Принцип работы инжекторного двигателя автомобиля, сравнение с карбюраторным

У этого поста — 1 комментарий.

Содержание статьи:

• Принцип работы инжектора.
• Сравнение с карбюратором.

Современный ритм движения и растущие потребности в комфортном управление автомобилем на передовой рубеж вывели инжекторный (впрысковый) тип двигателя. Он практически вытеснил устаревшую систему карбюраторов. Инжекторный двигатель кардинальным образом улучшил не просто эксплуатационные качества автомобиля, но и изменил показатели мощности (расход топлива, динамику в отношении разгона, экологические характеристики).

Инжекторный двигатель – это двигатель, имеющий инжекторную подачу топлива. Система подобного типа полностью заменила карбюраторную систему и предназначена для всех современных двигателей, использующих бензин.

Инжекторный двигатель – принципы работы.

В сравнении с карбюраторным двигателем, было выявлено, что двигатель с инжектором способен продолжительное время поддерживать высочайшие экологические стандарты, причем без дополнительных ручных регулировок. Это стало возможно лишь из-за самонастройки кислородного датчика по поступающим к нему данным.

И все же, постараемся четко себе представить, как работает инжекторный двигатель. В двигатель инжекторного типа подача топливо в воздушный поток осуществляется с помощью специальных форсунок. Они могут располагаться на выпускном коллекторе, и в этом случае речь идет о системе «Моновпрыск». Если форсунки расположены либо непосредственно во впускном коллекторе каждого цилиндра либо неподалеку от него, принято вести речь о системе «распределенного впрыска». Синонимом этого названия стало «многоточечный коллекторный впрыск». Третий вариант, когда форсунки находятся в головке цилиндров. При подобном расположении впрыск происходит напрямую в камеру сгорания, соответственно система называется « прямой впрыск».

Подача топлива к форсункам в обязательном порядке осуществляется только под давлением. Бортовой компьютер автомобиля в определенный момент времени подает импульс тока, который служит сигналом для открытия форсунок. Объем впрыснутого тока определяет длительность импульса. В свою очередь параметры для длительности подачи тока берутся из данных, поступающих с датчиков, которые и отвечают за контроль над параметрами двигателя. К основным параметрам можно отнести температуру и обороты двигателя, информация о разрежении в задроссельном пространстве и об угле под которым открыта дроссельная заслонка. Не стоит забывать и о контроле над расходом воздуха.

Вот что получает автомобиль, если на нем установлен инжекторный двигатель (сравнение ведется с карбюратором).

1. Осуществляется точная дозировка топлива. Как следствие, расход топлива более экономный, что в свою очередь приводит к снижению токсичности у выхлопных газов.

2. Мощность двигателя возрастает в среднем на 7-10%. Это происходит из-за улучшения наполнения цилиндров. К тому же устанавливается оптимальный угол опережения зажигания, что полностью соответствует рабочему движению двигателя.

3. Динамические свойства автомобиля значительно улучшаются. Вкратце это выглядит так. Система впрыска практически моментально реагирует на малейшие изменения в нагрузке и корректирует параметры топливно–воздушной массы.

4. Автомобиль с легкостью заводится при любых погодных условиях.

Другие похожие статьи:

принцип работы, плюсы и минусы

Содержание

• 1 История
• 2 Устройство
• 3 Принцип работы
• 4 Режимы работы
• 5 Преимущества и недостатки
• 6 Типы инжекторной системы

Современный автомобильный мир ушел на несколько шагов вперед. И это не удивительно, ведь только так можно оставаться на плаву и получать хорошую прибыль. Особенно это касается силовых установок, которые устанавливаются на автомобили. Вы наверняка слышали такое словосочетание, как инжекторный двигатель. По сути, это всем известный карбюратор, только немного видоизмененный.

В нем также происходит процесс сгорания топлива и выделение мощности. Единственное отличие инжектора заключается в новой инжекторной системе подачи топливовоздушной смеси.

История

Многие знают, что первая система по образованию топливовоздушной смеси называлась карбюратор.

Она позволяет подавать топливо непосредственно в каждый цилиндр автомобиля и приводить его в движение. Что касается расположения, то изначально карбюратор устанавливался перед впускным коллектором и готовил качественную смесь.

С некоторым временем потребности современных водителей и конструкторов возросли в несколько раз. Из-за этого система не могла выдавать того желаемого результата, который хотели видеть все. Особенно это касается кораблестроения и самолетостроения. Дело в том, что в этих отраслях нужна огромная мощность и высокий КПД.

В результате этого конструкторы придумали совершенно новую систему, которая немного походила на дизельный двигатель, но имела стандартные свечи зажигания. Все это произошло в начале 40-х годов, именно в это время были сконструированы первые инжекторные двигатели.

Данный скачок позволил получить желаемый результат по мощности, но немного не подходил под экологическую безопасность. В результате, разработки пришлось на время прекратить до начала 70-х годов. Именно в это время американские конструкторы решили возродить подачу топлива непосредственно в цилиндры двигателя и сделать более усовершенствованную систему.

Устройство

В современных инжекторных двигателях топливо подается не самотеком, а при помощи небольшой системы, под названием форсунка.

Ее работа основана на считывании всевозможных датчиков, которые располагаются в двигателе. Благодаря этому топливовоздушная смесь дозируется небольшими порциями и подается именно в тот момент, когда это необходимо.

Что касается самого управления, то все держится на простом блоке управления, так называемом компьютере. Именно он и раздает небольшие команды каждой форсунке.

Инжекторная система имеет следующие компоненты:

1. Топливная форсунка;
2. Топливная рампа;
3. Насос;
4. Сам блок управления;
5. И небольшая система датчиков.

Подробнее о каждом компоненте:

• Топливная форсунка является основным компонентом, который и называют инжектором. Она позволяет своевременно подавать топливо и распылять его непосредственно в каждый цилиндр. В основе форсунки лежит простой корпус и электромагнитный клапан, который и осуществляет процесс открытия и закрытия форсунки. Что касается самого распыления, то оно происходит через специальное отверстие, управляемое клапаном.
• Топливную рампу можно найти в любом современном инжекторном двигателе. Ее главное предназначение состоит в подводе топлива ко всем форсункам. Если говорить просто, то она соединяет все форсунки в единое целое.
• Что касается топливного насоса, то он просто подает топливовоздушную смесь под давлением, сравнимую с давлением в несколько атмосфер. Без него бы топливо подавалось просто самотеком, как и в карбюраторном двигателе.
• Мозгом системы является блок управления, который и отдает команды всем форсункам. По сути, это небольшой микроконтроллер, соединенный с большим количеством датчиков, форсунками, топливным насосом, системой зажигания, регулятором холостого хода и другими системами. Его главная задача состоит в сборе всей информации по состоянию двигателя и распределении топлива.
• Датчики отвечают за измерение основных параметров силовой установки в реальном времени. В основном это расход воздуха, расположение коленвала, образование детонации в цилиндрах, температура, скорость транспортного средства и другое. Также можно встретить датчики, которые определяют включен ли кондиционер, ровная ли дорога и как располагается распределительный вал.

Принцип работы

1. В силовом агрегате топливная смесь подготавливается вне камеры сгорания при помощи специального устройства. В результате движения поршня вниз определенное количество топлива всасывается в камеру сгорания.
2. Далее идет основной процесс, так называемый рабочий ход. В это время происходит сжимание топлива и поджигание при помощи искры.
3. В итоге все топливо сгорает и выделяется огромное количество тепла, которое идет на мощность инжекторного двигателя.
4. В конце такта поршень движется вверх и открывается выпускной клапан, который и выводит отработавшие газы. Далее приоткрывается впускной клапан, и новая порция топлива поступает в цилиндр.

Данный процесс происходит в течение долгого времени, пока двигатель работает. Специалисты называют такой газообмен четырехтактным. То есть все это происходит за четыре такта:

1. Впуск;
2. Сжатие;
3. Сгорание;
4. Выпуск.

Чтобы совершить один такой цикл требуется два оборота коленвала. Чтобы потери мощности были минимальны, конструкторы придумали многоцилиндровые системы. Они позволяют выдавать огромное количество тепла и мощности.

В современном мире большую популярность получил четырехтактный инжекторный двигатель, что неудивительно. Дело в том, что он отличается не только техническими характеристиками, но и самими габаритами. В основе данной системы лежит порядок работы цилиндров.

Режимы работы

Сейчас можно встретить восемь режимов работы силового агрегата:

1. При холодном пуске топливная смесь очень сильно обедняется. Это случается из-за того, что топливо очень плохо смешивается с воздухом. В результате не происходит того испарения, которое нужно. Такой способ работы двигателя очень сильно вредит деталям. То есть большое количество топлива оседает на стенках цилиндра и выпускных труб;
2. Если вы заводите авто при низкой температуре, то на начальном этапе требуется очень обогащенная смесь. Для этого нужно подавать большее количество топлива, пока температура в камере сгорания не повысится до нужного значения;
3. После пуска идет процесс прогрева инжекторного двигателя. Вы знаете, что во время пуска в мороз смесь очень бедная, образуется некая топливная пленка в выпускной трубе. Она исчезает только после достижения очень высокой температуры. В связи с этим топливную смесь нужно очень сильно обогащать;
4. При частичной нагрузке необходимо поддерживать определенный состав топливовоздушной смеси. Если двигатель инжекторный не оснащен нейтрализатором, то обогащенность должна быть в пределах 1,05 – 1,2;
5. При полной нагрузке дроссельная заслонка полностью открыта. Поступает большое количество воздуха, что очень хорошо. В этом режиме достигается максимальная мощность и крутящий момент;
6. Во время ускорения заслона то открывается, то закрывается. В результате этого смесь кратковременно обедняется и происходит ограничение подачи топлива. Для предотвращения такого явления обогащение должно быть меньше 1;
7. В холостом режиме происходит замедление, автомобиль двигается по инерции. В этом случае подача топлива полностью перекрывается;
8. Если происходит увеличение высоты, то плотность воздуха уменьшается. Из этого следует, что двигаться в горах очень сложно, топливная смесь будет очень обогащена. Это может привести к трудному пуску силового агрегата и увеличению расхода топлива.

Преимущества и недостатки

Инжектор получил огромную популярность в современном мире. Это обусловлено следующими плюсами:

1. Режим работы меняется автоматически, без использования человеческого фактора;
2. Полностью отсутствует необходимость в ручной настройке;
3. Двигатель очень экономичный;
4. Полностью соответствует всем экологическим нормам;
5. Очень легко запускать в любую погоду, нет потери мощности.

Кончено, без недостатков никуда. О них тоже стоит рассказать:

1. Довольно высокая стоимость и обслуживание;
2. Многие детали непригодны к ремонту. То есть их придется полностью выкидывать и менять на новые;
3. Производить ремонт и обслуживание в домашних условиях практически невозможно. Для этого требуется специальное оборудование и опыт;
4. Двигатель очень зависим от напряжения сети.

Типы инжекторной системы

Сейчас можно встретить три типа:

1. Одноточечный впрыск;
2. Многоточечный впрыск;
3. Непосредственный впрыск.

Первый является самым простым и очень распространённым. Он не очень сильно начинен электроникой, что приводит к меньшему эффекту. Большим недостатком такой системы является то, что некая часть топлива теряется во время впрыска. То есть топливная смесь подается через форсунку во впускной коллектор, где происходит распределение по цилиндрам.

Следом идет многоточечный впрыск, который позволяет подавать топливо индивидуально в каждый цилиндр. Благодаря этому у вас не будет возникать вопрос: нужно ли прогревать инжекторный двигатель. Что касается самого распределения, то он мощнее и экономичнее. По многочисленным тестам можно увидеть, что мощность увеличивается на 7 процентов. К основным преимуществам можно отнести автоматическую настройку подачи топлива и впрыскивание вблизи клапана.

Непосредственный впрыск используется во многих современных автомобилях. Его особенность состоит в том, что подача топлива происходит непосредственно в каждый цилиндр. Ни одной капли смеси не будет расходоваться впустую. Если у вас возникает вопрос надо ли прогревать двигатель, то ответ очень простой. Это зависит от самого производителя и его рекомендаций. Некоторые рекомендуют прогревать силовой агрегат не очень долго, чтобы не навредить всем деталям. Каждый должен сам ответить на вопрос, надо ли ему прогревать двигатель, изучив рекомендации к своему авто.

Автор статьи:

Николаев Сергей

Автомеханик

Читать автора

Оценка статьи:

↑ 1 ↓

Поделиться с друзьями:

Что такое EFI? Понимание преимуществ электронного впрыска топлива

Что такое EFI? Короткий ответ — электронный впрыск топлива. Но вы, вероятно, пришли сюда не только для того, чтобы выяснить, что означает эта аббревиатура. Итак, давайте более подробно рассмотрим, что это такое и почему EFI важен для небольших двигателей, которые вы найдете на генераторах, косилках и другом оборудовании.

Содержание

• Что такое EFI?
• Каковы преимущества EFI?
  • Легкий запуск
  • Автоматическая регулировка высоты
  • Более стабильная мощность
  • Лучшая топливная экономичность
  • Меньше выбросов
  • Меньше обслуживания
• Каковы недостатки EFI?

Что такое EFI?

Электронный впрыск топлива заменяет карбюратор, который смешивает воздух и топливо. EFI делает именно то, на что это похоже. Он впрыскивает топливо непосредственно в коллектор или цилиндр двигателя с помощью электронного управления. В то время как автомобильная промышленность пользуется этой технологией на протяжении десятилетий, она не так распространена в двигателях меньшего размера.

Каковы преимущества EFI?

Легкий запуск

Сколько раз вы запускаете генератор, сначала регулируя дроссельную заслонку?

С электронным впрыском топлива об этом можно не беспокоиться. Он работает как для горячего, так и для холодного пуска, устраняя одну из основных проблем, связанных с использованием небольших двигателей.

Автоматическая регулировка высоты

По мере того, как вы перемещаетесь с высоты 100 футов здесь, в Центральной Флориде, на высоту более мили в Скалистых горах, вам необходимо отрегулировать топливно-воздушную смесь, чтобы двигатель работал хорошо. EFI делает это автоматически с помощью своего электронного управления.

Более постоянная мощность

Благодаря электронному управлению, которое предлагает EFI, двигатель вашего генератора постоянно работает с наиболее выгодными настройками дроссельной заслонки и воздушной смеси. Когда всю работу выполняет электроника, вам никогда не придется задумываться, все ли у вас правильно настроено. Вы получите постоянную мощность и пиковые уровни мощности, где они должны быть, без каких-либо догадок.

Лучшая топливная экономичность

Электронный впрыск топлива повышает топливную экономичность вашего двигателя. Здесь нередко можно увидеть заявления об улучшении на 25%. Это хорошо на двух уровнях. Во-первых, вы тратите меньше денег на бензин, а это очень важно для профессионалов, которые изо дня в день полагаются на генератор.

Второе преимущество заключается в том, что вам придется реже заправлять бак, когда вы просите генератор увеличить мощность. Это может сэкономить вам лишь одну-две поездки в течение дня, но вы оцените снижение производительности труда.

Меньше выбросов

Поскольку двигатели EFI подают воздух и топливо с большей точностью, чем карбюраторные двигатели, они, как правило, производят меньше выбросов, что соответствует повышению эффективности использования топлива. Распыление топлива также способствует более полному сжиганию топлива.

Меньше техобслуживания

Вопрос: какое техническое обслуживание вы чаще всего выполняете на своем генераторе?

Если вы являетесь нерегулярным пользователем, скорее всего, ваш генератор попадет в магазин для чистки или замены карбюратора чаще, чем что-либо еще. Для профессионалов, которые чаще полагаются на генератор, это, скорее всего, замена масла, замена свечей зажигания и очистка фильтров (все это легко сделать самостоятельно). Независимо от того, в какой лодке вы находитесь, вам не нужно обслуживать карбюратор.

Система EFI лучше справляется с предотвращением загустевания топлива. Поскольку процесс впрыска распыляет топливо, оно сгорает более полно, не оставляя остаточного топлива, как это делает карбюратор.

Каковы недостатки EFI?

Основное отличие, которое вы заметите с самого начала, заключается в том, что EFI является более дорогостоящей системой, чем карбюраторный двигатель. Если ваш бюджет позволяет вам выбирать между ними, преимущества того стоят в моей книге.

В дальнейшем стоимость ремонта может увеличиться. Электронный впрыск топлива является более сложной системой. Когда с ним что-то пойдет не так, скорее всего, это будет более дорогой ремонт.

Особая благодарность Джиму Кроссу из коммерческого подразделения Briggs and Stratton за понимание этой статьи. Ознакомьтесь с их двигателями Vanguard, чтобы узнать, что компания делает в отношении технологии малых двигателей.

Основные сведения о двигателях с непосредственным и распределенным впрыском — техническое обслуживание

Совершенно новые 6,6-литровые газовые двигатели для Chevrolet Silverado HD оснащены технологией прямого впрыска.

Фото: General Motors

Двигатели грузовиков немного изменились с тех пор, как первые автомобили появились на дорогах, но основная предпосылка для бензиновых двигателей осталась прежней: чтобы заставить их работать, нужны топливо, кислород и искра. На базовом уровне топливо доставляется путем впрыскивания его в камеру сгорания двигателя посредством расчетного выброса мелкодисперсной струи.

Первоначально способ смешивания топлива с воздухом заключался в использовании карбюратора, запатентованного в 1872 году. С учетом обновленных потребностей в каталитических нейтрализаторах карбюраторы перестали быть эффективными. Сегодня мы используем впрыск топлива, и есть два основных способа сделать эту смесь в двигателе внутреннего сгорания – непосредственный впрыск или впрыск через порт.

Что такое непосредственный впрыск? Двигатели с непосредственным впрыском использовались в истребителях во время Второй мировой войны уже довольно давно. Это способ подачи топлива, при котором топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания.

«В двигателе с непосредственным впрыском топливо распыляется под экстремальным давлением, используемым для его впрыска — до 2200 фунтов на квадратный дюйм (psi) на совершенно новых 6,6-литровых бензиновых двигателях V-8, предлагаемых на Chevrolet Silverado 2020 года. HD», — пояснил Майк Коциба, помощник главного инженера по двигателям Small Block в General Motors.

Распределительный впрыск топлива используется с 1980-х годов и означает, что топливо подается в двигатель непосредственно во впускной коллектор или головку блока цилиндров. Топливо распыляется на клапан, который затем использует тепло от клапана для дальнейшего распыления топлива.

«Обе системы направлены на распыление топлива для более эффективного сгорания топлива. Разница заключается в том, как они распыляют топливо: прямой впрыск использует очень высокое давление и распыляется непосредственно в область свечи зажигания для воспламенения. Впрыск топлива через порт использует тепло от клапанов для распыления топлива перед попаданием в цилиндр, когда клапан открывается», — сказал Коциба.

Наиболее значительным преимуществом прямого впрыска является впрыск более холодной воздушно-газовой смеси в цилиндр. Это снижение тепла имеет два преимущества.

«Во-первых, он обеспечивает более высокую степень сжатия, что обеспечивает более высокую производительность и эффективность. Во-вторых, он обеспечивает лучшую работу двигателя при холодном пуске, что особенно важно в холодном северном климате», — отметил Кочиба.

Самым большим преимуществом системы впрыска топлива во впускной коллектор является естественная очистка клапанов при каждом распылении топлива.

«Для двигателей с непосредственным впрыском мы разработали сложные системы для предотвращения отложений на клапанах, включая систему принудительной вентиляции картера, которая помогает предотвратить отложение масла на клапанах», — добавил он.