Виды впрыска: какие они бывают и чем отличаются

Содержание

устройство, принцип подачи топлива, классификация


Системы впрыска топлива бензиновых двигателей –  это системы для дозированной подачи бензина в ДВС. Тип устройства, характеристика системы влияет на ряд важных показателей. Это экологический класс двигателя, его мощность, топливная эффективность.

Устройство системы впрыска бензинового двигателя может иметь различные конструктивные решения и модификации. О них мы расскажем, останавливаясь на конкретных видах систем впрыска.

Варианты топливных систем бензиновых двигателей

Впрыск топлива в воздушный поток может происходить как за счёт разрежения, так и за счёт избыточного давления. Например, в карбюраторе впрыскивание происходит за счёт разрежения, а в большинстве современных систем - за счёт избыточного давления.
  • центральным (например, наддроссельный впрыск),
  • распределённый или коллекторный (осуществляется отдельной форсункой в предкамеру, расположенную перед впускным клапаном каждого цилиндра двигателя),
  • непосредственный (осуществляется напрямую в камеры сгорания, отдельными форсунками), встречается в разных вариациях, характерен для современных автомобилей.
    .


Варианты топливных систем бензиновых двигателей (R R. Bosch)

Конструктивное решение с карбюраторами


Дольше всего человечество знакомо с подачей топлива посредством карбюратора. И не потому, что такие решения лучшие, а потому что они – первые. И через множество лет это были единственно доступные системы. Карбюратор был неотъемлемой частью топливной системы на протяжении сотни лет. Нельзя сказать, что сейчас карбюраторы полностью исчезли из жизни, но на легковой и коммерческий транспорт карбюраторы ставить перестали. Их можно увидеть только на средствах малой механизации, которые применяются для садовых, строительных работ.
 
Автопром же перестал выпускать машины с карбюраторной системой еще в 90-е годы прошлого века.
Принцип их действия основан на всасывании  топлива в поток воздуха, проходящего через сужение карбюратора. увеличение скорости движения воздуха в месте сужения воздушного канала формирует  разрежение воздуха.
 

Объём воздуха, который проходит через сужение воздушного канала, пропорционален объёму топлива, поступающего через распылитель карбюратора. Благодаря этому несложно в автоматическом режиме поддерживать требуемое отношение топлива к воздуху.

Как работает устройство?

  1. Топливо из бака выбирает насос (управляемый механически или электрически – в зависимости от модели).
  2. ДВС запускается, и поток воздуха, проходящий через сужение воздушного канала карбюратора, создает разрежение. 
  3. В смесительную камеру карбюратора поступает топливо.
  4. Жиклер (калиброванное отверстие) дозирует топливо.
С точки зрения работы всё достаточно просто. Так почему же карбюраторы уходят в историю? 

Здесь достаточно много причин:

  • Низкая экономичность, а соответственно, и низкий уровень топливной эффективности.
  • Проблемы при переменных режимах работы, снижающие динамические качества- автомобиля.
  • Прямая зависимость от расположения двигателя в автомобиле.
  • Выброс в окружающую среду большого количества вредных веществ (несоответствие нормативам эмиссии газообразных вредных выбросов в атмосферу).

Моновпрыск 


На смену карбюратору пришла система так называемого «над дроссельного впрыска» топлива. Она также известна как моновпрыск или система центрального впрыска.

Принцип базируется на впрыске топлива одной форсункой, установленной на впускном коллекторе двигателя.

Самыми популярными конструкциями системы центрального впрыска являются решения Mono-Jetronic от R. R. Bosch и Opel-Multec (как нетрудно догадаться из названия, это решение корпорации Opel).

Появление моновпрыска приходится на середину 70-х годов 20-го века. В то время системой Mono-Jetronic стали оснащать автомобили Volkswagen и Audi.

Главной задачей при разработке моновпрыска стало нахождение альтернативы карбюраторной системе впрыска. Важно было найти более эффективную систему топливоподачи, которая смогла бы удовлетворить возросшим экологическим требованиям.


Mono-Jetronic: конструктивные элементы

  • Регулятор давления. Способен поддержать на стабильном уровне рабочее давление в системе впрыска, а после выключения ДВС сохранить остаточное давление в системе . Это важно для облегчения пуска, создание барьеров против образования паровых пробок.
  • Электромагнитный клапан (форсунка). Обеспечивает импульсный впрыск топлива. Управление клапаном осуществляется посредством электросигнала. Он идёт от блока управления.
  • Дроссельная заслонка. Регулятор объема поступающего воздуха.
  • Привод. Он ответственный за работу дроссельной заслонки.
  • Электронный блок управления. «Мозг», синхронизатор.
Входные датчики (момента впрыска, положения дроссельной заслонки, оборотов двигателя, концентрации кислорода и т.д.).

Распределённый впрыск

В 70-е годы появились и системы распределительного впрыска, основанные на подаче топлива отдельной форсункой в предкамеру, расположенную перед впускным клапаном каждого цилиндра двигателя.

Впрыск может быть при этом может быть как импульсным, так и непрерывным. 

Мы остановимся на решении K-Jetronic производителя Robert R. Bosch с непрерывным впрыском. K-Jetroniс активно присутствовала на рынке с 1973-го по 1995 годы.  Сначала K-Jetroniс выпускалась с механической системой дозирования. С 1982 года - с электронной начинкой и электронным управлением дозирования. Начиная с версий (модификаций) с электронным управлением система стала называться KE-Jetroniс.

Экономические характеристики автомобилей, их уровень топливной эффективности был существенно улучшен, уровень выбросов вредных веществ в выхлопе также снизился.

В системах K/KE-Jetronic впрыск топлива осуществлялся непрерывно в смесительную камеру перед впускным клапаном. При этом количественное дозирование топлива, поступающего в поток воздуха, производилось за счет взаимосвязанных узлов «расходомер – дозатор».

Помимо дозатора-распределителя обязательный элемент решения – дроссельная заслонка, расположенная за дозатором, у первых версий были вакуумно-механические клапаны коррекции топлива(запуск клапанов в работу возможен как от терморегуляторов, так от разряжения воздуха во впускном коллекторе), в поздних модификациях появились электрические клапаны коррекции топлива.

Кроме того, системы  стали оснащать кислородным датчиком (лямбда-зондом). Огромным плюсом схемотехнического решения стало то, что система впрыска могла быть оснащена  катализаторам-, но к уровню надёжности были существенные вопросы.

Дискретный впрыск топлива

Новой эрой стал дискретный впрыск топлива. Первой здесь стала электронная система распределенного впрыска топлива L-Jetronic – опять-таки от R. R. Bosch. С появлением этого решения стало возможным говорить о качественной управляемости, безотказности, надёжности. Да, сразу же стало ясно, что это средний и высокий ценовой сегмент. Поэтому долгое время системы дискретного впрыска топлива сосуществовали с системами непрерывного распределительного впрыска типа K/KE-Jetronic.

Но постепенно L-Jetronic обрела массовость. Её стал активно использовать практически весь европейский автопром. Явные плюсы оценили и водители, и персонал автосервиса: повысилась топливная экономичность авто. Для обслуживания перестали быть нужны сложные навыки (в первую очередь, это стало возможным за счёт того, что отпала надобность выполнять механические настройки).

L-Jetronic несколько раз модернизировалась и уверенно держалась на рынке до появления стандарта Евро-3. После чего более актуальными стали решения на основе термоанемометрических датчиков массметра (массового расхода воздуха). В частности, популярность приобрела модификация LH-Jetronic .

У новой разработки стала доступна индивидуальная регулировка подачи топлива в каждый из  цилиндров
Объединяющая черта систем Mono-Jetronic, L-Jetronic, LH-Jetronic состоит в том, это все эти решения управляют только впрыском топлива, при этом для воспламенения топлива задействована система зажигания с модулем электронного управления. 

Устройства, в которых система и зажигания и впрыск были синхронизированы и объединены, корпорация R.R. Bosch начала выпускать с 1979 года.


Ярким примером решения с объединёнными системами впрыска и зажигания – стала система Motronic от R.R. Bosch. 
Она существовала в нескольких модификациях, появившихся в 90-е годы 20-го века. В эти годы в их конструкции входили механические расходомеры воздуха. Но вскоре вместо них стали использоваться термоанемометрические датчики-расходомеры, расширились возможности для самодиагностики.

Правда, полностью удовлетворить запросам диагноста  системы не могли, поскольку  протокол выявления неисправностей не обладал высокой результативностью. В последующих модификациях эта проблема была успешно решена.


Но самым революционным решением Motronic стало появление датчика абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP-sensor).

Использование  MAP-сенсора в системе управления двигателем позволило  готовить качественную топливовоздушную смесь, состав которой близок к желаемому, и, главное, не сложно соблюсти европейские требования к выхлопам автомобилей.

Но для выхода на американский рынок даже этого было недостаточно. По стандартам США в топливной системе должна быть обязательная система контроля утечек паров топлива из бака. Так появилось инновационное решение Motronic M5.

С ним появились все условия для того, чтобы исключить эксплуатацию автомобиля с потерявшей герметичность пробкой заливной горловины или неисправной системой вентиляции топливного бака.


Кроме того, эта система соответствует требованиям самого строгого протокола самодиагностики OBD-II/CARB.

А благодаря электроуправлению дроссельной заслонкой отлажено взаимодействие между системой управления двигателем и системой торможения.  

Системы непосредственного впрыска 
 
Особое место среди систем впрыска бензиновых двигателей получили системы непосредственного впрыска.
Их принцип действия основан на том, что топливо посредством инжектора распыляется прямо в цилиндр двигателя.

  • Это важно для достижения топливной экономичности.
  • Плунжерный насос. Подаёт топливо в рампу, соединённую с форсунками. 
  • Регулятор давления топлива. Поддерживает стабильное рабочее давление в топливной рампе. Топливная рампа. Здесь непосредственно происходит процесс распределения топлива по форсункам.
  • Предохранительный клапан на рампе. Защищает рампу от предельных давлений.
  • Датчик высокого давления. Замеряет давление в рампе, подаёт сигнал блоку управлением двигателя на коррекцию давления.

Согласование взаимодействия  узлов осуществляется посредством электронной системы управления двигателем. От блока электронного управления поступают команды на исполнительные механизмы.


Интересная деталь! Если среди дизельных систем впрыска такие топливные системы были популярны давно, то среди бензиновых распространение получили не сразу. Причина элементарно проста: бензин в отличие от дизельного топлива является плохой смазкой, что вызывало быстрый износ» топливного насоса.

Но с развитием технологий уплотнений разработчики снова смогли заняться бензиновыми системами с прямым впрыском топлива. Система непосредственного впрыска может обеспечивать несколько видов смесеобразования: послойное, однородное (гомогенное), и стехиометрическое.

Послойное смесеообразование актуально при малых и средних оборотах, стехиометрическое и гомогенное – при сверхвысоких оборотах, а также при средних и высоких нагрузках.

Самые популярные решения – с послойным смесеобразованием. Их хорошо знают по названию FSI и TFSI (у Volkswagen и у Ауди). Буква “T” в названии свидетельствуют о наличии турбокомпрессора, то есть двигатель, как именуется в просторечии - “турбирован”.

В цилиндр таких бензиновых систем впрыска поступает небольшое количество топлива. Тщательная организация потока воздуха в цилиндре (его траектория движения, подобная «кувырку) и удачно подобранное время впрыска топлива в цилиндр создают  все условия, чтобы это небольшое количество топлива было подано к электродам  свечи зажигания, и произошло воспламенение этой порции горючей смеси.


Почему на эту бензиновую систему впрыска не переходят повсеместно. К сожалению, актуальна такая проблема, как «турбоямы» при резком нажатии на педаль газа.

Этот недостаток полностью устранен при наличии наддувочного агрегата с электроприводом. Такие системы недёшевы. Но оперативно выйти на режим максимальной мощности, избежать «турбоям» при резком нажатии педали на газ с ними – не проблема. Прямой впрыск SC-E актуален, например, для ряда спортивных автомобилей.

Очень высокий интерес – и к битопливным (бинарным) система с газотурбинным наддувом. При работе на бензине можно достичь очень хорошего крутящего момента.

Параметры применяемого топлива прописываются в постоянной памяти. Если нужно заменить бензин на альтернативное топливо, изменяется программа смесеобразования. Это очень удобно.

Какой впрыск лучше?


Очень часто спорят: какой впрыск лучше.  Дешевле всего обойдутся решения, ориентированные на распределённый  впрыск. Подкупает и то, что они не требовательны к качеству топлива.

Если вам важно, чтобы была высокая топливная эффективность при минимальных значениях  вредных выбросов, однозначно стоит выбирать непосредственный впрыск. Да, эти решения дороже. Но лучше  заплатить больше единожды, чем постоянно “съедать” лишнее топливо. 

Кстати, дороговизна решения связана, главным образом, с тем, что производителям пришлось внести кардинальные изменения в конструкцию головок цилиндров, однако в ремонте эти двигатели значительно дороже простых и надёжных двигателей с распределённым предкамерным впрыском топлива.

Не просто изучить топливные системы, а попрактиковаться работать в поиске различных неисправностей в них вам поможет специализированный тренажёр на платформе  ELECTUDE. Отличное подспорье для автомобильных механиков и диагностов. 

Системы впрыска топлива современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновые и дизельные системы

Основным назначением системы впрыска (иное название - инжекторная система) является обеспечение своевременной подачи топлива в рабочие цилиндры ДВС.

В настоящее время подобная система активно используется на дизельных и бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Важно понимать, что для каждого типа двигателя система впрыска будет в значительной мере отличаться.

Фото: rsbp (flickr.com/photos/rsbp/)

Так в бензиновых ДВС процесс впрыска способствует образованию топливовоздушной смеси, после чего происходит ее принудительное воспламенение от искры.

В дизельных же ДВС подача топлива осуществляется под высоким давлением, когда одна часть топливной смеси соединяется с горячим сжатым воздухом и почти моментально самовоспламеняется.

Система впрыска остается ключевой составной частью общей топливной системы любого автомобиля. Центральным рабочим элементом подобной системы является топливная форсунка (инжектор).

Как уже было сказано ранее в бензиновых двигателях и дизелях применяются различные виды систем впрыска, которые мы и рассмотрим обзорно в этой статье, а детально разберем в последующих публикациях.

Виды систем впрыска на бензиновых ДВС

На бензиновых двигателях используются следующие системы подачи топлива – центральный впрыск (моно впрыск), распределенный впрыск (многоточечный), комбинированный впрыск и  непосредственный впрыск.

Центральный впрыск

Подача топлива в системе центрального впрыска происходит за счет топливной форсунки, которая расположена во впускном коллекторе. Поскольку форсунка всего одна, то эту систему впрыска называют еще – моновпрыск.

Системы этого вида на сегодняшний день утратили свою актуальность, поэтому в новых моделях автомобилей они не предусмотрены, впрочем, в некоторых старых моделях некоторых автомобильных марок их можно встретить.

К преимуществам моно впрыска можно отнести надежность и простоту использования. Недостатками подобной системы являются низкий уровень экологичности двигателя и высокий расход топлива.

Распределенный впрыск

Система многоточечного впрыска предусматривает подачу горючего отдельно на каждый цилиндр, оснащенный собственной топливной форсункой. При этом ТВС образуется только во впускном коллекторе.

В настоящее время большинство бензиновых двигателей оснащено системой распределенной подачи топлива. Преимуществами подобной системы являются высокая экологичность, оптимальный расход топлива, умеренные требования к качеству потребляемого топлива.

Непосредственный впрыск

Одна из наиболее совершенных и прогрессивных систем впрыска. Принцип работы подобной системы заключается в прямой подаче (впрыске) топлива в камеру сгорания цилиндров.

Система непосредственной подачи топлива позволяет получать качественный состав ТВС на всех этапах работы ДВС с целью улучшения процесса сгорания горючей смеси, увеличения рабочей мощности двигателя, снижения уровня отработанных газов.

К недостаткам данной системы впрыска можно отнести сложную конструкцию и высокие требования к качеству топлива.

Комбинированный впрыск

Система данного типа объединила в себе две системы – непосредственный и распределенный впрыск. Зачастую она применяется для уменьшения выбросов токсичных элементов и отработанных газов, благодаря чему достигается высокие показатели экологичности двигателя.

Все системы подачи топлива, пнименяемые на бензиновых ДВС могут быть оснащены механическими или электронными устройствами управления, из которых последняя наиболее совершенна, поскольку обеспечивает наилучшие показатели экономичности и экологичности двигателя.

Подача топлива в подобных системах может осуществляться непрерывно или дискретно (импульсно). По мнению специалистов, импульсная подача топлива является наиболее целесообразной и эффективной и на сегодняшний день применяется во всех современных двигателях.

Виды систем впрыска дизельных ДВС

На современных дизельных двигателях применяются такие системы впрыска, как система насос-форсунки, система Сommon Rail, система с рядным или распределительным ТНВД (топливным насосом высокого давления).

Наиболее востребованные и считаются наиболее прогрессивными из них системы: Сommon Rail и насос-форсунки, о которых ниже поговорим чуть подробнее.

ТНВД является центральным элементом любой топливной системы дизельного двигателя.

В дизелях подача горючей смеси может осуществляться как в предварительную камеру, так и напрямую в камеру сгорания (непосредственный впрыск).

На сегодняшний день предпочтение отдается системе непосредственного впрыска, которую отличает повышенный уровень шума и менее плавная работа двигателя, по сравнению с впрыском в предварительную камеру, но при этом обеспечивается гораздо более важный показатель – экономичность.

Система впрыска насос-форсунки

Подобная система применяется для подачи и впрыска топливной смеси под высоким давлением центральным устройством – насос-форсунками.

По названию можно догадаться, что ключевой особенностью данной системы является то, что в единственном устройстве (насос-форсунке) объединены сразу две функции: создание давления и впрыск.

Конструктивным недостатком данной системы является то, что насос оснащен приводом постоянного типа от распредвала двигателя (не отключаемый), который приводит к быстрому износу конструкции. Из-за этого производители все чаще делают выбор в пользу системы впрыска Сommon Rail.

Система впрыска Сommon Rail (аккумуляторный впрыск)

Это более совершенная система подачи ТС для большинства дизельных двигателей. Ее название пошло от основного конструктивного элемента – топливной рампы, общей для всех форсунок. Сommon Rail в переводе с английского как раз и означает – общая рампа.

В такой системе топливо подается к топливным форсункам от рампы, которую еще называют аккумулятором высокого давления, из-за чего у системы появилось и второе название – аккумуляторная система впрыска.

В системе Сommon Rail предусмотрено проведение трех этапов впрыска – предварительного, основного и дополнительного. Это позволяет уменьшить шум и вибрации двигателя, сделать более эффективными процесс самовоспламенения топлива, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Для управления системами впрыска на дизелях предусмотрено наличие механических и электронных устройств. Системы на механике позволяют контролировать рабочее давление, объем и момент впрыска топлива. Электронные системы предусматривают более эффективное управление дизельными ДВС в целом.

Каким бывает впрыск топлива

Одноточечный..

ВПРЫСК, который также иногда называют центральным, стал широко применяться на легковых автомобилях в 80-х годах прошлого века. Подобная система питания получила свое название из-за того, что топливо подавалось во впускной коллектор лишь в одной точке.

Многие системы того времени были чисто механическими, электронного управления у них не было. Частенько основой для такой системы питания был обычный карбюратор, из которого просто удаляли все “лишние” элементы и устанавливали в районе его диффузора одну или две форсунки (поэтому центральный впрыск стоил относительно недорого). К примеру, так была устроена система TBI (“Throttle Body Injection”) компании “General Motors”.

Но, несмотря на свою кажущуюся простоту, центральный впрыск обладает очень важным преимуществом по сравнению с карбюратором – он точнее дозирует горючую смесь на всех режимах работы двигателя. Это позволяет избежать провалов в работе мотора, а также увеличивает его мощность и экономичность.

Со временем появление электронных блоков управления позволило сделать центральный впрыск компактнее и надежнее. Его стало легче адаптировать к работе на различных двигателях.

Однако от карбюраторов одноточечный впрыск унаследовал и целый ряд недостатков. К примеру, высокое сопротивление поступающему во впускной коллектор воздуху и плохое распределение топливной смеси по отдельным цилиндрам. Как результат – двигатель с такой системой питания обладает не очень высокими показателями. Поэтому сегодня центральный впрыск практически не встречается.

Кстати, концерн “General Motors” также разработал интересную разновидность центрального впрыска – CPI (“Central Port Injection”). В такой системе одна форсунка распыляла топливо в специальные трубки, которые были выведены во впускной коллектор каждого цилиндра. Это был своего рода прообраз распределенного впрыска. Однако из-за невысокой надежности от использования CPI быстро отказались.

Распределенный

ИЛИ МНОГОТОЧЕЧНЫЙ впрыск топлива – сегодня самая распро¬страненная система питания двигателей на современных автомобилях. От предыдуще¬го типа она отличается прежде всего тем, что во впускном коллекторе каждого цилиндра стоит индивидуальная форсунка. В определенные моменты времени она впрыскивает необходимую порцию бензина прямо на впускные клапаны “своего” цилиндра.

Многоточечный впрыск бывает параллельным и последовательным. В первом случае в определенный момент времени срабатывают все форсунки, топливо перемешивается с воздухом, и получившаяся смесь ждет открытия впускных клапанов, чтобы попасть в цилиндр. Во втором случае период работы каждого инжектора рассчитывается индивидуально, чтобы бензин подавался за строго определенное время перед открытием клапана. Эффективность такого впрыска выше, поэтому большее распространение получили именно последовательные системы, несмотря на более сложную и дорогую электронную “начинку”. Хотя иногда встречаются и более дешевые комбинированные схемы (форсунки в этом случае срабатывают попарно).

Поначалу системы распределенного впрыска тоже управлялись механически. Но со временем электроника и здесь одержала верх. Ведь, получая и обрабатывая сигналы от множества датчиков, блок управления не только командует исполнительными механизмами, но и может сигнализировать водителю о неисправности. Причем даже в случае поломки электроника переходит на аварийный режим работы, позволяя автомобилю самостоятельно добраться до сервисной станции.

Распределенный впрыск обладает целым рядом достоинств. Помимо приготовления горючей смеси правильного состава для каждого режима работы двигателя такая система вдобавок точнее распределяет ее по цилиндрам и создает минимальное сопротивление проходящему по впускному коллектору воздуху. Это позволяет улучшить многие показатели мотора: мощность, экономичность, экологичность и т.д. Из недостатков многоточечного впрыска можно назвать, пожалуй, лишь только довольно высокую стоимость.

Непосредственный..

“Goliath GP700” стал первым серийным автомобилем, двигатель которого получил впрыск топлива.

ВПРЫСК (его еще иногда называют прямым) отличается от предыдущих типов систем питания тем, что в данном случае форсунки подают топливо прямо в цилиндры (минуя впус¬кной коллектор), как у дизельного двигателя.

В принципе такая схема системы питания не нова. Еще в первой половине прошлого века ее использовали на авиационных двигателях (например на советском истребителе “Ла-7”). На легковых машинах прямой впрыск появился чуть позже – в 50-х годах ХХ века сначала на автомобиле “Goliath GP700”, а затем на знаменитом “Mercedes-Benz 300SL”. Однако через некоторое время автопроизводители практически отказались от применения непосредственного впрыска, он остался лишь на гоночных автомобилях.

Дело в том, что головка блока цилиндров у двигателя с прямым впрыском получалась очень сложной и дорогой в производстве. Кроме того, конструкторам долгое время не удавалось добиться стабильной работы системы. Ведь для эффективного смесеобразования при прямом впрыске необходимо, чтобы топливо хорошо распылялось. То есть подавалось в цилиндры под большим давлением. А для этого требовались специальные насосы, способные его обеспечить.. В итоге на первых порах двигатели с такой системой питания получались дорогими и неэкономичными.

Однако с развитием технологий все эти проблемы удалось решить, и многие автопроизводители вернулись к давно забытой схеме. Первой была компания “Mitsubishi”, в 1996 году установившая двигатель с непосредственным впрыском топлива (фирменное обозначение – GDI) на модель “Galant”, затем подобные решения стали использовать и другие компании. В частности, “Volkswagen” и “Audi” (система FSI), “Peugeot-Citroёn” (HPA), “Alfa Romeo” (JTS) и другие.

Почему же такая система питания вдруг заинтересовала ведущих автопроизводителей? Все очень просто – моторы с прямым впрыском способны работать на очень бедной рабочей смеси (с малым количеством топлива и большим – воздуха), поэтому они отличаются хорошей экономичностью. Вдобавок подача бензина непосредственно в цилиндры позволяет поднять степень сжатия двигателя, а следовательно и его мощность.

Система питания с прямым впрыском может работать в разных режимах. Например, при равномерном движении автомобиля со скоростью 90-120 км/ч электроника подает в цилиндры очень мало топлива. В принципе такую сверхбедную рабочую смесь очень трудно поджечь. Поэтому в моторах с прямым впрыском используются поршни со специальной выемкой. Она направляет основную часть топлива ближе к свече зажигания, где условия для воспламенения смеси лучше.

При движении с высокой скоростью или при резких ускорениях в цилиндры подается значительно больше топлива. Соответственно из-за сильного нагрева частей двигателя возрастает риск возникновения детонации. Чтобы избежать этого, форсунка впрыскивает в цилиндр топливо широким факелом, ко¬торый заполняет весь объем камеры сгорания и охлаждает ее.

Если же водителю требуется резкое ускорение, то форсунка срабатывает два раза. Сначала в начале такта впуска распыляется небольшое количество топлива для охлаждения цилиндра, а затем в конце такта сжатия впрыскивается основной заряд бензина.

Но, несмотря на все свои преимущества, двигатели с непосредственным впрыском пока еще недостаточно распространены. Причина – высокая стоимость и требовательность к качеству топлива. Кроме того, мотор с такой системой питания работает громче обычного и сильнее вибрирует, поэтому конструкторам приходится дополнительно усиливать некоторые детали двигателя и улучшать шумоизоляцию моторного отсека.

Автор
Юрий УРЮКОВ
Издание
Клаксон №4 2008 год
Фото
фото из архива “Клаксона”

Виды впрыска FSI, часть 1

Особенности впрыска. Система FSI.                                  

Особенности впрыска топлива следующие:
- реализован так называемый "двойной" впрыск топлива (чуть далее)
- датчик атмосферного давления встроен в Блок Управления двигателем
- датчик температуры атмосферного воздуха встроен в крышку двигателя
- топливоподкачивающий насос  может регулировать поступление топлива в зависимости от режимов работы

Блок управления управляет режимами работы двигателя при:
- послойном распределении  ТВС (топливо-воздушная смесь)
- образовании бедной гомогенной смеси
- образовании гомогенной смеси практически стехиометрического состава
- разогреве катализатора - использование "двойного" впрыска топлива
- при полной нагрузке -  применение "двойного" впрыска топлива

Алгоритм "двойного" впрыска

Что сделано довольно интересно: применен так называемый "двойной впрыск" топлива, который в свою очередь применяется для:
- разогрева катализатора ( тип 1)
- при "мощностном" режиме работы двигателя ( тип 2)

Тип № 1 :   "Двойной" впрыск топлива для разогрева катализатора

Первая порция топлива (первый впрыск или "пилотный" впрыск) производится на такте впуска,  приблизительно за 300 градусов до ВМТ конца сжатия:

                      фото 1

Вследствии этого в цилиндре образуется практически однородная смесь топлива и воздуха.

Вторая порция топлива подается в цилиндр приблизительно за 60 градусов до ВМТ:

                        фото 2

Коэффициент избытка воздуха за время первого и второго впрысков топлива равняется еденице. И так как сгорание топливо-воздушной смеси происходит незадолго до открытия выпускных клапанов, то температура отработавших газов достигает относительно высоких значений. Именно это помогает быстрее (за 20-40 секунд) разогреть каталитический нейтрализатор до рабочей температуры.

Тип № 2 :   "Двойной" впрыск топлива при "мощностном" режиме

Две трети топлива ( бОльшая часть от общего количества) впрыскивается в цилиндр приблизительно за 300 градусов до ВМТ конца сжатия ( см. фото 1).
А далее алгоритм меняется: в начале такта сжатия впрыскивается оставшаяся часть топлива:

 

                       фото 3

На фото 3: зеленым цветом обозначается впрыснутое топливо.

Так как топливо впрыснуто в начале такта сжатия, в зону так называемой "развитой турбулентности", то практически весь объем впрыснутого топлива  начинает активно перемешиваться и не попадает на стенки цилиндра. 
Это улучшает процесс смесеобразования и снижает вероятность проявления детонационного процесса.
 

Определение нагрузки на двигатель

Как это ни странно звучит, но определение нагрузки на двигатель в двигателе системы FSI производится без участия датчика массового расхода воздуха.
Нагрузка определяется при помощи:
- датчика атмосферного давления (расчет величины давления перед дроссельной заслонкой)
- датчика температуры атмосферного воздуха на впуске (расчет плотности поступающего в двигатель воздуха)

Но кроме них, в определении величины нагрузки на двигатель принимают участие и такие датчики, как:
- датчик атмосферного давления, расположенный в блоке управления двигателем
- датчик давления во впускном трубопроводе
- датчиков положения дроссельной заслонки
- потециометрического датчика положения впускной заслонки
- датчика температуры воздуха во впускном коллекторе
- датчика частоты вращения коленчатого вала
- датчика Холла, определяющего положение впускного распределительного вала

Владимир Петрович Кучер

Книги по ремонту автомобилей

Common Rail: виды впрыска топлива

С момента появления автомобилей с двигателем системы Common Rail, в частности 1 CD-FTV, в Интернете опубликовано всего несколько заметок "по поводу". У читателей может сложиться впечатление, что двигатель этот "простой, как три рубля", потому что впрыск топлива у него осуществляется по аналогии с уже "разжеванным" впрыском двигателей системы GDI. Это не совсем так, в чем мы с вами и постараемся убедиться. Посмотрим на (Рис. 1).

Здесь мы видим так называемый "двустадийный" впрыск топлива в дизельном двигателе.Но прежде чем следовать в наших рассуждениях далее, давайте вспомним, почему стал применяться этот вид впрыска топлива и нужен ли он?....Еще в 90-х года прошлого столетия, когда этот сайт только создавался, на его "просторах" прозвучали такие слова: "По требованию "Зеленых"...". Именно так.Потому что в дизельном двигателе в процессе сгорания образуется множество вредных веществ:- диоксид серы- оксид азота- несгоревшие углеводороды- оксид углерода- частицы сажи- и многое другое, но в меньших пропорциях

Двухфазный впрыск топлива призван максимально уменьшить выбросы вредных веществ. На фото 1 как раз и показана осциллограмма работы двигателя 1CD-FTV на холостом ходу. Позиция 1 - предварительный (или "пилотный") впрыск топлива Позиция 2 - основной впрыск топлива

По времени эти фазы впрыска топлива также различаются, посмотрите (Рис. 2). Предварительный ("пилотный") впрыск топлива:В камеру сгорания впрыскивается небольшое количество топлива : от 1 до 5 кубических миллиметров (в разных изданиях приводятся различные цифры, нам же это проверить негде, поэтому - поверим). Впрыск может осуществляться в пределах 90 градусов до ВМТ. Особенность: если впрыск происходит в пределах от20 до 45 градусов до ВМТ, то в этом случае вполне возможен быстрый выход из строя самого двигателя, его механической части, так как при этих углах впрыска топливо не успевает испариться и в виде капель будет осаждаться на стенках цилиндра и поверхности поршня, что приведет к разжижению моторного масла. Мы привыкли, что "дизель" работает шумно и с копотью.Но применение предварительного впрыска топлива дает возможность получения более плавной "кривой" увеличения давления, что влияет и на шумность работы двигателя, и на выброс вредных отработавших газов.Это также уменьшает период задержки воспламенения основной фазы впрыска топлива.Очень важное условие для снижения шумности двигателя играет точное временное и массовое дозирование топлива для первой фазы впрыска топлива (предварительный впрыск). В случае нарушения этих условий возрастает и шумность двигателя, и его дымность.Все это имеет своей конечной целью снижение выброса вредных ОГ.

При нажатии на педаль газа вид впрыска начинает меняться:

На (Рис. 3) мы видим, как при нажатии на педаль газа двухфазный впрыск (позиция 1) переходит в однофазный (позиция 2). Меняется также и время между импульсами(Рис. 4 и 5):

Время открытия форсунки при однофазном впрыске при 1250 RPM составляет 1.09 ms (погрешность измерений около 10 мкс) Рис. 6.

Есть у этого двигателя знакомая нам по "обычному" впрыску так называемая "отсечка" (набираем обороты, а потом резко "бросаем" педаль газа) Рис. 7:

"Отсечка" для разных регулировок тоже разная, но в принципе должна начинаться от 1800 оборотов и продолжаться до 1200 оборотов.А вот далее аналогию проводить уже нельзя, потому что после "отсечки" вид впрыска существенно отличается от "обычного", посмотрите (Рис. 8): Мы видим "пачки" импульсов, при помощи которых система управления плавно переводит двигатель в работу на ХХ.

При запуске двигателя также используется двухфазный впрыск топлива (Рис. 9):

Это позволяет добиться надежности "холодного" пуска двигателя, стабильности оборотов на еще "не горячем" двигателе и снижения эмиссии CH_x. Временные показатели на рисунке 1 не проставлены вследствие того, что они будут различными для различных температур, для различных сортов "дизельного" топлива, для различных сортов применяемого моторного масла и так далее. По этим же причинам величина оборотов двигателя при "холодном" запуске будет также различная.На рисунке 1 написано: "двухфазный впрыск - 1" и "двухфазный впрыск - 2". Ни в одних "мануалах" об этом не написано и такие слова не приводятся.Но опытным путем установлено, что такие выражения в обиход ввести надо.Потому что: "Двухфазный впрыск - 1" - впрыск, который происходит в две стадии, но без возможности перехода его в однофазный впрыск. "Двухфазный впрыск - 2" - впрыск, который происходит в две стадии, но с возможностью перехода его в однофазный (основной) впрыск. Здесь все зависит от многих факторов, но основным является температура охлаждающей жидкости и температура топлива.

Развитие автомобилестроения можно сравнить со спиралью, которая "упирается" в Вечность. "Зеленые" потребовали - автомобилестроение "выполнило". Через несколько лет, когда "зеленые" найдут еще "кое-что", они проведут через Закон уже другие ограничения на выброс ОГ автомобилями. И тогда мы будем лицезреть уже другой тип двигателя и другой вид впрыска топлива. Все связано, все закономерно, но всему основой не забота о людях, как можно подумать, нет. Основой основ являются цифры в чековой книжке. А уж к ним "привязывается" все остальное. Такие двигатели с таким видом впрыска топлива существенно помогли бы улучшению экологии в нашей стране.Если бы наше топливо было "нормальным".

Виды форсунок

POLETRON F-1.8 MAX

Газовые форсунки Poletron F-1.8 MAX выполнены в металлическом корпусе. Игольчатый клапан (шток) обеспечивает очень точную дозировку газа. По исполнению форсунки Poletron F-1.8 MAX бывают для одиночного монтажа, а также для монтажа в планку. Форсунки для одиночного монтажа возможно разместить непосредственно возле места врезки штуцера, что максимально сокращает путь газа от форсунки во впускной коллектор и обеспечивает минимальную задержку по времени впрыска. Это безусловно лучшие форсунки из тех, что мы имеем сейчас на рынке. По мощности к форсункам подбираются жиклеры. Плунжера и втулка имеют специальное защитное покрытие от трения по всей поверхности.

Описание:

- Рекомендованы для использования в двигателях мощностью до 60 л.с. на 1 цил.

- Поршневое строение

- Вертикальная подача газа

- Стандартное AMP SuperSeal соединение

- Элементы из нержавеющей стали, высокий показатель индукционного насыщения

- Уплотнение FKM

- Плунжера и втулка имеют специальное защитное покрытие от трения по всей поверхности

- Контроль расхода газа с помощью калибрующего сопла

- Различные способы подключения благодаря широкому монтажному набору

Характеристики:

- Макимальный расход при давлении 1,0 bar 130+/-1 (Nl/min)

- Диаметр штуцера Max 3,2 (mm)

- Сопротивление катушки 1,9+/-5% (Om)

- Время открытия ижектора —1,9 (ms)

- Время закрытия ижектора —1,2 (ms)

- Max амплетуда тока 4 (A)

- Max ток удержания 2 (A)

- Номинальное рабчее давление 0,2+4,2 (bar)

- Max рабчее давление 4,5 (bar)

- Диапазон рабочих температур -20+120 (C)

- Рабочее напряжение 6-18 (V DC)

- Сргок службы > 500 миллионов циклов

Ремонтопригодность и износостойкость: Имеется ремонтный комплект. После ремонта, инжектор не требует калибровки. Срок службы в среднем 100 000км.

плюсы и минусы двигателей GDI, что это такое

Gasoline Direct Injection, или же более распространенная аббревиатура GDI, скрывает под собой инжекторную систему подачи топлива для бензиновых двигателей с непосредственным (прямым) впрыском топлива. Конструкция устройств у разных производителей идет под разными аббревиатурами. Mitsubishi (а также KIA и Hyndai) дали название GDI, Volkswagen – FSI, Ford – Ecoboost, Toyota – 4D, Mercedes, BMW и некоторые другие скрывают понятие «непосредственный впрыск» в индексе двигателя. При таких системах подачи топливные форсунки вставлены в головку блока цилиндров, и распыление происходит сразу в каждую камеру сгорания, минуя впускной коллектор и впускные клапана. Топливо подается под большим давлением в цилиндр, чему способствует топливный насос высокого давления (ТНВД).

Отличия и особенности работы двигателей GDI прямого впрыска топлива

По факту мы имеем некий симбиоз дизельного и бензинового двигателей в одном. От дизеля GDI унаследовал систему впрыска и ТНВД, от бензина – сам тип топлива и свечи зажигания. Родоначальником моторов GDI стала компания Mitsubishi, когда в 1995 году был представлен Mitsubishi Galant 1.8 GDI. Сегодняшний двигатель с непосредственным впрыском. Это сложная система механизмов и электронных блоков по характеру и звукам в работе, напоминающим дизель.

Двигатель с непосредственным впрыском топлива явился миру гораздо раньше. В 1950-х годах такие моторы использовал Daimler-Benz на своих гоночных машинах, позже в гражданских, а в авиации они присутствовали еще в начале 1940-х годов.

Различия (разновидности) двигателей GDI. Марки автомобилей, где используется GDI

Предпосылки создания и массового перехода большинства ведущих автопроизводителей на системы впрыска, аналогичных GDI, были достаточно предсказуемы. Экологические нормы, требующие усовершенствования систем выхлопа отработанных газов, а также глобальная задача по созданию экономичных двигателей.

В двигателях GDI реализованы несколько типов смесеобразования топливовоздушной смеси. Это позволило выполнить задачи по экономии топлива, более полному сгоранию смеси и дополнительно увеличить мощность.  В совокупности такой двигатель получился благодаря доработанной системе прямого впрыска, где немалую роль играет электронная начинка.  Блок управления через датчики, раскиданные по системе, оперативно реагирует на малейшие изменения поведения автомобиля и подстраивает работу топливной системы под необходимые требования водителя. 

Преимущества (плюсы) двигателей GDI

  • Особенностью двигателей с непосредственным впрыском является возможность работы в нескольких видах смесеобразования. Это является неоспоримым плюсом, так как многообразие в данном виде процедуры дает максимальную эффективность использования топлива. При исправно работающей системе непосредственного впрыска мы получим экономию топлива за счет режима работы на сверхобедненной смеси, причем без потери мощности.
  • В двигателях GDI присутствует увеличенная степень сжатия топливовоздушной смеси. Это помогает избежать калильного зажигания и детонации, и таким образом, увеличивается ресурс.
  • Также к положительным моментам двигателя с непосредственным впрыском GDI нужно отнести существенное снижение выброса в атмосферу углекислого газа и других вредных веществ. Это достигается за счет многослойного смесеобразования, которое обеспечивает более полное сгорание смеси, что дополнительно влияет на мощность двигателя.

Система GDI в результате работы обеспечивает несколько видов смесеобразования:

  • послойное;
  • стехиометрическое гомогенное;
  • гомогенное.

Такое многообразие делает работу двигателя экономичной, обеспечивает лучшее качество образования смеси, ее полное сгорание, увеличение мощности, уменьшение вредных выбросов. 

Недостатки (минусы) двигателей GDI

Описание двигателей GDI было бы не полным без упоминания отрицательных моментов ах эксплуатации.

  • Главный минус связан со сложностями системы впуска и подачи топлива. В таком варианте впрыска, двигатель GDI становится крайне чувствительным к качеству используемого топлива. В итоге проблема закоксовывания форсунок становится актуальной для водителя. Она вызовет потерю мощности и увеличение расхода топлива.
  • Также в минусы можно отнести сложность обслуживания и стоимость ремонта, замены деталей и агрегатов топливной системы, поэтому важным моментом является контроль за состоянием топливной системы автомобиля.
  • Дополнительно, двигатели GDI и другие с непосредственным впрыском топлива, выбрасывают большее количество сажевых частиц, чем устройства с впрыском MPI (распределенным, в коллектор), что вынуждает ставить сажевые фильтры в последних поколениях моторов.
  • Также, двигатели GDI склонны к нагарообразованию во впускном коллекторе и на клапанах при пробеге более 100 тысяч километров, что вынуждает владельцев обращаться в сервис для очистки.

В обслуживании двигатель GDI дороже, но рабочие характеристики перекрывают этот минус. Тем более, есть средства, помогающие повысить ресурс капризных деталей и узлов.

Профилактика неисправностей моторов GDI

Профилактика – простое решение для владельца автомобиля с системой непосредственного впрыска двигателя GDI или аналогичными системами. Как мы уже писали выше, качество топлива будет играть основную роль. Понятно, что без лабораторных исследований судить о качестве этой составляющей невозможно, поэтому в качестве профилактических мер и защиты топливной системы от возникающих проблем могут помочь топливные присадки.

Компания Liqui Moly – один из мировых лидеров в производстве автохимии рекомендует для поддержания необходимого уровня смазывающих и очищающих присадок в используемом топливе применять Langzeit Injection Reiniger, артикул 7568. Постоянное применение присадки значительно снизит риск возникновения поломок связанных с топливом. Пакеты присадок, поднимающие смазывающие свойства топлива, надежно защитят топливную аппаратуру от скорого износа.

Для лечения и профилактики загрязнений форсунок также есть надежное средство, артикул 7554 очиститель систем непосредственного впрыска топлива Direkt Injection Reiniger. Заменяет стендовую очистку форсунок, работает по нагару, смолам. Немаловажный момент, что топливные присадки Liqui Moly начинают работать в системе при повышении температуры, то есть именно там, где чаще всего нужна очистка, а в баке происходит только смешивание с топливом.

Стоит ли покупать автомобили с двигателями GDI

При должном подходе и своевременном обслуживании владелец автомобиля с системой GDI получает комфортный в управлении автомобиль с высокой тягой, мощностью и хорошей экономией топлива. И как показывают продажи таких автомобилей, на дорогах встречаться они будут чаще.

Итог

Двигатели GDI были одними из первопроходцев систем непосредственного впрыска топлива. Обладая очевидными преимуществами, такие моторы требуют специального профилактического ухода. В первую очередь, это уход за форсунками. Наиболее простым способом является использование присадок в топливную систему. Производя профилактический уход за топливной системой автомобилей с двигателями GDI, автовладелец может продлить его ресурс и наслаждаться повышенной мощностью и динамикой.

Автопроизводители не стоят на месте, развитие и усовершенствование двигателей с системами непосредственного впрыска продолжается. Уже представлены автомобили с моторами T-GDI, но это уже другой рассказ.


Типы инъекций | Полная анатомия

Инъекции? ? Я ненавижу их!! ?

Довольно знакомый ответ на мысль о том, что вашу кожу пробьют иглой. Однако этот способ введения лекарства - один из самых распространенных. Есть несколько различных типов инъекций, и они различаются в зависимости от типа вводимого наркотика. Давайте рассмотрим их подробнее. ?

Большинство людей знакомы с инъекциями, вводимыми в мышцу, внутримышечными инъекциями, но на самом деле есть еще 3 места, куда вводится игла для доставки лекарства.?

  1. Самым поверхностным участком является внутрикожный, который требует введения иглы в дерму, слой ткани чуть ниже кожи. Всасывание жидкости из этого участка происходит очень медленно и его часто используют для проверки на аллергию? Наиболее частое место внутрикожной инъекции - в спину или предплечье.
  2. Если углубиться, то лекарство может быть доставлено в подкожную клетчатку, слой жира под дермой. Как вы можете видеть на изображении, здесь есть несколько кровеносных сосудов, которые поглощают жидкость и доставляют ее в системный кровоток.Подкожные инъекции часто вводятся в живот или бедро, и это обычные места самостоятельного введения таких препаратов, как инсулин?
  3. Для более быстрого введения препарата можно ввести внутримышечную инъекцию. Мышцы руки, такие как дельтовидная или ягодичная область, являются частыми участками внутримышечных инъекций? Вакцины обычно доставляются этим путем.
  4. И, наконец, самый быстрый способ ввести лекарство в систему пациента - это доставить его прямо в кровоток с помощью внутривенной инъекции, где жидкость смешивается с кровью и быстро распространяется по телу.

Руки вверх! Когда была твоя последняя инъекция?

Очистите места инъекций с помощью самой точной в мире трехмерной анатомической платформы с моделью микроанатомии кожи. Чтобы разблокировать все функции и увидеть, что он может сделать для вашего обучения или практики, попробуйте БЕСПЛАТНО сегодня.

Инъекция 101: Обзор, типы, распространенное использование и риски

Что такое инъекция?

Инъекция - это способ введения стерильной жидкой формы лекарства в ткани тела под кожей, обычно с помощью острой полой иглы или трубки.Большинство людей, имеющих доступ к медицинским услугам, в какой-то момент своей жизни сталкиваются с инъекциями, например, при вакцинации в детстве или при лечении. Инъекции обычно используются для лекарств, которые должны действовать быстро или плохо всасываются в пищеварительной системе.

Некоторые лекарства можно вводить в виде инъекций длительного действия, известных как инъекции депо . Некоторое количество медикаментов с медленным высвобождением вводится и постепенно всасывается в организм в течение нескольких недель или даже месяцев. Депо-инъекции доступны только для определенных лекарств, но могут быть полезны для людей, которым трудно помнить о приеме лекарства, или в ситуациях, когда пропущенная доза может вызвать серьезные проблемы.Гормональные контрацептивы или некоторые психиатрические препараты могут вводиться в виде инъекций депо.

Типы инъекций

Один из способов описания инъекций - это способ или тип ткани тела, в которую они вводятся. Наиболее распространенные типы инъекций:

Подкожные инъекции (SC)

Подкожные инъекции (также называемые «подкожными», «суб-Q» или «SQ») - это инъекции, которые доставляют лекарство в слой жир прямо под кожей.Их можно вводить с помощью маленьких тонких игл, поэтому они минимально неудобны. Иногда повторные подкожные инъекции могут вызвать появление небольших шишек, которые можно почувствовать под кожей. Этих областей следует избегать при последующих инъекциях, поскольку скорость абсорбции может быть непредсказуемой.

Внутримышечные инъекции («IM»)

Внутримышечные инъекции - это инъекции в мышцу. Их традиционно вводят в верхний, внешний квадрант ягодиц, но некоторые внутримышечные инъекции также могут быть сделаны в бедро или предплечье.Мышцы сосудистые - они хорошо снабжены кровеносными сосудами - это означает, что лекарства, вводимые в мышцу, быстро всасываются. Иногда для доступа к мышце необходимы более длинные иглы, поэтому внутримышечные инъекции могут быть более неудобными, чем подкожные.

Внутривенная инъекция (IV)

Внутривенная инъекция вводит лекарство непосредственно в вену. Лекарства, вводимые с помощью внутривенных инъекций, обычно вводятся через канюлю, чтобы обеспечить введение лекарства в открытую вену и избежать утечки лекарства в другие ткани.Исторически сложилось так, что внутривенные инъекции чаще делались непосредственно с помощью иглы, но риск неправильного введения выше, чем с установленной и промытой канюлей. Кроме того, в отличие от канюли, иглы нельзя оставлять в вене для введения лекарств в будущем. Чтобы установить канюлю для внутривенной инъекции или инфузии, врач или медсестра используют устройство, в которое с помощью иглы вводится мягкая пластиковая трубка. Затем игла извлекается, а пластиковая трубка остается в вене с отверстием для доступа, прикрепленным к коже.

К другим менее распространенным формам введения лекарств относятся:

Внутрикостные инъекции (IO)

Внутрикостные инъекции обычно используются в экстренных случаях, когда лекарства или жидкости должны попасть в кровоток быстро, а доступ к венам затруднен или невозможен. Иногда, когда кто-то плохо себя чувствует, его кровяное давление падает, а периферические кровеносные сосуды - в конечностях, таких как руки и ноги - сужаются, чтобы стимулировать приток крови к наиболее важным частям тела.В случае остановки сердца у них также может быть отсутствие пульса и плохой кровоток через нормальные пути венозного доступа. Быстрый доступ к вене может стать практически невозможным, поэтому в качестве альтернативы можно установить внутрикостную канюлю.

Маленькая канюля ввинчивается через кожу в костный мозг, часто в костной части голени, прямо под коленом. Это позволяет быстро и легко вводить лекарства неотложной помощи и большие объемы реанимационных жидкостей. Введение в костный мозг имеет несколько преимуществ перед внутривенным доступом в экстренных случаях, так как оно не складывается - точка доступа вряд ли выйдет из строя.Однако установка устройств для внутрикостного доступа имеет небольшой риск возникновения переломов или инфекций в глубоких тканях или костях, поэтому обычно используется только в экстренных случаях.

Внутрикожные инъекции

Это инъекции между слоями кожи. Этот способ обычно используется, когда требуется локальная реакция, например, при некоторых вакцинациях, тестировании на аллергию или тестах для определения предыдущего контакта с некоторыми инфекциями. Как правило, люди, прошедшие общепринятые детские прививки, перенесли внутрикожную инъекцию.

Общие способы применения инъекций

Наиболее частые инъекции, которые люди видят за пределами больниц, - это, вероятно, инъекции инсулина людям с диабетом. Введение инсулина в домашних условиях представляет собой подкожную инъекцию, и ее можно вводить в любые разумно центральные области подкожно-жировой клетчатки - обычно идеально подходят нижняя часть живота или верхняя часть бедер. Большинство других инъекций, которые можно делать дома, также являются подкожными, например, некоторые препараты для разжижения крови или лечение бесплодия.

Общие места инъекций

Внутримышечные инъекции

Внутримышечные инъекции следует вводить в как можно большую мышцу, но там, где существует небольшая вероятность повреждения более крупного кровеносного сосуда или нерва. Верхний внешний квадрант ягодиц - идеальное место для внутримышечных инъекций.

При внутримышечных инъекциях часто используется техника Z-track. Этот метод гарантирует, что введенное лекарство не выйдет из мышц.

Вот шаги, которые необходимо предпринять для выполнения внутримышечной инъекции с использованием метода Z-track:

  1. Не доминирующей рукой сильно потяните кожу в одном направлении от места инъекции.
  2. Введите иглу в место инъекции под углом 90 градусов к коже.
  3. Медленно и осторожно нажмите на поршень, чтобы лекарство попало в мышцу. Продолжайте удерживать кожу недоминантной рукой.
  4. После того, как все лекарство вылилось из шприца, извлеките иглу под тем же углом, под которым вы ее вставляли.
  5. Освободите кожу, за которую держится ваша недоминантная рука, и дайте коже вернуться в исходное положение.

Техника Z-track работает, потому что подкожный жир движется легче, чем мышцы. Когда кожа освобождается после удаления иглы, вытянутые кожа и ткань покрывают место прокола в мышце и не позволяют введенному лекарству выйти из мышцы.

Подкожные инъекции

Подкожные инъекции часто делаются самостоятельно, поэтому чаще всего используются те места, куда люди могут легко добраться самостоятельно.Часто подкожные инъекции делаются в нижнюю часть живота или верхнюю часть бедер, так как жир в этих областях хорошо абсорбируется. Люди с диабетом обычно могут сами делать себе инъекции, и многие диабетики 1 типа начинают регулярно проверять уровень сахара в крови с помощью теста из пальца и самостоятельно вводить инсулин довольно рано в детстве.

Внутривенные инъекции

Обычно внутривенные инъекции проводят только обученные медицинские работники.Они выбирают место инъекции, определяя хорошую вену для введения внутривенной канюли, часто на внутренней стороне локтя («антекубитальная ямка»), предплечья или кисти. Для людей с труднодоступными венами врачи или медсестры иногда используют ультразвуковой аппарат, чтобы найти хорошую вену. Людям, которые нуждаются в частых повторных внутривенных инъекциях, например людям, которым необходимы расширенные курсы антибиотиков или химиотерапия, могут быть установлены более длительные порты, и они часто идут домой с этими устройствами.

Возможные осложнения инъекций

Инфекция

Любая процедура, включающая прокалывание кожи, несет небольшой риск проникновения микробов в организм, поэтому всегда существует риск развития инфекций. Этот риск можно свести к минимуму за счет надлежащей очистки и использования асептических методов без прикосновения. Имплантированные точки доступа, такие как венозные канюли, следует регулярно проверять на наличие признаков инфекции, и они должны иметь максимальную продолжительность использования, обычно три дня.Локализованные инфекции в более глубоких тканях могут привести к образованию абсцесса - полости, заполненной жидкостью или гноем, - для чего могут потребоваться антибиотики и хирургический дренаж.

Сохранение стерильности лекарств перед введением является важной частью подготовки и проведения инъекций и помогает снизить риск серьезных инфекций. Некоторые лекарства выпускаются в стерильной жидкой форме в стеклянных или пластиковых флаконах, а другие - в виде порошка, который необходимо разбавить стерильной водой или физиологическим раствором.Каждый этап процесса выполняется в чистой среде, и все оборудование, используемое для инъекций, одноразовое и стерильное в упаковке.

Реакция

Практически все лекарства несут в себе риск побочных реакций - от незначительной аллергической реакции до анафилаксии, требующей неотложной медицинской помощи. Большинство лицензированных лекарств должно относительно хорошо переноситься большинством людей, но все лекарства имеют свой собственный список возможных побочных эффектов.

Некоторые лекарства вызывают раздражение в месте инъекции и могут вызывать локальное покраснение, боль или отек после введения.Внутривенные препараты, раздражающие вену, также могут вызвать воспаление вены.

Боль

Любой острый предмет, протыкающий кожу, может быть неудобным, но использование самой маленькой иглы и обеспечение полного испарения спиртосодержащего средства для кожи перед инъекцией должно минимизировать боль. Существует небольшой риск того, что внутримышечные инъекции могут поразить нерв и вызвать длительное повреждение, но при использовании правильной техники инъекции и тщательном выборе места инъекции риск минимален.

Ошибка администрирования

Существует небольшая вероятность того, что инъекция может быть случайно введена или просочена в неправильную ткань тела. Поскольку мышцы содержат кровеносные сосуды, есть вероятность, что внутримышечная инъекция может быть введена в вену. Эта возможность снижается за счет оттягивания шприца после введения, чтобы убедиться, что кровь не может быть взята.

Лекарства, вводимые внутривенно, могут вытекать из вены или венозная канюля может быть неправильно размещена, что означает, что лекарства или жидкости могут просачиваться в пространство вокруг вен, мышц или подкожно-жировой клетчатки.Это может привести к абсорбции неправильной дозы лекарства или может означать, что абсорбция непредсказуема. Некоторые лекарства могут вызывать сильное раздражение при утечке из вены и даже могут нанести серьезный вред области. Лекарства, вызывающие раздражение, следует вводить в разбавленном виде или, в идеале, вводить только в крупную вену с хорошим кровотоком.

Существует также небольшая вероятность непреднамеренной внутриартериальной инъекции наркотиков, т. Е. Инъекция, предназначенная для введения в вену, вводится в артерию.Это может вызвать серьезные проблемы, но, к счастью, случается крайне редко.

Травмы от укола иглой

Травмы от укола иглой - одна из наиболее распространенных производственных травм, получаемых медицинскими работниками, и у поставщиков медицинских услуг есть правила и процедуры для снижения риска и управления действиями, предпринимаемыми после травмы, полученной острыми предметами. Любые острые предметы, используемые для приготовления или приема лекарств, утилизируются в специальных жестких ящиках для «острых предметов», чтобы снизить риск травм иглой для всех, кто участвует в процессе.Отдельные поставщики медицинских услуг будут соблюдать местные правила утилизации острых предметов и медицинских отходов.

Укол иглой, которую использовал кто-то другой, несет в себе риск передачи заболеваний, передающихся через кровь, таких как гепатит, поэтому большая часть оборудования, используемого для инъекций, теперь одноразовое и упаковано в стерильных условиях.

Как безопасно вводить инъекцию

Безопасное и эффективное введение инъекционных лекарств - это навык, которому нужно обучать, а затем практиковать, будь то медицинский работник или кто-то, кто учится вводить лекарства себе или кому-то из своих близких для.Информация о местах инъекций, методах и проблемах, на которые следует обращать внимание, важна для всех. Какими бы ни были лекарства или путь, при инъекциях всегда важна чистота.

Гигиена рук

Гигиена рук и поддержание чистоты имеют первостепенное значение. Чистые или стерильные хирургические перчатки следует носить при внутримышечных инъекциях или при инъекции, сделанной медицинским работником. Медицинские работники также должны использовать другие средства индивидуальной защиты, в том числе фартуки и маски.Люди, которые регулярно вводят себе подкожные инъекции, могут отказаться от перчаток, но при этом должны соблюдать правила гигиены рук.

Приготовление лекарств

Лекарства следует готовить в чистых условиях с использованием бесконтактной техники и стерильного одноразового оборудования. Все лекарства, которые будут вводить, следует проверять на предмет формы и дозировки, а также убедиться, что они актуальны и не выглядят загрязненными или обесцвеченными. У разных инъекционных лекарств разные требования к хранению и методы приготовления, поэтому необходимо тщательно соблюдать инструкции.

Подготовка кожи

Специальная очистка кожи обычно не считается необходимой для подкожных инъекций, но рекомендуется для более глубоких участков инъекции. Если необходимо очистить кожу, следует использовать стерильный одноразовый тампон, предназначенный для медицинского очищения кожи.

Введение инъекции

Большинство физически способных людей могут научиться делать подкожные инъекции самостоятельно. Тонкие иглы, используемые для подкожных инъекций, обычно не слишком неудобны, и большинство людей сообщают, что ожидание воткнуть иглу в себя - худшая часть.

Если врач или медсестра вводят инъекцию, они несут ответственность за то, чтобы у них был правильный человек - обычно запрашивающий несколько идентификаторов, таких как имя и дата рождения - правильный препарат, правильный путь и правильная доза в нужное время. Они также должны объяснить, что они делают, и убедиться, что их пациент понимает, что происходит, и дает свое согласие на основе достоверной информации. Рецепт лекарства включает название лекарства, дозу и путь, т.е.е. способ введения препарата, например подкожно, внутримышечно или внутривенно.

После инъекции

Также важно мыть руки после инъекции и снятия перчаток. Иглы ни в коем случае нельзя перематывать, их следует немедленно утилизировать в специально отведенном ящике для острых предметов, который в идеале должен находиться в пределах досягаемости после инъекции. Остерегайтесь любых реакций или побочных эффектов, особенно если вы впервые принимали лекарство. Инъекции, содержащие общие аллергены, в идеале следует делать только там, где есть возможность быстро вылечить плохую реакцию.

Уколы дома

Некоторым людям в повседневной жизни приходится делать себе инъекции регулярно. Людям, которым для лечения тромбов необходимо пройти курс инъекций антикоагулянтов, обычно необходимы подкожные инъекции ежедневно, а некоторые методы лечения бесплодия включают инъекции дома. Инсулинозависимым диабетикам, возможно, придется вводить себе комбинацию инсулинов короткого, среднего и длительного действия, возможно, инъекции несколько раз в день. Количество вводимого инсулина также может потребоваться отрегулировать в зависимости от уровня сахара в крови человека или пищи, которую он ест в этот день.

Некоторым людям может быть трудно судить о переменных дозах, а другие могут быть не в состоянии делать себе инъекции по разным причинам. Доступны различные типы устройств для введения инсулина, чтобы людям было легче вводить себе инъекции, например устройства, которые громко щелкают, когда дозировка устанавливается, чтобы люди с нарушением зрения могли безопасно выбрать правильную дозу. Люди с ограниченной подвижностью, например с артритом, болезнью Паркинсона, тремором или травмами рук, могут выбирать устройства, предназначенные для людей с проблемами подвижности и ловкости.

По любой причине людям может потребоваться помощь с домашними инъекциями. Введение инъекций - частая причина, по которой лица, осуществляющие уход, или медсестры посещают дом. Опытные медсестры могут помочь подобрать подходящую дозировку, сделать обычные инъекции и помочь с другими лекарствами и медицинскими потребностями.

30% людей старше 60 лет в Сингапуре страдают диабетом, и хороший контроль уровня сахара в крови может серьезно повлиять на их здоровье. Частные медсестры, прошедшие специальную подготовку в области диабета, могут помочь с регулярными проверками уровня сахара в крови, назначением инсулина и других лекарств, а также поддержать здоровый образ жизни.


Если вам нужна профессиональная поддержка с инъекциями или другими процедурами ухода в домашних условиях, Homage Nurses могут помочь. Свяжитесь с нашими консультантами по уходу по телефону 6100 0055, чтобы узнать больше.

Ссылки

  1. Барнс Т. Р. и Керсон Д. А. (1994). Нейролептики длительного действия депо. Оценка риска и пользы. Безопасность лекарств, 10 (6), 464–479. https://doi.org/10.2165/00002018-199410060-00005
  2. Коалиция действий по иммунизации (2020) Как проводить внутримышечные и подкожные инъекции вакцины.https://www.immunize.org/catg.d/p2020.pdf
  3. Shepherd, E. (2018) Методика инъекций 2: введение лекарств подкожным путем https://www.nursingtimes.net/clinical-archive/ оценка-навыки / техника-инъекции-2-администрирование-наркотиков-через-подкожный-путь-28-08-2018 /
  4. Кейс-Ло, К. (2016) Внутривенное введение лекарств: что нужно знать. https://www.healthline.com/health/intravenous-medication-administration-what-to-know
  5. Rosenberg, H., & Cheung, W.Дж. (2013). Внутрикостный доступ. CMAJ: журнал Канадской медицинской ассоциации = journal de l’Association medicale canadienne , https://dx.doi.org/10.1503%2Fcmaj.120971
  6. O’Grady et al (2011). Руководство по профилактике инфекций, связанных с внутрисосудистым катетером www.cdc.gov/hicpac/pdf/guidelines/bsi-guidelines-2011.pdf
  7. Сен, С., Чини, Э. Н., и Браун, М. Дж. (2005). Осложнения после непреднамеренного внутриартериального введения лекарств: риски, исходы и стратегии лечения. Mayo Clinic Proceedings https://doi.org/10.4065/80.6.783
  8. King KC, Strony R. (2020) Needlestick. StatPearls, Остров сокровищ https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK493147/
  9. Всемирная организация здравоохранения (2010 г.) Сборник ВОЗ по передовой практике инъекций и связанных с ними процедур. ВОЗ, Женева. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK138495/
  10. CDC (2016) Когда и как мыть руки https://www.cdc.gov/handwashing/when-how-handwashing.html
  11. Хутин, Ю., Хаури, А., Кьярелло, Л., Кэтлин, М., Стилуэлл, Б., Гебрехивет, Т., и Гарнер, Дж. (2003). Лучшие практики инфекционного контроля при внутрикожных, подкожных и внутримышечных инъекциях иглой. Бюллетень Всемирной организации здравоохранения , 81 , 491-500. https://www.who.int/bulletin/volumes/81/7/Hutin0703.pdf

Какие существуют типы впрыска топлива? | Новости

CARS.COM - Вы слышали этот термин раньше, но каковы реальные нюансы впрыска топлива? Какие типы впрыска топлива используются в вашем автомобиле? Для этого требуется немного базового понимания движка, но мы готовы помочь.Типы впрыска топлива, используемые в новых автомобилях, включают четыре основных типа:

  • Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка
  • Портовый или многоточечный впрыск топлива
  • Последовательный впрыск топлива
  • Прямой впрыск

Связано: Нужна ли периодическая чистка топливных форсунок?

Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка

Самый ранний и самый простой тип впрыска топлива, одноточечный, просто заменяет карбюратор с одним или двумя топливными форсунками в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.Для некоторых автопроизводителей одноточечный впрыск был ступенькой к более сложной многоточечной системе. Хотя TBI не так точен, как последующие системы, он измеряет топливо с лучшим контролем, чем карбюратор, и дешевле и проще в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива

Многоточечный впрыск топлива предусматривает выделение отдельной форсунки для каждого цилиндра, прямо за его впускным отверстием, поэтому систему иногда называют впрыском через порт. Стрельба паров топлива так близко к впускному отверстию почти гарантирует, что они будут полностью втянуты в цилиндр.Основным преимуществом является то, что MPFI измеряет топливо более точно, чем конструкции TBI, лучше обеспечивает желаемое соотношение воздух-топливо и улучшает все связанные аспекты. Кроме того, это практически исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе. В случае TBI и карбюраторов впускной коллектор должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло от двигателя, что является мерой для испарения жидкого топлива.

В двигателях, оснащенных MPFI, в этом нет необходимости, поэтому впускной коллектор может быть изготовлен из более легкого материала, даже из пластика.Результатом является постепенное повышение экономии топлива. Кроме того, там, где обычные металлические впускные коллекторы должны быть расположены наверху двигателя для отвода тепла, те, которые используются в MPFI, могут быть размещены более творчески, предоставляя инженерам гибкость при проектировании.

Последовательный впрыск топлива

Последовательный впрыск топлива, также называемый последовательным впрыском топлива в каналы (SPFI) или впрыском по времени, представляет собой тип многоточечного впрыска. Хотя в базовом MPFI используется несколько форсунок, все они распыляют топливо одновременно или группами.В результате топливо может «зависать» над портом до 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу. Это может показаться не таким уж большим, но этого недостатка достаточно, чтобы инженеры устранили его: последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку независимо. Работая по времени, как свечи зажигания, они распыляют топливо непосредственно перед открытием впускного клапана или сразу после него. Это кажется незначительным шагом, но повышение эффективности и выбросов достигается в очень малых дозах.

Прямой впрыск

Прямой впрыск максимально расширяет концепцию впрыска топлива, впрыскивая топливо непосредственно в камеры сгорания, минуя клапаны.Прямой впрыск, более распространенный в дизельных двигателях, начинает появляться в конструкциях бензиновых двигателей, иногда называемых DIG для бензина с прямым впрыском. Опять же, дозирование топлива даже более точное, чем в других схемах впрыска, а прямой впрыск дает инженерам еще одну переменную, позволяющую точно влиять на то, как происходит сгорание в цилиндрах. Наука о конструкции двигателя изучает, как воздушно-топливная смесь вращается в цилиндрах и как взрыв распространяется от точки воспламенения.

Такие вещи, как форма цилиндров и поршней; расположение портов и свечей зажигания; время, продолжительность и интенсивность искры; и количество свечей зажигания на цилиндр (возможно более одной) - все это влияет на то, насколько равномерно и полно топливо сгорает в бензиновом двигателе. Прямой впрыск - еще один инструмент в этой области, который можно использовать в двигателях с низким уровнем выбросов на обедненной смеси.

Редакционный отдел Cars.com - ваш источник автомобильных новостей и обзоров. В соответствии с Cars.com, редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей. Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com.

Что такое инъекционные атаки | Acunetix

Инъекционные атаки относятся к широкому классу векторов атак. При атаке с использованием инъекций злоумышленник предоставляет программе ненадежные входные данные. Этот ввод обрабатывается интерпретатором как часть команды или запроса.В свою очередь, это изменяет выполнение этой программы.

Инъекции - одни из самых старых и самых опасных атак, направленных на веб-приложения. Они могут привести к краже данных, потере данных, потере целостности данных, отказу в обслуживании, а также к полной компрометации системы. Основной причиной уязвимостей инъекций обычно является недостаточная проверка вводимых пользователем данных.

Этот тип атаки считается серьезной проблемой веб-безопасности. Он указан как угроза безопасности веб-приложений номер один в рейтинге OWASP Top 10 - и на то есть веские причины.Инъекционные атаки, особенно SQL-инъекции (атаки SQLi) и межсайтовые сценарии (XSS), не только очень опасны, но и широко распространены, особенно в устаревших приложениях.

Что делает уязвимости инъекций особенно пугающими, так это то, что поверхность атаки огромна (особенно для уязвимостей XSS и SQL Injection). Более того, инъекционные атаки - это хорошо изученный класс уязвимости. Это означает, что существует множество свободно доступных и надежных инструментов, которые позволяют даже неопытным злоумышленникам автоматически использовать эти уязвимости.

Типы инъекционных атак

SQL-инъекция (SQLi) и межсайтовый скриптинг (XSS) являются наиболее распространенными атаками с использованием инъекций, но не единственными. Ниже приводится список распространенных типов атак путем инъекций.

Инъекционная атака Описание Возможное воздействие
Код впрыска Злоумышленник внедряет код приложения, написанный на языке приложения.Этот код может использоваться для выполнения команд операционной системы с привилегиями пользователя, запускающего веб-приложение. В сложных случаях злоумышленник может воспользоваться дополнительными уязвимостями повышения привилегий, которые могут привести к полной компрометации веб-сервера. Полная компрометация системы
CRLF впрыск Злоумышленник вводит неожиданную последовательность символов CRLF (возврат каретки и перевод строки). Эта последовательность используется для разделения заголовка ответа HTTP и записи произвольного содержимого в тело ответа.Эта атака может сочетаться с межсайтовым скриптингом (XSS). Межсайтовый скриптинг (XSS)
Межсайтовый скриптинг (XSS) Злоумышленник внедряет произвольный сценарий (обычно на JavaScript) в законный веб-сайт или веб-приложение. Затем этот сценарий выполняется в браузере жертвы.
  • Выдача себя за аккаунт
  • Ухудшение
  • Запуск произвольного JavaScript в браузере жертвы
Внедрение заголовка электронной почты Эта атака очень похожа на инъекции CRLF.Злоумышленник отправляет команды IMAP / SMTP на почтовый сервер, который недоступен напрямую через веб-приложение.
  • Реле спама
  • Раскрытие информации
Внедрение заголовка хоста Злоумышленник злоупотребляет неявным доверием заголовка HTTP Host, чтобы отравить функцию сброса пароля и веб-кеши.
  • Отравление при сбросе пароля
  • Отравление кеша
Впрыск LDAP Злоумышленник вводит операторы LDAP (облегченный протокол доступа к каталогам) для выполнения произвольных команд LDAP.Они могут получать разрешения и изменять содержимое дерева LDAP.
  • Обход аутентификации
  • Повышение привилегий
  • Раскрытие информации
Внедрение команд ОС Злоумышленник вводит команды операционной системы с привилегиями пользователя, запускающего веб-приложение. В сложных случаях злоумышленник может воспользоваться дополнительными уязвимостями повышения привилегий, которые могут привести к полной компрометации системы. Полная компрометация системы
SQL-инъекция (SQLi) Злоумышленник вводит операторы SQL, которые могут читать или изменять данные базы данных. В случае сложных атак с использованием SQL-инъекций злоумышленник может использовать команды SQL для записи произвольных файлов на сервер и даже выполнять команды ОС. Это может привести к полной компрометации системы.
  • Обход аутентификации
  • Раскрытие информации
  • Потеря данных
  • Кража конфиденциальных данных
  • Нарушение целостности данных
  • Отказ в обслуживании
  • Полная компрометация системы.
XPath впрыск Злоумышленник вводит данные в приложение для выполнения созданных запросов XPath. Они могут использовать их для доступа к неавторизованным данным и обхода аутентификации.
  • Раскрытие информации
  • Обход аутентификации

Легко проверить, уязвим ли ваш веб-сайт или веб-приложение для всех перечисленных выше атак с использованием инъекций. Все, что вам нужно сделать, это запустить автоматическое веб-сканирование с помощью сканера уязвимостей Acunetix.Посмотрите демонстрацию и узнайте больше о сканировании вашего веб-сайта или веб-приложения.

Часто задаваемые вопросы

При атаке путем инъекции злоумышленник может предоставить вредоносный ввод в веб-приложение (ввести его). Приложение обрабатывает этот злонамеренный ввод, что приводит к неожиданному поведению приложения. Например, он может раскрывать информацию, которую не следует раскрывать, предоставлять пользователю разрешения, которые он никогда не должен иметь, или запускать вредоносный код на сервере или на клиенте.

Узнайте больше об основах веб-безопасности.

Самый эффективный способ обнаружения уязвимостей инъекций, которые делают возможными инъекционные атаки, - это использование автоматического веб-сканера уязвимостей. Вы можете обнаружить их вручную с помощью тестирования на проникновение, но это требует гораздо больше времени и ресурсов. Acunetix может обнаруживать, оценивать и управлять всеми типами уязвимостей инъекций.

Узнайте, что Acunetix Premium может для вас сделать.

Во избежание инъекционных атак вы должны кодировать свои веб-приложения безопасным способом, чтобы избежать инъекционных уязвимостей. Самая важная часть: никогда не доверяйте вводу пользователя. Чем больше вы ограничиваете, контролируете и отслеживаете любую форму пользовательского ввода, тем больше вы можете избежать взлома вашего приложения.

Узнайте больше о передовых методах безопасного кодирования.

Получайте последнюю информацию о веб-безопасности
в свой почтовый ящик каждую неделю.

АВТОР

Ян Маскат

Разработчики и технические агенты Acunetix регулярно вносят вклад в блог. Все разработчики Acunetix имеют многолетний опыт работы в сфере веб-безопасности.

9 популярных типов атак с использованием инъекций в веб-приложения

Проблема с веб-приложениями заключается в том, что они открыто доступны миллиардам пользователей Интернета, многие из которых захотят нарушить его меры безопасности по каким-либо причинам.

На заре Интернета одним из наиболее распространенных методов атаки была простая грубая сила. Эти атаки обычно выполняли боты или люди, у которых было много свободного времени, которые пробовали бесчисленное количество комбинаций имен пользователей и паролей, пока не нашли такую, которая предоставила бы доступ к целевому приложению.

Атаки методом грубой силы больше не представляют угрозы благодаря политикам паролей, ограниченным попыткам входа в систему и капчам. Но киберпреступники любят открывать новые эксплойты и использовать их для выполнения новых типов атак. Давным-давно они обнаружили, что текстовые поля в приложениях или веб-страницах могут быть использованы путем ввода - или инъекции - в них неожиданного текста, который вынуждает приложение делать то, чего оно не должно делать. Таким образом, на сцену вышли так называемые инъекционные атаки.

Атаки

Injection могут использоваться не только для входа в приложение без знания имени пользователя и пароля, но также для раскрытия частной, конфиденциальной или конфиденциальной информации или даже для захвата всего сервера. Вот почему эти атаки представляют угрозу не только для веб-приложений, но и для пользователей, чьи данные хранятся в этих приложениях, и, в худшем случае, для других подключенных приложений и служб.

Код впрыска

Внедрение кода - один из наиболее распространенных типов атак путем внедрения кода.Если злоумышленники знают язык программирования, структуру, базу данных или операционную систему, используемую веб-приложением, они могут ввести код через поля ввода текста, чтобы заставить веб-сервер делать то, что они хотят.

Эти типы атак с использованием инъекций возможны в приложениях, в которых отсутствует проверка входных данных. Если поле ввода текста позволяет пользователям вводить все, что они хотят, тогда приложение потенциально уязвимо. Чтобы предотвратить эти атаки, приложению необходимо максимально ограничить доступ пользователей к вводу.

Например, ему необходимо ограничить объем ожидаемых данных, проверить формат данных перед его принятием и ограничить набор разрешенных символов.

Уязвимости внедрения кода можно легко найти, просто протестировав ввод текста веб-приложения с различными типами контента. В случае обнаружения уязвимости использовать умеренно сложно. Но когда злоумышленнику удается использовать одну из этих уязвимостей, воздействие может включать потерю конфиденциальности, целостности, доступности или функциональности приложения.

SQL-инъекция

Подобно внедрению кода, эта атака вставляет сценарий SQL - язык, используемый большинством баз данных для выполнения операций запроса - в поле ввода текста. Сценарий отправляется приложению, которое выполняет его непосредственно в своей базе данных. В результате злоумышленник может пройти через экран входа в систему или выполнить более опасные действия, например прочитать конфиденциальные данные непосредственно из базы данных, изменить или уничтожить данные базы данных или выполнить административные операции с базой данных.

Приложения

PHP и ASP подвержены атакам с использованием SQL-инъекций из-за устаревших функциональных интерфейсов. Приложения J2EE и ASP.Net обычно более защищены от этих атак. Когда обнаруживается уязвимость SQL-инъекции - а их можно легко найти - величина потенциальных атак будет ограничена только навыками и воображением злоумышленника. Таким образом, влияние атаки с использованием SQL-инъекции, несомненно, велико.

Командный впрыск

Эти атаки также возможны, в основном из-за недостаточной проверки ввода.Они отличаются от атак с внедрением кода тем, что злоумышленник вставляет системные команды вместо фрагментов программного кода или сценариев. Следовательно, хакеру не нужно знать язык программирования, на котором основано приложение, или язык, используемый базой данных. Но им нужно знать операционную систему, используемую хостинг-сервером.

Вставленные системные команды выполняются операционной системой хоста с привилегиями приложения, что может позволить раскрыть содержимое произвольных файлов, находящихся на сервере, для отображения структуры каталогов сервера, для изменения паролей пользователей, среди прочего вещи.

Эти атаки могут быть предотвращены системным администратором, ограничив системный уровень доступа веб-приложений, работающих на сервере.

Межсайтовый скриптинг

Каждый раз, когда приложение вставляет входные данные пользователя в генерируемые им выходные данные, не проверяя или не кодируя их, это дает злоумышленнику возможность отправить вредоносный код другому конечному пользователю. Атаки с использованием межсайтовых сценариев (XSS) используют эти возможности для внедрения вредоносных сценариев на доверенные веб-сайты, которые в конечном итоге отправляются другим пользователям приложения, которые становятся жертвами злоумышленника.

Браузер жертвы выполнит вредоносный сценарий, не зная, что ему нельзя доверять. Таким образом, браузер позволит ему получить доступ к токенам сеанса, файлам cookie или конфиденциальной информации, хранящейся в браузере. При правильном программировании сценарии могут даже переписать содержимое HTML-файла.

XSS-атаки можно разделить на две разные категории: сохраненные и отраженные.

В сохраненных атаках XSS вредоносный сценарий постоянно находится на целевом сервере, в форуме сообщений, в базе данных, в журнале посетителей и т. Д.Жертва получает его, когда ее браузер запрашивает сохраненную информацию. В отраженных атак XSS вредоносный сценарий отражается в ответе, который включает входные данные, отправленные на сервер. Это может быть, например, сообщение об ошибке или результат поиска.

XPath впрыск

Этот тип атаки возможен, когда веб-приложение использует информацию, предоставленную пользователем, для построения запроса XPath для данных XML. Эта атака работает аналогично SQL-инъекции: злоумышленники отправляют искаженную информацию в приложение, чтобы узнать, как структурированы данные XML, а затем атакуют снова, чтобы получить доступ к этим данным.

XPath - это стандартный язык, с помощью которого, как и в SQL, вы можете указать атрибуты, которые хотите найти. Чтобы выполнить запрос к данным XML, веб-приложения используют вводимые пользователем данные, чтобы задать шаблон, которому должны соответствовать данные. Отправляя неверно сформированный ввод, шаблон может превратиться в операцию, которую злоумышленник хочет применить к данным.

В отличие от того, что происходит с SQL, в XPath нет разных версий. Это означает, что внедрение XPath можно выполнить в любом веб-приложении, использующем данные XML, независимо от реализации.Это также означает, что атаку можно автоматизировать; поэтому, в отличие от SQL-инъекции, он может быть запущен против произвольного числа целей.

Внедрение почтовой команды

Этот метод атаки может использоваться для использования почтовых серверов и приложений, которые создают операторы IMAP или SMTP с неверно подтвержденным вводом пользователя. Иногда серверы IMAP и SMTP не имеют надежной защиты от атак, как это бывает с большинством веб-серверов, и поэтому могут быть более уязвимыми.Войдя через почтовый сервер, злоумышленники могут обойти такие ограничения, как капчи, ограниченное количество запросов и т. Д.

Чтобы использовать SMTP-сервер, злоумышленникам требуется действующая учетная запись электронной почты для отправки сообщений с введенными командами. Если сервер уязвим, он будет отвечать на запросы злоумышленников, позволяя им, например, отменять ограничения сервера и использовать его службы для рассылки спама.

Внедрение IMAP может быть выполнено в основном в приложениях веб-почты, используя функцию чтения сообщений.В этих случаях атака может быть проведена путем простого ввода в адресной строке веб-браузера URL-адреса с введенными командами.

CRLF впрыск

Вставка символов возврата каретки и перевода строки - сочетание, известное как CRLF - в поля ввода веб-формы, представляет собой метод атаки, называемый внедрением CRLF. Эти невидимые символы обозначают конец строки или конец команды во многих традиционных интернет-протоколах, таких как HTTP, MIME или NNTP.

Например, вставка CRLF в HTTP-запрос, за которым следует некоторый определенный HTML-код, может отправлять пользовательские веб-страницы посетителям веб-сайта.

Эта атака может быть выполнена на уязвимых веб-приложениях, которые не применяют надлежащую фильтрацию к вводимым пользователем данным. Эта уязвимость открывает двери для других типов атак с использованием инъекций, таких как XSS и внедрение кода, а также может возникнуть в результате взлома веб-сайта.

Внедрение заголовка хоста

На серверах, на которых размещено множество веб-сайтов или веб-приложений, заголовок хоста становится необходимым для определения того, какой из резидентных веб-сайтов или веб-приложений - каждое из них называется виртуальным хостом - должен обрабатывать входящий запрос.Значение заголовка сообщает серверу, на какой из виртуальных хостов отправить запрос. Когда сервер получает недопустимый заголовок хоста, он обычно передает его первому виртуальному хосту в списке. Это представляет собой уязвимость, которую злоумышленники могут использовать для отправки произвольных заголовков хоста на первый виртуальный хост на сервере.

Манипуляция заголовком хоста обычно связана с приложениями PHP, хотя это также может быть выполнено с помощью других технологий веб-разработки. Атаки на заголовки хоста работают как активаторы для других типов атак, таких как отравление веб-кеша.Его последствия могут включать выполнение злоумышленниками конфиденциальных операций, например, сброс пароля.

LDAP впрыск

LDAP - это протокол, предназначенный для облегчения поиска ресурсов (устройств, файлов, других пользователей) в сети. Он очень полезен для интрасетей, а при использовании в составе системы единого входа может использоваться для хранения имен пользователей и паролей. Запросы LDAP включают использование специальных управляющих символов, которые влияют на его управление. Злоумышленники могут потенциально изменить предполагаемое поведение запроса LDAP, если они могут вставить в него управляющие символы.

Опять же, основная проблема, которая допускает атаки с использованием LDAP-инъекций, - это неправильно проверенный ввод пользователя. Если текст, который пользователь отправляет приложению, используется как часть запроса LDAP без его очистки, запрос может привести к получению списка всех пользователей и его показу злоумышленнику, просто используя звездочку (*) справа. поместите внутри входной строки.

Предотвращение инъекционных атак

Как мы видели в этой статье, все атаки с использованием инъекций направлены на серверы и приложения с открытым доступом для любого пользователя Интернета.Ответственность за предотвращение этих атак распределяется между разработчиками приложений и администраторами серверов.

Разработчики приложений должны знать риски, связанные с неправильной проверкой вводимых пользователем данных, и изучать передовые методы очистки вводимых пользователем данных в целях предотвращения рисков. Администраторам серверов необходимо периодически проводить аудит своих систем, чтобы обнаруживать уязвимости и исправлять их как можно скорее. Есть много вариантов для выполнения этих аудитов либо по запросу, либо автоматически.

типов инъекционных атак и способы их предотвращения

Во время атаки с использованием инъекций злоумышленник может предоставить вредоносный ввод в веб-приложение (внедрить его) и изменить работу приложения, заставив его выполнять определенные команды.

Инъекционная атака может раскрыть или повредить данные, привести к отказу в обслуживании или полной компрометации веб-сервера. Такие атаки возможны из-за уязвимостей в коде приложения, которое допускает ввод данных пользователем без подтверждения.

Инъекционные атаки - одна из самых распространенных и опасных веб-атак. Уязвимость, связанная с внедрением, занимает первое место в десятке рисков безопасности веб-приложений OWASP. Несколько инъекционных атак также включены в список 25 самых опасных уязвимостей программного обеспечения (CWE).

Наше сканирование неизменно показывает, что веб-сайты уязвимы для этих типов атак, иногда критических. Многие атаки с использованием инъекций могут нанести вред вашим веб-приложениям и вызвать серьезную потерю или повреждение данных.

Но сначала…

  1. Типы инъекционных атак
  2. Другие распространенные формы инъекционных атак
  3. Как обнаружить инъекционные уязвимости в вашем веб-приложении?
  4. Как предотвратить приступ инъекций?

Вот наиболее распространенные и наиболее серьезные типы атак с использованием инъекций, которым может быть уязвимо ваше приложение.

Типы инъекционных атак

Хотя атаки с использованием SQL и межсайтовых сценариев являются наиболее распространенными типами, существует множество таких атак, каждая из которых имеет разные цели и способы их достижения.

Основные типы инъекционных атак, которым может быть уязвимо ваше приложение:

Внедрение SQL (SQLi)

SQL - это язык запросов для связи с базой данных. Его можно использовать для выполнения действий по извлечению, удалению и сохранению данных в базе данных.

Злоумышленник попытается манипулировать SQL-запросом, используемым в веб-приложении, и получить прямой доступ к вашим данным во время атаки SQL-инъекции (SQLi). Обычно это делается через поле ввода веб-формы, поля комментариев или другими способами, которые свободно доступны для пользователей.

Такие вредоносные операторы SQL будут стремиться использовать уязвимость в процедурах аутентификации и авторизации приложения. В случае успеха база данных SQL выполнит команды, введенные злоумышленником.

В зависимости от типа SQL-инъекции он может читать, изменять, добавлять или удалять данные из базы данных.

Более подробную техническую информацию о типе SQL-инъекции см. Здесь.

Межсайтовый скриптинг (XSS)

Всякий раз, когда приложение позволяет пользователю вводить данные в генерируемые им выходные данные, оно позволяет злоумышленнику отправить вредоносный код другому конечному пользователю без его проверки или кодирования.Атаки с использованием межсайтовых сценариев (XSS) используют эти возможности для внедрения вредоносных сценариев на доверенные веб-сайты.

Текст, содержащий вредоносный код (обычно на JavaScript), вставляется на веб-страницу во время атаки межсайтового скриптинга. Когда ничего не подозревающий пользователь посещает эту веб-страницу, код выполняется.

Например, к URL-адресу может быть добавлена ​​строка текста. Если приложению не удается его проверить и разрешить пройти, браузер пользователя выполнит код, ведущий к нарушению.

XSS-атака может использоваться для кражи сведений о файлах cookie, изменения пользовательских настроек, перехвата пользовательских сеансов и т. Д. Это может открыть дверь для выдачи себя за другое лицо и искажения.

Для получения более подробной информации об атаках с использованием межсайтовых сценариев см. Здесь.

Согласно различным исследованиям и исследованиям, до 50% веб-сайтов уязвимы для XSS-уязвимостей на основе DOM. (Neuralegion.com)

Код впрыска

В этом сценарии злоумышленник знаком с кодом приложения и языком программирования.Используя уязвимость, они могут попытаться внедрить код в приложение, которое будет выполняться его веб-сервером в виде команды. Это отличается от внедрения команды операционной системы (ОС) (см. Ниже).

Код

обычно использует метод внедрения кода через несколько полей ввода, включая ввод текста, параметры HTTP GET / POST / PUT / DELETE, заголовки, файлы cookie и т. Д.

Попав внутрь целевого приложения, злоумышленник может заставить веб-сервер делать то, что он хочет, получив более высокие привилегии.

Внедрение кода может повлиять на приложение где угодно, от получения доступа к данным до полной компрометации системы. Таким образом, уязвимость к инъекции кода вызывает большую озабоченность.

Внедрение команд

Иногда веб-приложениям требуется вызвать системную команду на веб-сервере, на котором они запущены. В таких случаях, если ввод пользователя не подтвержден и не ограничен, может произойти внедрение команды.

В отличие от инъекций кода, инъекции команд требуют только, чтобы злоумышленник знал используемую операционную систему.Затем злоумышленник вводит команду в систему, используя права пользователя. Вставленная команда затем выполняется в хост-системе.

Внедрение команды может поставить под угрозу это приложение и его данные, а также всю систему, подключенные серверы, системы и другую инфраструктуру.

Подробнее о вводе команд см. Здесь.

Система впрыска CCS

Внедрение CCS использует уязвимость, обнаруженную в обработке ChangeCipherSpec в некоторых версиях OpenSSL.

Во время такой атаки злоумышленники отправляют недопустимые сигналы в сеансе рукопожатия между серверами и клиентами. Это позволяет им захватывать материалы ключа шифрования, получать доступ к обмену данными между сервером и клиентом и, возможно, выполнять кражу личных данных.

Это наиболее распространенные и серьезные инъекционные атаки, используемые в веб-приложениях. К сожалению, защита ваших приложений может оказаться сложной задачей для компаний или частных лиц с большим количеством веб-приложений и ограниченным временем и ресурсами разработчика.

Чтобы протестировать свое приложение на SQL-инъекции, межсайтовые сценарии (XSS) и другие 10 уязвимостей OWASP, попробуйте нашу бесплатную пробную версию и начните первое сканирование через несколько минут.

Другие распространенные формы инъекционных атак

Помимо вышеперечисленного, также используется несколько других типов инъекционных атак. К сожалению, в настоящее время они не покрываются Crashtest Security Suite.

Внедрение команд SMTP / IMAP

Также известная как внедрение заголовка электронной почты, это форма внедрения почтовой команды, предназначенная для почтовых серверов.Это делается путем вставки дополнительных заголовков в сообщение, содержащее команды для SMTP-сервера. К сожалению, большинство почтовых серверов не обладают высокой степенью защиты от атак по протоколам IMAP и SMTP.

Внедрение заголовка хоста

Когда на сервере размещается много веб-сайтов, серверу в конечном итоге требуется заголовок хоста. Значение заголовка хоста указывает, какой веб-сайт или веб-приложение должно отвечать на HTTP-запрос. Манипулирование таким заголовком хоста создает форму атаки, которая может привести к сбросу пароля.Кроме того, инъекции заголовков хоста также могут привести к заражению веб-кеша.

Впрыск LDAP

Lightweight Directory Access Protocol (LDAP) разработан для поиска ресурсов (устройств, файлов, других пользователей) в сети. Это удобно для интрасетей, а при использовании в составе системы единого входа в систему можно хранить имена пользователей и пароли. Вводится непроверенный оператор LDAP, который предписывает серверу выполнить определенную команду во время такой атаки.

CRLF впрыск

«Возврат каретки» и «Перевод строки» (CRLF) или \ r и \ n - это элементы, которые используются в заголовках HTTP для завершения строки.Кроме того, они используются для разделения текстовых потоков, таких как заголовки HTTP, на отдельные части. Внедрение CRLF происходит, когда злоумышленнику удается ввести последовательность CRLF в приложение. Обычно это делается путем введения его в HTTP-заголовок, который затем называется разделением HTTP-ответа.

Как обнаружить инъекционные уязвимости в вашем веб-приложении?

Самый простой способ обнаружить инъекционную уязвимость - использовать автоматический веб-сканер уязвимостей.Такой сканер, похожий на автоматизированный инструмент для тестирования на проникновение, может легко обнаруживать векторы атак и помочь вам предпринять необходимые шаги для защиты вашего приложения.

Теперь, когда вы знаете наиболее распространенные уязвимости веб-приложений, убедитесь, что вы охватили основы и учли эти распространенные атаки с использованием инъекций в процессе разработки. И если вы не знаете, как именно провести тщательную оценку уязвимости, мы вам поможем.

Crashtest Security обнаруживает, оценивает и устраняет большинство уязвимостей, связанных с инъекциями.Выполните полное сканирование совершенно бесплатно здесь и выполните оценку уязвимости для таких рисков, как внедрение SQL и межсайтовые сценарии (XSS).

Как предотвратить приступ инъекций?

Чтобы предотвратить атаки с помощью инъекций на ваше веб-приложение, вы должны их безопасно кодировать. OWASP определил несколько способов предотвращения атак с использованием SQL-инъекций, но они применимы и к другим типам атак на базы данных. Эти и несколько других стратегий включают:

  • Проверка вводимых пользователем данных путем создания разрешенного списка (белого списка) для допустимых операторов и настройки ввода для пользовательских данных в зависимости от контекста
  • Использование подготовленных операторов с параметризованными запросами, которые помогают различать код и вводимые пользователем данные и не ошибочно принимать операторы за команды
  • Использование хранимых процедур, которые определены и хранятся в базе данных и вызываются из веб-приложения
  • Ограничение специальных символов для запрета конкатенации строк
  • Экранирование всех вводимых пользователем данных (крайняя мера, согласно OWASP)
  • Снижение атаки вашего приложения поверхность, удалив все ненужные функции, которые в противном случае необходимо было бы защитить.
  • Обеспечение минимальных привилегий и строгого доступа путем разрешения только тех привилегий, которые необходимы для учетной записи

Обзор типов инъекций

Чтобы использовать браузер RUM, вам необходимо внедрить агент JavaScript на свои веб-страницы.Есть несколько типов инъекций, которые вы можете использовать в зависимости от вашего варианта использования. На этой странице описаны различные типы инъекций, как они работают и когда использовать каждый тип.

Выбор метода инъекции

Если вы не уверены, какую процедуру использовать для внедрения агента на свои веб-страницы, следуйте этим рекомендациям в указанном порядке:

Ручное внедрение

Ручное внедрение поддерживается на всех платформах и фреймворках. Чтобы настроить страницу, вводимую вручную:

  • Выберите вариант размещения агента JavaScript.См. Раздел Параметры хостинга агента JavaScript, чтобы узнать, какой вариант хостинга лучше всего подходит для вашего случая использования.
  • Вручную настройте каждую страницу, чтобы найти местоположение агента JavaScript, чтобы его можно было запускать по мере создания страницы браузером.

Подробные инструкции по использованию ручной инъекции в вашем приложении см. В разделе Ручная инъекция агента JavaScript.

Автоматическое внедрение

Если вы используете агент приложения Java или .NET на стороне сервера, и ваше приложение работает в среде, которая поддерживает любое из следующего:

  • JSP-компилятор Apache Jasper (для Java) или
  • ASP.NET или ASPX (для .NET) или
  • ASP.NET Core (для .NET; только поддержка Windows)

Вы можете иметь возможность использовать автоматическое внедрение, когда серверный агент приложения полностью управляет внедрением кода во время выполнения. Инструкции по использованию автоматической инъекции в вашем приложении см. В разделе Автоматическая инъекция агента JavaScript.

Вспомогательный впрыск

Вспомогательный впрыск доступен в двух вариантах. В обоих случаях часть работы выполняется вами вручную, а часть - серверной Java или.Агент приложения .NET.

В настоящее время вспомогательное внедрение не поддерживается для .NET Core.

Вспомогательная инъекция с использованием правил инъекции (только для Java)

В этом типе вспомогательной инъекции вы настраиваете правила, которые определяют, какие классы и методы Java сервера приложений записывают в выходной поток вашего приложения и объект записи, который используется для этой записи. . AppDynamics перехватывает метод и вставляет агент JavaScript в выходной поток.Вы также указываете, какие бизнес-транзакции на стороне сервера вы хотите инструментировать таким образом.

Подробную информацию об использовании этой формы вспомогательной инъекции см. В разделе «Вспомогательная инъекция».

Вспомогательная инъекция с использованием атрибута

В этом типе вспомогательной инъекции вы копируете небольшие фрагменты кода, соответствующие вашей структуре, в шаблоны страниц или другой код, который создает ваши страницы. Этот фрагмент содержит две переменные JS_HEADER и JS_FOOTER , которые агент приложения заменяет соответствующей информацией в объекте ответа во время выполнения.

Для получения подробной информации об использовании этой формы вспомогательной инъекции см. Использование атрибутивной инъекции.

Инъекция на основе контейнера

Если вы используете Nginx или Apache в качестве веб-контейнера или обратного прокси-сервера перед своим веб-контейнером, вы можете использовать директивы для внедрения агента в объект ответа. См. Раздел «Внедрение с использованием Nginx» или «Внедрение с использованием Apache».

.

Автор: alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *