Продажа квадроциклов, снегоходов и мототехники
second logo
Пн-Чт: 10:00-20:00
Пт-Сб: 10:00-19:00 Вс: выходной

+7 (812) 924 3 942

+7 (911) 924 3 942

Содержание

Понятие об инжекторном двигателе.


Системы питания с впрыском бензина




Понятие об инжекторных двигателях

Инжекторными называются двигатели с искровым зажиганием топливной смеси, в которых в качестве топлива используют бензин, а процесс смесеобразования происходит с помощью форсунки или форсунок, впрыскивающих топливо под давлением во впускной трубопровод или в цилиндр двигателя.

Впрыск топлива вместо использования процесса карбюрации позволил получить ряд определенных выгод, поэтому в последние годы все системы питания, использующие впрыск все больше вытесняют карбюраторные системы питания двигателей, особенно на легковых автомобилях.

Широкому применению систем впрыска топлива на грузовых автомобилях в настоящее время препятствуют такие их недостатки, как повышенная сложность обслуживания и дороговизна используемых приборов и узлов. Однако, с учетом несомненных преимуществ, позволяющих получить ощутимую долгосрочную выгоду, можно предположить, что и на грузовом автотранспорте, особенно малой и средней грузоподъемности, системы впрыска бензина найдут широкое применение в ближайшие годы.

На грузовых автомобилях повышенной грузоподъемности и автобусах достойной конкуренции дизельным двигателям пока нет.

***

Достоинства и недостатки систем впрыска топлива

Несомненным преимуществом систем впрыскивания топлива по сравнению с карбюраторными системами питания являются следующие:

  • отсутствие устройств, создающих сопротивление потоку воздуха на впускном трубопроводе (карбюратора) и вследствие этого более высокий коэффициент наполнения цилиндров, что обеспечивает получение более высокой «литровой» мощности;
  • возможность использования большего перекрытия клапанов, когда открыты одновременно впускной и выпускной клапаны, что улучшает процесс продувки камеры сгорания чистым воздухом, а не горючей смесью;
  • более точное дозирование количества топлива, необходимого для работы двигателя на различных режимах его работы;
  • снижение температуры стенок цилиндров, днища поршней и выпускных клапанов из-за лучшей продувки и более равномерного состава горючей смеси, что позволяет без опасности детонации поднять степень сжатия смеси в цилиндре на 2…3 единицы;
  • снижение количества оксидов азота при сгорании топлива, т. е. снижение токсичности отработавших газов;
  • улучшение смазывания зеркала цилиндров двигателя и, как следствие, снижение уровня механических потерь на трение.


Таким образом, благодаря перечисленным достоинствам системы питания с впрыском топлива позволяют обеспечить по сравнению с карбюраторной системой (при прочих равных условиях) более высокую мощность двигателя, улучшенную экономичность, снижение выбросов вредных веществ в атмосферу и повышение степени сжатия, а также повысить ресурс двигателя.

Особенно ценным качеством бензиновых систем питания, использующих впрыск, является возможность объединить управление систем питания и зажигания посредством единого управляющего центра (компьютера), что открывает широкие динамические и экономические перспективы для инжекторных двигателей, а также возможность существенной автоматизации многих процессов в их работе.

Не лишены системы впрыска воздуха и недостатков:

  • относительно высокая стоимость;
  • сложность технического обслуживания, требующая специального оборудования и высокой квалификации обслуживающего персонала;
  • повышенные требования к качеству и очистке бензина.

***

Классификация систем питания с впрыском бензина


Главная страница


Дистанционное образование

Специальности

Учебные дисциплины

Олимпиады и тесты

Инжекторный двигатель — обзорная статья + видео

Словосочетание инжекторный двигатель, наверняка, знакомо сегодня каждому владельцу автомобиля, да и тем, кто его не имеет, но просто интересуется автомобилестроением. Для непосвященных, сразу скажу, что это не какой-то отличительно новый вид двигателя, а все на всего тот же знакомый нам бензиновый двигатель внутреннего сгорания, но с инжекторной системой подачи топлива, которая и является его принципиальным отличием. К примеру, двигатель FSI, о нем вот здесь.

История инжекторного двигателя.

Изначально системой образования топливно-воздушной смеси, которая непосредственно и сгорает в цилиндрах двигателя, приводя его в движение, занимался такой узел автомобиля, как карбюратор. Он располагался непосредственно перед впускным коллектором и готовил смесь для работы двигателя. Однако потребности отдачи от двигателя постоянно росли, и карбюратор уже не мог дальше удовлетворять все требования, которые к нему предъявляли конструктора. Особенно это было актуально в авиации, где важны такие параметры успеха, как малый вес и большой КПД (мощность) двигателя.

Получилось, что при применении карбюраторов конструкторы 40-х, так сказать, уперлись в «потолок» по увеличению мощности двигателя от стандартной системы подачи топлива и приготовления воздушно-топливного коктейля. Поэтому был выбран абсолютно новый подход к образованию топливной смеси, а именно впервые была придумана и применена технология впрыска топлива непосредственно в цилиндры двигателя, что-то сродни дизельных двигателей, но при этом еще и с применением свечей зажигания, кстати, о том, как их заменит вот тут. Это и позволило увеличить мощность двигателя, не изменяя его размеров.

Как неудивительно, но эта технология хоть и позволяла достичь желаемых результатов, но не прижилась в автомобилестроении. Причиной этому послужила сложность применения данной системы при массовом производстве автомобилей. Да, существовали некоторые экземпляры с механической системой впрыска, но не более того, а вот небеса такие двигатели продолжали покорять.

К идее применения впрыска в автомобильных двигателях вернулись снова, но гораздо позже. Все было хорошо, и никто особо не задумывался по вопросу внедрения инжекторных систем до того момента, пока в США не встал вопрос об экологичности двигателей внутреннего сгорания. Тут-то инженеры вновь и обратили внимание на использование системы впрыска топлива. Однако система, которая начала применятся в конце 70-х в массовом автомобилестроении, была на порядок технологичнее той, что применялась ранее.

Как работает инжекторный двигатель?

Во-первых, впрыск производился посредством электронной форсунки не в камеру сгорания, а во впускной коллектор отдельной форсункой непосредственно перед впускным клапаном. Применение именно такого способа впрыска позволило снизить требования к давлению в топливной магистрали. Ведь при таком способе впрыска давление нагнетает электрический топливный насос, составляя порядка 3 бар, в то время как для непосредственного впрыска нужно около 50 бар.

В то же время, как подвид, применялись модификации так называемых моно-инжектроных систем. Когда форсунка была одна и располагалась сразу за дроссельной заслонкой. Если хотите знать, как промыть форсуноки своими руками, тогда вам сюда. Такого рода инжекторная система позволяла с легкостью модифицировать обычную карбюраторную версию двигателя с небольшой доработкой, чем и пользовались некоторые производители, обновляя свои модельные ряды. Однако со временем применение моновпрыска сошло на нет, так как тот же распределенный впрыск позволял гораздо эффективнее экономить топливо, увеличивая мощность. А доступность микроконтроллерных систем управления впрыском топлива и вовсе сыграла значительную роль в развитии распределенного впрыска топлива. Когда каждая форсунка, управляемая электронным блоком управления, который, оценивая показания нескольких датчиков, подавал необходимое количество топлива именно в нужный момент времени. С применением инжекторов в наш обиход вошел и такой знаменитый датчик содержания кислорода, как лямда-зонд. Наверняка, вы слышали о нем, когда неисправность этого датчика являлась причиной повышенного расхода топлива и неравномерной работы двигателя.

Честно говоря, это датчик лишь та малая часть, которая оценивает состояние работы вашего двигателя, и чем дальше идет прогресс, тем сложнее становится система впрыска. Развитие данной системы в автомобильных двигателях не стоит на месте. Как ее логическое продолжение (как и когда-то в 40-х годах прошлого века) впрыск вновь стал возвращаться непосредственно в цилиндры. Впервые такую систему непосредственного впрыска топлива в цилиндры двигателя на массовом рынке применил такой известный автопроизводитель как Mitsubishi, чуть позже ее стали применять и другие «киты» данного рынка как BMW, Mercedes, Volkswagen и Toyota.

Применение такой системы позволяет двигателю работать гораздо экологичнее на небольших оборотах и скоростях присущих городскому циклу движения. В данной ситуации используется обедненная смесь, которая подается непосредственно перед вспышкой искры на такте сжатия. При скоростных поездках по трассам данная система впрыска топлива переводится в другой режим, при котором струя топлива подается в цилиндры при впуске, и впрыск в такой ситуации мало чем отличим от распределенного впрыска топлива в впускной коллектор. Однако именно возможность работать двигателю эффективно как при малых оборотах, так и при высоких, соответствуя при этом все более и более жестким экологическим требованиям, становится основной причиной перехода многих автопроизводителей именно к такому принципу впрыска топлива.

Вместе с тем, как все более и более сложными становятся системы впрыска и требования к экологичности двигателей нашего мира, возрастают и требования к качеству топлива. Сегодня системы с непосредственным впрыском требуют только качественного топлива с низким содержанием побочных продуктов, которые могут губительно сказаться на деталях как непосредственно впрыска, так и системе нейтрализации выхлопных газов.

Помимо требований к качеству топлива, немаловоажным становится тот факт, что современный инжекторный двигатель весьма технологичный узел, который требует соответствующего обслуживания, если раньше с помощью небольшого количества инструмента практический каждый мужчина нашей страны способен был перебрать двигатель своего автомобиля без ущерба его характеристикам. Сегодня это становится гораздо сложнее, тут уже будет недостаточно знать основного принципа работы двигателя, читаем, как почистить инжектор. Да и современные электронные узлы диагностируются только лишь подключением их к компьютеру со специальным программным обеспечением, которой в сводной продаже вряд ли встретишь.

Ну, наверное, последние два абазаца нельзя отнести к каким-то чрезвычайным недостаткам инжекторного впрыска. Да, растут требования к качеству топлива, да, необходим качественный сервис, но ведь и вы стали более требовательны к тем вещам, которые используете. Не стоит и забывать о том, что с применением инжекторных технологий в двигателях автомобилей мы стали меньше загрязнять окружающую среду, а это тоже немаловажно, особенно учитывая тот факт, что количество автомобилей, которые колесят по миру, с каждым годом становится все больше и больше.

 Видео.

Рекомендую прочитать:

Инжектор

Почему инжекторные двигатели стали вытеснять карбюраторные?

В основе таких изменений стало несравненное преимущество инжекторных двигателей по ряду причин. Инжекторные двигатели обеспечивают более длительную и надежную работу.

Система впрыска бывает двух видов:

c центральным инжектором

c распределенным впрыском.

 

Система с центральным инжектором предполагает впрыск топлива в впускной коллектор двигателя. Этот впрыск более простой с точки зрения компоновки, чем и нагадывает карбюраторную систему.

Система с распределенном впрыском отличается тем, что топливо подается непосредственно в каждый цилиндр. Эта система получила большее распространение и является более приемлемой.

Способы управления системой впрыска:

— механический

— электронный

Механические системы потеряли к себе доверие из-за преждевременного износа деталей, которые в итоге приводили к уменьшению ресурса всей системы.

Электронные системы позволяют увеличить ресурс деталей, оказывают высокую точность работы. И ресурс такой системы можно прогнозировать, что и является неотъемным плюсом такой системы. Прогнозирование ресурса, как такового, осуществляется придерживанием правил эксплуатации.

Лямбда регулировка, подробнее…

Электронная система управления состоит из:

—         электронного бензинового насоса

—         топливного бака

—         фильтра

—         топливного распределителя

—         рабочие форсунки

—         пусковые форсунки

—         демпфер давления

—         электронный блок управления

Системы впрыска топлива, подробнее…

В каком году появились инжекторные двигатели

Да и дело тут было отнюдь не в амбициях или желании пустить пыль в глаза потребителю: классическая система питания никак не соответствовала двум важнейшим критериям – стабильности настроек и нормам токсичности.

Даже вполне современный по тем временам Солекс нельзя было сравнить с так называемым «инжектором», ведь он не «умел» готовить одинаково сбалансированную по составу топливно-воздушную смесь при разных условиях работы мотора, да и не отличался особой надежностью, требуя регулярной чистки и настройки.

В то время как на Западе негласной нормой считалось хотя бы пять лет и 80 000 км без вмешательства в систему питания, не считая регламентной замены фильтров.

Даже беглый анализ показал, что наивысшей стабильностью характеристик и «чистотой выхлопа» обладает именно система питания с электронным блоком управления двигателем, а не механический или электромеханический инжектор.

В мире на тот момент существовало немало разновидностей впрыска, и без должного опыта инженерам было непросто принять решение – на каком же именно варианте остановиться? Однако склонялись они именно к электронному управлению, как наиболее прогрессивному и эффективному.

Перспективную систему питания планировали не только (и не столько) для модернизации еще нестарых автомобилей восьмого семейства, сколько для будущей «десятки».

Её выпуск планировали начать на стыке восьмидесятых и девяностых годов, и оставаться с устаревшим карбюратором было просто нельзя – особенно если учитывать планы нацеливаться на западный рынок, где «инжектор» давно перестал быть диковинкой, а стал обычным явлением на товарных автомобилях.

Вдобавок на ВАЗе уже тогда в качестве оптимального решения для ВАЗ-2110 рассматривали многоклапанную головку с четырьмя клапанами на каждый цилиндр, а оптимизировать процессы сгорания в таком моторе при наличии обычной системы питания было практически невозможно.

В общем, все сводилось к тому, что внедрение впрыска топлива с электронным управлением при запуске следующей модели является одной из основных задач.

Причем было решено не только перевести на «инжектор» версии с 16-клапанной головкой, но и оснастить впрыском обычный восьмиклапанный двигатель объемом 1,5 л, известный под индексом ВАЗ-21083.

Не стоит забывать, что в те «золотые» годы экспорт вазовских автомобилей иногда достигал 40% от общего объема выпуска – а это, как известно, доход в виде такой желанной для завода валюты, и грядущее ужесточение экологических норм в Европе для ВАЗа стало бы просто губительным.

Не зря ведь экспортные модификации еще с середины восьмидесятых оборудовались системами снижения токсичности отработавших газов – в том числе и с каталитическим нейтрализатором.

Впрочем, «кат» был сам по себе не очень эффективен, ведь даже с учетом дополнительной электроники обычный карбюратор получался «слабым звеном» системы по простой причине – он готовил смесь менее точно и стабильно, чем это требовалось.

Совместная работа

Ведущими игроками на рынке разработки систем впрыска в то время были три компании – Bosch, Siemens и General Motors. Предварительные переговоры закончились заключением контракта с GM по простой причине – «джиэм» имел больше опыта и мог предложить максимальный спектр услуг «под ключ».

Первой впрысковый двигатель 2111 «примерила» Lada Baltic. Компоненты GM выдаёт характерный дизайн ДМРВ между корпусом воздухофильтра и патрубком впуска.

Что же должны были сделать специалисты General Motors в рамках контракта? Во-первых, разработать и адаптировать под вазовские моторы впрыск топлива, который бы отвечал нормам Евро-1 и США-93.

Во-вторых, для экспортных автомобилей «джиэмовцы» должны были поставить более полумиллиона (!) комплектов систем питания.

И, наконец, итогом работы предполагалось приобретение соответствующих лицензий с последующим выпуском компонентов на советских (а в новых реалиях – российских) заводах.

Тип системы питания на Lada Baltic подчеркивал оригинальный шильдик «injection», расположенный на задней двери слева под надписью «LADA»

Уже в 1993 году GM начал поставки комплектов центрального впрыска (так называемого моноинжектора) для Жигулей и Нивы, а впоследствии – и систем распределённого впрыска для Лады Самары. Увы, по объективным экономическим причинам в непростое для новой страны время за шесть лет удалось поставить на конвейер лишь 115 тысяч комплектов вместо запланированных изначально 540 тысяч.

В тот момент на ВАЗе поняли, что нельзя опираться лишь на одного зарубежного партнера и решили подписать в 1995-м контракт и с фирмой Bosch.

Это позволило освоить как разработку, так и производство еще одной системы питания, известной впоследствии, как «бошевская».

Разумеется, работы по принципиально новой системе питания потребовали длительного пребывания в зарубежных командировках ведущих по проекту специалистов ВАЗа, некоторые из которых занимались этой темой в США по три-четыре года подряд.

На ранних «инжекторах» стояли контроллеры GM импортного производства

В ходе работы над «инжектором» на новую систему питания пытались перевести и такие экзотичные модификации, как 1,1-литровый двигатель ВАЗ-21081.

Однако впоследствии было принято решение о том, что малокубатурные модификации «трогать» не стоит, и вазовские конструкторы вместе с зарубежными специалистами сосредоточились на моторах объемом 1,5-1,6 л – как жигулевских, так и «зубильных».

А 16-клапанный мотор 2112 должен был стать первым в истории ВАЗа, конструкция которая изначально была «заточена» лишь под электронную систему питания с распределенным впрыском.

Еще в ходе ранних экспериментов над классическими моторами оказалось, что установка каталитического нейтрализатора сильно ухудшает показатели двигателя по мощности и крутящему моменту, поэтому система питания должна была обеспечивать максимальный КПД, чтобы минимизировать «экологические» потери энерговооруженности, неизбежные в любом случае.

На Самаре с так называемой низкой панелью контроллер впрыска разместили на полке под «бардачком»

Система впрыска топлива с электронным управлением была вполне распространенной (но при этом современной) концепцией.

Электронный блок управления получал информацию от пары десятков датчиков, на основании которых и строилась коррекция топливно-воздушной смеси, а также остальные параметры – время открытия форсунок, угол опережения зажигания, количество подаваемого в цилиндры воздуха, топлива и так далее.

Основную «работу» при этом проделывали несколько важнейших датчиков – например, датчик положения коленчатого вала (без него двигатель вообще не заведется!) и датчик массового расхода воздуха.

Важнейшее преимущество вазовского впрыска, как и большинства подобных систем – «живучесть».

Если не отказал электрический бензонасос или «стратегический» датчик ДПКВ и не сгорел контроллер ЭБУ или модуль зажигания, то система худо-бедно, но будет работать даже при отказе нескольких датчиков, перейдя в аварийный режим и работая по альтернативным алгоритмам управления с использованием неких «усредненных» показателей, зашитых в программу.

Сложности

Но гладко было только на бумаге. Освоить столь сложную систему, когда промышленный гигант СССР уже почил в бозе, стало для ВАЗа непростой задачей. Впрочем, при интеллектуальной поддержке зарубежных партнеров с ней вполне справились – по крайней мере, «инжектор» уже к концу девяностых годов стал не просто работоспособной, но и вполне серийной системой питания для ВАЗов.

Датчик массового расхода воздуха – один из самых дорогих компонентов системы питания с распределённым впрыском

Конечно, многое пошло «не так и не туда». Попытки привлечь к производству «оборонку» так и закончились ничем, да и работа в Штатах была закончена еще в 1994 году – до постановки впрыска на конвейер.

Кроме впрысковой версии мотора объемом 1,1 л, в итоге так и не удалось освоить 16-клапанную версию Самары, хотя адаптация агрегата 2112 к кузову 21093 была проведена еще на ранних стадиях работы по впрыску.

Лишь намного позднее многоклапанный мотор все же встал под капот Самары в заводском исполнении – точнее, «околозаводском», от компании «Супер-Авто».

Для поглощения топливных паров предусмотрено специальное устройство – адсорбер

Некоторые компоненты пришлось оставить импортными – например, датчик кислорода, форсунки и ДМРВ. Блоки под заказ выпускали на Bosch, а со временем были освоены и контроллеры отечественного производства. Остальные же компоненты (датчики, впуск, выпуск и система подачи топлива из бака) были освоены почти самостоятельно.

При наличии некоторых версий БК, считывать ошибки и обнулять их на впрысковом двигателе ВАЗ можно прямо с «бортовика»! Разъем OBD-2 так называемой К-линии: именно сюда нужно подключаться для диганостики «вазоинжектора»

Еще в процессе работы в США вазовские конструкторы поняли, что американский подход к настройке некоторых компонентов (в частности, датчика системы детонации) на малолитражном двигателе ВАЗ, да еще в российских реалиях, не совсем оптимален. Именно поэтому вместо «защитной» функции на него возложили активную борьбу с детонацией путём индивидуального управления углами зажигания на основании показателей датчика.

Первая товарная партия из нескольких тысяч ВАЗ-21082 с российским контроллером Январь-4 и сборной солянкой из компонентов GM и Bosch была выпущена в 1996 году. Она соответствовала действовавшим на тот момент в РФ нормам токсичности, поэтому не имела катализатора и лямбда-зонда.

При практических испытаниях выяснилось, что ресурс отдельных элементов (тех же форсунок, бензонасоса и свечей зажигания) сильно зависит от качества бензина, а хлебнув «этила», можно было гарантированно угробить каталитический нейтрализатор или «нежный» лямбда-зонд.

Именно поэтому в конце девяностых – начале двухтысячных годов новомодной системы питания многие российские автомобилисты боялись, как огня.

Усугубляло ситуацию то, что на коленке впрыск не продиагностируешь, а загоревшийся на ВАЗе индикатор «проверь двигатель» (check engine) в то время вгонял в ступор даже опытных механиков.

Еще один «бонус» от электронного управления системой питания – заводская «противоугонка», так называемый иммобилайзер

Благодаря и вопреки

Однако остановить прогресс невозможно.

Поскольку концептуально вазовский впрыск на моторах 2111/2112 получился весьма удачным (сказывалось участие таких грандов, как Porsche, Bosch и GM), заводчанам требовалось лишь подтянуть качество изготовления отдельных компонентов у смежников, а потребителям – адаптироваться к новой системе питания, лишенной привычного «подсоса» и прочих «ручных подкачек».

Двигатель 2111 – не самый экономичный, но тяговитый и практичный

Пример из жизни: в начале двухтысячных на завод обратился владелец Нивы с моновпрыском, у которого износилась центральная форсунка. Как оказалось, к тому моменту он без каких-либо проблем с системой питания проехал на своей машине свыше 200 тысяч километров!

Распределённый впрыск «сдружили» и с двигателем классики, который ведёт свою родословную еще от ВАЗ-2101 1970 года

Сравнивать 16-клапанный мотор с обычным «восьмерочным» не имело смысла – увеличение числа клапанов в два раза поднимало максимальную мощность при прочих равных условиях как минимум на 10-15%, да и по характеру многоклапанный мотор с высокой степенью сжатия был более «крутильным» и «верховым», то есть приветствовал работу на оборотах в зоне максимальной мощности, а не крутящего момента. Однако оказалось, что с новой системой питания и проверенный временем «восемьдесят третий» мотор стал гораздо тяговитее и эластичнее – ведь максимальный крутящий момент не только вырос со 106 до 116 Нм, но и стал достижим на более низких оборотах (3 000 об/мин против 3 500 об/мин у мотора 21083). Вдобавок оказалось, что с новой системой питания мотор избавился от «температурной зависимости» и «поехал» даже в непрогретом состоянии. Если «зубило» и раньше славилось боевым характером, то с впрысковым мотором оно стало куда более «покладистым», избавившись от непонятной нервозности Солекса.

На ВАЗах с Евро-2 стоял один катализатор – под днищем. На машинах с Евро-3 и выше к нему прибавился так называемый катколлектор

«Инжектор» открывал ворота в мир «чипованного волшебства» : «поколдовав» с настройками ЭБУ, можно было привить двигателю требуемый характер – сделать его еще более тяговитым на низах или, напротив, ценой «экологии» поддать лошадиных сил. Действительно, всесильная электроника позволила реализовать потенциал всего «железа», заложенный десятилетием ранее еще инженерами Porsche.

Но, в отличие от брутально-спортивных вариантов на сдвоенных горизонтальных «веберах», впрысковый мотор Самары при этом оставался «паинькой» по экономичности и экологичности. Для производителя было также очень важно, что разработанные совместно с иностранцами и выпущенные серийно компоненты впрыска после сборки системы на двигателе не требовали тщательной настройки и калибровки «по месту».

Победоносной поступью

Нет ничего удивительного в том, что впрыск стремительно набирал обороты как на переднем приводе, так и на классике.

Разумеется, первым архаичный карбюратор исчез из-под капотов «десятки» и Самары, ну а к середине двухтысячных стало ясно, что новые экологические требования (минимум Евро-2) можно выполнить, только полностью отказавшись от прежней системы питания.

Свои последние конвейерные дни вазовский карбюратор доживал уже на чужбине – в соседней Украине, где нормы токсичности Евро-2 вступили в силу лишь в 2006 году.

Именно в то время выпуск новых автомобилей ВАЗ с «карбом» был полностью прекращен, а уже в следующем, 2007-м, АВТОВАЗ перешел на нормы Евро-3, что, в свою очередь, привело к прекращению выпуска полуторалитрового мотора ВАЗ-2111, соответствующего нормам токсичности Евро-2.

Двигатель 2111 объемом 1,5 л легко отличить от более поздних модификаций по легкосплавному впускному коллектору. У 1,6-литрового восьмиклапанника модуль впуска выполнен из пластика

Появившиеся весной 2007 года Самары украинского производства даже с новым двигателем 11183-20 соответствовали старым нормам Евро-2

Изначально у дроссельной заслонки был обычный механический привод – с помощью тросика

С января 2007 года под капотом российских Самар появился двигатель объемом 1,6 л, соответствовавший более жестким нормам Евро-3, который впоследствии получил такой девайс, как электронную педаль газа без жесткой механической связи с дроссельной заслонкой. Тем не менее концепция системы питания двигателей ВАЗ по сегодняшний день остаётся неизменной – это распределённый впрыск топлива с электронным управлением.

Почему вместо карбюратора на современных автомобилях применяется инжектор?

В настоящее время уже невозможно приобрести новый автомобиль с карбюраторным двигателем. Их сейчас попросту не производят. Место карбюратора в машинах занял инжектор, который гораздо лучше и эффективнее справляется с возложенными на него задачами.

Благодаря этому, автомобили стали более мощными, менее прожорливыми и не такими вредными для экологии. Не обошел стороной инжектор спорт. Гоночные автомобили уже долгое время комплектуются только инжекторными моторами.

Рассмотрим подробнее принцип работы инжектора, а также историю его появления.

Инжекторные двигатели

Возникновение

На самом деле, инжекторный двигатель изобрели еще в первой половине прошлого века. А экспериментальные конструкции появились и вовсе в первом десятилетии тысяча девятисотых годов.

Над созданием и запуском в серийное производство надежной системы питания для самолетов трудились авиационные инженеры, которые еще тогда поняли, что устройство карбюраторных систем далеко не совершенно.

К завершению Второй мировой войны на истребителях и бомбардировщиках устанавливался инжекторный двигатель с механическим впрыском топлива.

Вскоре и автопроизводители стали обращать внимание на инжектор. Одними из первых стали применять системы впрыска в производстве своих автомобилей инженеры немецкой компании Мерседес Бенц и итальянской Альфа Ромео. Потом обратил внимание на инжектор спорт, поскольку инжекторный двигатель имел значительно более высокую мощность, чем аналогичного объема карбюраторный мотор.

Устройство

Инжектор представляет собой устройство для непосредственного впрыска топлива в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. Инжекторные системы подразделяются на два типа:

  • Центральный впрыск или моновпрыск;
  • Распределенный впрыск.

Моновпрыск предусматривает подачу топлива во все цилиндры силового агрегата посредством одной форсунки. На сегодняшний день такое устройство не пользуется популярностью у автопроизводителей. Оно является менее эффективным, чем система распределенного впрыска.

Двигатель инжекторного типа

Распределенный впрыск, в свою очередь, бывает:

  • Одновременный. Когда все форсунки впрыскивают топливо в цилиндры двигателя одномоментно;
  • Фазированный. В этом случае каждая отдельная форсунка впрыскивает топливо непосредственно перед тактом впуска.
  • Попарно-параллельный. Он имеет место исключительно в момент запуска двигателя.
  • Прямой или непосредственный. В этом случае впрыск происходит непосредственно в камеры сгорания.

Как работает инжектор? Принцип работы инжектора основан на считывании сигналов микропроцессора, который получает сигналы с различных датчиков. Этот микропроцессор и определяет необходимое количество топлива, которое необходимо подать в цилиндры в каждый конкретный момент времени.

Устройство любого инжектора предполагает наличие:

  • Электронного блока управления;
  • Электрического бензонасоса;
  • Форсунок;
  • Датчиков;
  • Регуляторов давления.

Инжектор работает по следующей схеме. Датчик массового расхода воздуха анализирует количество воздуха, которое поступает в двигатель. Эти данные мгновенно передаются в блок управления.

Кроме того, туда же поступают такие показатели, как температура мотора, скорость вращения коленчатого вала, степень открытия дроссельной заслонки, а также другие параметры. Микропроцессор проводит анализ полученной информации и рассчитывает необходимое количество топлива, которое должно быть направлено в цилиндры.

После этого на форсунки подается электрический разряд определенной длительности. Они открываются и впрыскивают топливо во впускной коллектор.

Наиболее сложное устройство системы имеет электронный блок управления, который выполняет все вычисления. В него заложена специальная программа, анализирующая все аспекты работы двигателя, а также внешние условия. Эта программа пишется специально под конкретный двигатель.

В процессе эксплуатации автомобиля ее можно обновлять или даже изменять для достижения большей мощности в определенном диапазоне оборотов двигателя. Если настроить программное обеспечение определенным образом, то можно получить так называемый инжектор спорт. Мотор станет более мощным на высоких оборотах двигателя, однако тяга на низах существенно снизится.

Кроме того, существенно возрастет расход топлива. Однако для тех, кто участвует в гонках, это не играет большой роли.

Для работы инжектора крайне важно такое устройство, как каталитический нейтрализатор. Не менее важен и датчик кислорода или лямбда-зонд. Каталитический нейтрализатор предназначен для дожигания несгоревшего топлива, которое вылетает из камер сгорания вместе с выхлопными газами.

После нескольких заправок некачественным бензином это устройство может выйти из строя. Кроме того, нейтрализатор может прийти в негодность после длительной езды на обогащенной смеси. Это может произойти в результате неисправности датчика кислорода, а также из-за неисправной системы зажигания.

Датчик кислорода предназначен для передачи информации о составе выхлопных газов электронному блоку управления. Из этой информации блок управления делает вывод о состоянии смеси и корректирует количество подаваемого в цилиндры двигателя топлива.

Для диагностики и ремонта инжектора требуется специальное оборудование, поэтому самостоятельно найти причину неисправности и устранить ее практически невозможно. Необходимо обращаться на хорошо оборудованные станции технического обслуживания.

Первые инжекторные легковушки 1950-х годов

Принято считать, что  первый автомобиль с бензиновым двигателем, оборудованным топливной  системой непосредственного впрыска, был Mercedes-Benz 300SL, более  известном как «Gullwing». Но это верно лишь отчасти.

Действительно,  «Крыло чайки» был первой машиной, на которую серийно в процессе  производства устанавливался инжекторный двигатель, но впервые впрыск  появился совсем на другом автомобиле, тоже германской компании, название  которой в наши дни мало кому известно. 

Goliath GP700 Sport  компании Goliath стал первым легковым автомобилем с непосредственным  впрыском топлива, появился он в 1951 году.  Его крохотный  двухцилиндровый мотор объемом чуть менее 700 см3 был оборудован  механическим топливным насосом, подающим бензин на форсунки под  давлением 45 бар.  

Тогдашний инжектор был  очень похож на систему питания старых дизелей, до — common rail-овой  эпохи, с механическим плунжерным топливным насосом. По сути, это была  адаптированная для бензинового двигателя топливная система Bosch для  дизелей. 

Как видите, помимо  впрыска на двигателе присутствует карбюратор, это действительно так,  система механического впрыска не могла поддерживать работу двигателя на  холостом ходу, в этом режиме мотор работал благодаря простенькому  карбюратору. 

Применение инжектора  повысило мощность двигателя  Goliath GP700 до 29 л.с., у карбюраторной  модификации было 25, а вот стоимость машины выросла куда значительней – в  1.5 раза, до 9700 марок.  

Покупателей на такой  «спорткар» естественно, не было, поэтому выпустив 25 машин, компания  Goliath стала устанавливать впрысковый мотор на более востребованную  машину – седан Goliath GP700, но и там без особого успеха. 

Годом позже установить  инжектор на двигатель легковой машины пробовала еще одна немецкая  автомобильная компания Gutbrod, ныне позабытая.  

Устанавливая инжектор на  скромный и скучный Gutbrod Superior с двухцилиндровым двухтактным  мотором, компания прежде всего преследовала цель достичь большей  экономичности, что бы часть топлива не улетала, в прямом смысле, в трубу  – через выпускной канал. У двухтактных моторов клапанов нет.  

Впрыск топлива  происходил в момент, когда поршень уже перекрыл выпускной канал, таким  образом расход бензина у Gutbrod Superior действительно снизился, почти  на полтора литра, на 5 л.с. выросла мощность, достигнув 27 л.с.  

Дороговизна конструкции в  те времена не позволила непосредственному впрыску получить массовое  распространение на легковых автомобилях, и даже очень состоятельные  люди, которые могли себе позволить Mercedes-Benz 300SL, предпочитали всё  же классические карбюраторные решения, поэтому Mercedes впоследствии  тоже отказался от непосредственного впрыска на бензиновых двигателях, на  некоторое время.  

Устройство автомобиля: инжектор

Споры о преимуществах инжекторного двигателя над карбюраторным, давно не актуальны – инжекторные системы воцарились на рынке, а новый автомобиль с карбюратором теперь попросту не найти. И все же не лишним будет разобраться, что же такое «инжектор», и чем обеспечено его тотальное господство на рынке легкового автотранспорта?

Впервые о замене карбюратора принципиально новой системой задумались ещё в самом начале 20-го века авиационные инженеры.

Перепробовав все известные типы карбюраторов, они уже к сороковым годам прошлого века пришли с готовой к серийному производству системой инжектора, под давлением подающей топливо в камеру сгорания независимо от гравитации (что важно для самолётов) и точно в требуемом количестве (что позволяет получать меньший расход топлива, большую мощность и снижение уровня вибраций).

  • К концу второй мировой войны инжекторный двигатель с механическим впрыском можно было встретить на истребителях и бомбардировщиках Германии, Японии, Великобритании, СССР и США.
  • Кстати, тогда же появилась и столь знакомая многим современным автолюбителям процедура, как промывка инжектора — легендарный японский истребитель А6М «Зеро» требовал чистки форсунок после каждого вылета.
  • Затем автопроизводители оценили возможности применения впрыска для увеличения мощности двигателя при сохранении его экономичности: в 1940 году итальянцы из Alfa Romeo на своём купе 6C тестируют экспериментальную систему электронного впрыска, а Mercedes-Benz в 1954 году запускает в серию своё легендарное купе 300SL «Крыло Чайки», где была установлена механическая система прямого впрыска топлива.
  • Впрочем, никто из них не был пионером в создании «инжектора» – те или иные технические решения, примененные в этих автомобилях, отрабатывались на множестве экспериментальных конструкций, начиная с французских двигателей Леона Левассера с механическим впрыском образца 1902 года.

В России же системами инжекторного впрыска на автомобильной технике занимались и в Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте «НАМИ» и на Горьковском автомобильном заводе.

Впрочем, некоторое отставание в области электронных компонентов не позволило удачно развернуть производство электронных систем впрыска в шестидесятых годах.

Механический же впрыск в СССР, к сожалению, массово не вышел за рамки авиационных и дизельных двигателей.

Схема работы инжектора

Схема инжектора и закономерности его работы, пожалуй, даже проще для понимания, чем принципы работы карбюратора.

Если карбюратор – это изящное техническое воплощение целого ряда физических законов в металле, то даже самая современная система инжектора таит в себе всего-лишь насос, подающий топливо сначала в находящуюся под небольшим давлением систему топливных каналов (топливную рампу), а потом (через электрический клапан) в сопло форсунки.

Сопло, в свою очередь, распыляет топливо, которое смешивается с воздухом внутри впускного коллектора и через впускной клапан попадает в цилиндр уже в виде топливо-воздушной смеси. Собственно, терминами «инжектор» и «форсунка» сейчас чаще всего обозначают устройство, совмещающее в одном корпусе сопло-распылитель и электрический клапан.

Для понимания принципов работы инжекторного двигателя можно представить себе обычный цикл работы цилиндра четырёхтактного двигателя.

При установке на нём карбюратора можно вполне налить топлива в сам карбюратор и отключить его от топливной системы вовсе – двигатель сможет завестись сам, так как топливно-воздушная смесь формируется в карбюраторе под действием втягивающего потока воздуха, который «засасывает» с собой смесь, и она уже готовой попадает во впускной коллектор. Не нужно ни давления, ни особого управления – схема проста и характеризуется тем, что топливная смесь формируется ещё до попадания к впуску в цилиндр.

В схеме с применением инжекторных форсунок смесь «готовится» непосредственно во впускном коллекторе (а в случае прямого впрыска – вообще в самой камере сгорания). В точно заданный системой управления момент открывается электроклапан, разделяющий топливную систему и впускной коллектор.

Под давлением, созданным бензонасосом, инжектор распыляет топливную смесь в количестве, строго необходимом для поддержания близкого к стехиометрическому (читай-оптимальному) составу смеси.

При этом воздух в коллектор на большей части нетурбированных автомобилей попадает под воздействием разряжения, созданного цилиндром – что позволяет, зная текущую его температуру, точно понимать, сколько топлива можно сжечь, имея данный объем воздуха.

Минус схемы инжектора в том, что смесь получается не настолько гомогенной (однородной и хорошо перемешанной), как на дорогих спортивных карбюраторах, а система управления форсунками требует точной настройки для оптимальной синхронизации работы топливных форсунок, впускных клапанов и цилиндров. Но плюсов системы всё же оказывается больше:

  • растёт экономичность и одновременно мощность за счёт точной дозировки топлива в зависимости от текущей потребности и ситуации.
  • равномернее распределяется топливо и между цилиндрами (мы не берем сейчас многокарбюраторные системы и ранние инжекторы с одной форсункой на несколько цилиндров),
  • автоматизируются процессы настройки двигателя в зависимости от условий эксплуатации,
  • понижается уровень вредных выбросов в атмосферу,
  • расширяются возможности для тюнинга двигателя
  • облегчается диагностика двигателя (с учетом использования электронных технических средств)
  • сборка и настройка инжекторных двигателей в производстве обходится дешевле, чем сборка и настройка карбюраторных систем

С точки зрения водителя, автомобиль с инжекторной системой впрыска, как правило, быстрее реагирует на изменение положения педали газа, легче заводится в условиях, отличных от идеальных, потребляет меньше топлива и обладает более высокой мощностью по сравнению с аналогичным двигателем с карбюраторной системой питания.

Кстати, возможность выбирать – карбюратор или инжектор, когда-то была: на раннем этапе развития систем впрыска применялся в основном центральный (моно, одноточечный, Single-Point injection, SPi) впрыск, форсунка легко ставилась на место карбюратора как опция и работала одновременно на все цилиндры двигателя. Система была проста, надёжна и предполагала расположение форсунки вне зоны высоких температур.

При такой схеме не требовалось сложной электроники или механики для синхронизации работы форсунок на нескольких цилиндрах, но за это приходилось платить отсутствием той универсальности, которую дают более современные системы с распределенным, или многоточечным (Multi-Point Injection, MPi), впрыском.

В итоге именно распределенный впрыск получил наибольшее распространение и сейчас эволюционировал во множество подвидов, как то непосредственный впрыск в камеру сгорания (Direct Fuel injection, DFI) и несколько подвидов обычного распределенного впрыска в зависимости от времени открытия форсунок:

  • при параллельном, или одновременном, впрыске (SMPI) все форсунки в двигателе срабатывают одновременно и независимо от тактов цилиндров, дважды за цикл впрыскивая топливо во впуск соответствующего цилиндра. При данном способе впрыска, часто встречавшемся на автомобилях 90-х годов, форсунки нужны в основном для более точной – по сравнению с центральным впрыском — дозировки топлива. Тем не менее, время между впрыском и попаданием топлива в цилиндр для разных цилиндров оказывается разным (пусть мы и говорим о миллисекундах), что сказывается на неравномерности смеси от цилиндра к цилиндру.
  • при попарно-параллельном – форсунки делятся на группы, срабатывающие в разное время. Таким образом, точка срабатывания форсунки приближается к оптимальному времени впрыска топлива для подготовки смеси – что позволяет сократить разницу в качестве смеси в цилиндрах. За цикл работы двигателя топливо впрыскивается дважды, как и при одновременном впрыске – более того, на время пуска двигатель с попарно-параллельной схемой впрыска переходит в режим одновременного впрыска.
  • при фазированном впрыске или (CIFI) – каждая форсунка управляется независимо от остальных и открывается точно перед тактом впуска. Именно эта система в данный момент является наиболее распространенной, так как позволяет обеспечить точное управление каждой форсункой и использовать оптимальное для каждого цилиндра время впрыска.

Отдельно следует отметить, что система инжекторного впрыска сама по себе универсальна и используется не только для бензиновых автомобилей. Механический впрыск на дизельных двигателях появился едва ли не раньше, чем на бензиновых – с двадцатых годов двадцатого века и поныне только на модельных дизелях и некоторых тракторных моторах используется схема, отличная от инжекторного впрыска.

Например, для дизельных силовых агрегатов крайне распространена прогрессивная система прямого впрыска Common Rail (она же известна как TDI, VCDi, CDI, TCDi, i-DTEC, CRDi – в зависимости от производителя), фактически превращающая топливную рампу в замкнутый аккумулятор для хранения топлива под более высоким, по сравнению с другими системами впрыска, давлением. В результате форсунки подают топливо с ещё большим давлением, что положительно сказывается, в частности, на расходе топлива. Но между прочим, впервые эта «современная» система была применена на британских двигателях для подводных лодок Vickers в 1916 году и в дальнейшем развивалась в основном по пути повышения давления в топливном аккумуляторе.

Система управления инжектора

Системы, координирующие действия каждой отдельной форсунки- инжектора двигателя, бывают как механическими, так и электронными. Собственно, первые массовые системы впрыска на легковых автомобилях появились в пятидесятых годах двадцатого века и довольно долгое время были исключительно механическими (как, например, целое семейство систем Bosch D-Jetronic).

Но по-настоящему эпоха инжекторного впрыска началась только с распространением микроконтроллеров — стоимость их разработки, производства и настройки гораздо ниже в сравнении с аналогичными процессами для механических систем с теми же функциональными возможностями.

Сегодня система управления инжекторным двигателем далеко ушла от алгоритмов работы первых механических систем.

Соблазн относительно недорого использовать возможность оперативного изменения дозировки и времени подачи топлива на каждый отдельный инжектор двигателя (форсунку – ведь именно так переводится слово «инжектор») сделал своё – микроконтроллер сейчас собирает данные со множества дополнительных датчиков (от температурных и ДМРВ(Датчик Массового Расхода Воздуха) до датчиков включения кондиционера и отслеживания неровностей дороги). В зависимости от результата анализа этих данных контроллер выдаёт указания целому ряду устройств помимо, собственно, связки «бензонасос-инжектор» — системе зажигания, регулятору холостого хода, системе охлаждения и тому же кондиционеру.

Промывка инжектора

Есть целый ряд проблем, характерных именно для инжекторных двигателей. Это могут быть проблемы, общие для всех типов двигателей, а могут появляться и проблемы с электронными датчиками, вышедшими из строя по разным причинам. Но главная проблема даже самого надежного инжекторного двигателя в России — сбои из-за засорения системы топливоподачи.

Троение, не связанное с состоянием свечей зажигания, катушек и высоковольтных проводов, трудности запуска зимой, заметное ухудшение приемистости двигателя, разница в нагаре на свечах зажигания из разных цилиндров, повышенный расход топлива и неполное сгорание смеси – всё это действительно может указывать в том числе и на закоксовывание форсунок.

Большая часть операций с системой впрыска инжекторного двигателя, с точки зрения многих официальных производителей, сводится к замене неразборных форсунок новыми, но существуют и методики чистки, охотно предлагаемые различными автосервисами.

Их условно можно разделить на два типа – промывку инжектора и ультразвуковую чистку форсунок. И та, и другая операция выполняется как со снятием топливных форсунок, так и прямо на двигателе.

У каждого способа свои нюансы, но следует помнить, что при промывке форсунок жидкостью без снятия их с двигателя после завершения процедуры рекомендуется заменить свечи и масло (и соответствующий фильтр) в двигателе, предварительно промыв его — что делает операцию весьма накладной. Кроме того, следует учитывать, что ввиду наличия в форсунках сеточки-уловителя, промывка некоторых форсунок может быть возможна только в направлении, обратном обычному распылению.

При снятии форсунок с двигателя замене подлежат уплотнительные резиновые прокладки этих форсунок. При этом для самой чистки потребуется специальный промывочный стенд либо самодельные приспособления, которые заставят форсунку открыть клапан для промывки.

В любом случае есть серьёзный риск повреждения двигателя в результате неверных действий. А в случае обслуживания дизельных двигателей следует учитывать еще и возможность наличия в системе серьёзного остаточного давления.

И все же нельзя сказать, что диагностика и обслуживание инжекторного двигателя существенно сложнее диагностики и обслуживания карбюраторного.

Конечно, для обслуживания карбюраторного двигателя не нужен сканер ошибок или бортовой компьютер. В нем не присутствует того количества датчиков и подсистем, которое мы встречаем в системе управления инжекторным двигателем.

С другой стороны – при наличии нужного оборудования компьютер инжекторного двигателя тут же объясняет, где искать неисправность – и для этого не надо вызывать опытного специалиста-диагноста, а достаточно подключить бортовой компьютер или OBD-сканер.

На ряд же неисправностей, не улавливаемых сканером, существует управа в виде внимательного отношения к собственному авто – изменение поведения автомобиля на дороге, смена звучания двигателя, сбои в работе отдельных систем или внезапно проснувшийся аппетит – всё это указывает на возникшие проблемы и необходимость диагностики. А еще, самый страшный враг «инжектора» — некачественное топливо. Так что внимательно стоит отнестись и к выбору заправочной станции.

Дизельный двигатель, инжекторный двигатель. Система охлаждения

Двигатель – самая важная часть автомобиля. Именно благодаря этому агрегату машина приводится в движение. Нет двигателя – машина превращается в обычную повозку. Телегу. Только в эту телегу лошадей не запрячь.

При помощи двигателя энергия сгорания топлива или энергия электрическая преобразуются в механическую энергию, которая необходима для движения.

Традиционно на автомобилях применяются двигатели внутреннего сгорания на бензине или дизельном топливе, используются также газовые двигатели, всё чаще начинают применять гибридные двигатели, которые представляют собой симбиоз двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя. Очень много разработок в области электрических двигателей. Однако, данный тип двигателя пока не получил широкого распространения.

Двигатели внутреннего сгорания

Бензиновые двигатели внутреннего сгорания

В цилиндрах таких двигателей сжатая воздушно-топливная смесь воспламеняется искрой. Мощность двигателя регулируется путем регулирования потока воздуха, при помощи дроссельной заслонки.

В автомобилях, возраст которых составляет 10 лет и старше, управление дросселем осуществлялось путем нажатия на педаль газ. На современных автомобилях тоже нужно нажимать на газ, но только для того, чтобы послать сигнал ЭБУ (электронному блоку управления, «мозгам»), управляющему дроссельной заслонкой.

Виды бензиновых двигателей

Бензиновые двигатели могут быть карбюраторными и инжекторными. Бензиновые двигатели различаются по числу и расположению цилиндров, по способу охлаждения (воздушное и масляное охлаждение), по способу наполнения цилиндров воздухом (атмосферные, с наддувом, компрессорные) и другие.

Карбюраторные бензиновые двигатели 

В карбюраторном двигателе горючая смесь приготавливается, собственно в карбюраторе. Основных видов карбюратора три:

  • поплавковый;
  • мембранно-игольчатый;
  • барботажный.

Барботажный карбюратор выполнен в виде бензобака с поднятой над топливом глухой доской, оснащенной двумя патрубками, подающей воздух в бак и отбирающей смесь в двигатель. Как видно из конструкции, данный карбюратор очень примитивен. Он является достаточно громоздким, малоэффективным и сильно зависящим от погодных условий. Кроме того, его применение небезопасно. Может случиться взрыв паров топливно-воздушной смеси.

Барботражный карбюратор
1 — дроссельная заслонка

Мембранно-игольчатый карбюратор создан как самостоятельная часть, элемент автомобиля. Устройство состоит из нескольких камер, которые разделены мембранами и соединенны штоком с иглой на конце, которая запирает седло клапана подачи бензина. Достоинством данного карбюратора является то, что его можно размещать в любом положении, относительно поверхности земли. Недостаток – сложность настройки. Обычно такой карбюратор устанавливается на газонокосилки, бензорезы и т.п. Но в качестве вспомогательного устройства, его можно обнаружить на автомобиле ЗИЛ-138.

Поплавковые карбюраторы составляют подавляющее большинство существующих в природе карбюраторов. Именно поплавковые карбюраторы устанавливаются на автомобили. Стоит заметить, что модификаций данного типа карбюратора огромное множество. Но, в обязательном порядке, в его состав входит поплавковая камера и смесительная камера.

Инжекторные двигатели

Инжекторная система впрыска топлива стала активно применяться в 80-х годах прошлого века. Инжекторные двигатели отличаются от карбюраторных тем, что в инжекторной системы происходит принудительный впрыск топлива во впускной коллектор или цилиндр.

В настоящее время в большинстве инжекторных двигателей используется электронная система впрыска. А происходит это так: в контроллер с датчиков собирается всевозможная информация, в том числе о положении коленвала, положении дросселя, скорости автомобиля, температуры охлаждающей жидкости и входящего воздуха. На основании этих данных контроллер подает сигналы форсункам, системе зажигания, регулятору холостого хода и другим системам.

Инжектор, по сравнению с карбюратором имеет ряд преимуществ:

  • уменьшение расхода топлива;
  • упрощение запуска двигателя;
  • уменьшение вредных выбросов;
  • отсутствие необходимости в ручной настройке системы.

Но есть и недостатки:

  • постоянная необходимость в напряжении питания;
  • нужда в специальных познаниях, в случае ремонта.

По большому счету, именно требования к понижению количества выброса вредных веществ, заставило автопроизводителей перейти от карбюратора к инжектору. Катализаторы, которые ставят на инжекторные автомобили, способны работать при достаточно узком диапазоне химического состава веществ, выходящих через выхлоп. А обеспечить такой диапазон может только современная система впрыска.

Особенности современных бензиновых двигателей

Во многих моделях современных автомобилей применяется для каждой свечи своя отдельная катушка зажигания. Особенно характерно это для японских автомобилей.

Чтобы решить проблему «зависания» заслонок, во многих «больших» двигателях используют по два впускных и выпускных клапана на цилиндр.

Как уже было отмечено, в большинстве современных автомобилей используется электронная педаль газа.

Дизельный двигатель

Как и бензиновый, дизельный двигатель является агрегатом внутреннего сгорания. Только в качестве топлива в таком двигателе можно использовать широкий диапазон жидкостей: от керосина и мазута до пальмового и рапсового масла.

Принцип работы четырехтактного дизельного двигателя

1-й такт: открывается впускной клапан, «всасывая» в цилиндр воздух, после этого впускной клапан начинает закрываться, а выпускной – открываться.

2-й такт: поршень сживает воздух.

3-й такт: поршень двигается к верхней мертвой точке, в горячий воздух распыляется топливо, которое воспламеняется, а продукты сгорания двигают поршень вниз.

4-й такт: поршень идет вниз, продукты сгорания удаляются через выпускной клапан.

С некоторыми особенностями, но по такому принципу работают практически все ДВС с поршневой системой.

Особенности дизельного двигателя, топлива и автомобилей с дизельным двигателем:

  • — двигатель имеет КПД до 50 процентов;
  • — дизельный двигатель не имеет возможности набирать высоких оборотов. Топливо не успевает за короткое время догореть. По причине высокой механической напряженности детали дизельного двигателя дорогостоящие и массивные.
  • — дизельный автомобиль более экономичен и отзывчив в движении.
  • — дизельное топливо нелетучее, а следовательно более безопасное. Кстати, вредных веществ дизель выбрасывает меньше, чем бензиновый двигатель. Но, катализаторы, установленные на инжекторных автомобилях, нивелируют разницу.
  • — дизельное топливо при низких температурах часто застывает и парафинируется, что может означать одно: дизель труднее завести зимой.
  • — современные дизельные двигатели чаще всего идут в комплекте с турбинами и интеркуллерами.
Рекорды дизеля

В 2006 году автомобиль JCB Dieselmax, оснащенный дизельными двигателями развил скорость в 563 километра в час. Каждый из дизелей имел объем 5 литров и мощность 750 лошадиных сил.э

Самым большим дизельным двигателем является 14-ти цилиндровый судовой Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, рабочий объем которого более 25 литров, мощностью 108920 лошадиных сил.

Wärtsilä-Sulzer RTA96-C

Самый мощный «грузовой» дизель MTU 20V4000 устанавливается на карьерные самосвалы «Либхерр». Он имеет конфигурацию V20, объем – 95,4 литра и мощность 4023 лошадиных силы.

Самый большой «легковой» дизель устанавливается на Ауди Кью 7. Его рабочий объем – 6 литров, он имеет V-образную форму и 12 цилиндров. Мощность двигателя – 500 лошадиных сил.

Газовый двигатель

В газовом двигателе в качестве топлива используются углеводороды. Он тоже относится к ДВС.

Газовое топливо, как правило, закачивается в баллон, установленный на автомобиле, под высоким давлением. Газовый редуктор понижает давление газовой жидкости или паров до атмосферного, через форсунки смесь впрыскивается в двигатель, где воспламеняется при помощи искры.

Комбинированные ДВС

Данный тип двигателя называется так потому, что он представляет собой комбинацию поршневого и лопаточного устройств.

Наиболее распространен среди комбинированных – поршневой двигатель с турбонагнетателем. Принцип действия такой: в результате действия выхлопных газов на лопатки турбины раскручивается её ротор, вал, а также ротор компрессора, нагнетающего кислород в двигатель. Таким образом, энергия выхлопных газов, которая без турбонагнетателя не использовалась бы, нашла свое применение.

Дополнительные системы, необходимые для ДВС

Двигатель автомобиля сравнивают с человеческим сердцем. Сердце не может функционировать без взаимодействия с другими органами в организме. Так и двигателю для нормальной работы нужно несколько дополнительных систем.

Конечно же, большинство двигателей не может работать без трансмиссии, потому что эффективен ДВС только в узком диапазоне оборотов. Впрочем, сейчас активно ведутся разработки по созданию гибридных двигателей, которые всегда должны работать в оптимальном режиме.

Двигателю нужны система зажигания, выхлопа и охлаждения. О последней стоит поговорить более подробно.

Система охлаждения двигателя внутреннего сгорания

Система охлаждения представляет собой набор устройств, которые подводят к конкретным элементам двигателя охлаждающую среду, отводящую от них в атмосферу лишнюю теплоту. Система охлаждения двигателя имеет целью поддержание температуры двигателя в рабочих параметрах.

Когда в цилиндре сгорает топливная смесь, температура достигает 2000 градусов. Охлаждающая жидкость обязана поддерживать температуру двигателя в пределах 80-90 градусов.

Система охлаждения двигателя может быть воздушной, жидкостной и гибридной.

Воздушное охлаждение

Воздушное охлаждение – самое простое из типов охлаждения двигателя. Оно может быть естественным и принудительным. Оно осуществляется путем установки развитого оребрения на внешней поверхности цилиндров. Такое охлаждение имеет значительные недостатки. Так воздух не может отводить значительные массы тепловой энергии. А некоторые участки двигателя подвергаются опасности локального перегрева. Воздушное охлаждение устанавливается на мопеды, мотоциклы, скутеры.

Принудительное воздушное охлаждение осуществляется путем установки вентиляторов, оребрения и помещения системы в защитный кожух. Здесь также существует опасность локального перегрева участков двигателя, которые недостаточно обдуваются воздухом. Кроме того, повышается уровень шума агрегата. В Советском союзе системой воздушного охлаждения был оснащен автомобиль Запорожец.

Дизельный грузовой автомобиль Татра до 2010 года оснащался системой принудительного воздушного охлаждения. Многие трактора, преимущественно легкие и средние используют аналогичную систему охлаждения.

Двигатель Lombardini 11LD 626-3NR — 4-х тактный трёхцилиндровый дизельный двигатель с горизонтальным расположением вала отбора мощности и воздушным охлаждением.

Жидкостное охлаждение

В данном типе систем охлаждения двигателей охлаждающая жидкость перемещается по замкнутому контуру. А тепло выдувается при помощи радиатора, установленного под капотом авто.

Жидкостная система охлаждения предусматривает следующие составные части:

  1. Рубашка охлаждения – полость, которая охватывает части двигателя нуждающиеся в охлаждении. По этой полости циркулирует охлаждающая жидкость.
  2. Помпа, которая обеспечивает циркуляцию жидкости по контуру.
  3. Термостат – устройство поддерживающее рабочую температуру жидкости. Если температура не достигла рабочей, то термостат направляет жидкость по малому кругу циркуляции.
  4. Радиатор. Он выводит тепло из системы.
  5. Вентилятор, создающий поток воздуха, направленный на радиатор для ускорения вывода тепла из системы.
  6. Расширительный бак.

Охлаждение масла

Очень часто, особенно в случаях с двигателями большой мощности, нуждается в охлаждении и масло. Масло охлаждается при помощи охлаждающей жидкости, или же при помощи воздуха, с использование отдельного радиатора.

Испарительная система охлаждения

При такой системе охлаждения охлаждающая жидкость или вода доводятся до кипения, в результате чего теплонагруженные элементы двигателя охлаждаются. Испарительная система охлаждения до сих пор применяется для понижения температуры мощных дизельных агрегатов в Китае.

История создания

Известно, что в 1807 году француз де Ривас сконструировал первый поршневой двигатель. Несмотря на то, что устройство, которое получило название «машина де Риваса», работала на сжиженном водороде, оно имело ряд признаков двигателя внутреннего сгорания. В частности, шатунно-поршневую группу, зажигание с искрой. Француз Ленуар в 1860 году сконструировал двухтактный газовый двигатель внутреннего сгорания. Мощность этого устройства составляла около 12 лошадиных сил, искра подавалась от внешнего источника, а коэффициент полезного действия не превышал 5 процентов. Между тем, двигатель Ленуара имел практическое применение. Его устанавливали некоторое время на лодки.

Немец Отто, изучив устройство Ленуара, построил в 1863 году атмосферный двухтактный одноцилиндровый двигатель, который имел КПД уже 15 процентов. При этом, топливо воспламенялось при помощи открытого пламени. В 1876 году все тот же Отто построил четырехтактный газовый ДВС.

А вот первый карбюраторный двигатель внутреннего сгорания был сконструирован в России в 1880-х годах. Его создателем стал О.С. Костович.

В 1885 году Даймлер и Майбах создали карбюраторный бензиновый двигатель. Сдела двигатель был для мотоцикла. Но в 1886 году его установили на автомобиль.

В 1897 году Дизель усовершенствовал двигатель Даймлера-Майбаха, оснастив его зажиганием. Через год в России на заводе «Людвиг Нобель» Г. Тлинкер доработал двигатель Дизеля, превратив его в двигатель высокого сжатия с воспламенением. Но широкое применение данный двигатель получил не как силовой агрегат автомобиля, а как стационарный тепловой двигатель. Мощность устройства составляла около 20 лошадиных сил. Главным его преимуществом была экономичность.

В начале 20-го века Коломенский завод выкупил у «Людвиг Нобель» лицензию на выпуск «русских дизелей». В 1908 году главный инженер этого завода патентует двухтактный дизельный двигатель с двумя коленвалами и противоположно-движущимися поршнями.

Параллельно происходила разработка бензиновых двигателей. В США изобретатели Харт и Парр разработали двухцилиндровый бензиновый двигатель. Он имел мощность в 30 лошадиных сил.

Так наступила эра автомобилей, самолетов, теплоходов и тепловозов. Королем в этой эре выбрали двигатель внутреннего сгорания.

Инжекторный двигатель | Vincast.ru — запчасти

Инжекторный двигатель . Общий обзор.

На сегоднящний день инжектор ый двигатель практически полностью заменил устаревшую карбюратор ную систему.

Инжекторный двигатель улучшает эксплуатационные и мощностные показатели автомобиля (динамика разгона, экологические характеристики, расход топлива и т.д.).

Инжектор позволяет длительное время соблюдать высокие экологические стандарты, без ручных регулировок, благодаря самонастройки по датчику кислорода.

В инжекторном двигателе впрыск топлива в воздушный поток осуществляется специальными форсунками, расположенными либо на месте карбюратора (впускном коллекторе) — «моновпрыск», либо недалеко от впускного клапана каждого цилиндра (как правило, конструктивно во впускном коллекторе) — «распределённый впрыск» (он же многоточечный «коллекторный»), либо в головке цилиндров, и впрыск происходит в камеру сгорания — «прямой впрыск». К форсункам инжектора топливо подаётся под давлением, а бортовой компьютер автомобиля в нужные моменты времени подаёт импульсы тока, открывающие форсунки .

Количество впрыснутого топлива при этом определяется длительностью импульса тока. Эта длительность расчитывается на основании информации от набора датчиков, контролирующих различные параметры двигателя . Важнейшие параметры: обороты двигателя, его температура, угол открытия дроссель ной заслонки, данные о разрежении в задроссельном пространстве и (или) данные о расходе воздуха двигателем. Для достижения оптимальных параметров количество датчиков на современном двигателе в реальности значительно больше.

Существуют также и инжекторные двигатели с впрыском, управляемым механическими устройствами. В наиболее общем случае идея управления таким впрыском заключается в дозировании количества топлива специальным клапаном. Клапан же, в свою очередь, управляется через систему рычагов воздушным потоком, воздействующим на легкую «тарелочку», стоящую на пути потока. В настоящее время впрыски с механическим управлением практически вытеснены впрысками с управлением электронным.

Инжекторный двигатель. Основные достоинстава.

Основные достоинства инжектора по сравнению с карбюратором: уменьшенный расход топлива, улучшенная динамика разгона, уменьшение выбросов вредных веществ, стабильность работы. Изменение параметров электронного впрыска может происходить буквально «на лету», так как управление осуществляется программно, и может учитывать практически большое число программных функций и данных с датчиков. Также современные системы электронного впрыска способны адаптировать программу работы под конкретный экземпляр мотора, под стиль вождения водителя, и т.п.

Инжекторный двигатель. Недостатки.

Основные недостатки инжекторных двигателей по сравнению с карбюраторными: высокая стоимость ремонта, высокая стоимость узлов, неремонтопригодность элементов, высокие требования к качеству топлива, необходимо специализированное оборудование для диагностики, обслуживания и ремонта.

Источник: injector.ua

Инжекторные двигатели Mercury 15/20 л. с. − новая платформа компактных подвесных моторов

19 октября 2018

Высокомощные двигатели чаще попадают в заголовки, в то время как большинство лодок в мире движутся благодаря компактным моторам.

В компании Mercury помнят об этом и не перестают совершенствовать двигатели в минимальном и среднем диапазоне.

В конце 2017 года производитель представил полностью перепроектированные четырехтактные лодочные моторы 15 и 20 лошадиных сил с электронной системой впрыска (EFI) в линейке FourStroke и 15-сильную версию коммерческих SeaPro.

Компактный размер, но смелое движение!

Совершенно новые моторы Mercury мощностью 15 и 20 л. с. показывают лучший разгон и скорость хода по сравнению с конкурентами в своей категории.

Вес – меньше, крутящий момент – больше

Новая силовая головка со сниженной вибрацией и облегченным блоком дает более высокий крутящий момент. Вес снижен на 5 кг – ощутимая разница для портативных моторов и небольших лодок.

Запуск одним движением

Конструкция моторов построена на электронной системе впрыска топлива (EFI). Это гарантирует быстрый запуск и мгновенный отклик дросселя в любую погоду. Моторы поддерживают ручной запуск без аккумулятора или электрический запуск.

Многофункциональный румпель для управления любой рукой

Новый румпель, расположенный по центру, легко регулируется в горизонтальной плоскости для управления правой или левой рукой. Вращение ручки газа настраивается соответственно под рабочую руку. Кроме того, рулевой может отрегулировать и вертикальное положение рукоятки под параметры лодки или свои предпочтения. Для удобной транспортировки и рыбалки румпель можно зафиксировать под углом 45 или 73 градуса. Большой рычаг переключения передач удобно расположен рядом с ручкой газа, а новое прорезиненное покрытие ручки сокращает вибрацию.

Техобслуживание без лишних хлопот
  • Под обтекателем есть наклейка с четкой информацией о графике проверок. Здесь же находится QR-код, открывающий на смартфоне владельца подробные инструкции по обслуживанию.
  • Чистая замена масла: фильтр снабжен шлангом для слива и лотком для улавливания капель. Операция выполняется на поднятом двигателе, исключая подтекание на мотор.
  • Для удобной промывки сбоку от передней части мотора расположен разъем для шланга.
  • Алюминиевый сплав с низким содержанием меди защищает от коррозии.
  • Обновленные крепления снижают вибрацию, передаваемую на корпус лодки и румпель.

Инжекторные моторы Mercury 15 и 20 л. с. готовы к широкому применению: ручной или электрический запуск, румпель или дистанционное управление, три варианта длины ноги, установка на алюминиевые и надувные лодки, прогулочные и коммерческие катера.

Они созданы, чтобы скрасить каждую минуту работы или отдыха на воде!

 

Что такое прямой впрыск? Объяснение прямого впрыска BMW

Что такое непосредственный впрыск? Каковы преимущества и недостатки прямого впрыска?

В то время как прямой впрыск ранее был более распространен в дизельных двигателях, прямой впрыск бензина (GDI или DI) за последнее десятилетие покорил автомобильную промышленность. Хотя BMW использовала непосредственный впрыск в двигателях самолетов в 1930-х годах, они не применяли DI до середины 2000-х годов. Двигатель BMW N54, представленный в модели 335i 2007 года, был первым двигателем с непосредственным впрыском топлива и турбонаддувом.Глядя на текущую линейку BMW, все бензиновые двигатели, доступные в США, теперь имеют турбонаддув и непосредственный впрыск. BMW перешел на прямой впрыск по уважительной причине, однако он также имеет некоторые недостатки.

Что такое прямой впрыск BMW?

До перехода на непосредственный впрыск большинство двигателей BMW оснащались системой впрыска через порт. Прямой и портовый впрыск схожи во многих аспектах. Обе системы впрыска используют топливные форсунки с компьютерным управлением для распыления топлива в цилиндры; разница заключается в том, что топливо распыляется в двигатель.

  • Прямой впрыск — Топливо впрыскивается НЕПОСРЕДСТВЕННО в цилиндр
  • Распределенный впрыск — Топливо впрыскивается во впускные ОТВЕРСТИЯ

Теперь названия могут иметь немного больше смысла. Непосредственный впрыск впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр, а впрыск через порт впрыскивает топливо во впускные каналы. Сейчас эта тема может показаться бессмысленной. Как непосредственный, так и портовый впрыск выполняют одну и ту же задачу по распылению топлива в двигатель. Почему так важно, где именно топливо распыляется в цилиндр? Есть ли на самом деле существенные преимущества и недостатки? Отличные вопросы.

БМВ с непосредственным впрыском

Трудно поверить, что могут быть какие-то различия, о которых стоит упомянуть. Однако прямой впрыск имеет много преимуществ по сравнению с впрыском через порт, например:

Преимущества прямого впрыска топлива BMW
  • Повышенная топливная экономичность
  • Снижение выбросов
  • Повышение производительности
  • Снижение температуры цилиндров

Непосредственный впрыск повышает экономию топлива на 10-15% и может снизить выбросы на аналогичную величину.Впрыск топлива непосредственно в цилиндр может быть измерен более точно по сравнению с впрыском через порт. Точный впрыск топлива также позволяет двигателям BMW использовать преимущества обедненной смеси (больше воздуха по отношению к топливу). Кроме того, топливо распыляется и воспламеняется быстрее, что приводит к более эффективному сгоранию. Другими словами, топливо воспламеняется почти мгновенно, а не проходит через впускные отверстия в цилиндр. В целом, это приводит к повышению производительности и снижению температуры цилиндров.Несмотря на преимущества прямого впрыска топлива, у него есть и существенные недостатки.

Недостатки прямого впрыска BMW

  • Дорогостоящие форсунки
  • Необходимость в топливных насосах высокого давления (ТНВД)
  • Отсутствие потока топлива
  • Нагар на впускных клапанах

Автомобили BMW уже требуют сложного технического обслуживания и требуют больших затрат на ремонт. Последнее, что вам нужно, это проблема с системой прямого впрыска. DI использует чрезвычайно высокое давление, чтобы улучшить свои преимущества.Топливо часто распыляется под давлением более 1500 фунтов на квадратный дюйм — по сравнению с впрыском через порт 30-60 фунтов на квадратный дюйм. Это порождает потребность в дорогих ТНВД. Если вы знакомы с BMW N54, вы, вероятно, слышали или слышали о ранних проблемах с топливными насосами высокого давления. На решение первых проблем HPFP у BMW ушло почти 5 лет.

Кроме того, наконечники инжекторов прямого впрыска находятся внутри цилиндра и подвергаются сильному нагреву. Между чрезмерным нагревом и высоким давлением топливные форсунки должны быть изготовлены из высококачественных материалов.Мы заменили все шесть непосредственных форсунок на нашем 335i 2007 года за крутые 1500 долларов; ремонт, который, вероятно, стоит 1/3 стоимости двигателя BMW с впрыском через порт.

Карбоновая наплавка BMW/струйная обработка орехового дерева

Двигатели естественным образом создают продувку маслом, которое проходит через впускные клапаны. Поскольку при распределенном впрыске топливо распыляется через впускные отверстия, топливо сводит к минимуму возможность образования нагара. Однако в двигателе с непосредственным впрыском топливо не проходит через впускные клапаны для их очистки.Со временем это приводит к тому, что впускные клапаны «забиваются» твердыми углеродистыми отложениями. Это, в свою очередь, влияет на поток воздуха, поскольку углерод начинает ограничивать объем воздуха, который может проходить через впускные клапаны. Вот несколько симптомов накопления углерода:

  • Снижение производительности
  • Грубая вибрация на холостом ходу/двигателе
  • Пропуски зажигания

Например, на впускных клапанах цилиндра 2 может скапливаться больше нагара, чем на остальных цилиндрах. Это вызывает непостоянный поток воздуха в цилиндры и может привести к пропускам зажигания и/или разнице во времени между цилиндрами.Кроме того, неравномерный поток воздуха может вызвать неровный холостой ход и вибрации или прерывистое ускорение. К счастью, впускные клапана можно почистить, но это не самая простая работа. Распространенным вариантом является обработка впускных клапанов BMW орехом, которая обычно стоит от 400 до 1000 долларов (в зависимости от конкретного двигателя BMW и магазина). Работа «сделай сам» может быть выполнена с минимальными затратами, но, скорее всего, у опытного мастера это займет 3-6 часов.

Прямой впрыск на модифицированном BMW

Наконец, из-за высокого давления в системе прямого впрыска форсунки могут с трудом поддерживать расход топлива, необходимый для сильно модифицированных автомобилей BMW.Тем не менее, они по-прежнему способны пропускать невероятное количество топлива, так что это, вероятно, не проблема для большинства владельцев BMW. Однако, поскольку мы ориентируем наш контент на энтузиастов, стремящихся максимально использовать свои BMW, мы решили кратко коснуться этого. Используя N54 в качестве примера, стандартные прямые форсунки развивают максимальную мощность около 500-600 л.с. в зависимости от количества используемого E85 или гоночного газа.

Насколько нам известно, на N54 нет форсунок прямого действия, способных прокачивать больше топлива. Чтобы продвинуть N54 дальше, на самом деле требуется добавить вторую топливную рампу с впрыском через порт.Опять же, это, вероятно, не проблема для 99,9% владельцев BMW, поскольку стандартные форсунки поддерживают мощность почти в 2 раза больше, чем стандартные. Однако, когда стандартный прямой впрыск достигает своего предела, мы должны вызвать портовый впрыск, чтобы закончить работу.

Заключительные мысли о прямом впрыске BMW

С текущим модельным рядом BMW, использующим непосредственный впрыск, невозможно избежать изменений, если только не выбрать более старый автомобиль. Однако прямой впрыск имеет много преимуществ, которые, на наш взгляд, перевешивают недостатки и возможные дополнительные затраты.Прямой впрыск — это просто улучшенная и более эффективная конструкция по сравнению с впрыском топлива через порт. Экономия топлива и выбросы улучшаются на 10-15% при одновременном повышении производительности и снижении температуры цилиндров.

На что можно жаловаться? По крайней мере, пока не выйдет из строя инжектор или ТНВД. Не беспокойтесь, BMW рано экспериментировала с двигателем N54 и с тех пор значительно улучшила конструкцию своих систем прямого впрыска. Прямой впрыск действительно беспроигрышный вариант.Непосредственный впрыск BMW делает счастливыми любителей деревьев (мы тоже за то, чтобы быть зелеными), одновременно повышая производительность для нас, энтузиастов.

ПОРТ, ПРЯМОЙ и ДВОЙНОЙ ВПРЫСК

Источник: вождение 4 ответа / YouTube

Всем известно, что двигатели значительно эволюционировали с течением времени. Системы впрыска топлива для бензиновых двигателей являются одной из таких разработок. Когда дело доходит до метода распределения бензина, прямой и портовый — это два разных варианта.

Прямой впрыск (DI) — это метод впрыска бензина непосредственно в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. PFI (Port Fuel Injection) — это метод впрыска бензина, при котором для подачи топлива используется порт вне цилиндра.

Система двойного впрыска — это недавно разработанная система, которая пытается объединить как порт, так и прямой впрыск в новую единую установку с большим количеством преимуществ и меньшим количеством недостатков.

Чтобы помочь вам понять, как работают эти системы, мы рассмотрим преимущества и недостатки прямого впрыска топлива и впрыска через порт, а также то, как двойная система объединяет оба метода.

Прямой впрыск топлива

Источник: ResearchGate

Использование этого метода подачи топлива приводит к повышению производительности, поскольку он более эффективен и чище при сжигании. Выбросы также сокращаются, и эта технология повышает эффективность до 10 процентов.

Преимущества впрыска прямых топлива

1 Больше топлива

Когда речь идет о совершенствовании пробега газа вашего автомобиля, лучшее решение является прямым инъекционным топливом системы. Эти системы впрыскивают топливо непосредственно в двигатель, что означает меньше потерь энергии и больше миль на галлон. Это более чистый процесс сжигания, который полезен для окружающей среды.

Более высокая производительность

Благодаря тонкому распылению топливно-воздушной смеси система непосредственного впрыска обеспечивает большую мощность, чем другие системы, поскольку позволяет лучше контролировать момент зажигания и соотношение воздух/топливо.

Источник: underhoodservice

Требуется меньше обслуживанияВ долгосрочной перспективе вы сэкономите деньги, потому что так ваш двигатель прослужит дольше.

Помимо того, что он дешевле в обслуживании, он также проще в использовании. Поскольку прямой впрыск не требует прохождения топлива через клапаны, вам не придется беспокоиться об утечках газа или забитых клапанах.

Без компонентов высокого давления

Это последнее достижение в области впрыска топлива. Он более надежен и эффективен, чем когда-либо прежде, поскольку в нем меньше компонентов высокого давления, которые могут выйти из строя.

Источник: автогид

  • Использование насоса высокого давления для подачи газа под высоким давлением к форсункам со временем приведет к его неисправности.
  • Слишком много воздуха в топливной смеси может помешать запуску двигателя.
  • Проблемы с клапаном и поршнем могут быть вызваны скоплением нагара над впускным клапаном из-за отсутствия прохода через него бензина, что приводит к множеству проблем.
  • Более сложная система.
  • Плохое испарение на высоких оборотах.
  • Подробнее о системах прямого впрыска читайте в этой статье.

    Порт впрыска топлива

    Источник: предоставлено Robert Bosch Corp. Впускной коллектор получает газ и распределяет его по цилиндрам, которым он необходим, через отдельные направляющие или порты.

    Хотя концепция впрыска топлива через порт была впервые запатентована в 1927 году, дальнейшие исследования были остановлены во время Второй мировой войны из-за нехватки металлов. Начиная с автомобилей Cadillac и Oldsmobile 1949 года, General Motors использовала собственную версию этой технологии, созданную ими после Второй мировой войны.

    Преимущества распределенного впрыска топлива

    Воздушно-топливная смесь более стабильна

    Распределенный впрыск топлива (PFI) обеспечивает лучшую и более однородную воздушно-топливную смесь при более низких оборотах двигателя.Эти изменения подразумевают, что мощность доступна, когда это необходимо, а не только во время высокоскоростного ускорения.

    Источник: предоставлено Robert Bosch Corp. Двигатели внутреннего сгорания оснащены системой впрыска топлива, которая впрыскивает бензин во впускное отверстие перед корпусом дроссельной заслонки, а не прямо в цилиндры камер сгорания.Улучшенное распыление и смешивание воздуха повышают эффективность и снижают выбросы по сравнению с системами прямого впрыска.

    Недорогой

    Форсунки с портом — отличный вариант, если вы хотите повысить производительность своего автомобиля, не тратя при этом много денег. Более дешевая альтернатива прямому впрыску. Эта техника инъекции также более надежна и чище, чем альтернативы.

    Улучшенная эффективность сгорания

    По сравнению с непосредственным впрыском, впрыск топлива через порт более эффективен с точки зрения сгорания.Водители, ищущие лучшее из обоих миров, могут сэкономить деньги на топливе, по-прежнему получая удовольствие от вождения.

    По сравнению с непосредственным впрыском его преимущества включают лучший холодный пуск и меньшую опасность затопления и паровых пробок в жаркую погоду.

    Недостатки впрыска топлива через порт

    • Повышенная механическая сложность из-за увеличения количества деталей, включая насосы и клапаны.
    • Увеличенный вес из-за добавления дополнительного оборудования поверх двигателя.
    • Поскольку не весь воздух, поступающий в камеру сгорания, может быть использован, эффективность несколько снижается.
    • Независимо от того, насколько хорошо смазаны или обновлены уплотнения, окружающие шток клапана, масло может протекать через них.
    • Настройка более сложна, чем для систем с непосредственным впрыском, поскольку для работы требуется меньше переменных, таких как время впрыска и время задержки.

    Двойной впрыск топлива

    впрыск в одну установку, известную как двойной впрыск топлива.

    Интересно, что объединение этих двух систем складывает вместе преимущества, но избавляет от всех недостатков.

    Единственным недостатком этой системы является увеличение количества движущихся частей и повышение производственных затрат.

    Как работает двухтопливная форсунка?

    Источник: CarandDriverЭто означает, что двигатель получит все преимущества впрыска топлива во впускной коллектор.

    Однако по мере увеличения оборотов включается прямая форсунка, а портовая форсунка останавливается. Это повышает эффективность сгорания, поскольку система прямого впрыска работает быстрее при более высоких оборотах и ​​может работать лучше.

    Когда число оборотов увеличивается все больше и больше, а форсунка с прямым портом больше не способна обеспечить достаточное количество топлива на такой высокой скорости, форсунка с прямым портом придет на помощь. Обе форсунки будут работать вместе на высоких оборотах, чтобы подавать в цилиндр необходимое количество топлива.

    Заключение

    Как мы видели, и портовые, и системы прямого впрыска имеют свои преимущества и недостатки; двойная система представляет собой комбинацию обоих.

    Система двойного впрыска — это успешная разработка системы впрыска, которая пытается объединить преимущества обеих систем, но в то же время устранить все недостатки.

    По этой причине все больше автопроизводителей внедряют в свои новые двигатели системы двойного впрыска топлива.

    Что вы думаете об этой системе? Считаете ли вы, что двойной впрыск топлива станет будущим топливных форсунок и заменит как прямую, так и портовую системы? Пожалуйста, поделитесь с нами своими мыслями по теме.

    Что такое двигатели с непосредственным впрыском?

    Возможно, вы заметили, что некоторые производители рекламируют двигатели своих новых автомобилей как более экономичные благодаря технологии непосредственного впрыска. Поскольку использование такой технологии становится стандартом в автомобильной промышленности, для начинающих автомобильных техников важно понимать, как работает технология прямого впрыска.

    Определение прямого впрыска

    Прямой впрыск включает в себя технологию подачи топлива, которая оптимизирует работу бензиновых двигателей и позволяет им более эффективно сжигать больше топлива. В свою очередь, это улучшает топливную экономичность двигателя и делает его более мощным.

    Как это работает

    Двигатель с прямым впрыском имеет отдельные коллекторы для воздуха и бензина. Двигатели нуждаются в этих двух областях, чтобы работать на эффективном уровне, а технология прямого впрыска разделяет их на впускной коллектор и бензиновый цилиндр.

    Вместо того, чтобы разделять бензин и воздух на два разных воздухозаборника, двигатели с обычным впрыском объединяют их и сжимают поршнем. Газ и воздух предварительно смешиваются во впускном коллекторе, расположенном сразу за цилиндром двигателя. Затем искра воспламеняет эту смесь, что приводит к взрыву, который толкает поршень вниз и создает мощность, которая затем передается двигателю.

    Основное различие между двигателями с обычным и непосредственным впрыском заключается в том, что вместо предварительного смешивания бензина и воздуха двигатель с непосредственным впрыском разделяет их.

    Преимущества прямого впрыска

    Двигатели, в которых используется метод непосредственного впрыска, лучше контролируют расход топлива. Технология использует компьютер для контроля точного количества топлива, которое необходимо впрыснуть в ваш двигатель, и когда именно это должно произойти для обеспечения оптимальной эффективности. Форсунка расположена в идеальной точке вашего двигателя, что приводит к идеальной схеме распыления бензина, которая разбивает газ на мелкие капли. Эти более мелкие капли сгорают и могут генерировать больше энергии и меньше вредных выбросов топлива.

    Недостатки прямого впрыска

    Двигатель с непосредственным впрыском является более совершенным по сравнению с двигателем с обычным впрыском. Это приводит к сложному ремонту и дорогостоящей установке. Поскольку дополнительные детали двигателя с непосредственным впрыском увеличивают расход топлива при значительно более высоких давлениях, чем двигатели с обычным впрыском, они должны выдерживать давление и дополнительное тепло. Это вызывает необходимость в более дорогих, усовершенствованных деталях и установке.

    Хотя двигатели с прямым впрыском могут быть немного дорогими и сложными, нельзя отрицать, что эта технология приносит пользу как автомобилям, в которых они установлены, так и окружающей среде.

    Поскольку использование технологии прямого впрыска топлива в автомобильных двигателях дает значительный положительный эффект, в ближайшем будущем они будут использоваться во все большем количестве автомобилей. Это означает, что автомобильные техники, которые знают, как работают эти двигатели и как их ремонтировать, будут востребованы. Начинающие автомобильные техники должны стремиться узнать как можно больше об этих двигателях.

    Если вам нужна дополнительная информация о двигателях будущего, вы можете загрузить бесплатную электронную книгу Automotive Training Center: Clean Diesel: A New Model Comparison Study .

    Двигатель с непосредственным впрыском – обзор

    7.4 Конструкция и оптимизация системы сгорания с послойным непосредственным впрыском (DI)

    Двигатель с послойным впрыском DI работает в смешанном режиме. Он работает на расслоенной топливно-воздушной смеси при меньших нагрузках и скоростях, а при более высоких нагрузках и скоростях работает на «гомогенной» смеси.Преимущество экономии топлива в режиме с послойным зарядом возникает из четырех аспектов: снижение насосных потерь из-за общей обедненной смеси, снижение потерь тепла на стенки цилиндра из-за более низких температур газа, более высокий тепловой КПД из-за увеличенного удельного теплового коэффициента и улучшенный тепловой коэффициент. КПД за счет более высокой степени сжатия. Требования к топливно-воздушной смеси для условий с послойным зарядом принципиально отличаются от тех, которые требуются для условий с однородным зарядом. Во время зажигания требуется локально богатое топливно-воздушное облако вокруг свечного промежутка, а за пределами этой богатой области требуется обедненная смесь.Возможность работы двигателя на общей обедненной смеси является ключевым фактором для улучшения экономии топлива. Качество расслоения смеси напрямую влияет на стабильность горения и выбросы, такие как UHC, NO x и сажа. Хорошая система сгорания с послойным зарядом должна стабильно работать в широком диапазоне скоростей и нагрузок с низким уровнем выбросов.

    Существует множество различных способов достижения такого расслоения заряда с помощью формы распыления форсунки, геометрии поршня и движения потока в цилиндре.Системы сжигания послойного заряда можно разделить на направляемые стенкой, направляемые воздухом и направляемые распылением в соответствии с основным механизмом формирования расслоения заряда. В системах с направляющими стенками для достижения расслоения смеси можно использовать различные схемы потока в цилиндре наряду с типичным взаимодействием между топливной форсункой и камерой поршня. Инженеры Mitsubishi (Kume и др., , 1996 г.) и Ricardo (Jackson, и др., , 1997 г.) впервые предложили концепцию обратного переворота в сочетании со специально разработанной полостью поршня, которая создавала расслоенный заряд вблизи зазора свечи зажигания.Полость была спроектирована так, чтобы контролировать попадание брызг и распространение пламени. Volkswagen (Krebs et al., 1999) использовал кувыркающееся движение вперед в своем двигателе с прямым впрыском. В последнее время вихревое движение вместе с конструкцией камеры с поршнем широко применяется Toyota (Harada и др., 1997), Ford (Han и др., 2002) и GM (Lippert и др., 2004b). ) в их системах сгорания двигателей с расслоением заряда. Одним из преимуществ вихревого движения является то, что вихревая структура потока может дольше сохраняться в такте сжатия, что помогает стабилизировать расслоенный заряд вокруг свечи зажигания.Система послойного заряда FEV является примером системы с воздушным наведением (Geiger et al., 1999). В нем используется опрокидывающее движение всасываемого воздуха вместе с большой, но неглубокой полостью поршня для управления образованием смеси. VanDerWege и др. Концепция (2003) VISC (вихревое послойное горение) представляет собой типичную систему распыления с пьезофорсункой, установленной в центре камеры сгорания. В нем используется вихрь, естественным образом образующийся на внешней стороне широкого распылительного конуса, который усиливается за счет управления объемным потоком газа и конструкции днища поршня.Этот вихрь транспортирует пары топлива от форсунки к искровому промежутку. Основными преимуществами системы с направляющей форсунки являются меньшее смачивание поршня топливом и более оптимальная фазировка сгорания по сравнению с системами с направленной стенкой.

    CFD-моделирование сыграло очень важную роль в оптимизации конструкции камеры, полости поршня и конфигурации форсунок в системах сгорания с послойным зарядом. Абэ и др. (2001) применил CFD-моделирование для исследования процесса образования топливно-воздушной смеси при сгорании с установленным сбоку веерным (щелевым) распылителем форсунки и прямыми впускными отверстиями (рис.7.21). Моделирование помогло понять влияние формы поршня на расслоение и выбросы. Результаты их моделирования показали, что при овальной стенке полости смесь была более концентрированной вокруг свечи зажигания по сравнению со случаем поршня в форме оболочки (таблица VII (между страницами 172 и 173)).

    7.21. Система сгорания с послойным зарядом Toyota с установленным сбоку веерным (щелевым) распылением, поршневой полостью и прямым впускным отверстием в 4-цилиндровом DOHC, 4-клапанном двигателе с диаметром цилиндра и ходом 86 мм и 86 мм (Abe et al. ., 2001).

    Хан и др. (2002 г.) оптимизирована схема распыления вихревой форсунки для уменьшения смачивания поршня при работе с послойным зарядом на основе физического понимания взаимодействия топливной стенки со стенками, полученного с помощью CFD-моделирования. Они исследовали впрыск топлива, смешивание топлива с воздухом и процесс эволюции поля потока, показанные на рис. вихревой инжектор под впускными отверстиями.По результатам CFD-исследования большая часть упавшего топлива прилипла к поверхности стенки. Прилипшее жидкое топливо либо испарялось и вносило вклад в очень богатые смеси у стенки, либо оставалось в виде жидкой фазы во время искры (например, 20–25 ° до ВМТ). Основываясь на своем моделировании и «отпечатке стопы» удара топлива, наблюдаемом в динамометрическом двигателе, они полагали, что смачивание поршня вызывает «пожары лужи», горящие в богатой топливом области в поршневой камере, и, следовательно, является основным источником образования сажи. .С помощью корреляции и моделирования CFD для оптимизированной системы сгорания были предложены новая конструкция поршня и новая форма распыления с увеличенным конусом распыления. Испытание двигателя подтвердило, что новая схема распыления и конструкция поршня производят гораздо меньше сажи, как показано на рис. 7.22.

    7.22. Влияние угла конуса распыления вихревой форсунки на смачивание поршня, предсказанное CFD, и выбросы сажи, измеренные динамометром. Смоделированные условия работы двигателя такие же, как на рис. VIII, за исключением того, что факелы распыления изменены (Han et al., 2002).

    Липперт и др. (2004b) исследовано влияние схемы распыления на экономию топлива и выбросы в режимах с послойным зарядом с помощью экспериментов с двигателем и моделирования CFD. Их испытания на динамометрическом стенде показали, что форсунка с вентиляторным распылением дала такие же или лучшие (более низкие) значения удельного расхода топлива и выбросов, чем форсунки MH (многоканальные), за исключением холостого хода. На холостом ходу у Mh5 были значительно лучшие выбросы углеводородов, а также COV IMEP, который был на 50% ниже, чем у других форсунок.Для понимания этого явления использовалось CFD-моделирование. Результаты моделирования CFD, некоторые из которых показаны на рис. 7.23, показали, что лучшие характеристики Mh5 на холостом ходу могут быть связаны с более плотным распылением внутри чаши, и это также способствовало более широкому диапазону воспламенения на холостом ходу. Благодаря особому распределению массы и импульса от форсунки Мх5 формировалась и поддерживалась гораздо более плотная рециркуляция топливного облака вокруг разрядника. Это привело к тому, что в чаше оказалось больше смеси, что привело к лучшему выбросу углеводородов и большей стабильности горения.Однако форсунка с вентиляторным распылением имела более сильное глобальное проникновение паров, и в результате пары топлива быстро поднимались к головке. Это привело к более высокому пику коэффициента эквивалентности на искровом промежутке, но к более быстрому затуханию. Результатом стал более высокий выброс углеводородов и менее стабильное горение.

    7.23. Сечение (справа) через искровой разрядник при 25° до ВМТ для работы на холостом ходу (650 об/мин, MAP = 80 кПа, SI = 1,4, EOI = 50, EGR = 51%, AF = 32) для Fan1 (слева), Mh4 и инжекторы Mh5 (средние) (Lippert et al., 2004b).

    Айер и др. (2004) исследовал механизм образования послойного заряда в своей системе сжигания с послойным зарядом, управляемой распылением, с помощью CFD-моделирования. Моделирование показало, что на периферии струи образуется вихревая структура из-за вязкого сдвига между высокоскоростными каплями струи и низкоскоростным окружающим газом. Эта вихревая структура обеспечивает подачу воспламеняющейся смеси к свече зажигания. CFD-моделирование также объяснило физику, лежащую в основе влияния относительного положения форсунки и свечи зажигания на пропуски зажигания и стабильность сгорания.Результаты моделирования CFD на Таблице IX (между страницами 172 и 173) показывают, что устранение пропусков зажигания при поднятом положении форсунки происходило благодаря двум основным механизмам. Во-первых, вихрь на периферии струи имеет больше места для образования, прежде чем он упадет на поршень при поднятом положении форсунки, чем при исходном положении форсунки. Таким образом, вовлечение воздуха может развиваться с меньшими помехами от движения поршня. Во-вторых, свеча зажигания имеет лучшее расположение относительно топливного вихря, потому что облако смеси выше вокруг свечи зажигания при поднятом положении форсунки.

    Разработка бензинового двигателя с непосредственным впрыском

    Образец цитирования: Ивамото, Ю., Нома, К., Накаяма, О., Ямаути, Т. и др., «Разработка бензинового двигателя с непосредственным впрыском», Технический документ SAE 970541, 1997 г., https://doi.org /10.4271/970541.
    Скачать Цитата

    Автор(ы): Ю.Ивамото, К. Нома, О. Накаяма, Т. Ямаути, Х. Андо

    Филиал: Мицубиси Моторс Корп.

    Страницы: 19

    Событие: Международный конгресс и выставка

    ISSN: 0148-7191

    Электронный ISSN: 2688-3627

    Также в: Прямой впрыск топлива для бензиновых двигателей-PT-80, SAE 1997 Transactions — Journal of Engines-V106-3

    Mercedes-Benz представляет двигатели с непосредственным впрыском топлива

    Ряд моделей Mercedes-Benz 2012 года оснащен новыми двигателями с непосредственным впрыском топлива.Новый четырехцилиндровый двигатель и двигатель V6 обеспечивают лучшую экономию топлива при увеличении тягового усилия — впечатляющее достижение, учитывая, что увеличение либо мощности, либо экономии топлива обычно снижает другое.

    1,8-литровый четырехцилиндровый двигатель мощностью 201 л.с.

    Родстер SLK нового поколения, новое купе C-Класса и модернизированный седан C-Класса доступны с 1,8-литровым рядным четырехцилиндровым двигателем (201 л.с., 229 фунт-фут крутящего момента). с непосредственным впрыском топлива и турбокомпрессором.Разработанный с использованием новейшей технологии с четырьмя клапанами на цилиндр и двойным верхним распределительным валом, новый четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом также имеет два внутренних уравновешивающих вала, обеспечивающих плавность хода, как у шестицилиндрового двигателя.

    302 л.с., 3,5-литровый V6

    Спортивные внедорожники M-класса и R-класса нового поколения, линии C- и E-класса и новый родстер SLK могут быть оснащены 3,5-литровым двигателем V6 мощностью 302 л.с. крутящего момента. Оснащенный многоискровым зажиганием, а также непосредственным впрыском, двигатель собран в новом блоке с углами цилиндров 60 градусов, так что балансирный вал не нужен для плавной работы.

    Предыдущий двигатель V6 имел угол наклона цилиндров 90 градусов, поэтому его можно было производить на том же модульном заводе, что и двигатели V8 компании. Как и у предшественника, новый двигатель имеет алюминиевые головки цилиндров, поршни и блок цилиндров (с литыми цилиндрами из силитека), а также коленчатый вал, соединительные пути и клапаны из специальной кованой стали.

    Некоторый фон для прямого впрыска

    В то время как большинство обычных двигателей по-прежнему используют непрямой впрыск топлива, первым в мире бензиновым двигателем с непосредственным впрыском был легендарный Mercedes-Benz 300SL Gullwing 1954 года.С тех пор компания впервые применила непосредственный впрыск для нескольких высокоэффективных европейских моделей, включая модель CLS350 CGI 2006 года, оснащенную первым в мире бензиновым двигателем с пьезоэлектрическим непосредственным впрыском и системой сгорания с распылением. Этот усовершенствованный двигатель добился экономии топлива на 10 процентов по сравнению с обычным двигателем V6 с распределенным впрыском.

    Новая система прямого впрыска

    Топливная система новых четырехцилиндровых двигателей и двигателей V6 представляет собой третье поколение современных систем непосредственного впрыска бензина Mercedes-Benz.Электронные топливные форсунки, впервые использованные в дизельных двигателях Mercedes-Benz, впрыскивают бензин непосредственно в камеры сгорания.

    Кроме того, в новом V6 используется ведущая в отрасли технология электроники, которая включает в себя пьезокерамический кристаллический элемент в каждой топливной форсунке. Пьезокристалл мгновенно меняет форму при подаче электрического тока, что позволяет проектировать очень чувствительные и точные системы впрыска, включая возможность программирования нескольких небольших впрысков при каждом ходе поршня.Это особенно впечатляет, если учесть, что на холостом ходу двигатели совершают около 20 тактов в секунду, а на высоких скоростях — около 200 тактов в секунду.

    Первый впрыск впрыскивается в камеру сгорания, когда поршень опускается на такте впуска. В зависимости от скорости, нагрузки и температурных условий во время хода сжатия вверх перед воспламенением происходит еще один или два впрыска, образуя расслоенную смесь.

    Четвертый впрыск может стабилизировать горение, если это необходимо.Среди прочего, этот передовой процесс сгорания с распылением демонстрирует потенциал двигателя внутреннего сгорания для дальнейшего развития и усовершенствования. Давление в системе прямого электронного впрыска аналогично системам механического впрыска – до 2840 фунтов на квадратный дюйм.

    Обтекаемый кулачковый цепной привод

    Новая система кулачкового цепного привода на V6 позволяет уменьшить высоту и ширину гидравлических регуляторов фаз газораспределения более чем на полдюйма. В то же время они теперь на 35 процентов быстрее и могут изменять фазы газораспределения в более широком диапазоне 40 градусов коленчатого вала.Коленчатый вал приводит в движение промежуточный вал, а промежуточный вал, в свою очередь, приводит в движение две короткие цепи — по одной на каждый ряд цилиндров, — которые обвивают ведущие звездочки впускного и выпускного распределительных валов.

    Новый цепной привод обеспечивает меньшее натяжение и меньшую динамику цепи, что еще больше снижает трение и снижает уровень шума. Четвертая цепь приводит в действие новый масляный насос пластинчатого типа с переменным регулированием в нижней части двигателя. При низких оборотах двигателя и нагрузке масляный насос создает давление масла только около 28 фунтов на квадратный дюйм (или два бара), а форсунки, распыляющие охлаждающее масло на поршни, отключены.По мере увеличения оборотов двигателя и нагрузки давление масла повышается, и включаются масляные форсунки. Таким образом, меньше энергии используется, когда требуется меньше охлаждения и смазки.

    Multi-Spark Работает с Multi-Squirt

    Работая вместе с непосредственным впрыском, система быстрого многоискрового зажигания на V6 начинает сгорание с первой искры, но имеет возможность перезарядки и подачи до трех дополнительных искр в течение одной миллисекунды, создавая газовую плазму с более широким расширением, чем обычное зажигание.

    Интервал времени между искрами регулируется, поэтому продолжительность сгорания можно фактически контролировать, что приводит к повышению экономии топлива на два процента и в целом на четыре процента в сочетании с непосредственным впрыском топлива.

    Трехфазная система охлаждения с низкой нагрузкой

    В новом двигателе значительно доработана даже система охлаждения, начиная с двухступенчатого контура потока через головку блока цилиндров. Этот улучшенный поток охлаждающей жидкости приводит к лучшему отводу тепла, несмотря на более низкое давление охлаждающей жидкости, поэтому водяной насос потребляет меньше мощности двигателя.

    Трехфазная система охлаждения помогает двигателю очень быстро прогреваться. При первом запуске двигателя охлаждающая жидкость не циркулирует. Затем, когда двигатель прогревается, охлаждающая жидкость начинает циркулировать внутри двигателя, но не через радиатор. Только когда температура охлаждающей жидкости достигает 221 градуса по Фаренгейту (или 189 градусов по Фаренгейту при высокой нагрузке), охлаждающая жидкость также циркулирует через радиатор. Циркуляция охлаждающей жидкости через систему отопления салона автомобиля регулируется отдельно.

    Кремний-алюминиевые гильзы цилиндров с низким коэффициентом трения

    Mercedes-Benz стал первым автопроизводителем, применившим инновационные литые кремний-алюминиевые гильзы цилиндров с поверхностью с низким коэффициентом трения, что позволяет снизить натяжение пружин поршневых колец на 50 процентов.Выгода от снижения внутреннего трения означает как экономию топлива, так и увеличение мощности.

    Эта технология втулки также обеспечивает исключительную жесткость блока при минимальном весе. Втулки более чем на фунт легче обычных железных втулок, в результате чего компоненты получаются очень легкими.

    Строительные блоки

    Сборка нового двигателя Mercedes-Benz V6 подчеркивает его эффективную конструкцию. Чрезвычайно жесткий коленчатый вал из кованой стали закреплен болтами в алюминиевом блоке, отлитом под давлением, а алюминиевый масляный поддон также способствует жесткости блока.Алюминиевые поршни устанавливаются на шатуны, а затем вставляются в силиконо-алюминиевые втулки, являющиеся неотъемлемой частью блока цилиндров.

    Шатуны должны быть изготовлены из двух частей для сборки на коленчатом валу, а в двигателях Mercedes используются полые стержни из кованой стали, которые сначала изготавливаются как единое целое, а затем гидравлически «раскалываются» вместо того, чтобы подвергаться машинной резке и повторной шлифовке. Неравномерный излом обеспечивает очень прочную и долговечную посадку даже при высоких оборотах двигателя и сокращает производственный процесс, поскольку нет необходимости в повторной шлифовке.

    Две головки блока цилиндров крепятся болтами к блоку, и в каждой головке установлены сдвоенные распределительные валы с цепями кулачкового привода, обвивающими звездочки впускного и выпускного распределительных валов. Выхлопной трубопровод с двойными стенками используется для поддержания как можно более горячего выхлопного воздуха, ведущего к каталитическому нейтрализатору под каждым рядом цилиндров.

    GDI: бензиновые двигатели с непосредственным впрыском

    Бензиновый непосредственный впрыск = больше мощности, выше эффективность!

    Хотя верно то, что двигатели с непосредственным впрыском (GDI) развивают большую мощность и производят меньше выбросов, также верно и то, что существуют некоторые проблемы с техническим обслуживанием, которые мешали их конструкции на протяжении многих лет.

    Эволюция от карбюратора к системе впрыска топлива (которая была изобретена в 1920-х годах) продолжалась до 1980-х годов, когда практически все новые бензиновые автомобили и легкие грузовики были оснащены системой впрыска топлива. Переход на впрыск топлива повысил эффективность использования топлива, снизил выбросы и повысил надежность. Вместо того, чтобы двигатель втягивал топливо, система подавала точное количество бензина в момент такта впуска.

    Системы впрыска топлива могут быть склонны к засорению форсунок, что привело к улучшению присадок к бензину и обслуживанию, предназначенных для «очистки» форсунок и системы впуска топлива.Мы рекомендуем обслуживание Air Induction в качестве планового технического обслуживания каждые 30 000 миль или два года или, возможно, раньше, если это необходимо для восстановления производительности многих автомобилей.

    Преобладающая система впрыска топлива называется «впрыск топлива во впускной канал», поскольку топливо впрыскивается над клапанами. Это позволяет поддерживать клапаны в чистоте и не допускать образования нагара. В отсутствие этого очищающего действия углерод, побочный продукт естественного сгорания, может накапливаться до такой степени, что вызывает проблемы с производительностью и даже значительный ущерб.Продолжайте читать, чтобы узнать о недавнем реальном примере из нашей ремонтной мастерской.

    За последние несколько лет бензиновые двигатели с непосредственным впрыском стали более распространенными, поскольку производители работают над соблюдением корпоративных стандартов средней экономии топлива (CAFE), установленных федеральным правительством.

    Двигатели GDI подают точное количество бензина под высоким давлением непосредственно в цилиндр непосредственно перед искрой зажигания. Этот тип впрыска топлива более эффективен и производит меньше выбросов, но, поскольку ничто не обеспечивает 100% сгорание, будут присутствовать некоторые побочные продукты, позволяющие накапливать углерод.

    Моющие присадки и традиционные услуги по техническому обслуживанию впрыска топлива снижают эффективность этих двигателей, потому что очень мало этих химикатов попадает на поверхности, где накапливается углерод.

    Одна из проблем, связанных с углеродом, заключается в том, что он может препятствовать правильной посадке клапанов, создавая эффект, очень похожий на эффект резака. На фотографии, прикрепленной к этому сообщению в блоге, показаны такие повреждения. Отсутствующий «кусок» показанного клапана не был отломан; оно было сожжено.Очевидно, у автомобиля было множество симптомов: один цилиндр не мог удерживать компрессию.

    Как предотвратить или контролировать образование нагара в двигателях GDI? Профилактическое обслуживание, включая новую услугу, разработанную специально для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском.

    Своевременная замена масла важна, потому что, помимо обеспечения смазки, моторные масла содержат присадки, предназначенные для «очищения» и удерживания загрязняющих веществ во взвешенном состоянии, чтобы они могли задерживаться фильтром.Эти добавки имеют ограниченный срок службы, как и емкость фильтра.

    Служба впуска топлива/воздуха GDI в Haglin Automotive использует запатентованные химикаты и оборудование, доступные только в квалифицированных ремонтных мастерских. Процесс зависит от квалифицированного специалиста, реализующего строгий процесс. Хотя это недешево, преимущества значительны: улучшенная производительность, более низкие выбросы и снижение содержания углерода в камере сгорания, и это лишь некоторые из них.

    Один из крупных производителей разработал специальную машину, очень похожую на пескоструйную машину, которая использует дробленую скорлупу грецкого ореха под давлением для продувки или удаления скоплений углерода. Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.