Начнем с принципиального устройства системы впрыска топлива. На впускном коллекторе двигателя находится корпус дроссельных заслонок – это хорошо видно на фото, открывающем статью.  Внешне очень напоминает карбюратор. В этот же корпус установили форсунки. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан, который открывается при подаче на него напряжения и закрывается при отсутствии напряжения. В бензобаке установлен топливный насос, который нагнетает топливо под давлением около 3-х атмосфер и подает его к форсунке. Таким образом, независимо от того, открыта форсунка или закрыта, в топливной магистрали бензин всегда находится под давлением. Стоит подать на форсунку напряжение, как она откроется и распылит топливо во впускной коллектор. Во впускном коллекторе бензин смешается с воздухом, испарится и затем попадет в цилиндр.
   Многие считают, что форсунка впрыскивает бензин в цилиндр. Это первое заблуждение мотоциклистов, да и автомобилистов тоже. Справедливости ради заметим, что существуют автомобильные моторы с непосредственным (прямо в цилиндры) впрыском, но на мотоциклах такая система не применяется (может быть, пока). Как же управлять форсункой и регулировать количество распыляемого топлива? Как оказалось не очень сложно. Достаточно на дроссельную заслонку установить потенциометр, который меняет свое сопротивление в зависимости от угла поворота дросселя. Поставили также компьютер управления двигателем. Компьютер, получая сигнал о положении дроссельной заслонки, «знает», какой длительности импульс подать на форсунку. Чем сильнее открыт дроссель, тем дольше открыта форсунка, распыляя больше топлива. Простейшая система впрыска готова. Лабораторный двигатель будет исправно работать с такой системой. В реальности все чуть сложнее. Поскольку воздух меняет свою плотность в зависимости от температуры и атмосферного давления, то для правильного приготовления смеси необходимо помимо положения дросселя учитывать и плотность воздуха. Дело нехитрое, добавили еще два датчика. Опираясь на их показания, компьютер корректирует длительность импульса, подаваемого на форсунку. А если двигатель холодный? Нужно еще удлинить импульс, сделать смесь богаче, пока двигатель прогреется. Не проблема – ставим датчик температуры двигателя. И учтем его показания. ВСЕ! . Просто, не правда ли? Первый серийный кроссовый мотоцикл с инжектором. В момент появления его не допускали к официальным соревнованиям, потому что кроссовый регламент предписывал наличие карбюратора. Aprilia выигрывала свое в соревнованиях супермотардов, где 2 цилиндра и впрыск топлива были значительно мощнее одноцилиндровых карбюраторных японцев. Но у простых систем есть некоторые недостатки. И японские производители дорожных мотоциклов устанавливают более сложную систему впрыска.
   Она включает в себя обратную связь, котоую обеспечивают показания люмбда-зонда. Лямбда-зонд – это датчик свободного кислорода в выхлопных газах. Если не вдаваться в тонкости процесса, то грубо можно сказать, что лямбда-зонд дает знать главному компьютеру, бедная или богатая смесь сейчас сгорела в цилиндре. Компьютер управления двигателем, опираясь на показания лямбда-зонда, может скорректировать подачу топлива так, чтобы состав смеси был идеальным для данных условий. Вот она, «обратная связь»: компьютер вначале рассчитал необходимый импульс, подал его на форсунку, а затем лямбда-зонд «понюхал», что же вылетело в трубу. Если получилось «не очень», положение можно быстренько подправить. Появление обратной связи в системе управления вывело уровень вредных выбросов на новый экологический уровень и повысило топливную экономичность. И, что совсем парадоксально, несмотря на общее усложнение, повысило надежность системы. Причем здесь надежность? Представьте себе, что форсунка в процессе работы загрязняется и ее производительность падает. Компьютер, опираясь на текущие входящие данные, рассчитывает импульс и подает его на форсунку. Но из загрязненной форсунки топлива поступило меньше, смесь получилась бедная. Раньше вы бы так и ездили на бедной смеси – мотор же работает, только тянет похуже. А вот лямбда-зонд быстро определит, что смесь бедная, компьютер удлинит расчетный импульс, и вернет состав смеси в норму. Вы даже ничего не заметите. Или, например, начнет «врать» какой-нибудь из датчиков температуры или давления, а компьютер, опираясь на его ложные показания, приготовит неправильную смесь, но тут же, опираясь на показания лямбда-зонда, исправится и мгновенно приведет состав смеси в норму.
   Помните карбюраторы с постоянным разряжением, где вторая заслонка поднималась плавно сама, и никак не управлялась водителем? На Yamaha и Suzuki инженеры устанавливают по две дроссельные заслонки на цилиндр. Нижняя заслонка, как и положено, соединена тросами с ручкой газа. Верхняя имеет электропривод и собственный датчик положения. Когда вы поворачиваете газ, вы открываете нижнюю заслонку, «мозг» мотоцикла понимает вашу команду и начинает плавно поворачивать верхнюю заслонку по мере разгона мотоцикла. Получается что уже и «газ» электроника крутит сама. Да! Когда Suzuki GSX-R готовят для спорта, верхние заслонки фиксируются в открытом положении и мотоцикл получается более резким, при этом, для правильной работы, конечно же, меняют программы управления двигателем. На Yamaha R6 c 2006 года ставят электронную ручку газа. Поворот ручки газа теперь не открывает никаких заслонок. Тросы, идущие от ручки газа, крутят потенциометр, а компьютер, зная насколько вы повернули ручку, открывает заслонки электроприводом. Представляете, какое раздолье для инженеров?! Можно написать программу, по которой двигатель в режиме обкатки, пока не проедет положенный километраж, не будет набирать высокие обороты. Можно для разных стран, с разными ограничениями по мощности выпускать одинаковое «железо», только программы управления будут различными и легко смогут ограничивать максимальную мощность мотора.
    В погоне за экологией, мощностью, экономичностью двигателя, электронная система управления обросла большим количеством датчиков. Основными сигналами для расчета длительности импульса впрыска являются датчик положения дросселя и датчик давления во впускном коллекторе. Все остальные датчики служат для коррекции рассчитанного значения. Помните времена, когда карбюраторные моторы (особенно двухтактные) требовали постоянной регулировки карбюратора в зависимости от погодных условий. Инжекторный мотор одинаково хорошо работает и в холод, и в жару. Просто незаметно для водителя «электронный мозг» отслеживает показания датчиков температуры, атмосферного давления, давления во впускном коллекторе, учитывает показания лямбда-зонда и готовит идеальную для данных условий топливо-воздушную смесь.
   Теперь пару слов о надежности системы. Самым главным аргументом в пользу карбюратора когда-то была его надежность. Вернее, ремонтопригодность «в полевых условиях». Действительно, первоначально обилие проводов и датчиков на современном мотоцикле шокировало. Как среди такого обилия электроники найти неисправность? На самом деле увеличение количества датчиков привело к тому, что если один из них сломается, вы можете даже и не заметить. Жизненно важными для запуска и работы двигателя являются датчики положения коленвала и распредвала, работающий топливный насос и форсунки. С отключенными (поломанными) корректирующими датчиками, как-то: температуры воздуха, (двигателя), атмосферного давления, без лямбда-зонда, мотор работает. Может, не идеально, но работает. При поломке одного из основных для формирования импульса датчика (положения дросселя или давления во впускном коллекторе) мотор работает с ощутимыми провалами, но доехать до сервиса все же можно, «в поле» вы не останетесь.
   И самая большая благодарность инженерам, разработавшим компьютер управления двигателем – за наличие в нем системы самодиагностики. В случае появления неисправного датчика в системе компьютер будет игнорировать его ложные показания, а мотор продолжать работать, только на приборной панели загорится красная лампочка «CHECK ENGINE». В каждом японском мотоцикле имеется диагностический разъем, с помощью которого можно перевести компьютер в режим диагностики. Если показания какого либо датчика выходят далеко за пределы допустимых параметров, например, обрыв провода или короткое замыкание, то в режиме диагностики на приборной панели появится код ошибки. Посмотрев таблицу ошибок в «инструкции по ремонту» (или, как еще говорят, в «мануале») к мотоциклу, вы найдете, на какой датчик жалуется «мозг» мотора. Далее требуется лишь убедиться при помощи тестера в неисправности датчика или найти обрыв провода.
   Таким образом, для потребителя инжекторный мотор – это благо. Работает всегда хорошо, сам подсказывает, если что-то поломалось. Загорелась красная лампочка – значит, нужно ехать в ближайший сервис. Но это за границей сервис – ближайший. У нас же его зачастую вообще нет. Поэтому некоторые товарищи ездят на мотоцикле с горящей неисправностью – мотор-то работает хорошо. А когда наконец, мотор начинает работать плохо, и приходится таки приехать в мастерскую, оказывается, что неисправностей уже не одна. При считывании ошибок выясняется, что какие-то датчики неисправны, лямбда зонд отключен, при этом форсунки забиты, а двигатель еще сносно работает. Так что жаловаться на надежность системы не стоит. Единственное, на что можно пожаловаться, так это на стоимость ремонта (да и то не всегда). Представьте себе: поломался главный компьютер», это – «попадалово» на сумму около 1000 евро. Некоторые датчики или исполнительные механизмы, как-то клапан холостого хода, продаются только вместе с блоком дроссельных заслонок и цена такого блока – тоже около тысячи.. Дорого? Но если карбюраторы потребуют замены, то их цена будет почти такой же.. В общем, независимо от того, нравится вам это лично или нет, система впрыска более прогрессивна. А прогресс, как известно, не остановить. Дальнейшее развитие электроники приведет к полностью электрическому мотоциклу.

К слову, электрические кроссовые мотоциклы уже катаются по Европе и Америке, но это совсем другая история.

Текст: Валерий Гарбарук
Фото : автора