemi è già dotata di una varietà di elementi elettronici che garantiscono un funzionamento stabile del motore e un dosaggio del carburante della massima qualità.

Ad oggi, sono stati sviluppati solo tre sistemi di iniezione del carburante:

• Monoiniezione;
• Multi-iniezione;
• Iniezione diretta.

Sistema di iniezione centrale (singola iniezione)

Nelle auto moderne, un tale sistema non è praticamente trovato. Ha un unico iniettore di carburante, che è installato nel collettore di aspirazione, proprio come il carburatore. Nel collettore, la benzina viene miscelata con l'aria e, con l'aiuto della trazione, entra nel cilindro corrispondente.

Il motore a carburatore differisce dal motore ad iniezione con mono iniezione solo in quanto nel secondo caso viene eseguita l'atomizzazione forzata. Questo divide il lotto in particelle più piccole. Ciò fornisce una migliore combustione del BTC.

Tuttavia, questo sistema presenta uno svantaggio significativo, motivo per cui è diventato rapidamente obsoleto. Poiché lo spruzzatore è stato installato troppo lontano dalle valvole di aspirazione, le bombole sono state riempite in modo non uniforme. Questo fattore ha influenzato in modo significativo la stabilità del motore a combustione interna.

Sistema di iniezione distribuita (multi-iniezione)

Il sistema multi-iniezione ha rapidamente sostituito l'analogo sopra menzionato. Fino ad ora, è considerato il più ottimale per i motori a benzina. In esso, l'iniezione viene eseguita anche nel collettore di aspirazione, solo qui il numero di iniettori corrisponde al numero di cilindri. Sono installati il ​​più vicino possibile alle valvole di aspirazione, grazie alle quali la camera di ciascun cilindro riceve una miscela aria-carburante con la composizione desiderata.

Il sistema di iniezione distribuita ha permesso di ridurre la "gola" dei motori senza perdere potenza. Inoltre, tali macchine sono più coerenti con gli standard ambientali rispetto alle controparti a carburatore (e quelle dotate di una singola iniezione).

L'unico inconveniente di tali sistemi è che, a causa della presenza di un gran numero di attuatori, la messa a punto e la manutenzione del sistema di alimentazione è abbastanza difficile da essere eseguita nel proprio garage.

Sistema di iniezione diretta

Questo è l'ultimo sviluppo utilizzato sui motori a benzina e gas. Per quanto riguarda i motori diesel, questo è l'unico tipo di iniezione che può essere utilizzato in essi.

In un sistema di erogazione diretta del carburante, ogni cilindro ha un singolo iniettore, come in un sistema distribuito. L'unica differenza è che gli atomizzatori sono installati direttamente sopra la camera di combustione del cilindro. La spruzzatura viene eseguita direttamente nella cavità di lavoro, bypassando la valvola.

Questa modifica consente di aumentare l'efficienza del motore, ridurne ulteriormente i consumi e rendere il motore a combustione interna più rispettoso dell'ambiente grazie alla combustione di alta qualità della miscela aria-carburante. Come nel caso della modifica precedente, questo sistema ha una struttura complessa e richiede carburante di alta qualità.

La differenza tra un carburatore e un iniettore

La differenza più importante tra questi dispositivi è nello schema di formazione dell'MTC e nel principio della sua presentazione. Come abbiamo scoperto, l'iniettore effettua l'iniezione forzata di benzina, gas o gasolio e grazie all'atomizzazione il carburante si miscela meglio con l'aria. Nel carburatore, il ruolo principale è giocato dalla qualità del vortice che si crea nella camera d'aria.

Il carburatore non consuma l'energia generata dal generatore, né richiede un'elettronica complessa per funzionare. Tutti gli elementi in esso sono esclusivamente meccanici e funzionano sulla base di leggi fisiche. L'iniettore non funzionerà senza una ECU e l'elettricità.

Quale è meglio: carburatore o iniettore?

La risposta a questa domanda è relativa. Se acquisti un'auto nuova, non c'è scelta: le auto a carburatore sono già nella storia. In una concessionaria di automobili, puoi acquistare solo un modello a iniezione. Tuttavia, ci sono ancora molti veicoli con motore a carburatore sul mercato secondario e il loro numero non diminuirà nel prossimo futuro, poiché le fabbriche continuano a produrre pezzi di ricambio per loro.

Al momento di decidere il tipo di motore, vale la pena considerare in quali condizioni verrà utilizzata la macchina. Se la modalità principale è una zona rurale o una piccola città, la macchina del carburatore farà bene il suo lavoro. In tali aree, ci sono poche stazioni di servizio di alta qualità in grado di riparare correttamente l'iniettore e il carburatore può essere riparato anche da solo (YouTube contribuirà ad aumentare il livello di autoeducazione).

Per quanto riguarda le grandi città, l'iniettore ti permetterà di risparmiare molto (rispetto al carburatore) in condizioni di trascinamento e frequenti ingorghi. Tuttavia, un tale motore richiederà un certo carburante (con un numero di ottano maggiore rispetto a un tipo più semplice di motore a combustione interna).

Utilizzando un sistema di alimentazione per motociclette come esempio, il seguente video mostra i vantaggi e gli svantaggi di carburatori e iniettori:

Iniettore vs carburatore. Cosa c'è di meglio? | Voce di Bezdok | MC Garage @MotorcyclistMag

Cura del motore a iniezione

La manutenzione del sistema di iniezione del carburante non è una procedura così difficile. La cosa principale è seguire le raccomandazioni del produttore per la manutenzione ordinaria:

• Cambia il filtro dell'aria in tempo;
• Non dimenticare di sostituire il filtro del carburante fine;
• Controllare periodicamente i contatti del sensore del sistema per contaminazione di olio o polvere;
• Non guidare con il serbatoio quasi vuoto (questo è spesso il motivo del guasto della pompa del carburante);
• Riempire il serbatoio con il carburante corretto.

Queste semplici regole eviteranno sprechi inutili per la riparazione di elementi guasti. Per quanto riguarda l'impostazione della modalità di funzionamento del motore, questa funzione è svolta dalla centralina elettronica. Solo in assenza di un segnale da uno dei sensori sul cruscotto si accenderà il segnale Check Engine.

Anche con una corretta manutenzione, a volte è necessario pulire gli iniettori del carburante.

Iniettore a filo

I seguenti fattori possono indicare la necessità di tale procedura:

• Il motore non si avvia bene;
• Velocità al minimo flottante;
• Diminuzione della dinamica durante l'overclocking;
• L'auto è diventata più "golosa".

Fondamentalmente, gli iniettori sono intasati a causa di impurità nel carburante. Sono così piccoli che filtrano attraverso gli elementi filtranti del filtro.

L'iniettore può essere lavato in due modi: portare l'auto alla stazione di servizio ed eseguire la procedura allo stand, oppure farlo da soli utilizzando prodotti chimici speciali. La seconda procedura viene eseguita nella seguente sequenza:

• Innanzitutto, sarà necessario creare un sistema di alimentazione alternativo: un piccolo contenitore con carburante, a cui viene aggiunto un detergente (la concentrazione della sostanza è indicata sul suo contenitore, ma spesso un litro di liquido è progettato per elaborare 2,5 litri di volume del motore). Un'altra pompa del carburante è installata qui;
• Il motore viene riscaldato fino alla temperatura di esercizio;
• Successivamente, è necessario diseccitare la pompa del carburante principale. Per fare ciò, basta rimuovere il suo fusibile;
• Si tenta più volte di avviare il motore senza pompa. Ciò è necessario affinché la pressione nella linea diminuisca;
• Il tubo di alimentazione del carburante è scollegato;
• Il tubo di ritorno deve essere tappato. Per fare ciò, viene rimosso dal raccordo e viene avvitato un bullone spesso;
• È collegato un nuovo sistema di alimentazione;
• Il motore si avvia. Dovrebbe lavorare per 5 minuti, dopo di che è inceppato;
• Affinché l'agente corroda i depositi negli ugelli, è necessario attendere un paio di minuti e riavviare il motore a combustione interna;
• Lasciare girare il motore per circa 30 minuti, aumentando periodicamente la velocità fino ad un valore di 2500 rpm;
• Il sistema di alimentazione alternativa è scollegato e quello standard è collegato;
• Il motore viene avviato per 10 minuti per rimuovere ogni residuo di detergente;
• Dopo aver completato la procedura, le candele vengono sostituite con nuove.

Va notato che questa pulizia non rimuove le impurità dal serbatoio del carburante. Ciò significa che se la causa del blocco è un carburante di bassa qualità, è necessario scaricarlo completamente dal serbatoio e riempirlo con carburante pulito.

Quanto è sicura questa procedura, guarda il video:

Lavare l'iniettore senza rimuoverlo a mano. Come lavare il sistema di iniezione LAVR ML101

Malfunzionamenti comuni dell'iniettore

Nonostante l'elevata affidabilità degli iniettori e la loro efficienza, gli elementi più finemente lavorati nel sistema, maggiore è la probabilità di guasto di questo sistema. questa è la realtà e non ha bypassato gli iniettori.

Ecco i danni più comuni al sistema di iniezione:

• Guasto della pompa del carburante (usura naturale e carburante di bassa qualità);
• Rottura degli ugelli (carburante di bassa qualità - intasamento, guasto della valvola);
• Intasamento del sensore di flusso d'aria di massa (meno spesso il suo analogo, il sensore di pressione assoluta, fallisce);
• Ossidazione di connettori elettronici;
• Guasto del sensore di posizione della valvola a farfalla di bilancio;
• Canali dell'acceleratore ostruiti;
• L'aria entra nel carburante.

La maggior parte dei guasti porta a un funzionamento instabile dell'unità di potenza. Il suo arresto completo si verifica a causa del guasto della pompa del carburante, di tutti gli iniettori contemporaneamente e del guasto del DPKV. L'unità di controllo cerca di aggirare il resto dei problemi e stabilizzare il funzionamento del motore a combustione interna (in questo caso, l'icona del motore si illuminerà sull'ordine).

Vantaggi e svantaggi dell'iniettore

I vantaggi dell'iniettore includono:

• Formazione più efficiente della miscela aria-carburante;
• La potenza del propulsore, rispetto a un motore a carburatore con gli stessi parametri, è fino al 10 percento superiore;
• L'elettronica consuma carburante in modo più economico e distribuisce in modo più efficiente il momento di iniezione;
• Le emissioni dell'iniettore sono quasi il 75% più rispettose dell'ambiente rispetto al carburatore;
• Maggiore stabilità: l'elettronica non deve essere regolata così spesso rispetto ai dispositivi meccanici;
• In inverno, il motore di iniezione entra in modalità operativa più velocemente: non necessita di riscaldamento a lungo termine.

Oltre ai vantaggi, questo sistema presenta notevoli svantaggi che non consentono agli automobilisti con redditi modesti di privilegiare il carburatore:

• Il costo dell'impianto stesso, la sua manutenzione o riparazione è molto più costoso degli stessi parametri di quello del carburatore;
• Per eseguire la diagnostica, è necessario uno specialista con attrezzature speciali;
• L'elettronica oi sensori dei motori a iniezione raramente si guastano, ma quando ciò accade, devi spendere una cifra decente per riportare l'auto alla sua dinamica precedente;
• Il motore dotato di iniettore è selettivo per la qualità del carburante. Se il carburatore funziona perfettamente silenziosamente con la 92a benzina, l'iniettore ha bisogno di almeno 95a benzina.

Il sistema di iniezione del carburante si è dimostrato abbastanza stabile e affidabile. Tuttavia, se si desidera aggiornare il motore del carburatore della tua auto, dovresti valutare i pro ei contro.

Video su come funziona l'iniettore

Ecco un breve video su come funziona un motore moderno con sistema di alimentazione a iniezione:

Sistema di alimentazione del carburante su un veicolo a iniezione

Domande e risposte:

Cos'è un iniettore in termini semplici? Dall'inglese injection (iniezione o iniezione). Fondamentalmente, è un iniettore che spruzza carburante nel collettore di aspirazione o direttamente nel cilindro.

Cosa significa un veicolo a iniezione? Questo è un veicolo che utilizza un sistema di alimentazione con iniettori che spruzzano benzina / gasolio nei cilindri del motore o nel collettore di aspirazione.

A cosa serve l'iniettore in macchina? Poiché l'iniettore fa parte del sistema di alimentazione, l'iniettore è progettato per atomizzare meccanicamente il carburante nel motore. Può essere un iniettore diesel o benzina.