Инжекторная машина что это

Что такое инжектор - от чего едет автомобиль?

Двигатель автомобиля – сложная система, которая работает слаженно в любых условиях. Еще несколько десятилетий назад автомобили были оснащены карбюраторами, со временем данная технология устарела, а ей на смену пришел инжектор. Инжекторный двигатель – это двигатель с инжекторной подачей топлива. Данная технология подачи топлива имеет некоторые весомые преимущества перед карбюраторной и устанавливается на современных автомобилях, которые работают на бензине.

Принцип работы инжектора в системе подачи топлива
Схема работы инжектора
Устройство простейшего инжектора
Неисправности инжектора и методы их исправления

Принцип работы инжектора в системе подачи топлива

Сегодня инжектор полностью заменил карбюратор. Его эффективность на порядок выше, чем у его предшественника. Именно инжекторным двигателям приписывают улучшенные параметры разгона, снижение потребления топлива, особенные экологические показатели. Все эти возможности достигаются без ручной регулировки или других манипуляций. Такой прорыв стал возможен благодаря самонастройке и работе кислородного датчика.

Принцип работы инжектора в системе подачи топлива заключается в подаче топлива и воздуха через специальные форсунки. Они могут располагаться во впускном коллекторе. Такая система называется моновпрыск. Она уже отошла в прошлое, так как имеет существенные недостатки. Также форсунки могут располагаться в области впускного клапана каждого цилиндра. Такая система называется распределенный впрыск топливно-воздушной смеси. Еще одно место расположения форсунок – головки цилиндров. Такая система называется прямым впрыском и используется повсеместно. Впрыск топливно-воздушной смеси осуществляется прямо в камеру сгорания. Система распределенного впрыска классифицируется по следующим типам:

- одновременный – когда все форсунки одновременно подают топливо;

- парно-параллельный – происходит парное открытие форсунок. Одна открывается перед впрыском, а другая открывается перед выпуском. Этот метод применяется во время запуска двигателя;

- фазированный тип – это режим, когда форсунка открывается перед тактом впрыска;

- прямой тип – когда впуск происходит прямо в камеру сгорания.

Для того чтобы состоялся впрыск смеси, к форсункам подводится топливо под давлением с помощью электрического насоса. Электрические импульсы поступают с бортового компьютера автомобиля. Продолжительность импульсов и количество топлива в каждом впрыске рассчитывается на основании данных, полученных с датчиков, которые считывают информацию о работе двигателя.

Современные автомобили оснащаются большим количеством разнообразных датчиков, которые считывают информацию, синхронизируют и оптимизируют работу двигателя и других систем. Это позволяет использовать оптимальное количество топлива и энергии для работы и движения автомобиля.

Схема работы инжектора

Работа современного автомобиля – это не только двигатель и крутящий момент, это еще и электронное управление с помощью бортового компьютера. Работа инжектора также зависит от программ установленных в главном «мозге» автомобиля. Схема работы инжектора выглядит следующим образом. На множество датчиков расположенных в двигателе поступает информация о количестве потребляемого топлива, о скоростном режиме, о напряжении в сети автомобиля и другие данные.

Контроллер в свою очередь получает эти данные и обрабатывает их и осуществляет управление системами и приборами. В частности он осуществляет подачу топлива, а точнее регулирует количество впрысков и их величину. Изменения параметров в инжекторной системе осуществляется в соответствии с полученными данными.

Устройство простейшего инжектора

Для того чтобы лучше понять, как работает инжектор необходимо рассмотреть его устройство. Так данная система включает следующие детали:

• электрический бензонасос;

• ЭБУ или контроллер;

• регулятор давления;

• датчики;

• форсунки или непосредственно инжектор.

Электрический бензонасос подает топливо, регулятор давления поддерживает разницу давления между давлением в инжекторах и давлением воздуха в впускном коллекторе. Контроллер воспринимает информацию от различных датчиков и обрабатывает ее. В соответствии с показателями датчиков температуры двигателя, детонации, распределительного и коленчатого вала принимаются решения о количестве топлива для впрыска в каждый цилиндр или другие решения, которые позволяют системе слаженно работать.

Неисправности инжектора и методы их исправления

Эффективная работа двигателя, оптимальное потребление топлива, гарантия чистоты выхлопных газов – это результат работы множество устройств и датчиков, в том числе и инжектора. Они должны быть чистыми, только в этом случае параметры, означенные выше будут стабильными. Также важно быстро определить и устранить неисправность инжекторов. Даже незначительное засорение форсунок может сказаться на снижении оборотов двигателя, может привести к затрудненным зажиганию и разгону до определенной скорости, увеличить потребление топлива или даже сказаться на уровне вредных веществ в выхлопах.

Современные автомобили оснащены электронными датчиками, которые выводят информацию на монитор, расположенный на приборной панели и водитель видит, что появилась неисправность, которую нужно исправить.

Засоряется инжектор самим топливом, которое состоит из сложных химических соединений, тяжелых парафинов. В момент, когда двигатель выключается часть топлива остается в форсунках. Под воздействием температуры оно испаряется, а парафины застывают. Они и являются главным препятствием для работы инжекторной системы.

Для того чтобы вернуть нормальную работу системы необходимо очистить инжекторы. Этот процесс может осуществлять двумя способами: непосредственно в двигателе или же на снятом инжекторе. Первый способ является наиболее простым и доступным. Он не требует особых знаний и навыков. Сама процедура занимает немного времени. Для того чтобы почистить инжектор требуется компрессор и специальная жидкость. Компрессор нужно установить на место топливного насоса. Он будет направлять растворитель в топливную систему. Время промывки зависит от степени загрязненности инжекторов. Если после этой процедуры работа двигателя не восстановилась, то форсунки следует очищать более радикальными методами.

Для того чтобы узнать результат промывки инжекторов одного запуска двигателя и последующего тест-драйва недостаточно. Необходимо провести анализ выхлопных газов, проверить баланс мощности двигателя, а также проверить стпень падения давления инжекторов. Если все эти показатели в норме, то можно делать вывод, что процедура прошла успешно.

Более радикальный метод очистки форсунок заключается в их демонтаже и промывке с использованием специального оборудования. Данный метод очень трудоемкий. Он требует особых навыков и знаний, которые есть у специалистов автосервиса, так как в данном случае разборке подвергается двигатель и другие прилегающие узлы. Поэтому лучше всего промыть инжекторы, не дожидаясь пока снизятся показатели двигателя.

Таким образом, инжектор – это система, которая отвечает за плавность, скорость и легкость движения, за экономичность автомобиля и его маневренность. Именно поэтому необходимо регулярно проводить профилактические очистки и следить за чистотой данной системы.

Что такое инжектор в автомобиле и как он работает

Ещё буквально несколько десятков лет назад подавляющее большинство автомобилей работали исключительно на карбюраторных двигателях. В наше время новые машины с карбюратором отсутствуют, поскольку они полностью были заменены на инжекторные системы.

История инжектора началась с авиации, где в 1916 году советские конструкторы Микулин и Стечкин создали первый авиадвигатель, оснащённый системой впрыска топлива. Но массовое производство стартовало только через 20 лет, буквально перед началом войны. Причём изготовление инжекторов осуществлялось в Европе компанией Bosch.

На автотранспорте новые системы подачи топлива начали использовать только в 50-х годах прошлого века. Изначально ни сами автопроизводители, ни потребители не были заинтересованы в инжекторах. Спустя пару десятилетий встал вопрос относительно экологичности двигателей, плюс технологии достигли уровня, позволяющего заняться полноценным выпуском инжекторных систем.

Сейчас никто не будет спорить с тем фактом, что инжекторы преобладают на рынке, в то время как карбюраторы постепенно становятся историей.

Что это

Первым делом следует точно понять, что такое инжекторы на современных автомобилях. Инжекторными автомобильными системами называют современные ДВС, которые оснащаются специальной инжекторной системой для осуществления впрыска топлива. Происходит от слова injection, то есть инъекция или впрыск.

Все современные автомобили оснащаются только инжектором, что стало достойной альтернативой для уже морально и технически устаревших карбюраторных моторов. С их помощью достигается необходимый уровень производительности, экономичности и экологичности.

При выборе нового авто покупателей интересует, что же такое инжекторная машина и для чего в конструкции двигателя нужен инжектор. Это специальная система для подачи внутрь камеры сгорания необходимого количества воздуха и самого топлива, которая существенно отличается от карбюратора, где подача осуществляется самотёком.

Здесь же формируется смесь топлива и кислорода (воздуха), которая впрыскивается в рабочие цилиндры с помощью форсунок. Причём система сама определяет, в каких пропорциях нужно смешивать эти компоненты, опираясь на показания датчиков и контроллеров. Путём распыления, а не самотёка, удаётся значительно сэкономить топливо, повысить эффективность сгорания, снизить объём вырабатываемых выхлопных газов, а также поднять мощность силовой установки.

Дабы разобраться в том, что значит инжекторная машина, её стоит сравнить с карбюраторными аналогами, изучить разновидности имеющихся инжекторных автомобильных систем, а также понять их принцип работы и само устройство.

Инжектор против карбюратора

Ключевое отличие между этими двумя популярными системами можно отыскать в принципе функционирования более современного инжекторных двигателей. Они оснащаются принципиально иной схемой подачи горючего. А потому по принципу своей работы инжекторный двигатель точно отличается от карбюраторного условного конкурента.

Если не вдаваться в подробности, то инжекторный тип мотора наиболее сильно отличается от устаревшего карбюратора в плане устройства самой системы подачи в камеру топлива, и относительно питания силовой установки.

В случае с карбюраторными ДВС смешивание бензина с кислородом (воздухом) происходит в специальном отдельном устройстве, которое располагается с внешней стороны. Это и есть сам карбюратор. Когда смесь сформирована, она начинает всасываться в цилиндры. Причём это происходит так называемым самотёком.

Если же говорить о том, как же работают инжекторные двигатели, то здесь в системе предусмотрены специальные подающие форсунки. Они дозируют количество впрыскиваемого топлива, что происходит под определённым давлением, а затем это количество горючего смешивается с определённой порцией воздуха.

Эффективность автомобильного инжектора превышает карбюратор в среднем на 15%. То есть при прочих равных, силовая установка с инжекторной системой будет на 15% мощнее, чем аналогичный карбюраторный мотор.

Ещё одним весомым аргументом в пользу инжектора выступает вопрос экономии топлива. Вне зависимости от выбранного режима работы силовой установки, инжекторная система потребляет меньше горючего.

Виды

Выбирая себе автомобиль с инжекторной системой обеспечения подачи топлива, стоит обратить пристальное внимание на то, какой именно тип там используется.

Всего существует несколько подкатегорий:

одноточечные системы;
распределительные;
прямые.

Каждый представленный инжектор отличается тем, где расположен впрыск, а также где и в каком количестве находятся форсунки.

Одноточечные системы, которые также часто называют моновпрыском, являются самой первой разработкой. Её отличительной особенностью является наличие только одной форсунки, которая находится внутри впускного коллектора. То есть одна форсунка работает на благо всех цилиндров, которые предусмотрены на силовом агрегате. У такой системы достаточно много недостатков, из-за чего от неё начали отказываться. А затем моновпрыск и вовсе прекратил своё существование.
Разобрав все предыдущие ошибки, вслед за моновпрыском появилась система распределённого впрыска. Здесь также использует коллектор, но над каждым впускным клапаном цилиндра предусматривается своя отдельная форсунка.
Непосредственный впрыск считается самой новой и совершенной разработкой. Их принцип работы отличается от всех представленных остальных. Форсунки размещают таким образом, чтобы горючее подавалось прямо, то есть непосредственно в сам цилиндр. Подача идёт внутрь камеры сгорания, а не через коллектор. Чтобы разместить форсунки, были использованы головки цилиндров. Во многом эта система напоминает подачу и образование топливной смеси, реализованную в дизельных моторах.

Помимо этой классификации, также различают системы в зависимости от предусмотренного типа впрыска.

Всего выделяют 3 варианта впрыска на инжекторах распределённого типа:

Одновременный. Здесь сразу все форсунки в такой системе осуществляют впрыск топливовоздушной смеси.
Попарно-параллельный. Отличительной особенностью является парное открытие рабочих форсунок. То есть одна открывается непосредственно перед самим впрыском, а вторая перед одним из тактов двигателя, который называется выпуском.
Фазированный. Отличается система тем, что форсунка открывается непосредственно перед впуском.
Прямой. Осуществляется непосредственно в сам рабочий цилиндр.

Инжекторные автомобили постепенно развиваются и совершенствуются. Инженерам удаётся извлекать максимум из потенциала этих систем.

Устройство и принцип работы

Чтобы разобраться детальнее в принципе работы инжектора, нужно посмотреть на его основные компоненты. Любая инжекторная система состоит из нескольких базовых элементов. А именно из:

топливных форсунок;
топливной рампы;
насоса;
датчиков;
ЭБУ.

Каждый компонент играет свою ключевую роль в том, как работает инжектор с установленными внутри него топливными подающими форсунками.

Форсунки. Являются основным, главным элементом всей подающей системы. Именно форсунки стали причиной для названия инжектора, поскольку они предназначены для распыления и подачи через специальные впускные коллекторы или напрямую в камеру сгорания топлива. Форсунка состоит из корпуса, внутри которого размещается клапан. Этот клапан обязательно электромагнитного типа. Он открывает и закрывает распылитель (форсунку). Сам процесс распыления осуществляется за счёт наличия отверстия кольцевой формы, предусмотренного между иглой и стенками корпуса. Игла управляется клапаном.
Рампа. Важный элемент для современных автомобильных инжекторных систем, которые функционируют по принципу распределённого впрыска. С помощью рампы топливо подаётся на все установленные форсунки, и объединяет их в общую систему.
Насос. Поскольку топливо в случае с инжекторами подаётся под определённым давлением, для его создания нужен электронасос.
ЭБУ. Блок управления полностью отвечает за контроль и процесс подачи формируемой топливовоздушной смеси. Внешне напоминает небольшой блок, соединённый с разными датчиками, форсунками, топливным насосом, а также системой зажигания и прочими элементами. ЭБУ собирает информацию с разных контроллеров и датчиков, что позволяет ему правильно определять пропорции горючего и воздуха, в нужный момент выполнять впрыск и т. д.
Датчики. С помощью датчиков фиксируются различные показатели в условиях реального времени. Причём каждый автопроизводитель определяет перечень датчиков, к которым подключается ЭБУ. Чем больше информации передают контроллеры на блок управления, тем эффективнее работает вся система.

Все эти компоненты тесно связаны друг с другом и постоянно взаимодействуют. Именно на этом взаимодействии базируется принцип работы самого инжекторного двигателя.

Выглядит это примерно следующим образом:

включается зажигание;
питание идёт на насос, расположенный в топливном баке;
насос передаёт топливо по магистрали под давлением;
форсунки располагаются на рейке;
через рейку топливо поступает к форсунке;
дополнительно на рейке (рампе) находятся регуляторы давления;
датчики передают на ЭБУ необходимую для анализа информацию;
блок синхронизирует впрыск, подавая на форсунки специальные управляющие импульсы;
импульсы вынуждают рабочие форсунки открываться в заданный момент времени.

Если говорить простым языком, то горючее распыляется с помощью рабочих форсунок в самом коллекторе, там смешивается с кислородом (воздухом) и подаётся в камеру сгорания через клапаны.

Неоспоримым преимуществом современной инжекторной топливоподающей системы является способность автоматически за доли секунды менять режим работы двигателя, опираясь на текущие условия.

Такая высокая точность в работе системы стала возможной за счёт использования электроники, объединённой в блок управления всем автомобильным двигателем.

Каждый датчик непрерывно передаёт информацию в ЭБУ, который её анализирует и корректирует работу системы по мере необходимости. Это позволяет добиться необходимой мощности, производительности, экономичности и экологичности.

Преимущества и недостатки

Объективно в мире современных автомобилей вряд ли стоит выбор между инжекторным и карбюраторным двигателем. Преимущества однозначно на стороне инжектора.

Но даже при таких условиях не лишним будет знать, какими сильными и слабыми сторонами характеризуется инжекторный силовой агрегат.

К его основным преимуществам относят следующие моменты:

Двигатель автоматически меняет режим своей работы. Он напрямую зависит от того, какие текущие условия. Именно это даёт инжектору огромную фору перед карбюратором. Водителю ничего не нужно делать, чтобы заставить мотор работать иначе. Он проанализирует происходящее, и поменяет свою работу, чтобы добиться оптимальных показателей.
Ручные настройки. Их попросту нет. И это ещё один весомый аргумент в пользу инжектора. Автомобилистам нет необходимости залезать под капот, что-то настраивать, крутить и менять. Электроника всё делает самостоятельно.
Экономичность. Одним из факторов перехода и карбюраторов на инжекторы стал вопрос целесообразного использования ресурсов. Инжекторы на практике доказывают, что они требуют меньше топлива при большей мощности и скорости. При прочих равных, инжектор потребляет в среднем на 15-20% меньше горючего, чем некогда конкурент в лице карбюраторной системы.
Экологичность. Именно из-за необходимости сохранения экологии инженеры приступили к активному производству инжекторных систем. Без инжектора добиться соответствия нынешним крайне жёстким экологическим стандартам было бы невозможно.
Простейший запуск мотора. Это достигается за счёт наличия автоматического определения оптимальной работы. В итоге при любой погоде и температуре инжекторы запускаются безо всяких проблем.

Но не стоит торопиться с выводами. Помимо очевидных преимуществ, у инжекторных систем также имеются определённые недостатки.

К основным минусам относятся:

Сложная конструкция. Инжекторный силовой агрегат действительно устроен намного сложнее, чем тот же карбюраторный мотор. Но в настоящее время это уже не является серьёзной проблемой. Работники автосервисов легко справляются со всеми задачами, связанными с инжекторами. Да и сами автовладельцы научились решать ряд вопросов своими силами.
Стоимости. Конструктивные особенности повлекли за собой увеличение затрат на производство компонентов и сборку. Это стало причиной повышения стоимости самого двигателя.
Проблема ремонта элементов системы подачи горючего. Некоторые компоненты вовсе не поддаются восстановлению, а другие очень сложно отремонтировать. Потому зачастую проще сразу поменять деталь, чем пытаться вернуть её к жизни. А это дополнительные финансовые затраты.
Требования к топливу. Если карбюратор мог переваривать практически всё, для инжектора важно заливать в бак достаточно хорошее топливо с определёнными характеристиками и составом. Их определяет сам автопроизводитель. Заправка на дешёвых и сомнительных АЗС часто становится причиной многих поломок и неисправностей.
Ремонт и обслуживание. Инжектор требует умелых рук и профессионального подхода. Специалисты не рекомендует пытаться самостоятельно ремонтировать и обслуживать эти системы, поскольку любая ошибка может привести к серьёзным негативным последствиям. Чтобы грамотно обслужить некоторые элементы, требуется специальный инструмент и профессиональное оборудование. Хотя мелкий ремонт всё ещё доступен для выполнения своими руками. Поменять те же расходники можно самостоятельно.
Зависимости от электричества. Если в бортовой сети пропадёт напряжение, разрядится аккумулятор, двигатель перестанет работать. Потому в случае с инжекторами предъявляются повышенные требования к качеству используемых аккумуляторных батарей. Также крайне важно следить за работой генератора и поддерживать его работоспособность.

Исходя из всего сказанного выше, можно сказать, что многие недостатки достаточно условные, и воспринимать их как серьёзные минусы вряд ли стоит. Особенно при учёте таких преимуществ, которые объективно делают инжектор приоритетным выбором для автомобилиста.

Характерные неисправности

Сложная и многокомпонентная конструкция является одновременно преимуществом и недостатком инжекторной системы. Некоторые элементы с течением времени и при неправильной эксплуатации могут ломаться, их работоспособность нарушается, что приводит к необходимости проведения ремонтных работ.

Инжектор направлен на то, чтобы максимально эффективно сжигать топливо. Это стало возможным благодаря электронному управлению, которое определяет оптимальный состав смеси, состоящей из топлива и кислорода.

Существует несколько наиболее распространённых неисправностей, которые встречаются в работе инжектора на современных автомобилях.

Поломка или сбой в работе датчиков. Вне зависимости от того, какой именно датчик пострадал, нарушается общий баланс в работе всей инжекторной топливной системе. Подобная ситуация приводит к появлению плавающих оборотов во время движения и при холостых оборотах. Также не запускается двигатель или мотор троит. Всё это обусловлено тем, что воздух и топливо смешиваются в неправильных пропорциях. Часто это можно заметить по изменённому цвету выхлопа. Иногда сбой датчиков привод к переходу двигателя в режим аварийной работы. В итоге обороты не могут набираться, на приборной доске горит соответствующая лампа.
Загрязнение фильтров или форсунок. Ещё одна распространённая ситуация, которая происходит в основном по вине самого автовладельца. Подобная неисправность актуальна для инжекторных машин, которые заправляют низкокачественным топливом. Примеси и разный мусор в горючем забивает фильтр, а в дальнейшем могут загрязниться и сами форсунки. Если они забиваются, то нарушается форма факела распыления. Это приводит к локальному повышению температуры, детонации и прогоранию клапанов. Чтобы не допускать такой ситуации, фильтр подлежит обязательной периодической замене. Дополнительно стоит менять фильтрующую сетку на бензонасосе при пробеге свыше 70 тысяч километров, а также 1 раз в 3-4 года мыть топливный бак.
Льющие топливо форсунки. Такое происходит по причине того, что форсунки не закрываются после прекращения подачи импульсов со стороны электронного блока управления. В итоге часть топлива проникает внутрь камеры сгорания, в систему выпуска смазки двигателя, просачиваясь через поршневые кольца. Это приводит к печальным последствиям для всего двигателя. Ведь топливо смешивается с маслом, и смазочные характеристики существенно снижаются. Если топливо окажется в выхлопной системе, ломается катализатор, предназначенный для очистки выхлопа от вредных примесей.
Выход из строя бензонасоса. В нём может падать давление ниже установленных автопроизводителем норм. Причины поломки бывают разные, но в основном это загрязнения. От этого падает производительность самих форсунок.

Наиболее важной процедурой, которую часто автовладельцы инжекторных машин проводят своими руками, считают очистку форсунок. Чистят их путём снятия или непосредственно на силовой установке.

Промывка на двигателе предусматривает использование специальных промывочных составов. Они заливаются в двигатель и прокачиваются по системе. При этом от рампы следует отключить топливную магистраль, а на место топливного насоса поставить компрессор. Именно с его помощью по всей системе прокачивается специальная промывка, предназначенная для инжекторов.

Другой вариант подразумевает снятие форсунок и использование ультразвуковой ванный на стенде. Но такое доступно только в специализированных автосервисах. Реализовать подобную промывку в гаражных условиях практически невозможно.

Суть ультразвуковой ванны заключается в том, что специальный аппарат волновыми колебаниями воздействует на скопившиеся отложения, и разрушает их.

https://www.youtube.com/watch?v=XhSyHJkh5xg

Полезные советы

Если в вашем распоряжении оказался автомобиль с инжекторным двигателем, то используемая здесь система распределения топливовоздушной смеси предполагает соблюдение некоторых правил и рекомендаций.

Это позволит поддерживать работоспособность силовой установки, сохранять её в целостности, избегать характерных неисправностей и предотвращать дорогостоящий ремонт.

Рекомендуется менять на двигателе топливный фильтр. Такая процедура осуществляется не реже 1 раза на каждые 15 тысяч километров пробега.
Обязательно периодически нужно очищать форсунки. Если опыта и навыков по самостоятельной очистке нет, лучше доверить эту процедуру специалистам.
Чистка форсунок осуществляется с периодичностью около 30-40 тысяч километров.
Также для уверенной и безотказной работы инжектора большая роль отводится используемому топливу. Чем выше качество горючего, тем меньше проблем возникнет в работе инжекторной системы.
Для профилактики часто применяются очистители, которые удаляют загрязнения в топливной системе. Их добавляют непосредственно в само горючее. Но подобные присадки актуально использовать на новых автомобилях, а также после проведения глубокой очистки. Присадки профилактические, и об этом важно помнить. Нет необходимости в подобных добавках, когда форсунки уже загрязнены. Сначала их нужно очистить. А уже для дальнейшего предотвращения сильного загрязнения допускается периодически заливать в бак присадки.
Никогда не ждите, пока автомобиль начнёт проявлять симптомы загрязнения форсунок. Опытные автомобилисты отмечают, что такую процедуру лучше проводить заранее. При тех условиях эксплуатации, которые актуальны для большинства регионов России, промывать форсунки следует перед каждым вторым плановым техобслуживанием.
Если вы используете промывочные жидкости, чтобы очистить форсунки, делать это нужно перед заменой масла в двигателе.

Замена топливного фильтра

Уход за инжектором является прямой обязанностью каждого автовладельца. Грамотная эксплуатация, своевременная профилактика и очистка позволит сохранить работоспособность двигателя в течение длительного времени.

Инжекторы действительно являются лучшим вариантом для ДВС в настоящее время. Несмотря на имеющиеся недостатки, преимущества объективно превосходят их. Тут главное рационально использовать те возможности, которые даёт инжекторная система, а также правильно распоряжаться моторесурсом.

Что такое машина для литья под давлением? Что такое типы?

Машины для литья под давлением, также известные как машины для литья под давлением, представляют собой специальные машины для производства пластмассовых изделий. Существует много типов машин для литья под давлением, и их можно классифицировать в зависимости от их режима мощности, направления открытия и закрытия формы, применимого используемого сырья, конструкции зажима формы и конструкции впрыска.

Что такое машина для литья под давлением?

Большинство машин для литья под давлением в основном состоят из двух частей: устройства для впрыска и узла зажима. Инъекционное устройство отвечает за нагревание материала пластиковых гранул до жидкого состояния. Зажимной узел удерживает форму и обеспечивает усилие, необходимое для закрытия формы, зажима формы и других действий. Двумя преимуществами машин для литья под давлением являются их быстрая обработка и экономичные затраты.

Как выбрать машину для литья под давлением?

Особое внимание следует уделить выбору типа и размера термопластавтомата. Более крупные продукты требуют более крупной машины и обычно требуют более профессионального внимания для правильной работы. Особое внимание также следует уделять требованиям к впрыску, таким как ход открытия пресс-формы, усилие смыкания пресс-формы, объем впрыска, степень сжатия шнека, скорость впрыска, внешний вид готового продукта, производительность и т. д. Ассортимент желаемой продукции будет определять тип машины для литья под давлением. нужный.

Какие существуют типы инъекционных машин?

Существует много типов машин для литья под давлением, обычно классифицируемых по следующим методам:

Метод классификации 1: Метод силового привода

Гидравлические машины для литья под давлением гидравлика. Хотя этот метод очень эффективен, одним из его недостатков является то, что им нельзя позволять бездействовать. Они должны работать непрерывно, чтобы поддерживать постоянную температуру расплавленного пластика. Запуск и остановка требуют времени и особого внимания во избежание повреждения машины. Во время запуска пластик, который не достиг своей надлежащей температуры, необходимо утилизировать. Во время остановки вам может понадобиться удалить нежелательную смолу из цилиндра и винта, чтобы предотвратить затвердевание смолы и засорение цилиндра во время запуска.
Полностью электрические машины для литья под давлением

По сравнению с гидравлическими машинами для литья под давлением цена полностью электрических машин для литья под давлением выше, но полностью электрические машины для литья под давлением не требуют непрерывной работы и не требуют регулировки температуры . Литье под давлением относительно стабильно и может быть более эффективным, чем полностью электрическое. Полностью электрические машины для литья под давлением не имеют гидравлической системы, поэтому отсутствует риск утечки жидкости в машине.

Гибридные/сервогибридные литьевые машины

Гибридные литьевые машины отличаются высокой эффективностью и экономичностью. Они сочетают в себе преимущества гидравлических и полностью электрических машин и в настоящее время широко используются многими компаниями. Эти машины имеют умеренную стоимость и довольно энергоэффективны, что важно, когда затраты на энергию являются основным фактором.

Гибридные машины для литья под давлением используют серводвигатель для привода гидравлического насоса, который создает гидравлическое давление для питания компонентов машины. Зажимные механизмы проще, точнее и долговечнее, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание. Серво-гибридный тип может обеспечивать более высокое давление впрыска и давление зажима, чем полностью электрические типы.

Метод классификации 2: Направление работы

Вертикальные литьевые машины

Как следует из названия, вертикальная литьевая машина работает в вертикальном положении. Обычно он используется для изготовления относительно небольших деталей и может работать с относительно небольшой площадью, поэтому очень экономит место. Вертикальные машины для литья под давлением часто комбинируют с поворотным столом или ленточным конвейером для повышения эффективности производства.

Горизонтальные литьевые машины

Горизонтальные машины для литья под давлением являются наиболее широко используемыми машинами для литья под давлением. Они имеют относительно небольшую высоту корпуса, быстро формуются, удобны в эксплуатации и обслуживании.

Метод классификации 3: Подходящее сырье

Машины для литья термопластов под давлением

Термопласты плавятся в жидкости при нагревании и затвердевают при охлаждении. Обычные термопласты включают ПЭ, ПП, АБС, ТПУ и т. д. Машины для литья термопластов нагревают пластиковые гранулы, а затем впрыскивают жидкий расплавленный пластик в форму. После охлаждения пластик возвращается в твердое состояние, а пластиковые детали выбрасываются из машины.

Машины для литья термореактивных пластмасс под давлением

Термореактивные пластмассы превращаются из жидких в твердые после нагревания. Это преобразование обычно может произойти только один раз, поэтому их нельзя перерабатывать, как термопласты, что делает их менее экологически чистыми. Обычные термореактивные пластмассы включают FRP и меламин. Машина для литья термореактивных пластмасс впрыскивает пластиковую жидкость в форму, где она нагревается. Пластик затвердевает, завершая конечный продукт.

Машины для литья порошков под давлением

Порошковое литье под давлением может включать «литье металлов под давлением» (MIM) или «литье керамики под давлением» (CIM). В качестве сырья используются прецизионно обработанные металлические или керамические порошки и связующие материалы. Распространенными областями применения являются портативные устройства, интеллектуальные устройства, электронные продукты и т. д. Впрыск порошка часто используется для изготовления мелких деталей с высокой точностью и сложным внешним видом, особенно из металла. Детали, изготовленные методом впрыска порошка, обладают высокой прочностью и высокой плотностью.

Класс 4: Зажимная конструкция

Одноцилиндровые/двухцилиндровые/четырехцилиндровые машины для литья под давлением

Машины для литья под давлением можно разделить на одноцилиндровые, двухцилиндровые и четырехцилиндровые в зависимости от количество гидравлических цилиндров, приводящих их в действие. При использовании гидравлического привода одноцилиндрового типа на большой пресс-форме будет сложно контролировать точность зажима пресс-формы. Одноцилиндровые машины прямого впрыска постепенно заменяются многоцилиндровыми машинами прямого впрыска. В двухцилиндровых машинах для впрыска используются два гидравлических цилиндра, которые обеспечивают параллельное впрыскивание. Скорость впрыска двухцилиндрового двигателя будет ниже, чем у одноцилиндрового при том же давлении, но давление впрыска будет увеличено.

Четырехцилиндровые зажимные станки прямого давления предназначены для обеспечения автоматической коррекции баланса во время зажима. В прошлом распространенной проблемой четырехцилиндрового зажима прямого давления была неуравновешенная сила, приложенная к пресс-форме. Это часто приводило к повреждению пресс-формы и несоответствию изделия требованиям точности. Но машины для прямого зажима давления были значительно улучшены. Несмотря на то, что они дороже, чем литьевые машины рычажного типа, машины для литья под давлением с прямым давлением имеют длительный срок службы, а поскольку они обеспечивают прямой зажим пресс-формы, они не имеют сопротивления во время движения, поэтому имеют низкие затраты на техническое обслуживание.

Машины для литья под давлением с шарнирно-рычажным механизмом

Машины для литья с шарнирно-рычажным механизмом имеют механическое устройство, состоящее из двух стержней, соединенных вместе с поворотным рычагом для усиления усилия. Конец одного стержня прикреплен к неподвижной плите, а конец второго стержня прикреплен к подвижной плите. Когда пресс-форма открыта, рычаг имеет форму буквы V. Когда на стержень оказывается давление, два стержня образуют прямую линию. Хотя конструкция машины для литья под давлением с рычажным механизмом более сложна, она проста в эксплуатации и имеет более низкие эксплуатационные расходы и стоимость машины.

Метод классификации 5: Структура литья под давлением

Машины для монохромного литья под давлением (однокомпонентное литье под давлением)

Монохромное литье под давлением означает, что весь пластиковый компонент во время литья под давлением имеет один и тот же цвет. Монохроматическая инжекция является наиболее используемой формой в настоящее время. Монохроматическое впрыскивание также можно использовать для впрыска продуктов двух разных цветов. Машина для цветного литья под давлением сначала впрыскивает один цвет для формирования полуфабриката, а затем впрыскивает второй цвет для завершения производства.

Многоцветные литьевые машины (многокомпонентное литье под давлением)

Многоцветная литьевая машина может одновременно впрыскивать пластиковые компоненты двух или более разных цветов. В настоящее время наиболее широко используемой многоцветной литьевой машиной является двухцветная литьевая машина. В последние годы технология многоцветного впрыска постепенно становится популярной тенденцией в отрасли благодаря своей экологичности, высокой эффективности, хорошей производительности и другим характеристикам.

В заключение, решая, какую машину для литья под давлением следует использовать для продуктов, которые вы хотите производить, сначала подумайте о характеристиках продукта, бюджете компании, а также о том, какие объемы вы будете производить и как долго. Каждый тип термопластавтоматов имеет свои преимущества и недостатки. Например, если компания имеет ограниченный бюджет на затраты энергии, она может выбрать тип литьевой машины, который экономит электроэнергию. Если есть определенные требования к точности формовки, приоритет при выборе следует отдавать качеству.

Все, что вам нужно знать о литье под давлением

Что такое литье под давлением?

Литье под давлением — это производственный процесс изготовления деталей в больших объемах. Чаще всего он используется в процессах массового производства, когда одна и та же деталь создается тысячи или даже миллионы раз подряд.

Почему вам может понадобиться литье под давлением

Основным преимуществом литья под давлением является возможность массового масштабирования производства. После того, как первоначальные затраты были оплачены, цена за единицу при производстве литьем под давлением становится чрезвычайно низкой. Цена также имеет тенденцию резко падать по мере производства большего количества деталей. Другие преимущества включают следующее:

Низкий процент брака при литье под давлением

Литье под давлением дает низкий процент брака по сравнению с традиционными производственными процессами, такими как обработка на станках с ЧПУ, при которой отрезается значительный процент исходного пластикового блока или листа. Однако это может быть недостатком по сравнению с процессами аддитивного производства, такими как 3D-печать, которые имеют еще более низкий уровень брака.

Отходы пластика от производства литья под давлением обычно последовательно поступают из четырех областей:

Литник
Бегуны
Расположение ворот
Любой переливающийся материал, вытекающий из самой полости детали (состояние, называемое «вспышкой»)

Термореактивный материал, такой как эпоксидная смола, которая отверждается на воздухе, представляет собой материал, который отверждается и может сгореть после отверждения, если будет предпринята попытка его расплавить. Термопластический материал, напротив, представляет собой пластический материал, который можно расплавить, охладить и затвердеть, а затем снова расплавить без горения.

Термопластичные материалы могут быть переработаны и использованы повторно. Иногда это происходит прямо в заводских цехах. Они шлифуют литники/литники и любые бракованные детали. Затем они добавляют этот материал обратно в сырье, которое поступает в пресс для литья под давлением. Этот материал называют «перемолотым».

Как правило, отделы контроля качества ограничивают количество измельченного материала, которое разрешено возвращать в пресс. (Некоторые эксплуатационные свойства пластика могут ухудшаться по мере того, как его формуют снова и снова).

Или, если их много, фабрика может продать эту перемолотую фабрику какой-нибудь другой фабрике, которая сможет ее использовать. Обычно перешлифованный материал используется для некачественных деталей, не требующих высоких эксплуатационных свойств.

Литье под давлением способствует повторению и последовательности

Литье под давлением очень повторяемо. То есть вторая деталь, которую вы производите, будет практически идентична первой и т. д. Это замечательная характеристика, когда вы пытаетесь добиться согласованности бренда и надежности детали при крупносерийном производстве.

Итак… Каковы недостатки литья под давлением?

Из-за большого масштаба производства, обычно связанного с литьем под давлением, небольшие ошибки могут иметь серьезные последствия - финансовые и логистические. Хотя предел погрешности невелик, последствия существенны.

Небольшие ошибки проектирования приводят к БОЛЬШИМ затратам при литье под давлением

Первоначальные затраты, как правило, очень высоки из-за требований к проектированию, испытаниям и инструментам. Если вы собираетесь производить детали в больших объемах, вам нужно убедиться, что вы получаете правильный дизайн с первого раза. Это сложнее, чем вы думаете.

Правильное проектирование включает в себя:

Проектирование и последующее создание прототипа самой детали в соответствии со спецификацией, обычно на 3D-принтере и прототипирование из другого материала
Разработка пресс-формы для литья под давлением для начального производственного цикла с созданием 300–1000 прототипов
Уточнение каждой детали отлитых под давлением прототипов перед массовым производством

Если у вас есть правильные голоса ветеранов за столом, это по-прежнему фантастический вариант для правильных проектов.

Будьте готовы к высоким затратам на оснастку для литья под давлением

Оснастка сама по себе является почти проектом и только одним этапом всего процесса литья под давлением.

Прежде чем вы сможете изготовить деталь, изготовленную методом литья под давлением, вам сначала необходимо спроектировать и создать прототип детали (возможно, с помощью ЧПУ или 3D-печати).

Затем вам нужно спроектировать и создать прототип пресс-формы, которая может производить копии детали в больших объемах.

И наконец, обычно после обширных испытаний на обоих вышеупомянутых этапах, вы приступаете к литью детали под давлением.

Как вы можете себе представить, все итерации, необходимые для корректировки инструмента перед его массовым производством, требуют и времени, и денег. Редко, когда вы будете прототипировать инструмент для литья под давлением. Однако такое случается, особенно для деталей, которые будут изготавливаться в многорезонаторном инструменте.

Когда вам нужно отрегулировать литье под давлением

Поскольку инструменты обычно изготавливаются из стали (очень твердого материала) или алюминия, внесение изменений может быть затруднено. Если вы хотите добавить в деталь пластик, вы всегда можете увеличить полость инструмента, отрезав сталь или алюминий.

Если вы пытаетесь удалить пластик, вам нужно уменьшить размер полости инструмента, добавив в нее алюминий или металл. Это чрезвычайно сложно и во многих случаях может означать необходимость полностью отказаться от инструмента (или его части) и начать заново. В других случаях вы можете приварить металл к нежелательной полости.

Равномерная толщина стенок имеет решающее значение

Литье под давлением требует одинаковой толщины стенок. Если бы вы разрезали пресс-форму Panasonic в поперечном сечении, вы бы заметили, что толщина стенки составляет примерно 2-3 мм. Важно, чтобы стенки не были слишком толстыми, чтобы предотвратить несоответствия в процессе охлаждения, приводящие к таким дефектам, как утяжины.

Хорошее эмпирическое правило: толщина стен не должна превышать 4 мм. Чем толще стенки, тем больше материала вы будете использовать, тем дольше будет время цикла и тем выше будет ваша стоимость за деталь.

И наоборот, если толщина стенки меньше 1 мм или около того, у вас могут возникнуть проблемы с заполнением пресс-формы (что приведет к появлению зазоров или коротких выстрелов). Конструкторы могут компенсировать эту потенциальную возможность, используя материал с более высоким индексом текучести расплава, такой как нейлон, который часто подходит для стенок толщиной всего 0,5 мм.

Различные технологии производства, такие как ЧПУ, вообще не требуют одинаковой толщины стенок.

Ограничения для более крупных форм для литья под давлением

Часто большие детали не могут быть изготовлены методом литья под давлением как единое целое. Это связано с ограничениями размеров машин для литья под давлением и самих пресс-форм.

В качестве примера большой детали, отлитой под давлением, рассмотрим тележки для покупок в Target. Хотя существует оборудование для формования очень больших деталей (например, 1000-тонные прессы размером примерно с вагон поезда), его использование очень дорого.

По этой причине объекты, которые больше, чем возможности типичной машины для литья под давлением, чаще всего создаются из нескольких частей.

Станки с ЧПУ имеют аналогичные ограничения в отношении размера продукта, в то время как 3D-печать имеет еще больше ограничений. ЧПУ ограничено перемещением и размером станины во фрезерном станке, в то время как большие 3D-печатные детали часто необходимо печатать из нескольких частей, а затем склеивать вместе.

Чтобы избежать больших поднутрений, требуется опытный проектировщик, и они часто могут увеличить стоимость проекта.

Итак, подходит ли литье под давлением для моего проекта?

Прежде чем пытаться изготовить деталь методом литья под давлением, учтите несколько следующих моментов.

Начните с финансовых соображений

Вам необходимо определить количество произведенных деталей, при котором литье под давлением становится наиболее рентабельным методом производства.

Отсюда вы захотите определить количество произведенных деталей, при котором вы ожидаете окупаемости ваших инвестиций (учитывайте затраты на проектирование, тестирование, производство, сборку, маркетинг и распространение, а также ожидаемую цену). для продаж). Создайте консервативную маржу.

И не забывайте о стоимости входа. Подготовка продукта для литья под давлением требует больших первоначальных инвестиций. Убедитесь, что вы понимаете этот важный момент заранее.

Далее, давайте поговорим об особенностях проектирования

Когда дело доходит до проектирования деталей, вы хотите проектировать деталь с первого дня, имея в виду литье под давлением. Упрощение геометрии и минимизация количества деталей на раннем этапе принесут дивиденды в будущем.

При проектировании пресс-формы главным приоритетом является предотвращение дефектов во время производства. Список из 10 распространенных дефектов литья под давлением и способов их устранения или предотвращения читайте здесь. Рассмотрите расположение литников и запустите моделирование с помощью программного обеспечения Moldflow, такого как Solidworks Plastics.