인젝터 -이게 뭐야? 작동 방식 및 용도
내용
자동차 세계에는 내연 기관에 사용되는 두 가지 연료 시스템이 있습니다. 첫 번째는 기화기이고 두 번째는 주입입니다. 이전에 모든 자동차에 기화기가 장착되어 있었다면 (내연 기관의 동력도 그 수에 따라 달라짐), 대부분의 자동차 제조업체의 최신 차량에는 인젝터가 사용됩니다.
이 시스템이 기화기 시스템과 어떻게 다른지, 어떤 유형의 인젝터가 있는지, 그리고 장점과 단점이 무엇인지 생각해 봅시다.
인젝터는 무엇입니까?
인젝터는 공기 / 연료 혼합물의 형성에 관여하는 자동차의 전기 기계 시스템입니다. 이 용어는 연료를 분사하는 연료 분사기를 의미하지만 다중 분무기 연료 시스템을 의미하기도합니다.
인젝터는 디젤, 가솔린 및 가스 엔진에 사용되기 때문에 모든 유형의 연료에서 작동합니다. 가솔린 및 가스 장비의 경우 엔진의 연료 시스템이 동일합니다 (이로 인해 LPG를 설치하여 연료를 결합 할 수 있음). 디젤 버전의 작동 원리는 동일하며 고압에서만 작동합니다.
인젝터 - 외관의 역사
최초의 분사 시스템은 기화기와 거의 같은 시기에 등장했습니다. 인젝터의 첫 번째 버전은 단일 주입이었습니다. 엔지니어들은 실린더로 들어가는 공기의 유속을 측정할 수 있다면 압력을 받고 있는 연료의 계량 공급을 구성하는 것이 가능하다는 것을 즉시 깨달았습니다.
그 당시에는 인젝터가 널리 사용되지 않았기 때문에 과학 및 기술 발전이 일반 운전자가 분사 엔진을 장착한 자동차를 사용할 수 있을 정도로 발전하지 못했습니다.
신뢰할 수있는 기술뿐만 아니라 디자인면에서 가장 단순한 것은 기화기였습니다. 또한 하나의 모터에 현대화 버전이나 여러 장치를 설치할 때 성능을 크게 높일 수 있어 이러한 자동차가 자동차 대회에 참가할 수 있음을 확인할 수 있습니다.
인젝터의 첫 번째 필요성은 항공에 사용되는 모터에서 나타났습니다. 빈번하고 심각한 과부하로 인해 연료가 기화기를 통해 잘 흐르지 않았습니다. 이러한 이유로 XNUMX차 세계 대전 중 전투기에는 첨단 강제 연료 분사(인젝터) 기술이 사용되었습니다.
인젝터 자체가 장치 작동에 필요한 압력을 생성하기 때문에 비행 중인 항공기가 경험하는 과부하를 두려워하지 않습니다. 항공 인젝터는 피스톤 엔진이 제트 엔진으로 대체되기 시작하면서 개선이 중단되었습니다.
같은 기간 스포츠카 개발자들은 인젝터의 장점에 주목했다. 기화기에 비해 인젝터는 동일한 실린더 부피에 대해 더 많은 출력을 엔진에 제공했습니다. 점차적으로 혁신적인 기술은 스포츠에서 민간 운송으로 이전되었습니다.
자동차 산업에서 인젝터는 XNUMX차 세계 대전 직후에 도입되기 시작했습니다. Bosch는 사출 시스템 개발의 선두 주자였습니다. 먼저 K-Jetronic 기계식 인젝터가 등장한 다음 전자 버전인 KE-Jetronic이 등장했습니다. 엔지니어들이 연료 시스템의 성능을 높일 수 있었던 것은 전자 장치의 도입 덕분이었습니다.
인젝터 작동 원리
가장 간단한 주입식 시스템에는 다음 요소가 포함됩니다.
- ECU;
- 전기 가솔린 펌프;
- 노즐 (시스템 유형에 따라 하나 이상일 수 있음)
- 공기 및 스로틀 센서;
- 연료 압력 제어.
연료 시스템은 다음 구성표에 따라 작동합니다.
- 공기 센서는 엔진에 들어가는 부피를 기록합니다.
- 그것으로부터 신호는 제어 장치로 이동합니다. 이 매개 변수 외에도 주 장치는 크랭크 샤프트 센서, 엔진 및 공기 온도, 스로틀 밸브 등 다른 장치에서 정보를 수신합니다.
- 이 장치는 데이터를 분석하고 연소실 또는 매니 폴드에 연료를 공급할 압력과 순간을 계산합니다 (시스템 유형에 따라 다름).
- 사이클은 노즐 바늘을 열라는 신호와 함께 끝납니다.
차량의 연료 분사 시스템 작동 방식에 대한 자세한 내용은 다음 비디오에 설명되어 있습니다.
인젝터 장치
인젝터는 1951 년 Bosch가 처음 개발했습니다. 이 기술은 700 행정 Goliath 300에 사용되었습니다. XNUMX 년 후 Mercedes XNUMX SL에 설치되었습니다.
이 연료 시스템은 호기심이 많고 매우 비 쌌기 때문에 자동차 제조업체는이를 동력 장치 라인에 도입하는 것을 주저했습니다. 글로벌 연료 위기 이후 환경 규제가 강화됨에 따라 모든 브랜드는 차량에 이러한 시스템을 장착하는 것을 고려해야합니다. 개발이 너무 성공적이어서 오늘날 모든 자동차에는 기본적으로 인젝터가 장착되어 있습니다.
시스템 자체의 설계와 작동 원리는 이미 알려져 있습니다. 분무기 자체의 경우 장치에는 다음 요소가 포함됩니다.
- 연료 전지가 연결된 지점에서 공기가 라인 회로로 들어가는 것을 허용하지 않는 고무 씰
- 미세 필터는 스프레이 개구부의 막힘을 방지합니다.
- 전선 연결 용 커넥터;
- 전자석-바늘을 움직입니다.
- 전자석의 권선은 자석 자체의 움직임을 활성화합니다.
- 들린 바늘을 제자리로 되 돌리는 용수철.
- 흡기 매니 폴드와 노즐 벽 사이에 공기가 들어가는 것을 방지하는 고무 씰;
- 바늘-연료가 분사되는 밸브의 기능을 수행합니다.
- 직접 분사 시스템에 사용되는 모델에는 추가 보호 커버가 있습니다. HTS가 점화 될 때 하우징이 과열되는 것을 방지합니다.
인젝터 노즐의 종류
또한 노즐은 연료 분무 원리가 다릅니다. 주요 매개 변수는 다음과 같습니다.
전자기 노즐
대부분의 가솔린 엔진에는 이러한 인젝터가 장착되어 있습니다. 이러한 요소에는 바늘과 노즐이있는 솔레노이드 밸브가 있습니다. 장치 작동 중에 전압이 자석 권선에 적용됩니다.
펄스 주파수는 제어 장치에 의해 제어됩니다. 권선에 전류가 가해지면 해당 극성의 자기장이 형성되어 밸브 전기자가 움직이고 바늘이 상승합니다. 감기의 장력이 사라지면 스프링이 바늘을 제자리로 이동시킵니다. 연료 압력이 높기 때문에 잠금 장치를 쉽게 되돌릴 수 있습니다.
전기 유압 노즐
이 유형의 스프레이는 디젤 엔진에 사용됩니다 (커먼 레일 연료 레일 수정 포함). 분무기에는 솔레노이드 밸브도 있으며 노즐에만 플랩 (입구 및 배수)이 있습니다. 전자석의 전원이 차단 된 상태에서 바늘은 제자리에 머물러 있으며 연료 압력에 의해 시트에 밀착됩니다.
컴퓨터가 드레인 스로틀에 신호를 보내면 디젤 연료가 연료 라인으로 들어갑니다. 피스톤의 압력은 감소하지만 바늘에서 감소하지는 않습니다. 이 차이로 인해 바늘이 올라가고 구멍을 통해 디젤 연료가 고압 상태에서 실린더로 들어갑니다.
압전 노즐
이것은 사출 시스템 분야의 최신 개발입니다. 주로 디젤 엔진에 사용됩니다. 첫 번째에 비해이 수정의 장점 중 하나는 XNUMX 배 더 빠르게 작동한다는 것입니다. 또한 이러한 장치의 복용량이 더 정확합니다.
이러한 노즐의 장치는 또한 밸브와 바늘뿐만 아니라 푸셔가있는 압전 요소를 포함합니다. 분무기는 전기 유압식 아날로그의 경우와 마찬가지로 압력 차이 원리로 작동합니다. 유일한 차이점은 압전 크리스탈로, 스트레스를 받으면 길이가 변경됩니다. 전기 충격이 가해지면 길이가 길어집니다.
크리스탈은 푸셔에 작용합니다. 이렇게하면 밸브가 열립니다. 연료가 라인에 들어가고 압력 차이가 발생하여 바늘이 디젤 연료를 분사하기위한 구멍을 엽니 다.
주입 시스템의 유형
인젝터의 첫 번째 디자인은 부분적으로 만 전기 부품을 가졌습니다. 대부분의 디자인은 기계 부품으로 구성되었습니다. 최신 세대의 시스템에는 안정적인 엔진 작동과 최고 품질의 연료량을 보장하는 다양한 전자 요소가 이미 장착되어 있습니다.
현재까지 세 가지 연료 분사 시스템 만 개발되었습니다.
- 단일 주입;
- 다중 주입;
- 직접 주입.
중앙 (단일 주입) 주입 시스템
현대 자동차에서는 그러한 시스템이 실제로 발견되지 않습니다. 기화기와 마찬가지로 흡기 매니 폴드에 설치된 단일 연료 인젝터가 있습니다. 매니 폴드에서 가솔린은 공기와 혼합되고 견인력을 통해 해당 실린더로 들어갑니다.
기화기 엔진은 두 번째 경우 강제 분무가 수행된다는 점에서 단일 분사로 분사되는 엔진과 다릅니다. 이렇게하면 배치가 더 작은 입자로 나뉩니다. 이것은 BTC의 향상된 연소를 제공합니다.
그러나이 시스템에는 상당한 단점이 있으므로 빠르게 구식이되었습니다. 분무기가 흡입 밸브에서 너무 멀리 설치 되었기 때문에 실린더가 고르지 않게 채워졌습니다. 이 요소는 내연 기관의 안정성에 상당한 영향을 미쳤습니다.
분산 (다중 주입) 주입 시스템
다중 주입 시스템은 위에서 언급 한 아날로그를 빠르게 대체했습니다. 지금까지 가솔린 엔진에 가장 적합한 것으로 간주됩니다. 그 안에서 주입은 흡입 매니 폴드로도 수행되며 여기서 만 인젝터 수는 실린더 수에 해당합니다. 그들은 흡기 밸브에 가능한 한 가깝게 설치되어 각 실린더의 챔버가 원하는 구성의 공기-연료 혼합물을받습니다.
분산 분사 시스템은 동력 손실없이 엔진의 "집착"을 줄이는 것을 가능하게했습니다. 또한 이러한 기계는 기화기 대응 기계 (및 단일 주입이 장착 된 기계)보다 환경 표준에 더 부합합니다.
이러한 시스템의 유일한 단점은 많은 수의 액추에이터가 존재하기 때문에 연료 시스템의 튜닝 및 유지 관리가 자신의 차고에서 수행하기에 충분히 어렵다는 것입니다.
직접 분사 시스템
이것은 가솔린 및 가스 엔진에 사용되는 최신 개발입니다. 디젤 엔진의 경우 이것이 사용할 수있는 유일한 분사 유형입니다.
직접 연료 시스템에서 각 실린더에는 분산 시스템에서와 같이 개별 인젝터가 있습니다. 유일한 차이점은 분무기가 실린더의 연소실 바로 위에 설치된다는 것입니다. 스프레이는 밸브를 우회하여 작업 공동으로 직접 수행됩니다.
이 수정을 통해 모터의 효율성을 높이고 소비를 더욱 줄이며 공기-연료 혼합물의 고품질 연소로 인해 내연 기관을 더욱 환경 친화적으로 만들 수 있습니다. 이전 수정의 경우와 마찬가지로이 시스템은 구조가 복잡하고 고품질 연료가 필요합니다.
기화기와 인젝터의 차이점
이 장치의 주요 차이점은 MTC 형성 계획과 제출 원칙에 있습니다. 우리가 알아 낸 바와 같이 인젝터는 가솔린, 가스 또는 디젤 연료의 강제 분사를 수행하며 분무 화로 인해 연료가 공기와 더 잘 혼합됩니다. 기화기에서 주요 역할은 기실에서 생성되는 와류의 품질입니다.
기화기는 발전기에서 생성 된 에너지를 소비하지 않으며 작동하는 데 복잡한 전자 장치가 필요하지 않습니다. 그것의 모든 요소는 독점적으로 기계적이며 물리적 법칙에 따라 작동합니다. 인젝터는 ECU와 전기 없이는 작동하지 않습니다.
기화기 또는 인젝터 중 어느 것이 더 낫습니까?
이 질문에 대한 대답은 상대적입니다. 새 차를 사면 선택의 여지가 없습니다. 기화기 자동차는 이미 역사에 있습니다. 자동차 대리점에서는 사출 모델 만 구입할 수 있습니다. 그러나 XNUMX 차 시장에는 여전히 기화기 엔진이 장착 된 차량이 많이 있으며 공장에서 예비 부품을 계속 생산하기 때문에 가까운 장래에 그 수가 줄어들지 않을 것입니다.
엔진 유형을 결정할 때 기계를 사용할 조건을 고려할 가치가 있습니다. 메인 모드가 시골이나 작은 마을이라면 기화기 기계가 잘 작동합니다. 이러한 지역에서는 인젝터를 제대로 수리 할 수있는 고품질 주유소가 거의 없으며, 기화기는 혼자서도 수리 할 수 있습니다 (YouTube는 자기 교육 수준을 높이는 데 도움이 될 것입니다).
대도시의 경우 인젝터를 사용하면 드래그 및 빈번한 교통 체증 조건에서 (기화기와 비교하여) 많은 것을 절약 할 수 있습니다. 그러나 이러한 엔진에는 특정 연료가 필요합니다 (간단한 유형의 내연 기관보다 옥탄가가 더 높음).
예를 들어 모터 사이클 연료 시스템을 사용하는 다음 비디오는 기화기와 분사기의 장단점을 보여줍니다.
분사 엔진 관리
연료 분사 시스템의 유지 보수는 그렇게 어려운 절차가 아닙니다. 가장 중요한 것은 정기 유지 관리에 대한 제조업체의 권장 사항을 따르는 것입니다.
- 제 시간에 공기 필터를 교체하십시오.
- 미세 연료 필터 교체를 잊지 마십시오.
- 시스템 센서 접점의 오일 또는 먼지 오염을 주기적으로 확인하십시오.
- 거의 빈 탱크로 운전하지 마십시오 (이것이 종종 연료 펌프 고장의 원인입니다).
- 탱크에 올바른 연료를 채우십시오.
이러한 간단한 규칙은 실패한 요소의 수리에 불필요한 낭비를 방지합니다. 모터의 작동 모드 설정과 관련하여이 기능은 전자 제어 장치에 의해 수행됩니다. 계기판의 센서 중 하나에서 신호가없는 경우에만 엔진 점검 신호가 켜집니다.
적절한 유지 보수를하더라도 연료 분사기를 청소해야하는 경우가 있습니다.
인젝터 세척
다음 요인은 그러한 절차의 필요성을 나타낼 수 있습니다.
- 엔진이 잘 시동되지 않습니다.
- 부동 공회전 속도;
- 오버 클러킹 중 역학 감소
- 차는 더 "집착"되었습니다.
기본적으로 인젝터는 연료의 불순물로 인해 막혔습니다. 그들은 너무 작아서 필터의 필터 요소를 통해 스며 나옵니다.
인젝터는 두 가지 방법으로 세척 할 수 있습니다. 자동차를 주유소로 가져가 스탠드에서 절차를 수행하거나 특수 화학 물질을 사용하여 직접 수행합니다. 두 번째 절차는 다음 순서로 수행됩니다.
- 먼저, 세제가 추가 된 연료가 담긴 작은 용기 인 대체 연료 시스템을 만들어야합니다 (물질의 농도는 용기에 표시되지만 종종 2,5 리터의 액체는 XNUMX 리터의 엔진 볼륨을 처리하도록 설계됨). 여기에 또 다른 연료 펌프가 설치됩니다.
- 엔진이 작동 온도까지 예열됩니다.
- 그 후에는 주 연료 펌프의 전원을 차단해야합니다. 이렇게하려면 퓨즈를 제거하면됩니다.
- 펌프없이 엔진 시동을 여러 번 시도합니다. 이것은 라인의 압력이 떨어지기 위해 필요합니다.
- 연료 공급 호스가 분리되었습니다.
- 리턴 호스를 막아야합니다. 이를 위해 피팅에서 제거되고 두꺼운 볼트가 나사로 조여집니다.
- 새로운 연료 시스템이 연결됩니다.
- 엔진이 시동됩니다. 그는 5 분 동안 일해야한다.
- 에이전트가 노즐의 침전물을 부식 시키려면 몇 분 정도 기다렸다가 내연 기관을 다시 시작해야합니다.
- 엔진을 약 30 분 동안 작동시켜 주기적으로 속도를 2500rpm으로 높입니다.
- 대체 연료 시스템이 분리되고 표준 시스템이 연결됩니다.
- 모터가 10 분 동안 시동되어 잔류 세척제를 제거합니다.
- 절차를 완료 한 후 스파크 플러그를 새 것으로 교체합니다.
이 청소는 연료 탱크에서 불순물을 제거하지 않는다는 점에 유의해야합니다. 이는 막힘의 원인이 저품질 연료 인 경우 탱크에서 완전히 배출하고 깨끗한 연료로 채워야 함을 의미합니다.
이 절차가 얼마나 안전한지 비디오를 참조하십시오.
일반적인 인젝터 오작동
인젝터의 높은 신뢰성과 효율성에도 불구하고 시스템의 요소가 더 미세하게 작동할수록 이 시스템의 실패 가능성이 커집니다. 이것이 현실이며 인젝터를 우회하지 않았습니다.
사출 시스템의 가장 일반적인 손상은 다음과 같습니다.
- 연료 펌프의 고장(자연적인 마모 및 낮은 품질의 연료);
- 노즐 파손(저품질 연료 - 막힘, 밸브 고장);
- 질량 공기 흐름 센서의 막힘(아날로그인 절대 압력 센서가 실패하는 경우는 적음)
- 전자 커넥터의 산화;
- 예산 스로틀 위치 센서의 고장;
- 막힌 스로틀 채널;
- 공기가 연료로 누출됩니다.
대부분의 고장은 전원 장치의 불안정한 작동으로 이어집니다. 연료 펌프의 고장, 한 번에 모든 인젝터의 고장 및 DPKV의 고장으로 인해 완전한 정지가 발생합니다. 제어 장치는 나머지 문제를 우회하고 내연 기관의 작동을 안정화하려고 시도합니다(이 경우 모터 아이콘이 깔끔하게 켜짐).
인젝터의 장단점
인젝터의 장점은 다음과 같습니다.
- 공기-연료 혼합물의보다 효율적인 형성;
- 동력 장치의 동력은 동일한 매개 변수를 가진 기화기 엔진과 비교하여 최대 10 % 더 높습니다.
- 전자 제품은 연료를보다 경제적으로 소비하고 분사 순간을보다 효율적으로 분배합니다.
- 인젝터의 배출량은 기화기보다 거의 75 % 더 환경 친화적입니다.
- 안정성 향상-전자 장치는 기계 장치보다 자주 조정할 필요가 없습니다.
- 겨울에는 분사 모터가 더 빨리 작동 모드로 전환되므로 장기간 가열 할 필요가 없습니다.
장점 외에도이 시스템에는 적당한 수입을 가진 운전자가 기화기를 선호하는 것을 허용하지 않는 중요한 단점이 있습니다.
- 시스템 자체의 비용, 유지 보수 또는 수리 비용은 기화기의 것과 동일한 매개 변수보다 훨씬 비쌉니다.
- 진단을 수행하려면 특수 장비를 갖춘 전문가가 필요합니다.
- 분사 엔진의 전자 장치 나 센서는 거의 고장 나지 않지만 이런 일이 발생하면 차량을 이전 역학으로 되돌리려면 상당한 비용을 지출해야합니다.
- 인젝터가 장착 된 엔진은 연료 품질을 위해 선택적입니다. 기화기가 92 번째 휘발유로 완벽하게 조용히 작동한다면 인젝터는 최소한 95 번째 휘발유가 필요합니다.
연료 분사 시스템은 매우 안정적이고 신뢰할 수있는 것으로 입증되었습니다. 그러나 자동차의 기화기 엔진을 업그레이드하려는 경우 장단점을 고려해야합니다.
인젝터 작동 방식에 대한 비디오
다음은 분사 연료 시스템이 있는 최신 엔진이 작동하는 방식에 대한 짧은 비디오입니다.
질의 응답 :
인젝터는 간단히 말해서 무엇입니까? 영어 주입에서 (주사 또는 주입). 기본적으로 연료를 흡기 매니폴드에 분사하거나 실린더에 직접 분사하는 인젝터입니다.
사출 차량은 무엇을 의미합니까? 가솔린/디젤 연료를 엔진 실린더나 흡기 매니폴드에 분사하는 인젝터가 있는 연료 시스템을 사용하는 차량입니다.
자동차의 인젝터는 무엇입니까? 인젝터는 연료 시스템의 일부이기 때문에 인젝터는 엔진의 연료를 기계적으로 분무하도록 설계되었습니다. 디젤 또는 가솔린 인젝터일 수 있습니다.
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