Моновпрыск в автомобильном двигателе

Моновпрыск— один из способов подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания, работающий на инжекторном принципе и применяемый на современных авто. Особенность системы состоит в применении одной форсунки, распределяющей горючее во все цилиндры.

Из-за повышения требований к экологичности технологию сменил распределенный впрыск. Ниже рассмотрим, в чем особенности системы, из каких элементов она состоит, и как работает. Разберемся с плюсами и минусами, неисправностями и способами их решения.

Что такое моновпрыск

Система моновпрыска топлива является разновидностью инжектора с индивидуальной подачей горючего. Топливная смесь сначала идет в общую камеру для цилиндров, после чего смешивается с воздухом и направляется в цилиндр. Такой способ подачи горючего является промежуточным звеном между карбюраторной и инжекторной системой. 

Базой для создания моновпрыска является карбюратор, созданный еще в 1893 году. Первые сложности возникли у летчиков из-за особенностей подачи топлива. Пилоты не могли выполнять сложные маневры из-за сбоев поступления горючего в двигатель.

Важно

В автомобильной сфере первый моновпрыск появился лишь в 70-х годах, когда производители задались вопросом по снижению расхода топлива.

В 21 веке системы с одной форсункой постепенно выходят из обихода и уступают место распределительному впрыску. Несмотря на это, моновпрыск продолжает использоваться на многих грузовых и легковых автомобилях, что обусловлено надежностью и простотой исполнения системы.

Устройство моновпрыска

Рассматриваемая система, по сути —усовершенствованный карбюратор с контролем со стороны ЭБУ. Из конструктивных особенностей сохранился корпус, место фиксации к мотору, особенности расположения камеры и периферийных элементов. 

Конструктивно система состоит из следующих элементов:

• Регулятор давления. Поддерживает оптимальное давление как во время работы мотора, так и после его остановки. В последнем случае работа узла позволяет избежать появления пробок и упростить работу силового агрегата.
• Форсунка моновпрыска. Конструктивно представляет собой электромагнитный клапан, который управляется специальным блоком. Элемент состоит из соленоида, возвратной пружины, клапана и отверстия для распределения горючего.
• Заслонка дросселя. Предназначена для изменения объема подаваемого воздуха, регулируется механически или электрически. В первом случае управление осуществляется с помощью педали акселератора.
• ЭБУ. Функцию управления берет на себя электронный блок, в состав которого входит процессор и встроенная память. Последняя хранит полную информацию об оптимальных параметрах. Это означает, что при потере питания (к примеру, снятии клеммы с АКБ) настройки сохраняются. Информация в блок поступает от одного или нескольких датчиков.
• Датчики моновпрыска. Контролируют работу двигателя и отравляют сигналы в ЭБУ для внесения изменений в настройки. 

Для повышения эффективности могут использоваться и другие датчики: контроля температуры на улице / в авто, положения дросселя, момента подачи горючего и т. д. 

Принцип работы

Знание основных элементов системы позволяет разобраться с тонкостями работы моновпрыска. Алгоритм действий системы имеет следующий вид:

• Датчики контролируют объем горючего, которое выходит из форсунки.
• Информация поступает в ЭБУ, который определяет момент и время открытия.
• Топливная смесь идет в общую камеру для смешивания с воздухом.
• Подготовленный состав по команде блока управления направляется в 1-й цилиндр (тот, который открылся).
• Оставшаяся горючая смесь возвращается по специальному трубопроводу назад.

Главное отличие моновпрыска от инжекторной системы — наличие одной форсунки.

Если в процессе подготовки топливной смеси возникли сбои, и она имеет низкое качество, возникает риск повышенного износа всех цилиндров сразу. Распределенный впрыск в этом отношении более безопасен, ведь в случае неправильной подготовки горючего проблема возникнет только в одной камере.

Достоинства и недостатки

Применение моновпрыска в двигателе имеет ряд преимуществ:

• Снижение «прожорливости» двигателя. В отличие от карбюраторной системы с более сложной настройкой, применение одной форсунки с управлением от блока управления позволяет уменьшить расход топлива, как в момент пуска мотора, так и в процессе движения.
• Быстрый пуск силового агрегата. Наличие электромагнитного клапана, принимающего часть процессов на себя.
• Экологичность и уменьшение вредных выбросов в атмосферу.
• Надежность работы. Автовладельцу не нужно настраивать холостой ход, ведь моновпрыскнастраивается автоматически. Контроль параметров осуществляется с помощью датчиков, а вопросом регулирования с учетом эталонных значений занимается блок управления.
• Простая конструкция. В сравнении с карбюратором систему моновпрыска проще ремонтировать, и она реже выходит из строя. У такого устройства нет проблем с загрязнением, необходимостью регулировки и прочими проблемами, характерными для карбюратора.
• Улучшение характеристик. Рассматриваемая система отличается высокой точностью работы. Ее применение позволяет добиться лучших параметров в плане динамики и скорости.

Кроме преимуществ у моновпрыска имеется и ряд слабых мест:

• Высокие расходы на ремонт и покупку деталей. В случае поломки приходится менять какой-то функциональный элемент, а это требует серьезных затрат.
• Сложность обслуживания. Для выявления неисправностей в системе необходимы специальные стенды, ПК / ноутбук и специальное ПО. Без посещения сервиса и привлечения квалифицированного мастера выявить неисправность трудно.
• Зависимость от качественного топлива. При использовании плохого горючего возможны проблемы с зажиганием при моновпрыске, быстрое загрязнение камер сгорания двигателя и необходимость его ремонта.
• Потребность в подаче напряжения. Для работы системы необходимо питание и, соответственно, хорошо заряженный АКБ. Для сравнения в карбюраторном двигателе для пуска мотора достаточно прокрутить коленчатый вал и добиться появления искры. 
• Ухудшение качества смеси. Подготовленный горючий состав находится в камере разное время и проходит различное расстояние до попадания в цилиндр. Как результат, качество уменьшается, а расход увеличивается.

Часто встречающиеся неисправности и способы их устранения

Несмотря на видимую надежность и простоту системы, автовладелец может столкнуться с рядом трудностей. К основным неисправностям устройства можно отнести:

• Проблемы с пуском двигателя. Силовой агрегат может сразу глохнуть при пуске.
• Сбои в работе на холостом ходу. Проблема может выражаться неустойчивой работой мотора, колебанием оборотов и детонацией.
• Ухудшение динамики, которое выражается в медленном наборе скорости.
• Увеличение потребления горючего.

Неисправности могут возникнуть на фоне загрязнения либо поломки форсунки, а также сбоев в работе электроники. Этому может быть несколько причин:

• ухудшение срока службы основных элементов;
• ошибки в условиях обслуживания;
• заводской брак;
• внешние негативные воздействия на элементы системы и т. д.

Для определения неисправности и дальнейшего ремонта моновпрысканужна диагностика на СТО. Ее можно провести собственными силами, но для этого необходимы соответствующие знания, оборудование и ПО. Как правило, для диагностики требуется планшет / смартфон / ноутбук, кабель для соединения с гнездом в автомобиле и специальная программа. 

После подключения ПО считывает информацию с блока управления и выводит на дисплей. В дальнейшем можно сбрасывать ошибки, вносить изменения в параметры настройки и таким способом регулировать работу моновпрыска. В наиболее сложных случаях может потребоваться замена одного из элементов: датчиков, ЭБУ, заслонки дросселя, регулятора давления и прочих узлов.

Заключение

В сравнении с карбюраторной системой моновпрыск — современный и эффективный способ подачи топлива в бензиновых моторах. Он выгодно отличается простой конструкцией, отсутствием необходимости ручной настройки и низким расходом топлива.

Из-за ряда недостатков была создана новая система, подразумевающая распределенный впрыск в разные цилиндры. Именно эта схема применяется во многих современных авто, но моновпрыск до сих пор сохранился на многих грузовиках и легковых машинах.