У кожному сучасному автомобілі є система подачі палива. Її призначення полягає в подачі палива з бака в двигун, його фільтрації, а також освіту горючої суміші з подальшим її надходженням в циліндри ДВС. Які бувають види ПТ і в чому полягає їх відмінності - про це ми розповімо нижче.
[Приховати]
Загальні відомості
Як правило, більша частина систем уприскування схожі між собою, принципова відмінність може полягати в сумішоутворення.
Основні елементи паливних систем, незалежно від того, про бензинових або дизельних двигунах йдеться:
- Бак, в якому зберігається пальне. Бак являє собою ємність, оснащену насосним пристроєм, а також фільтрує для очищення пального від бруду.
- Паливні магістралі є набором патрубків і шлангів, призначений для подачі палива з бака в двигун.
- Вузол сумішоутворення, призначений для утворення горючої суміші, а також подальшої її передачі в циліндри, відповідно до тактом роботи силового агрегату.
- Керуючий модуль. Він використовується в інжекторних моторах, це пов'язано з необхідністю контролю різних датчиків, Клапанів і форсунок.
- Сам насос. Як правило, в сучасних авто застосовуються заглибні варіанти. Такий насос являє собою невеликий за розмірами і потужності електромотор, підключений до рідинного насоса. Мастило пристрої реалізується за допомогою палива. Якщо в бензобаку буде менше п'яти літрів пального, це може привести до поломки двигуна.
СПТ на моторі ЗМЗ-40911.10 Особливості паливного обладнання
Для того, щоб відпрацьовані гази менше забруднювали навколишнє серед, автомобілі обладнуються каталітичними нейтралізаторами. Але з часом стало зрозуміло, що їх використання є доцільним тільки в тому випадку, якщо в двигуні утворюється якісна горюча суміш. Тобто якщо в освіті емульсії є відхилення, то ефективність використання каталізатора значно знижується, саме тому з часом виробники авто перейшли з карбюраторів на інжектори. Проте, їх ефективність також була не особливо високою.
Щоб система могла в автоматичному режимі коригувати показники, згодом в неї було додано модуль управління. Якщо крім каталітичного нейтралізатора, а також кисневого датчика, використовується блок управління, це видає досить непогані показники.
Які переваги характерні для таких систем:
- можливість збільшення експлуатаційних характеристик силового агрегату. При правильній роботі потужність двигуна може бути вище 5% заявленої виробником.
- Поліпшення динамічних характеристик авто. Інжекторниє мотори досить чутливі по відношенню до зміни навантажень, тому вони можуть самостійно коригувати склад горючої суміші.
- Освічена в правильних пропорціях горюча суміш зможе значно знизити обсяг, а також токсичність вихлопних газів.
- Інжекторниє мотори, як показала практика, відмінно запускаються при будь-яких погодних умовах, на відміну від карбюраторів. Зрозуміло, якщо мова не йде про температуру -40 градусів (автор відео - Сергій Морозов).
Пристрій инжекторной системи подачі палива
Тепер пропонуємо ознайомитися з пристроєм инжекторной СПТ. Всі сучасні силові агрегати обладнуються форсунками, їх число відповідає кількості встановлених циліндрів, а між собою ці деталі з'єднуються за допомогою рампи. Саме пальне в них міститься під невисоким тиском, яке створюється завдяки насосного пристрою. Обсяг надходить палива залежить від того, як довго відкрита форсунка, а це, в свою чергу, контролюється керівником модулем.
Для коригування блок отримує свідчення з різних контролерів і датчиків, розташованих в різних частинах автомобіля, пропонуємо ознайомитися з основними пристроями:
- Регулятор потоку або ДМРВ. Його призначення полягає у визначенні наповненості циліндра двигуна повітрям. Якщо в системі є неполадки, то його свідчення блок управління ігнорує, а для формування суміші використовує звичайні дані з таблиці.
- ДПДЗ - положення дроселя. Його призначення полягає в відображенні навантаження на мотор, яка обумовлена \u200b\u200bположенням дросельної заслінки, оборотами мотора, а також циклових наповненням.
- ДТОЖ. Контролер температури антифризу в системі дозволяє реалізувати управління вентилятором, а також провести регулювання подачі пального і запалювання. Зрозуміло, все це коригує блок управління, грунтуючись на показаннях ДТОЖ.
- ДПКВ - положення коленвала. Його призначення полягає в синхронізації роботи СПТ в цілому. Пристрій здійснює розрахунок не тільки оборотів силового агрегату, але і положення вала в певний момент. Саме по собі пристрій відноситься до полярних контролерам, відповідно, його поломка призведе до неможливості експлуатації автомобіля.
- Лямбда-зонд або. Він використовується для визначення обсягу кисню у вихлопних газах. Дані від цього пристрою надходять на керуючий модуль, який, грунтуючись на них, здійснює коригування горючої суміші (автор відео - Avto-Blogger.ru).
Види систем уприскування на бензинових ДВС
Що таке Джетроник, які бувають види СПТ бензинових двигунів?
Пропонуємо більш детально ознайомитися з питанням різновидів:
- СПТ з центральним уприскуванням. В даному випадку бензин подача бензину реалізується завдяки форсунок, які перебувають у впускному колекторі. Так як форсунка використовується тільки одна, такі СПТ також називаються моовприскамі. В даний час такі СПТ не актуальні, тому в більш сучасних авто вони просто не передбачені. До основних переваг таких систем відносяться простота експлуатації, а також висока надійність. Що стосується мінусів, то це знижена екологічність мотора, а також досить високий витрата пального.
- СПТ з розподіленим уприскуванням або К-Джетроник.У таких вузлах передбачається подача бензину окремо на кожен циліндр, який обладнаний форсункою. Сама горюча суміш формується у впускному колекторі. На сьогоднішній день більша частина силових агрегатів обладнуються саме такими СПТ. До їх основних переваг можна віднести досить високу екологічність, прийнятний витрата бензину, а також помірні вимоги по відношенню до якості споживаного бензину.
- З безпосереднім уприскуванням. Такий варіант вважається одним з найбільш прогресивних, а також скоєних. Принцип дії даної СПТ полягає в прямому уприскуванні бензину в циліндр. Як показують результати численних досліджень, такі СПТ дають можливість домогтися найбільш оптимального та якісного складу паливо-повітряної суміші. Причому на будь-якому етапі роботи силового агрегату, що дозволяє значно поліпшити процедуру згоряння суміші і багато в чому підвищити ефективність роботи ДВС і його потужність. Ну і, зрозуміло, знизити обсяг відпрацьованих газів. Але потрібно враховувати, що такі СПТ мають і свої недоліки, зокрема, більш складну конструкцію, а також високі вимоги до якості використовуваного бензину.
- СПТ з комбінованим уприскуванням. Даний варіант є, по суті, результатом об'єднання СПТ з розподіленим і безпосереднім уприскуванням. Як правило, він використовується для того, щоб знизити обсяг токсичних речовин, що вкидаються в атмосферу, а також відпрацьованих газів. Відповідно, використовується він для підвищення показань екологічності мотора.
- Система L-Джетроник ще використовувалася в бензинових двигунах. Це система попарного уприскування палива.
Фотогалерея «Різновиди бензинових систем»
Види систем уприскування дизельних ДВС
Основні види СПТ в дизельних двигунах:
- Насос-форсунки. Такі СПТ використовуються для подачі, а також подальшого уприскування утвореної емульсії під високим тиском за допомогою насос-форсунок. Основною особливістю таких СПТ є те, що насос-форсунки виконують опції освіти тиску, а також безпосередньо уприскування. Такі СПТ мають і свої недоліки, зокрема, мова йде про насос, обладнаному спеціальним приводом постійного тип від розподільного вала силового агрегату. Цей вузол є не відключається, відповідно, він сприяє підвищеному зносу конструкції в цілому.
- Саме через останній нестачі більшість виробників віддають перевагу СПТ типу Common Rail або акумуляторного уприскування. Такий варіант вважається більш досконалим для багатьох дизельних агрегатів. СПТ має таку назву в результаті використання паливної рами - основного елемента конструкції. Рампа використовується одна для всіх форсунок. В даному випадку подача палива здійснюється до форсунок від самої рампи, вона може називатися акумулятором підвищеного тиску.
Подача пального здійснюється в три етапи - попередній, основний, а також додатковий. Такий розподіл дає можливість знизити шум і вібрації при роботі силового агрегату, зробити його роботу більш ефективною, зокрема, мова йде про процес загоряння суміші. Крім того, це також дозволяє і знизити обсяг шкідливих викидів в навколишнє середовище.
Незалежно від виду СПТ, дизельні агрегати теж керуються за допомогою електронних або механічних пристроїв. У механічних варіантах пристрої контролюють рівень тиску і обсягу складових суміші і моменту уприскування. Що стосується електронних варіантів, То вони дозволяють забезпечити більш ефективне управління силовим агрегатом.
система безпосереднього вприскування палива в бензинових двигунах на сьогоднішній день являє собою найбільш досконале і сучасне рішення. Головною особливістю безпосереднього вприскування можна вважати те, що пальне подається в циліндри безпосередньо.
З цієї причини дану систему також часто називають прямим уприскуванням палива. У цій статті ми розглянемо, як працює двигун з безпосереднім уприскуванням палива, а також які переваги і недоліки має така схема.
Читайте в цій статті
Пряме впорскування палива: пристрій системи безпосереднього вприскування
Як вже було сказано вище, пальне в подібних подається безпосередньо в камеру згоряння двигуна. Це означає, що форсунки розпилюють бензин не у, після чого паливно-повітряна суміш надходить через в циліндр, а впорскують паливо в камеру згоряння безпосередньо.
Першими бензиновими двигунами з безпосереднім уприскуванням стали. Надалі схема набула широкого поширення, в результаті чого сьогодні з такою системою подачі палива можна зустріти в лінійці багатьох відомих автовиробників.
наприклад, концерн VAG представив ряд моделей Audi і Volkswagen з атмосферними і турбірованими, які отримали безпосереднє уприскування палива. Також двигуни з прямим уприскуванням виробляє компанія BMW, Ford, GM, Mercedes і багато інших.
Таке широке поширення безпосереднє уприскування палива отримав завдяки високій економічності системи (близько 10-15% в порівнянні з розподіленим уприскуванням), а також більш повноцінному згорянню робочої суміші в циліндрах і зниження рівня токсичності відпрацьованих газів.
Система безпосереднього впорскування: конструктивні особливості
Отже, давайте в якості прикладу візьмемо двигун FSI з його так званим «пошаровим» уприскуванням. Система включає в себе наступні елементи:
- контур високого тиску;
- бензиновий;
- регулятор тиску;
- паливну рампу;
- датчик високого тиску;
- інжекторні форсунки;
Почнемо з паливного насоса. Зазначений насос створює високий тиск, під яким паливо подається до паливної рампи, а також на форсунки. Насос має плунжери (плунжеров може бути як кілька, так і один в насосах роторного типу) І приводиться в дію від розподільного впускних клапанів.
РДТ (регулятор тиску палива) інтегрований в насос і відповідає за дозовану подачу палива, що відповідає упорскуванню форсунки. Паливна рейка (паливна рампа) потрібна для того, щоб розподілити пальне на форсунки. Також наявність даного елемента дозволяє уникнути стрибків тиску (пульсації) пального в контурі.
До речі, в схемі використовується спеціальний клапан-запобіжник, який стоїть в рейці. Зазначений клапан потрібен для того, щоб уникнути занадто високого тиску палива і тим самим захистити окремі елементи системи. Зростання тиску може виникати через те, що пальне має властивість розширюватися при нагріванні.
Датчик високого тиску є пристроєм, який вимірює тиск в паливній рейці. Сигнали від датчика передаються на, який, в свою чергу, здатний змінювати тиск в паливній рейці.
Що стосується инжекторной форсунки, елемент забезпечує своєчасну подачу і розпил палива в камері згоряння, щоб створити необхідну паливно-повітряну суміш. Відзначимо, що описані процеси протікають під управлінням. Система має групу різних датчиків, електронний блок управління, а також виконавчі пристрої.
Якщо ж говорити про систему прямого вприскування, разом з датчиком високого тиску палива для її роботи задіяні:, ДПРВ, датчик температури повітря у впускному колекторі, датчик температури ОЖ і т.д.
Завдяки роботі цих датчиків на ЕБУ надходить потрібна інформація, після чого блок посилає сигнали на виконавчі пристрої. Це дозволяє домогтися злагодженої і чіткої роботи електромагнітних клапанів, форсунок, запобіжного клапана і ряду інших елементів.
Як працює система безпосереднього впорскування палива
Головним плюсом безпосереднього вприскування є можливість домогтися різних типів сумішоутворення. Іншим словами, така система харчування здатна гнучко змінювати склад робочої паливно-повітряної суміші з урахуванням режиму роботи двигуна, його температури, навантаження на ДВС і т.д.
Слід виділити пошарове сумішоутворення, стехиометрическое, а також гомогенне. Саме таке смесеобразование дозволяє в кінцевому підсумку максимально ефективно витрачати паливо. Суміш завжди виходить якісної незалежно від режиму роботи ДВС, бензин згоряє повноцінно, двигун стає більш потужним, при цьому одночасно знижується токсичність вихлопу.
- Пошарове сумішоутворення задіюється тоді, коли навантаження на двигун низькі або середні, а обороти коленвала невеликі. Якщо просто, в таких режимах суміш кілька збіднюється з метою економії. Стехіометричне смесеобразование передбачає приготування такої суміші, яка легко запалюється, при цьому не є занадто збагаченої.
- Гомогенне смесеобразование дозволяє отримати так звану «мощностную» суміш, яка потрібна при великих навантаженнях на двигун. На збідненого гомогенної суміші з метою додаткової економії силовий агрегат працює на перехідних режимах.
- Коли задіяний режим пошарового сумішоутворення, дросельна заслінка широко відкрита, при цьому впускні заслінки знаходяться в закритому стані. У камеру згоряння повітря подається з високою швидкістю, виникають завихрення повітряних потоків. Пальне впорскується ближче до кінця такту стиснення, впорскування проводиться в область розташування свічки запалювання.
За короткий час до того, як на свічці з'явиться іскра, утворюється паливно-повітряна суміш, в якій коефіцієнт надлишкового повітря становить 1.5-3. Далі суміш запалюється від іскри, при цьому навколо зони займання зберігається досить кількість повітря. Зазначений повітря виконує функцію температурного «ізолятора».
Якщо ж розглядати гомогенне стехиометрическое смесеобразование, такий процес відбувається тоді, коли впускні заслінки відкриті, при цьому дросельна заслінка також відкрита на той чи інший кут (залежить від ступеня натискання на педаль акселератора).
В цьому випадку пальне впорскується ще на такті впуску, в результаті чого вдається отримати однорідну суміш. Надлишок повітря має коефіцієнт, близький до одиниці. Така суміш легко запалюється і повноцінно згорає по всьому об'єму камери згоряння.
Збіднена гомогенна суміш створюється тоді, коли дросельна заслінка повністю відкрита, а впускні заслінки закриті. У цьому випадку повітря активно рухається в циліндрі, а впорскування пального доводиться на такт впуску. ЕСУД підтримує надлишок повітря на позначці 1.5.
Додатково до чистого повітря можуть бути додані відпрацьовані гази. Це відбувається завдяки роботі. В результаті вихлоп повторно «догорає» в циліндрах без шкоди для мотора. При цьому знижується рівень викиду шкідливих речовин в атмосферу.
Що в підсумку
Як видно, прямий впорскування дозволяє добитися не тільки економії палива, але і хорошою віддачі від двигуна як в режимах низьких і середніх, так і високих навантажень. Іншими словами, наявність безпосереднього вприскування означає, що оптимальний склад суміші буде підтримуватися на всіх режимах роботи ДВС.
Що стосується недоліків, до мінусів прямого вприскування можна віднести хіба що підвищену складність під час ремонту та ціну запчастин, а також високу чутливість системи до якості пального і станом фільтрів палива і повітря.
Читайте також
Пристрій і схема роботи інжектора. Плюси і мінуси інжектора в порівнянні з карбюратором. Часті несправності інжекторних систем харчування. Корисні поради.
Основним призначенням системи упорскування (інша назва - інжекторний система) є забезпечення своєчасної подачі палива в робочі циліндри ДВС.
В даний час подібна система активно використовується на дизельних і бензинових двигунах внутрішнього згоряння. Важливо розуміти, що для кожного типу двигуна система уприскування буде в значній мірі відрізнятися.
Фото: rsbp (flickr.com/photos/rsbp/)
так в бензинових ДВС процес вприскування сприяє утворенню паливо-повітряної суміші, після чого відбувається її примусове запалювання від іскри.
У дизельних ж ДВС подача палива здійснюється під високим тиском, коли одна частина паливної суміші з'єднується з гарячим стисненим повітрям і майже моментально самозаймається.
Система вприскування залишається ключовою складовою частиною загальної паливної системи будь-якого автомобіля. Центральним робочим елементом подібної системи є паливна форсунка (інжектор).
Як вже було сказано раніше в бензинових двигунах і дизелях застосовуються різні види систем уприскування, які ми і розглянемо оглядово в цій статті, а детально розберемо в наступних публікаціях.
Види систем уприскування на бензинових ДВС
На бензинових двигунах використовуються наступні системи подачі палива - центральне уприскування (моно уприскування), розподілене уприскування (багатоточковий), комбінований впорскування і безпосереднє уприскування.
центральний впорскування
Подача палива в системі центрального уприскування відбувається за рахунок паливної форсунки, яка розташована у впускному колекторі. Оскільки форсунка всього одна, то цю систему уприскування називають ще - моновприск.
Системи цього виду на сьогоднішній день втратили свою актуальність, тому в нових моделях автомобілів вони не передбачені, втім, в деяких старих моделях деяких автомобільних марок їх можна зустріти.
До переваг моно уприскування можна віднести надійність і простоту використання. Недоліками такої системи є низький рівень екологічності двигуна і висока витрата палива.
розподілене уприскування
Система багатоточкового уприскування передбачає подачу пального окремо на кожен циліндр, оснащений власною паливної форсункою. При цьому ТВС утворюється тільки у впускному колекторі.
В даний час більшість бензинових двигунів оснащено системою розподіленого подачі палива. Перевагами такої системи є висока екологічність, оптимальний витрата палива, помірні вимоги до якості споживаного палива.
безпосередній впорскування
Одна з найбільш досконалих і прогресивних систем уприскування. Принцип роботи подібної системи полягає в прямій подачі (уприскуванні) палива в камеру згоряння циліндрів.
Система безпосередньої подачі палива дозволяє отримувати якісний склад ТВС на всіх етапах роботи ДВС з метою поліпшення процесу згоряння горючої суміші, збільшення робочої потужності двигуна, зниження рівня відпрацьованих газів.
До недоліків даної системи упорскування можна віднести складну конструкцію і високі вимоги до якості палива.
комбінований впорскування
Система даного типу об'єднала в собі дві системи - безпосередній і розподілене уприскування. Найчастіше вона застосовується для зменшення викидів токсичних елементів і відпрацьованих газів, завдяки чому досягається високі показники екологічності двигуна.
Всі системи подачі палива, пніменяемие на бензинових ДВС можуть бути оснащені механічними або електронними пристроями управління, з яких остання найбільш досконала, оскільки забезпечує найкращі показники економічності і екологічності двигуна.
Подача палива в подібних системах може здійснюватися безперервно або дискретно (імпульсно). На думку фахівців, імпульсна подача палива є найбільш доцільною і ефективною і на сьогоднішній день застосовується у всіх сучасних двигунах.
Види систем уприскування дизельних ДВС
На сучасних дизельних двигунах застосовуються такі системи упорскування, як система насос-форсунки, система Сommon Rail, система з рядним або розподільними ТНВД (паливним насосом високого тиску).
Найбільш затребувані і вважаються найбільш прогресивними з них системи: Сommon Rail і насос-форсунки, про які нижче поговоримо трохи докладніше.
ТНВД є центральним елементом будь-якої паливної системи дизельного двигуна.
У дизелях подача горючої суміші може здійснюватися як в попередню камеру, так і безпосередньо в камеру згоряння (безпосереднє уприскування).
На сьогоднішній день перевага віддається системі безпосереднього вприскування, яку відрізняє підвищений рівень шуму і менш плавна робота двигуна, в порівнянні з уприскуванням в попередню камеру, але при цьому забезпечується набагато важливіший показник - економічність.
Система вприскування насос-форсунки
Подібна система застосовується для подачі і впорскування паливної суміші під високим тиском центральним пристроєм - насос-форсунками.
За назвою можна здогадатися, що ключовою особливістю даної системи є те, що в єдиному пристрої (насос-форсунки) об'єднані відразу дві функції: створення тиску і уприскування.
Конструктивним недоліком даної системи є те, що насос оснащений приводом постійного типу від распредвала двигуна (не відключати), який призводить до швидкого зносу конструкції. Через це виробники все частіше роблять вибір на користь системи упорскування Сommon Rail.
Система вприскування Сommon Rail (акумуляторний уприскування)
Це більш досконала система подачі ТЗ для більшості дизельних двигунів. Її назва походить від основного конструктивного елемента - паливної рампи, загальною для всіх форсунок. Сommon Rail в перекладі з англійської як раз і означає - загальна рампа.
У такій системі паливо подається до паливним форсунок від рампи, яку ще називають акумулятором високого тиску, через що у системи з'явилося і друга назва - акумуляторна система уприскування.
В системі Сommon Rail передбачено проведення трьох етапів уприскування - попереднього, основного і додаткового. Це дозволяє зменшити шум і вібрації двигуна, зробити більш ефективними процес самозаймання палива, зменшити кількість шкідливих викидів в атмосферу.
Для управління системами уприскування на дизелях передбачено наявність механічних і електронних пристроїв. Системи на механіці дозволяють контролювати робочий тиск, обсяг і момент уприскування палива. Електронні системи передбачають більш ефективне управління дизельними ДВЗ в цілому.
Перші системи упорскування були механічними (рис. 2.61), а не електронними, і деякі з них (наприклад, високоефективна система BOSCH) були надзвичайно дотепними і добре працювали. Вперше ж система механічного уприскування палива була разработа на компанією Daimler Benz, а перший серійний автомобіль з уприскуванням бензину був випу щено ще в 1954 р Основними перевагами системи упорскування в порівнянні з карбюра Торн системами є такі:
Відсутність додаткового опору потоку повітря на впуску, має місце в карбюраторі, що забезпечує підвищення наповнення циліндрів і літрової потужно сті двигуна;
Більш точний розподіл палива по окремих циліндрах;
Значно більш висока ступінь оптимізації складу горючої суміші на всіх режи мах роботи двигуна з урахуванням його стану, що призводить до поліпшення паливної еко номічних і зниження токсичності відпрацьованих газів.
Хоча в кінці кінців виявилося, що краще для цієї мети використовувати електроніку, яка дає можливість зробити систему компактніше, надійніше і більш адаптованою до требовани ям різних двигунів. Деякі з перших систем електронного уприскування представляли собою карбюратор, з якого видаляли все «пасивні» паливні системи і встановлювали одну або дві форсунки. Такі системи отримали назву «центральний (одноточковий) впорскування» (рис. 2.62 і 2.64).
Мал. 2.62. Агрегат центрального (одноточечного) впорскування
Мал. 2.64. Схема системи центрального уприскування палива: 1 - подача палива;
Мал. 2.63. Електронний блок управління 2 - надходження повітря; 3 - дросельна чотирициліндровим двигуном заслінка; 4 - впускний трубопровід; Valvetronic BMW 5 - форсунка; 6 - двигун
В даний час найбільшого поширення набули системи розподіленого (багатоточкового) електронного уприскування. На вивченні цих систем харчування необхідно осту новіться більш докладно.
СИСТЕМА ХАРЧУВАННЯ З електронним РОЗПОДІЛЕНИМ впорскування пального (ТИПУ MOTRONIC)
В системі центрального уприскування подача суміші і її розподіл по циліндрах здійснювала вляются всередині впускного колектора (рис. 2.64).
Найбільш сучасна система розподіленого уприскування палива відрізняється тим, що у впускному тракті кожного циліндра встановлюється окрема форсунка, яка у визначенні поділений момент впорскує дозовану порцію бензину на впускний клапан відповід ного циліндра. Бензин, що надійшов
в циліндр, випаровується і перемішується з повітрям, утворюючи горючу суміш. Двига ки з такими системами харчування мають кращу паливною економічністю і поні женним вмістом шкідливих речовин у відпрацьованих газах в порівнянні з кар бюраторнимі двигунами.
Роботою форсунок управляє електрон ний блок управління (ЕБУ) (рис. 2.63), перед ставлять собою спеціальний компью тер, який отримує і обробляє елект рические сигнали від системи датчиків, порівнює їх показання зі значеннями,
що зберігаються в пам'яті комп'ютера, і видав ет керуючі електричні сигнали на електромагнітні клапани форсунок та інші виконавчі пристрої. Крім того, ЕБУ постійно проводить діагностику
Мал. 2.65. Схема системи розподіленого уприскування палива Motronic: 1 - подача топ лива; 2 - надходження повітря; 3 - дрос польова заслінка; 4 - впускний трубопро вод; 5 - форсунки; 6 - двигун
Системи упорскування палива і при возникно веніі неполадок в роботі попереджає водія за допомогою контрольної лампи, встановленої в щитку приладів. Серйоз ні неполадки записуються в пам'яті бло ка управління і можуть бути лічені при проведенні діагностики.
Система харчування з розподіленим уприскуванням має такі складові частини:
Система подачі і очищення палива;
Система подачі і очищення повітря;
Система уловлювання та спалювання парів бензину;
Електронна частина з набором датчиків;
Система випуску і допалювання відпрацювавши ших газів.
Система подачі паливаскладається з топ зливи бака, електричного бензонасоса, паливного фільтра, трубопроводів і топ зливи рампи, на якій встановлені форсунки і регулятор тиску палива.
Мал. 2.66. погружной електричний паливний насос; а - топлівозаборнік з насо сом; б - зовнішній вигляд насоса і насосна секція роторного типу паливного насоса з електричним приводом; в - шестерна; г - роликовий; д - пластинчаста; е - схема роботи насосної секції роторного типу: 1 - корпус; 2 - зона всмоктування; 3 - ротор; 4 - зона нагнітання; 5 - напрямок обертання
Мал. 2.67. Паливна рампа пятицилиндрового двигуна до встановлених на ній форсунками, регулятором тиску і штуцером для контролю тиску
електробензонасос(Зазвичай роликовий) може встановлюватися як всередині бензобака (рис. 2.66), так і зовні. Бензонасос включається за допомогою електромагнітного реле. Бен зін засмоктується насосом з бака і одночасно омиває і охолоджує електродвигун насоса. На виході з насоса є зворотний клапан, який не дозволяє паливу вите кати з напірної магістралі при вимкненому бензонасосі. Для обмеження тиску служить запобіжний клапан.
Що поступає від бензонасоса паливо, під тиском не менше 280 кПа проходить через паливний фільтр тонкого очищення і надходить до паливної рампи. Фільтр має металевий корпус, заповнений паперовим фільтруючим елементом.
рампа(Ріс.2.67) являє собою порожню конструкцію, до якої кріпляться форсунки і регулятор тиску. Рампа кріпиться болтами до впускного трубопроводу двигуна. На рампі також встановлюється штуцер, який служить для контролю тиску палива. Штуцер закритий різьбовою пробкою для запобігання від забруднення.
форсунка(Рис. 2.68) має металеві кий корпус, всередині якого розташований електромагнітний клапан, Що складається з електричної обмотки, сталевого сер дечніка, пружини і запірної голки. У верхній частині форсунки розташований не великий сітчастий фільтр, що оберігає щий розпилювач форсунки (має дуже маленькі отвори) від забруднення ня. Гумові кільця забезпечують не обходимо ущільнення між рампою, форсункою і посадковим місцем під впуск ном трубопроводі. фіксація форсунки
на рампі здійснюється за допомогою спе ціального затиску. На корпусі форсунки є електричні контакти для під-
Мал. 2.68. Електромагнітні форсунки бензинового двигуна: зліва - GM, праворуч - Bosch
Мал. 2.69. Регулятор тиску палива:1 - корпус; 2 - кришка; 3 - патрубок для вакуумного шланга; 4 - мембрана; 5 - кла пан; А - паливна порожнину; Б - вакуумна порожнина
Мал. 2.70. Пластмасовий впускний тру бопровод з ресивером та дросельним патрубком
ключения електричного роз'єму. Регулювання кількості палива, що впорскується форсункою, здійснюється зміною довжини електричного імпульсу, що подається на контакти форсунки.
Регулятор тискупалива (рис. 2.69) служить для зміни тиску в рампі, в за лежності від розрідження у впускному трубопроводі. У сталевому корпусі регулятора распо хибна підпружинений голчастий клапан, поєднаний з діафрагмою. На діафрагму, з од ної боку впливає тиск палива в рампі, а з іншого розрідження у впускному трубопроводі. При збільшенні розрідження, під час прикриття дросельної заслінки, клапан відкривається, надлишки палива зливаються по зливному трубопроводу назад в бак, а тиск в рампі зменшується.
Останнім часом з'явилися системи упорскування, в яких відсутня регулятор тиску ня палива. Наприклад, на рампі двигуна V8 автомобіля New Range Rover немає регулятора тиску, і склад горючої суміші забезпечується тільки роботою форсунок, які отримують сигнали від електронного блоку.
Система подачі і очищення повітряскладається з повітряного фільтра зі змінним фильт рующим елементом, дросельного патрубка з заслінкою і регулятором холостого ходу, Ресі віра і випускного трубопроводу (рис. 2.70).
ресиверповинен мати досить великий обсяг, для того щоб згладжувались пульсу ції надходить в циліндри двигуна повітря.
дросельний патрубокзакріплений на ресівері і служить для зміни кількості віз духу, що надходить в циліндри двигуна. Зміна кількості повітря здійснюється за допомогою дросельної заслінки, що повертається в корпусі за допомогою тросового приво та від педалі «газу». На дросельному патрубку встановлені датчик положення дросельної заслінки і регулятор холостого ходу. У дросельному патрубку є отвори для забо ра розрідження, яке використовується системою уловлювання парів бензину.
Останнім часом конструктори систем уприскування починають застосовувати електропривод управління, коли між педаллю «газу» і дросельною заслінкою немає механічного зв'язку (рис. 2.71). У таких конструкціях на педалі «газу» встановлюються датчики її положення, а дросельна заслінка повертається кроковим електродвигуном з редуктором. Елект родвігатель повертає заслінку за сигналами комп'ютера, який керує роботою дви гатель. У таких конструкціях не тільки забезпечується чітке виконання команд водія, але і є можливість впливати на роботу двигуна, виправляючи помилки водія, дейст Вієм електронних систем підтримки стійкості автомобіля та інших сучасних електронних систем забезпечення безпеки.
Мал. 2.71. Дросельна заслінка з електро-Мал. 2.72. Індуктивні датчики положе- рическим приводом забезпечує мож ня колінчастого і розподільного вість управління двигуном по про- валів
водам
Датчик положення дросельної заслінкиявляє собою потенціометр, повзунок якого з'єднаний з віссю дросельної заслінки. При повороті дроселя, змінюється електрич чеський опір датчика і напругу його живлення, яке є вихідним си лом для ЕБУ. У системах електроприводу управління дросельною заслінкою використовується не менше двох датчиків, щоб комп'ютер міг визначати напрямки переміщення заслінки.
Регулятор холостого ходуслужить для регулювання обертів колінчастого вала двигуна на холостому ходу шляхом зміни кількості повітря, що проходить в обхід закритої дросель ної заслінки. Регулятор складається з крокового електродвигуна, керованого ЕБУ, і конусного клапана. У сучасних системах, що мають більш потужні комп'ютери управління роботою двигуна, обходяться без регуляторів холостого ходу. Комп'ютер, аналізуючи сигнали від багато чисельних датчиків, управляє тривалістю надходять до форсунок імпульсів електрич чеського струму і роботою двигуна на всіх режимах, в тому числі і на холостому ходу.
Між повітряним фільтром і патрубком впускного трубопроводу встановлюється дат чик масової витрати палива.Датчик змінює частоту електричного сигналу, посту Пающіє до ЕБУ, в залежності від кількості повітря, що проходить через патрубок. Від цього датчика надходить до ЕБУ і електричний сигнал, відповідний температурі поступаю ного повітря. У перших системах електронного уприскування використовувалися датчики, оцінюючи ющие обсяг повітря, що поступає. У впускному патрубку встановлювалася заслінка, яка відхилялася на різну величину залежно від напору повітря, що поступає. З заслін кой був пов'язаний потенціометр, який змінював опір в залежності від величини повороту заслінки. Сучасні датчики масової витрати повітря працюють, використовуючи принцип зміни електричного опору нагрітої дроту або токопроводя- щей плівки при охолодженні її вступникам потоком повітря. Керуючий комп'ютер, який отримує також сигнали від датчика температури повітря, що поступає, може визна лити масу надійшов в двигун повітря.
Для коректного управління роботою системи розподіленого упорскування електронного бло ку потрібні сигнали і від інших датчиків. До останніх відносяться: датчик температури охолодні -ющей рідини, датчик положення і частоти обертання колінчастого вала, датчик швидкості авто мобіля, датчик детонації, датчик концентрації кисню (встановлюється в приймальній трубі системи випуску відпрацьованих газів в варіанті системи упорскування з зворотним зв'язком).
Як температурних датчиків в даний час в основному використовуються полупровод ники, які змінюють електричний опір при зміні температури. Датчики положе ня і швидкості обертання колінчастого вала зазвичай виконуються індуктивного типу (рис. 2.72). Вони видають імпульси електричного струму при обертанні маховика з мітками на ньому.
Мал.2.73. Схема роботи адсорбера:1 - усмоктуване повітря; 2 - дросель; 3 - впускний колектор двигуна; 4 - клапан продувки судини з активованим вугіллям; 5 - сигнал від ECU; 6 - посудина з активованим вугіллям; 7 - навколишнє повітря; 8 - топ зливи пари в паливному баку
Система харчування з розподіленим уприскуванням може бути послідовною або парал інтер-. У паралельній системі уприскування, в залежності від числа циліндрів двигуна, одночасно спрацьовують кілька форсунок. В системі з послідовним уприскуванням в потрібний момент часу спрацьовує тільки одна, конкретна форсунка. У другому слу чаї ЕБУ повинен отримувати інформацію про момент знаходження кожного поршня поблизу ВМТ в такті впуску. Для цього потрібно не тільки датчик положення колінчастого валу, а й дат чик положення розподільного валу.На сучасних автомобілях, як правило, уста навливаются двигуни з послідовним уприскуванням.
для уловлювання парів бензину,який випаровується з паливного бака, у всіх сис темах уприскування використовуються спеціальні адсорбер з активованим вугіллям (рис. 2.73). Активоване вугілля, що знаходиться в спеціальній ємності, з'єднаної трубопроводом з паливним баком, Добре поглинає пари бензину. Для видалення бензину з адсорбера останній продувається повітрям і з'єднується з впускним трубопроводом двигуна, для того
щоб робота двигуна при цьому не порушувалася, продування проводиться тільки на визна чених режимах роботи двигуна, за допомогою на гою спеціальних клапанів, які відкритому вають і закриваються по команді ЕБУ.
У системах упорскування зі зворотним зв'язком ис користуються датчики концентрації кислоро тау відпрацьованих газах, які встанов ються в випускний системі з каталитич ським нейтралізатором відпрацьованих газів.
каталітичний нейтралізатор(Рис. 2.74;
Мал. 2.74. Двошаровий трехкомпонент- ний каталітичний нейтралізатор відпрацьовано го газів:1 - датчик концентрації кисню для замкнутого контуру управління; 2 - монолітний блок-носій; 3 - мон тажних елемент у вигляді дротяної сітки; 4 - двухоболочковая теплоізоляція Нейт ралізатора
2.75) встановлюється в випускний системі для зменшення вмісту шкідливих речовин у відпрацьованих газах. Нейтралі затор містить один відновлювальний (родій) і два окислювальних (платина і впав ладій) каталізатора. Окислювальні ката лизатор сприяють окисленню несго- застарілих вуглеводнів (СН) в водяна пара,
Мал. 2.75. Зовнішній вигляд нейтралізатора
а окису вуглецю (СО) в вуглекислий газ. Вос становітельний каталізатор восстанавли кість шкідливі оксиди азоту NOx в нешкідливий азот. Так як ці нейтралізатори знижують у відпрацьованих газах зміст трьох шкоду них речовин, вони називаються трехкомпо- нентнимі.
Робота автомобільного двигуна на етілірованном бензині призводить до виходу з ладу дорогого каталітичного нейтралізатора. Тому в більшості країн використання етилованого бен зина заборонено.
Трикомпонентний каталітичний Нейт ралізатор працює найбільш ефективно, якщо в двигун подається суміш стехіомет- рического складу, т. Е. При співвідношенні повітря і палива як 14,7: 1 або коеффіці енте надлишку повітря, що дорівнює одиниці. Як що повітря в суміші занадто мало (т. Е. Мало кисню), тоді СН і СО не повністю окислятся (згорять) до безпечного побічного продукту. Якщо ж повітря занадто багато, то не може бути забезпечено розкладання N0X на кисень і азот. Тому з'явилося нове покоління двигунів, в яких зі ставши суміші регулювався постійно для отримання точної відповідності коеффіці ента надлишку повітря сс \u003d 1 за допомогою дат чика концентрації кисню (лямбда-зон та) (рис. 2.77), вбудованого в випускну систему.
Мал. 2.76. Залежність ефективності дії нейтралізатора від коеффіці ента надлишку повітря
Мал. 2.77. Пристрій датчика концентрації ції кисню:1 - ущільнювальне коли цо; 2 - металевий корпус з різьбленням і шестигранником «під ключ»; 3 - керамичес кий ізолятор; 4 - дроти; 5 - уплотнітель- ная манжета проводів; 6 - токоподводя- щий контакт проводу живлення нагрівача; 7 - зовнішній захисний екран з отверсти їм для атмосферного повітря; 8 - токо знімач електричного сигналу; 9 - елек тричних нагрівач; 10 - керамічний наконечник; 11 - захисний екран з отвер стіем для відпрацьованих газів
Цей датчик визначає кількість кисню у відпрацьованих газах, а його електричний сигнал використовує ЕБУ, який відповідно змінює кількість палива, що впорскується топ лива. Принцип дії датчика полягає в здатності пропускати через себе іони ки слорода. Якщо вміст кисню на активних поверхнях датчика (одна з якою контактує з атмосферою, а інша з відпрацьованими газами) значно відрізняється, про виходить різка зміна напруги на висновках датчика. Іноді встановлюють два дат чика концентрації кисню: один - до нейтралізатора, а інший - після.
Для того щоб каталізатор і датчик концентрації кисню могли ефективно працювати, вони повинні бути прогріті до певної температури. Мінімальна температура, при до торою затримується 90% шкідливих речовин, становить близько 300 «С. Необхідно також уникати перегріву нейтралізатора, оскільки це може привести до пошкодження наповни теля і частково блокувати прохід для газів. Якщо двигун починає працювати з перебою ми, то незгоріле паливо догорає в каталізаторі, різко збільшуючи його температуру. Іно гда може бути достатньо кількох хвилин роботи двигуна з перебоями, щоб повністю зруйнувати нейтралізатор. Ось чому електронні системи сучасних двигунів повинні виявляти пропуски в роботі і запобігати їх, а також попереджати водія про серйозно сті цієї проблеми. Іноді для прискорення прогріву каталітичного нейтралізатора після пу ска холодного двигуна застосовують електричні нагрівачі. Датчики концентрації кисло роду, що застосовуються в даний час, практично всі мають нагрівальні елементи. У сучасних двигунах, з метою обмеження викидів шкідливих речовин в атмосфе
ру під час прогріву двигуна, попередні каталітичні найтралізатори вста вливають максимально близько до випускного колектора (рис. 2.78), щоб забезпечити шви рий прогрів нейтралізатора до робочої температури. кисневі датчики встановлені до і після нейтралізатора.
Для поліпшення екологічних показників роботи двигуна необхідно не тільки зі удосконалювати нейтралізатори відпрацьованих газів, а й покращувати процеси, протекаю щие в двигуні. Зміст вуглеводнів стало можливим знизити за рахунок зменшення
«Щілинних обсягів», таких як зазор між поршнем і стінкою циліндра над верхнім кому прессіонним кільцем і порожнин навколо сідел клапанів.
Ретельне дослідження потоків горючої суміші всередині циліндра за допомогою комп'ю терной техніки дало можливість забезпечити більш повне згоряння і низький рівень СО. Рівень NOx був зменшений з допомогою системи рециркуляції відпрацьованих газів шляхом за бору частини газу з випускної системи і подачі його в потік повітря на впуску. Ці заходи і швидкий, точний контроль за роботою двигуна на перехідних режимах можуть звести шкідливі викиди до мінімуму ще до каталізатора. Для прискорення прогріву каталітичного го нейтралізатора і виходу його на робочий режим використовується також спосіб вторинної по дачі повітря у випускний колектор за допомогою спеціального електроприводних насоса.
Іншим ефективним і поширеною ненним способом нейтралізації шкідливих продуктів у відпрацьованих газах є полум'яне дожигание, яке засноване на здатності горючих складових відпрацьованих газів (СО, СН, альдегіди) окислюватися при високих температурах. Відпрацьовані гази надходять в камеру дожигатель, що має ежектор, через до торий надходить нагріте повітря з теп лообменніка. Горіння відбувається в камері,
Мал. 2.78. Випускний колектор двигунаа для займання служить запальний
з попередніми нейтралізаторомсвічка.
Безпосереднього уприскування бензинового
Перші системи упорскування бензину безпосередньо в циліндри двигуна з'явилися ще в першій половині XX в. і використовувалися на авіаційних двигунах. Спроби застосування безпосереднього уприскування в бензинових двигунах автомобілів були припинені в 40-ті роки XIX ст., Тому що такі двигуни виходили дорогі ми, неекономічними і сильно диміли на режимах великої потужності. Впорскування бензину безпосередньо в циліндри пов'язано з певними труднощами. Форсун ки для безпосереднього вприскування бензину працюють в більш складних умовах, ніж ті, що встановлені у впускному трубопроводі. Головка блоку, в яку повинні уста нятися такі форсунки, виходить більш складною і дорогою. Час, відведений на процес сумішоутворення при безпосередньому уприскуванні, істотно зменшує шум при роботі ється, а значить, для хорошого сумішоутворення необхідно подавати бензин під біль шим тиском.
З усіма цими труднощами вдалося впоратися фахівцям компанії Mitsubishi, до торая вперше застосувала систему безпосереднього вприскування бензину на автомобільних двигунах. перший серійний автомобіль Mitsubishi Galant з двигуном 1,8 GDI (Gasoline Direct Injection - безпосереднє уприскування бензину) з'явився в 1996 р (рис. 2.81). Зараз двигуни з безпосереднім уприскуванням бензину випускають Peugeot-Citroen, Renault, Toyota, DaimlerChrysler і інші виробники (рис. 2.79; 2.80; 2.84).
Переваги системи безпосереднього вприскування полягають в основному в послабшають шеніі паливної економічності, а також і деякого підвищення потужності. Перше пояснюється здатністю двигуна з системою безпосереднього вприскування працювати
Мал. 2.79. Схема двигуна Volkswagen FSI з безпосереднім уприскуванням бензину
Мал.2.80. У 2000 р компанія PSA Peugeot-Citroen представила свій дволітровий че тирехціліндровий двигун HPI з безпосереднім уприскуванням бензину, який міг працювати на бідних сумішах
на дуже бідних сумішах. Підвищення потужності обумовлено в основному тим, що орга нізація процесу подачі палива в циліндри двигуна дозволяє підвищити ступінь стиснення до 12,5 (в звичайних двигунах, що працюють на бензині, рідко вдається устано вити ступінь стиснення понад 10 через настання детонації).
У двигуні GDI паливний насос забезпечує тиск 5 МПа. Електро магнітна форсунка, встановлена \u200b\u200bв го спритно блоку циліндрів, впорскує бен зин безпосередньо в циліндр двигуна і може працювати в двох режимах. В зави ності від подаваного електричного сигналу вона може вводити паливо або потужним конічним факелом, або компактної струменем (рис. 2.82). Днище поршня має спеціальну форму у вигляді сферичної виїмки (рис. 2.83). Така форма дозволяє закрутити вступник повітря, направити впорскується Топл у до свічки запалювання, встановленої по центру камери згоряння. Впускний трубо провід розташований не збоку, а вертикаль
Мал. 2.81. Двигун Mitsubishi GDI - пер вий серійний двигун з системою не посереднього уприскування бензину
але зверху. Він не має різких вигинів, і тому повітря надходить з високою ско ростью.
Мал.2.82. Форсунка двигуна GDI може працювати в двох режимах, забезпечуючи пот ний (а) або компактний (б) факел розпорошеного бензину
В роботі двигуна з системою безпосереднього вприскування можна виділити три відмінності них режиму:
1) режим роботи на надбідних сумішах;
2) режим роботи на стехиометрической суміші;
3) режим різких прискорень з малих оборотів;
перший режимвикористовується в тому випадку, коли автомобіль рухається без різких уско реній зі швидкістю близько 100-120 км / ч. На цьому режимі використовується дуже бідна горюча суміш з коефіцієнтом надлишку повітря більше 2,7. У звичайних умовах така суміш не може спалахнути від іскри, тому форсунка впорскує паливо кому пактним факелом в кінці такту стиснення (як в дизелі). Сферична виїмка в поршні на спрямовує струмінь палива до електродів свічки запалювання, де висока концентрація парів бензину забезпечує можливість займання суміші.
другий режимвикористовується при русі автомобіля з високою швидкістю і при різких прискореннях, коли необхідно отримати високу потужність. Такий режим руху ня вимагає стехіометричного складу суміші. Суміш такого складу легко запалав ється, але у двигуна GDI підвищена ступінь
стиснення, і для того щоб не наступала де тонація, форсунка впорскує паливо потужним факелом. Дрібно розпорошену то пливу заповнює циліндр і, випаровуючись, ох лаждающей поверхні циліндра, знижуючи ймовірність появи детонації.
третій режимнеобхідний для отримання великого крутного моменту при різкому натисканні педалі «газу», коли двигун ра
ботает на малих обертах. Цей режим рабо ти двигуна відрізняється тим, що протягом одного циклу форсунка спрацьовує два рази. Під час такту впуску в циліндр для
Мал. 2.83. Поршень двигуна з безпосереднім тиментом уприскуванням бензину має спе соціальну форму (процес згоряння над поршнем)
4. Замовлення № 1031. 97
Мал. 2.84. Конструктивні особливості двигуна з безпосереднім уприскуванням бен зина Audi 2.0 FSI
його охолодження потужним факелом впорскується надбідних суміш (а \u003d 4,1). В кінці такту стиснення форсунка ще раз впорскує паливо, але компактним факелом. При цьому суміш в циліндрі збагачується і детонація не настає.
Порівняно з звичайним двигуном з системою харчування з розподіленим впри ському бензину, двигун з системою GDI приблизно на 10% економічніше і викидаючи ет в атмосферу на 20% менше вуглекислого газу. Підвищення потужності двигуна доходить до 10%. Однак, як показала експлуатація автомобілів з двигунами тако го типу, вони дуже чутливі до вмісту сірки в бензині.
Оригінальний процес безпосереднього вприскування бензину розробила компанія Orbital. У цьому процесі в циліндри двигуна впорскується бензин, заздалегідь змішаний з повітрям за допомогою спеціальної форсунки. Форсунка компанії Orbital складається з двох жиклерів, паливного і повітряного.
Мал. 2.85. Робота форсунки Orbital
Повітря до повітряних жиклерів поступає в стислому вигляді від спеціального компресора при тиску 0,65 МПа. Тиск палива складає 0,8 МПа. Спочатку спрацьовує топ зливи жиклер, а потім в потрібний момент і повітряний, тому в циліндр, потужним Пекаха лом впорскується паливно-повітряна суміш у вигляді аерозолю (рис. 2.85).
Форсунка, встановлена \u200b\u200bв головці циліндра поруч зі свічкою запалення, впорскує паливно-повітряну струмінь безпосередньо на електроди свічки запалювання, що обеспечи кість її гарне займання.
У сучасних автомобілях в бензинових силових установках принцип роботи системи живлення схожий з тим, який застосовується на дизелях. У цих моторах вона розділена на дві - впуску і уприскування. Перша забезпечує подачу повітря, а друга - палива. Але через конструктивних і експлуатаційних особливостей функціонування уприскування істотно відрізняється від застосовуваного на дизелях.
Відзначимо, що різниця в системах упорскування дизельних і бензинових моторів все більше стирається. Для отримання кращих якостей конструктори запозичують конструктивні рішення і застосовують їх на різних видах систем харчування.
Пристрій і принцип роботи інжекторної системи упорскування
Друга назва систем уприскування бензинових моторів - інжекторний. Основна її особливість полягає в точної дозуванні палива. Досягається це шляхом використання в конструкції форсунок. Пристрій інжекторного вприскування двигуна включає в себе дві складові - виконавчу і керуючу.
У завдання виконавчої частини входить подача бензину і його розпорошення. Вона включає в себе не так вже й багато складових елементів:
- Насос (електричний).
- Фільтруючий елемент (тонкої очистки).
- Топлівопроводи.
- Рампа.
- Форсунки.
Але це тільки основні компоненти. Виконавча складова може в себе включати ще ряд додаткових вузлів і деталей - регулятор тиску, систему зливу надлишків бензину, адсорбер.
У завдання зазначених елементів входить підготовка палива і забезпечення його надходження до форсунок, якими і здійснюється їх упорскування.
Принцип роботи виконавчої складової простий. При повороті ключа запалювання (на деяких моделях - при відкритті дверей водія) включається електричний насос, який качає бензин і заповнює їм інші елементи. Паливо проходить очистку і по топливопроводам надходить в рампу, яка з'єднує собою форсунки. За рахунок насоса паливо у всій системі знаходиться під тиском. Але його значення нижче, ніж на дизелях.
Відкриття форсунок здійснюється за рахунок електричних імпульсів, що подаються з керуючої частини. Ця складова системи упорскування палива складається з блоку управління і цілого комплекту стежать пристроїв - датчиків.
Ці датчики відслідковують показники і параметри роботи - швидкість обертання колінчастого вала, кількості повітря, що подається, температури ОЖ, положення дроселя. Показання надходять на блок управління (ЕБУ). Він цю інформацію порівнює з даними, занесеними в пам'ять, на основі чого визначається довжина електричних імпульсів, що подаються на форсунки.
Електроніка, використовувана в керуючої частини системи упорскування палива, потрібна, щоб вирахувати час, на яке повинна відкритися форсунка при тому чи іншому режимі роботи силового агрегату.
види інжекторів
Але відзначимо, що це загальна конструкція системи подачі бензинового мотора. Але інжекторів розроблено кілька, і кожна з них має свої конструктивними і робочими особливостями.
На автомобілях застосовуються системи упорскування двигуна:
- центрального;
- розподіленого;
- безпосереднього.
Центральний уприскування вважається першим інжектором. Його особливість полягає у використанні тільки однієї форсунки, яка впорскувала бензин у впускний колектор одночасно для всіх циліндрів. Спочатку він був механічним і ніякої електроніки в конструкції не використовувалося. Якщо розглянути пристрій механічного інжектора, то вона схожа з карбюраторною системою, з єдиною різницею, що замість карбюратора використовувалася форсунка з механічним приводом. Згодом центральну подачу зробили електронної.
Зараз цей тип не використовується через низку недоліків, основний з яких - нерівномірність розподілу палива по циліндрах.
Розподілене уприскування на даний момент є найпоширенішою системою. Конструкція цього типу інжектора розписана вище. Її особливість полягає в тому, що паливо для кожного циліндра подає своя форсунка.
У конструкції цього виду форсунки встановлюються у впускному колекторі і розташовуються поруч з ГБЦ. Розподіл палива по циліндрах дає можливість забезпечити точне дозування бензину.
Безпосередній впорскування зараз є найдосконалішим типом подачі бензину. У попередніх двох типах бензин подавався в проходить потік повітря, і смесеобразование починало здійснюватися ще у впускному колекторі. Цей же інжектора по конструкції копіює дизельну систему уприскування.
В інжекторі з безпосередньою подачею розпилювачі форсунок розташовуються в камері згоряння. В результаті компоненти паливо-повітряної суміші тут запускаються в циліндри окремо, і вже в самій камері вони змішуються.
Особливість роботи цього інжектора полягає в тому, що для впорскування бензину потрібно високі показники тиску палива. І його створення забезпечує ще один вузол, для якого створено пристрій виконавчої частини - насос високого тиску.
Системи харчування дизельних двигунів
І дизельні системи модернізуються. Якщо раннє вона була механічною, то зараз і дизеля оснащуються електронним управлінням. У ній використовуються ті ж датчики і блок управління, що і в бензиновому моторі.
Зараз на автомобілях застосовується три типи дизельних вприськов:
- З розподільним ТНВД.
- Common Rail.
- Насос-форсунки.
Як і в бензинових моторах, конструкція дизельного вприскування складається з виконавчою владою та керуючої частин.
Багато елементів виконавчої частини ті ж, що і у інжекторів - бак, топлівопроводи, фільтруючі елементи. Але є і вузли, які не зустрічаються на бензинових моторах - топливоподкачивающий насос, ТНВД, магістралі для транспортування палива під високим тиском.
У механічних системах дизелів застосовувалися рядні ТНВД, у яких тиск палива для кожної форсунки створювала своя окрема плунжерні пара. Такі насоси відрізнялися високою надійністю, але були громіздкими. Момент уприскування і кількість палива, що впорскується дизпалива регулювалося насосом.
У двигунах, що оснащуються розподільним ТНВД, в конструкції насоса використовується тільки одна плунжерні пара, яка качає паливо для форсунок. Цей вузол відрізняється компактними розмірами, але ресурс його нижче, ніж рядних. Застосовується така система тільки на легковому автотранспорті.
Common Rail вважається однією з найефективніших дизельних систем уприскування двигуна. Загальна концепція її багато в чому запозичена у інжектора з роздільною подачею.
В такому дизелі моментом початку подачі і кількістю палива «завідує» електронна складова. Завдання насоса високого тиску - тільки нагнітання дизпалива і створення високого тиску. Причому дизпаливо подається не відразу на форсунки, а в рампу, що сполучає форсунки.
Насос-форсунки - ще один тип дизельного вприскування. У цій конструкції ТНВД відсутній, а плунжерні пари, що створюють тиск дизпалива, входять в пристрій форсунок. Таке конструктивне рішення дозволяє створювати найвищі значення тиску палива серед існуючих різновидів уприскування на дизельних агрегатах.
Наостанок зазначимо, що тут наводиться інформація за видами уприскування двигунів узагальнено. Щоб розібратися з конструкцією і особливостями зазначених типів, їх розглядають окремо.
Відео: Управління системою впорскування палива
