Как устроена и работает топливная система инжекторного ВАЗ 2107

Использование на ВАЗ 2107 системы впрыска топлива позволило этому последнему представителю «классики» конкурировать с переднеприводными моделями отечественного производства и оставаться на рынке до 2012 года. В чем секрет популярности инжекторная «семерка»? Это мы и попытаемся выяснить.

Топливная система ВАЗ 2107 инжектор

С введением в 2006 году на территории Российской Федерации обязательных европейских экологических норм ЕВРО-2 Волжский автомобильный завод был вынужден переоборудовать топливную систему «семерки» с карбюраторной на инжекторную. Новая модель автомобиля стала называться ВАЗ 21074. При этом ни кузов, ни двигатель не претерпели никаких изменений. Это была все та же популярная «семерка», только намного быстрее и экономичнее. Именно благодаря этим качествам ей была дана новая жизнь.

Задачи системы питания

Топливная система силового агрегата автомобиля служит для подачи топлива из бака в магистраль, его очистки, приготовления качественной смеси воздуха и бензина, а также своевременного впрыска в цилиндры. Малейшие ошибки в эксплуатации приводят к потере двигателем мощностных качеств или даже к его выходу из строя.

Отличие карбюраторной топливной системы от инжекторной

В карбюраторном ВАЗ 2107 в систему питания силовой установки входили исключительно механические узлы. Топливный насос диафрагменного типа приводился в действие распределительным валом, а карбюратором управлял сам водитель, регулируя положение воздушной заслонки. Кроме того, он сам должен был задавать как качество горючей смеси, подаваемой в цилиндры, так и ее количество. В список обязательных процедур входила также установка угла опережения зажигания, что владельцам карбюраторных автомобилей приходилось делать практически каждый раз, когда менялось качество заливаемого в бак топлива. В машинах для литья под давлением ничего этого не требуется. Всеми этими процессами управляет «мозг» автомобиля — электронный блок управления (ЭБУ).

Но это не главная проблема. В карбюраторных двигателях бензин подается во впускной коллектор одним потоком. Там он каким-то образом смешивается с воздухом и засасывается в цилиндры через клапанные отверстия. В инжекторных силовых агрегатах благодаря форсункам топливо поступает не в жидком виде, а практически в газообразном, что позволяет ему лучше и быстрее смешиваться с воздухом. Причем топливо подается не только в коллектор, но и в каналы, соединенные с цилиндрами. Получается, что на каждый цилиндр своя форсунка. Поэтому такая система электроснабжения называется системой распределенного впрыска.

Преимущества и недостатки инжектора

Система электроснабжения силовой установки с распределенным впрыском имеет свои достоинства и недостатки. К последним относятся сложность самодиагностики и высокие цены на отдельные элементы системы. Что касается преимуществ, то их намного больше:

• отсутствие необходимости регулировки карбюратора и угла опережения зажигания;
• упрощённый запуск холодного двигателя;
• заметное улучшение мощностных характеристик двигателя при старте, разгоне;
• существенная экономия топлива;
• наличие системы информирования водителя при возникновении ошибок в работе системы.

Конструкция системы питания ВАЗ 21074

Топливная система «семёрки» с распределённым впрыском включает следующие элементы:

• бензобак;
• бензонасос с фильтром первичной очистки и датчиком уровня горючего;
• топливная магистраль (шланги, трубки);
• фильтр вторичной очистки;
• рампа с регулятором давления;
• четыре форсунки;
• воздушный фильтр с воздуховодами;
• дроссельный модуль;
• адсорбер;
• датчики (холостого хода, расхода воздуха, положения заслонки дросселя, концентрации кислорода).Работой системы системы управляет ЭБУ
  

Рассмотрим, что они собой представляют и для чего предназначены.

Топливный бак

Контейнер используется для хранения бензина. Имеет сварную конструкцию, состоящую из двух половин. Бак расположен в нижней правой части багажника автомобиля. Горловина выведена в специальную нишу, которая расположена на правом заднем стекле. Емкость бака ВАЗ 2107 составляет 39 литров.

Бензонасос и датчик уровня горючего

Насос необходим для отбора и подачи топлива из бака в топливопровод, для создания определенного давления в системе. Конструктивно это обычный электродвигатель с лопастями в передней части вала. Именно они закачивают бензин в систему. На входном патрубке к корпусу насоса установлен фильтр грубой очистки топлива (сетка). Он задерживает крупные частицы грязи и предотвращает их попадание в топливную магистраль. Топливный насос объединен в одной конструкции с датчиком уровня топлива, что позволяет водителю видеть количество остатка топлива. Этот узел находится внутри бака.

Топливная магистраль

Магистраль обеспечивает беспрепятственное движение бензина из бака к форсункам. Основную часть составляют металлические трубы, соединенные фитингами и гибкими резиновыми шлангами. Линия размещается под днищем автомобиля и в моторном отсеке.

Фильтр вторичной очистки

Фильтр предназначен для очистки бензина от мельчайших частиц грязи, продуктов коррозии, воды. В основе конструкции бумажный фильтрующий элемент в виде гофры. Фильтр расположен в моторном отсеке машины. Он крепится на специальном кронштейне перегородки между салоном и моторным отсеком. Корпус устройства не может быть отделен.

Рампа и регулятор давления

Топливная рампа G7 представляет собой полый алюминиевый стержень, благодаря которому бензин из топливной магистрали поступает в установленные на ней форсунки. Рампа крепится к впускному коллектору двумя винтами. Помимо форсунок имеет регулятор давления топлива, поддерживающий рабочее давление в системе в диапазоне 2,8–3,2 бар.

Форсунки

Вот мы и подошли к основным частям системы питания впрыска — форсункам. Само слово «инжектор» происходит от французского слова «injecteur», обозначающего механизм впрыска. В нашем случае это форсунки, которых всего четыре: по одной на каждый цилиндр.

Форсунки – это исполнительные элементы топливной системы, которые подают топливо во впускной коллектор двигателя. Топливо впрыскивается не в сами камеры сгорания, как в дизелях, а в коллекторные каналы, где смешивается с воздухом в нужной пропорции.

Основой конструкции насадки является электромагнитный клапан, срабатывающий при подаче на контакты импульса электрического тока. Именно в момент открытия клапана происходит впрыск топлива в каналы коллектора. Длительность импульса контролируется ЭБУ. Чем дольше подается ток на форсунку, тем больше топлива впрыскивается в коллектор.

Воздушный фильтр

Роль этого фильтра заключается в очистке воздуха, поступающего в коллектор, от пыли, грязи и влаги. Корпус агрегата расположен справа от двигателя в моторном отсеке. Имеет разборную конструкцию, внутри которой находится сменный фильтрующий элемент из специальной пористой бумаги. Резиновые шланги (втулки) подходят к корпусу фильтра. Одним из них является воздухозаборник, через который воздух попадает на фильтрующий элемент. Другая втулка предназначена для подачи воздуха к дроссельному узлу.

Дроссельный узел

Дроссельный узел включает в себя дроссель, механизм его привода и штуцеры для подачи (отвода) охлаждающей жидкости. Он предназначен для регулирования объема воздуха, подаваемого во впускной коллектор. Сама заслонка приводится в действие тросовым механизмом от педали газа автомобиля. Корпус заслонки имеет специальный канал, по которому циркулирует охлаждающая жидкость, которая по резиновым шлангам подается к арматуре. Это необходимо для того, чтобы приводной механизм и заслонка не замерзали в холодное время года.

Адсорбер

Адсорбер является дополнительным элементом в системе электроснабжения. Двигатель может нормально работать и без него, но чтобы автомобиль соответствовал требованиям ЕВРО-2, он должен быть оснащен механизмом улавливания паров топлива. Он включает в себя адсорбер, продувочный клапан, а также предохранительный и перепускной клапаны.

Сам адсорбер представляет собой герметичный пластиковый контейнер, наполненный толченым активированным углем. Имеет три штуцера для труб. Через один из них пары бензина попадают в бак и удерживаются там с помощью древесного угля. С помощью второго штуцера установка соединяется с атмосферой. Это необходимо для выравнивания давления внутри адсорбера. Третий штуцер соединен шлангом с горловиной через промывочный клапан. По команде электронного блока управления клапан открывается, и пары бензина попадают в дроссельную заслонку, а оттуда в коллектор. Таким образом, пары, собирающиеся в баке машины, не выбрасываются в атмосферу, а расходуются в качестве топлива.

Датчики

Датчики собирают информацию о режимах работы двигателя и передают ее в ЭБУ. Каждый из них имеет свое предназначение. Датчик холостого хода (регулятор) контролирует и регулирует поступление воздуха в коллектор через специальный канал, а также открывает и закрывает отверстие со значением, заданным ЭБУ, при работе силового агрегата без нагрузки. Регулятор встроен в газовый модуль.

Датчик массового расхода воздуха используется для сбора информации об объеме воздуха, проходящего через воздушный фильтр. Анализируя полученные от него данные, ЭБУ рассчитывает количество бензина, необходимое для формирования топливной смеси в оптимальных пропорциях. Блок установлен в корпусе воздушного фильтра.

Благодаря датчику положения дроссельной заслонки, установленному на корпусе агрегата, ЭБУ «видит», сколько он находится на холостом ходу. Полученные данные также используются для точного расчета состава топливной смеси. В основе конструкции устройства лежит переменный резистор, подвижный контакт которого соединен с осью заслонки.

Датчик кислорода (лямбда-зонд) необходим для того, чтобы «мозг» автомобиля получал информацию о количестве кислорода в выхлопных газах. Эти данные, как и в предыдущих случаях, необходимы для образования качественной горючей смеси. Лямбда-зонд в ВАЗ 2107 устанавливается на выпускной патрубок выпускного коллектора.

Основные неисправности инжекторной топливной системы и их признаки

Прежде чем перейти к неисправностям топливной системы «семерки», рассмотрим, какие симптомы могут их сопровождать. Признаки отказа системы включают в себя:

• затруднённый запуск холодного силового агрегата;
• нестабильная работа мотора на холостых оборотах;
• «плавающие» обороты двигателя;
• потеря мощностных качеств мотора;
• повышенный расход горючего.

Конечно, подобные симптомы могут возникать и при других неисправностях двигателя, особенно связанных с системой зажигания. Кроме того, каждый из них может указывать на несколько видов поломки одновременно. Поэтому при диагностике здесь важен комплексный подход.

Затруднённый запуск на холодную

Проблемы с запуском холодного агрегата могут возникать при:

• неисправности бензонасоса;
• снижении пропускных способностей фильтра вторичной очистки;
• засорении форсунок;
• выходе из строя ламбда-зонда.

Нестабильная работа мотора без нагрузки

Нарушения в работе двигателя на холостом ходу могут свидетельствовать о:

• неисправности регулятора ХХ;
• поломке бензонасоса;
• засорении форсунок.

«Плавающие» обороты

Медленное перемещение стрелки тахометра сначала в одну, потом в другую сторону может быть признаком:

• неисправности датчика холостого хода;
• выхода из строя датчика расхода воздуха или положения дроссельной заслонки;
• нарушений в работе регулятора давления горючего.

Потеря мощности

Силовой агрегат инжекторной «семёрки» становится существенно слабее, особенно под нагрузкой, при:

• нарушение работы форсунок (когда топливо не впрыскивается в коллектор, а течет, в результате чего смесь становится слишком богатой, а двигатель «захлебывается» при сильном нажатии на педаль газа);
• поломке датчика положения дроссельной заслонки;
• перебоях в работе топливного насоса.

Все перечисленные неисправности сопровождаются увеличением потребления горючего.

Как найти неисправность

Причину неисправности топливной системы необходимо искать в двух направлениях: электрическом и механическом. Первый вариант – диагностика датчиков и их электрических цепей. Второй – проверка давления в системе, которая покажет, как работает топливный насос и как топливо подается к форсункам.

Коды ошибок

Начинать поиск любой поломки в инжекторном автомобиле рекомендуется со считывания кода неисправности, выдаваемого электронным блоком управления, ведь большинство перечисленных неисправностей в системе питания будут сопровождаться лампочкой «CHECK» на панели приборов . Для этого можно обратиться на СТО, либо провести диагностику самостоятельно, если у вас есть предназначенный для этого сканер. В таблице ниже приведены коды ошибок в работе топливной системы ВАЗ 2107 с расшифровкой.

Таблица: коды ошибок и их значение

Проверка давления в рампе

Как было сказано выше, рабочее давление в системе питания инжекторной «семерки» должно составлять 2,8-3,2 бар. Проверить, соответствует ли он этим значениям, можно с помощью специального жидкостного манометра. Блок подключается к кронштейну, расположенному на топливной рампе. Замеры производятся при включенном зажигании без запуска двигателя и при работающем силовом агрегате. Если давление меньше нормы, проблему следует искать в топливном насосе или топливном фильтре. Также стоит осмотреть топливопроводы. Они могут быть повреждены или зажаты.

Как проверить и промыть инжектор

Отдельно стоит поговорить об форсунках, так как именно они выходят из строя чаще всего. Причиной нарушений в их работе обычно является либо обрыв в цепи, либо засор. И если в первом случае электронный блок управления обязательно просигнализирует об этом включением лампы «ПРОВЕРКА», то во втором водителю придется разбираться самому.

Забитые форсунки обычно либо вообще не пропускают топливо, либо просто заливают его в коллектор. Для оценки качества каждой из форсунок на заправках используются специальные стенды. Но если у вас нет возможности провести диагностику на АЗС, вы можете сделать это самостоятельно.

Демонтаж ресивера и топливной рампы

Чтобы получить доступ к форсункам, нам потребуется снять ресивер и рампу. Для этого необходимо:

1. Отключить питание бортовой сети путём отсоединения минусовой клеммы от АКБ.
2. При помощи пассатижей ослабить хомут и снять со штуцера шланг вакуумного усилителя.Хомуты ослабляются при помощи пассатижей
   
3. Тем же инструментом ослабьте хомуты и отсоедините шланги подвода и отвода охлаждающей жидкости, вентиляции картера, подачи паров топлива и воздуховода от штуцеров корпуса дроссельной заслонки.
4. Ключом на 13 открутить две гайки на шпильках крепления дроссельного узла.Дроссельный узел установлен на двух шпильках и крепится гайками
   
5. Снять дроссельный узел вместе с уплотнительной прокладкой.Между корпусом заслонки и ресивером установлена уплотнительная прокладка
   
6. С помощью отвертки Phillips открутите винт крепления кронштейна топливопровода. Снимите скобу. Чтобы снять кронштейн, открутите один винт
   
7. Накидным ключом на 10 (лучше торцевым) откручиваем два болта держателя троса газа. Снимите держатель с ресивера. Чтобы снять держатель, открутите два болта
   
8. Используя торцовый ключ на 13, открутить пять гаек на шпильках крепления ресивера к впускному коллектору.Ресивер крепится пятью гайками
   
9. Отсоединить шланг регулятора давления от штуцера ресивера.Шланг легко снимается рукой
   
10. Снять ресивер вместе с прокладкой и дистанционными проставками.Под ресивером расположены прокладка и дистанционные проставки
    
11. Рассоединить разъёмы моторного жгута.Провода этого жгута подают питание на форсунки
    
12. Двумя рожковыми ключами на 17 открутите кронштейн трубки слива топлива от рейки. Это может привести к разбрызгиванию небольшого количества топлива. Пролитый бензин необходимо вытирать сухой тряпкой.
13. Аналогичным образом произвести отсоединение подводящей топливной трубки от рампы.Штуцеры трубок откручиваются ключом на 17
    
14. Шестигранным ключом на 5 открутить два винта, крепящих топливную рампу к коллектору.Рампа крепится к коллектору двумя винтами
    
15. Потянуть рампу на себя и снять её в сборе с форсунками, регулятором давления, топливными трубками и проводкой.

Видео: снятие рампы ВАЗ 21074 и замена форсунок

https://www.youtube.com/embed/Q5K_LdFF5-g

Проверка форсунок на работоспособность

Теперь, когда рампа снята с двигателя, можно приступать к диагностике. Для этого потребуется четыре емкости одинакового объема (пластиковые стаканы или лучше 0,5-литровые бутылки), а также помощник. Процедура контроля следующая:

1. Подсоединяем разъем рампы к разъёму моторного жгута.
2. Прикручиваем к ней трубки топливопроводов.
3. Закрепляем аппарель в моторном отсеке горизонтально, чтобы под форсунки можно было установить пластиковые емкости Рампа должна быть установлена ​​горизонтально и под каждую из форсунок должна быть поставлена ​​емкость для сбора бензина
   
4. Теперь просим помощника сесть руль и крутить стартером, имитируя запуска двигателя.
5. Пока стартер крутит двигатель, наблюдаем за тем, как из форсунок топливо поступает в ёмкости: распыляется в такт, или льётся.
6. Повторяем процедуру 3–4 раза, после чего сверяем объем бензина в ёмкостях.
7. Определив неисправные форсунки, извлекаем их из рампы и готовимся к промывке.

Промывка форсунок

Засорение форсунок происходит из-за наличия в бензине грязи, влаги, различных примесей, которые оседают на рабочих поверхностях форсунок и со временем ограничивают их или даже блокируют. Задача промывки – растворить эти отложения и удалить их. Для выполнения этой задачи в домашних условиях вам понадобится:

• жидкость для чистки карбюраторов;
• пятикубовый медицинский шприц;
• пластиковая бутылка;
• два отрезка провода с клеммами и зажимами;
• изолента;
• канцелярский нож.

Порядок работ следующий:

1. Подсоединяем провода к выводам форсунки, изолируем соединения.Чистить форсунки лучше специальной жидкостью
   
2. Извлекаем поршень из шприца.
3. Срезаем «носик» шприца канцелярским ножом, чтобы его можно было плотно вставить в трубку, идущую с жидкостью для промывки карбюратора. Вставляем трубку в шприц и подсоединяем к баллону с жидкостью. «носик» шприца нужно срезать так, чтобы в него плотно вошла трубка баллона с жидкостью
   
4. Надеваем шприц той стороной, где был поршень на входной конец форсунки.
5. Другой конец форсунки поместить в пластиковую бутылку.
6. Подключаем плюсовой провод форсунки к соответствующей клемме аккумуляторной батареи.
7. Нажмите кнопку цилиндра и налейте промывочную жидкость в шприц. Одновременно подключите отрицательный провод к аккумулятору. В этот момент клапан форсунки откроется, и промывочная жидкость начнет течь по каналу под давлением. Повторяем процедуру несколько раз для каждой из форсунок Чистку необходимо повторить несколько раз для каждой из форсунок
   

Конечно, этот метод не всегда может помочь вернуть форсункам прежнюю работоспособность. Если после чистки форсунки продолжают «шнуровать», их лучше заменить. Стоимость инжектора в зависимости от производителя варьируется от 750 до 1500 рублей.

Видео: промывка форсунок ВАЗ 2107

https://www.youtube.com/embed/4FbfCtl8wQo

Как переоборудовать карбюраторный двигатель ВАЗ 2107 на инжекторный

Некоторые владельцы карбюраторной «классики» самостоятельно переоборудуют свои автомобили на инжектор. Такая работа, естественно, требует определенного опыта автослесаря, и здесь незаменимы знания в области электротехники.

Что нужно будет купить

Комплект для переоборудования карбюраторной топливной системы на инжекторную включает:

• электронный блок управления;
• бензобак;
• головку блока цилиндров (новую или бывшую в употреблении от ВАЗ 21214);
• ресивер;
• рампу с форсунками;
• топливный насос в сборе;
• топливный фильтр;
• топливную магистраль с резиновыми шлангами;
• дроссельный узел;
• педаль акселератора с тросом;
• воздушный фильтр в сборе с рукавами;
• передняя крышка двигателя;
• шкив коленчатого вала;
• модуль зажигания;
• датчики массового расхода воздуха, положения дроссельной заслонки, детонации, температуры охлаждающей жидкости, концентрации кислорода, положения коленчатого вала, детонации;
• высоковольтные провода;
• жгуты, кабели, провода, клеммы, термокембрики;
• кронштейны.

Стоимость всех этих предметов составляет примерно 30 тысяч рублей. Один только электронный блок управления стоит около 5-7 тысяч. Но стоимость можно значительно снизить, если покупать не новые детали, а бывшие в употреблении.

Этапы переоборудования

Весь процесс тюнинга двигателя можно разделить на следующие этапы:

1. Снятие всего навесного оборудования: карбюратора, воздушного фильтра, впускного и выпускного коллекторов, распределителя и катушки зажигания.
2. Демонтаж кабелей и топливопроводов. Чтобы не запутаться при прокладке новых проводов, старые лучше снять. То же самое нужно сделать с топливными трубками.
3. Замена топливного бака.
4. Замените головку блока цилиндров. Конечно, можно оставить старую «голову», но в этом случае нужно просверлить впускные окна, а также просверлить отверстия и нарезать в них резьбу под болты крепления ствольной коробки.
5. Замена передней крышки двигателя и шайбы коленвала. На место старой крышки устанавливается новая маловодная крышка под датчик положения коленчатого вала. На этом этапе также меняется шкив.
6. Установка электронного блока управления, модуля зажигания.
7. Прокладка новой топливной магистрали с установкой «обратки», бензонасоса и фильтра. Здесь же производится замена педали акселератора и её троса.
8. Монтаж рампы, ресивера, воздушного фильтра.
9. Установка датчиков.
10. Прокладка проводки, подключение датчиков и проверка работоспособности системы.

Стоит ли тратить время и деньги на переоборудование, решать вам, но, наверное, гораздо проще купить новый инжекторный двигатель, который стоит около 60 тысяч рублей. Осталось только установить его на свой автомобиль, заменить бензобак и проложить топливопровод.

Несмотря на то, что конструкция двигателя с инжекторной системой питания значительно сложнее карбюраторного, он очень ремонтопригоден. Имея хоть какой-то опыт и необходимые инструменты, вы легко сможете восстановить работоспособность без привлечения специалистов.