Типы впрыска топлива бензиновых двигателей: Системы впрыска бензиновых двигателей

Содержание

Система впрыска топлива бензиновых двигателей

Рад вновь приветствовать вас, дорогие друзья! Проясним в сознании что такое комбинированная система впрыска топлива бензиновых двигателей.

Считается, что наиболее прогрессивным типом впрыска у бензиновых двигателей на сегодняшний день является непосредственный.

В целом, конечно же, так и есть – моторы, оборудованные подобной системой, отличаются хорошей экономией и завидными эксплуатационными характеристиками.

Но экологи считают иначе. Оказывается, при определённых режимах работы силовые агрегаты с непосредственной инжекцией горючего гадят в атмосферу излишне много, особенно высок уровень выбросов твёрдых частиц, сажи.

Из-за этого мотористам пришлось искать новые пути повышения экологичности, и они их нашли. Так вот появилась на свет система впрыска топлива бензиновых двигателей

На поводу у экологов

Авторами данной разработки стали инженеры концерна Volkswagen. По сути, они не изобрели ничего нового, а просто объединили в одном двигателе распределённый и непосредственный впрыск.

Получился этакий Франкенштейн, имеющий форсунки и во впускном коллекторе, и в самих цилиндрах, попеременно использующий то одни, то другие.

Что это нам дало? Во-первых, экологичность — моторы с комбинированной системой инжекции полностью соответствуют нормам Евро-6. Во-вторых, ещё немного понизилась прожорливость силовых агрегатов, так как топливо сгорает более рационально.

На первый взгляд, всё довольно просто, но за незатейливым названием скрывается довольно сложная система, поэтому давайте немного детальнее изучим её составляющие и принцип работы.

Система впрыска топлива бензиновых двигателей: слаженный симбиоз технологий

Итак, как мы уже сказали комбинированная система впрыска топлива бензиновых двигателей – это симбиоз распределённого и непосредственного впрыска, поэтому в её составе можно найти элементы от обеих технологий, а именно:

топливную рампу высокого давления со своими форсунками;
топливную рампу низкого давления с форсунками;
топливный насос высокого давления (ТНВД);
электронный блок управления (ЭБУ).

В общих чертах работает всё следующим образом. Как и всегда, руководит процессом подачи топлива и активации той или иной подсистемы форсунок электронный блок управления двигателем.

В его функции входит не только правильно определить момент смены режима работы силового агрегата, но и рассчитать дозировку топлива, подходящий состав смеси и время инжекции.

Делает выводы о происходящем ЭБУ на основе алгоритмов, заложенных в его память, а также анализируя информацию, поступающую от многочисленных датчиков.

Также стоит отметить, что ТНВД запитывает одновременно и контур форсунок непосредственного впрыска, которому требуется высокое давление вплоть до 20 МПа, и контур распределённого впрыска, где напор бензина в разы меньше.

Теперь о том, в каких случая включаются те или иные форсунки. Инженеры концерна Volkswagen решили, что оптимальные показатели экологичности и эффективности у элементов, работающих по технологии непосредственной инжекции, будут при запуске и прогреве мотора, а также в моменты максимальной нагрузки на двигатель — когда Вы нажали педаль «газа» в пол.

Причём и тут возможны различные варианты работы системы. Так, к примеру, при холодном агрегате обеспечивается один впрыск за цикл (два оборота коленвала) в каждый цилиндр и происходит это на такте впуска, а при полной мощности система делает уже два впрыска — один на впуске, второй на сжатии.

Когда мотор не сильно нагружен, а это, как правило, относится к неспешной езде в городе, лучше использовать распределённую систему.

В этом режиме форсунки в цилиндрах также периодически включаются, но исключительно в профилактических целях – чтобы их сопла не засорялись продуктами горения.

Заключение

В заключение хотелось бы сказать, что Вы можете встретить комбинированную технологию впрыска на машинах марки Audi, которая находится под крылом концерна Volkswagen. В основном обладателями этой системы стали моторы TFSI объёмом 1,8 и 2 литра.

Ну что ж, дорогие друзья, пришло время подвести черту в сегодняшней беседе. А Вы, в свою очередь, не забывайте подписываться на наш блог, и тогда точно не пропустите полезный и интересный материал об устройстве и строении автомобилей.

Удачи на дорогах и в жизни!

Системы впрыска топлива бензиновых двигателей. Электронный впрыск топлива

На сегодняшний день системы впрыска активно применяются на бензиновых и дизельных ДВС. Стоит отметить, что для каждой вариации мотора подобная система будет в существенной мере отличаться. Об этом далее в статье.

Система впрыска, назначение, чем отличается система впрыска бензинового двигателя от системы впрыска дизеля

Основное назначение системы впрыска (другое название — инжекторная система) — обеспечение своевременной подачи горючего в рабочие цилиндры мотора.

В бензиновых моторах процесс впрыска поддерживает образование воздушнотопливной смеси, после чего осуществляется ее воспламенение с помощью искры. В дизельных моторах подача горючего производится под высоким давлением — одна часть горючей смеси соединяется со сжатым воздухом и практически мгновенно самовоспламеняется.

Система впрыска бензина, устройство систем впрыска топлива бензиновых двигателей

Система впрыска топлива — составная часть топливной системы ТС. Основной рабочий орган любой системы впрыска — форсунка. Зависимо от метода образования воздушнотопливной смеси существуют системы непосредственного впрыска, распределенного впрыска и центрального впрыска. Системы распределенного и центрального впрыска — системы предварительного впрыска, то есть впрыск в них осуществляется во впускном коллекторе, не доходя до камеры сгорания.

Системы впрыска бензиновых моторов могут иметь электронное либо механическое управление. Самым совершенным считается электронное управление впрыском, которое обеспечивает существенную экономию горючего и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Впрыск горючего в системе осуществляется импульсно (дискретно) или непрерывно. С точки зрения экономии перспективным считается импульсный впрыск горючего, используемый всеми современными системами.

В моторе система впрыска, как правило, соединена с системой зажигания и создает объединенную систему зажигания и впрыска (к примеру, системы Fenix, Motronic). Система управления мотором обеспечивает согласованную работу систем.

Системы впрыска бензиновых двигателей, типы систем впрыска топлива, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска бензиновых двигателей

На бензиновых моторах применяются такие системы подачи горючего — непосредственный впрыск, комбинированный впрыск, распределенный впрыск (многоточечный), центральный впрыск (моновпрыск).

Центральный впрыск. Подача горючего в данной системе производится посредством топливной форсунки, расположенной во впускном коллекторе. А так как форсунка всего одна, эту систему называют еще моновпрыском.

На сегодняшний день системы центрального впрыска утратили свою актуальность, поэтому они и не предусмотрены в новых моделях авто, однако в некоторых старых ТС их все же можно встретить.

Преимущества моновпрыска — надежность и простота применения. К минусам данной системы можно отнести высокий расход горючего и низкий уровень экологичности мотора. Распределенный впрыск. В системе многоточечного впрыска предусмотрена отдельная подача топлива на каждый цилиндр, который оборудован индивидуальной топливной форсункой. ТВС, при этом, возникает лишь во впускном коллекторе.

На сегодняшний день большинство бензиновых моторов оборудовано системой распределенной подачи горючего. Преимущества подобной системы — оптимальный расход горючего, высокая экологичность, оптимальные потребности к качеству потребляемого горючего.

Непосредственный впрыск. Одна из самых прогрессивных и совершенных систем впрыска. Принцип действия данной системы основывается на прямой (непосредственной) подаче горючего в камеру сгорания.

Система непосредственной подачи горючего дает возможность получать качественный состав топлива на всех этапах эксплуатации мотора, чтобы улучшить процесс сгорания ТВС, увеличить рабочую мощность мотора и снизить уровень отработанных газов.

Недостатки данной системы впрыска — довольно сложная конструкция и большие требования к качеству горючего.

Комбинированный впрыск. В системе данного типа объединяются две системы — распределенный и непосредственный впрыск. Как правило, она применяется, чтобы уменьшить выбросы токсичных компонентов и отработанных газов, с помощью чего можно достигнуть высоких показателей экологичности мотора.

Системы впрыска дизельных двигателей, виды систем, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска дизельного топлива

На современных дизельных моторах используются следующие системы впрыска — система Common Rail, система насос-форсунки, система с распределительным или рядным топливным насосом высокого давления (ТНВД).

Самыми востребованными и прогрессивными считаются насос-форсунки и Common Rail. ТНВД — центральный компонент любой топливной системы дизельного мотора.
Подача топливной смеси в дизельных моторах может производиться в предварительную камеру или прямо в камеру сгорания.

В настоящее время отдается предпочтение системе непосредственного впрыска, отличающейся повышенным уровнем шума и менее плавной работой мотора в сравнении с подачей в предварительную камеру, однако при этом обеспечивается более важный показатель — экономичность.

Система насос-форсунки. Данная система используется для подачи, а также впрыска горючей смеси под большим давлением насос-форсунками. Ключевая особенность данной системы — в одном устройстве объединены две функции — впрыск и создание давления.

Конструктивный недостаток данной системы — насос оборудован постоянным приводом от распределительного вала мотора (не отключаемый), который способен привести к быстрому износу системы. В результате этого изготовители все чаще отдают предпочтение системам Common Rail.

Аккумуляторный впрыск (Common Rail). Более совершенная конструкция подачи горючей смеси для множества дизельных моторов. В такой системе горючее подается от рампы к топливным форсункам, которая еще называется аккумулятором высокого давления, в результате чего у системы образовалось еще одно название — аккумуляторный впрыск.

Система Common Rail предусматривает проведение следующих этапов впрыска — предварительного, главного и дополнительного. Это дает возможность уменьшить вибрации и шум мотора, сделать процедуру самовоспламенения горючего более эффективной, уменьшить вредные выбросы.

Выводы

Чтобы управлять системами впрыска на дизелях предусматривается наличие электронных и механических устройств. Механические системы дают возможность контролировать рабочее давление, момент и объем впрыска горючего. В электронных системах предусмотрено более эффективное управление дизельными моторами в целом.

С непосредственным впрыском (также используется термин «прямой впрыск», или GDI) начали появляться на автомобилях не так давно. Однако технология набирает популярность и все чаще встречается на моторах новых автомобилей. Сегодня мы в общих чертах постараемся ответить, что такое технология непосредственного впрыска и стоит ли ее опасаться?

Для начала стоит отметить, что главной отличительной особенностью технологии является расположение форсунок, которые размещены непосредственно в головке блока цилиндров, соответственно, и впрыск под огромным давлением происходит напрямую в цилиндры, в отличие от давно зарекомендовавшей себя с лучшей стороны горючего во впускной коллектор.

Прямой впрыск впервые был испытан в серийном производстве японским автопроизводителем Mitsubishi. Эксплуатация показала, что среди плюсов главными преимуществами стали экономичность — от 10% до 20%, мощность — плюс 5% и экологичность. Основной минус — форсунки крайне требовательны к качеству топлива.

Стоит также отметить, что схожая система уже долгие десятилетия успешно устанавливается на . Однако именно на бензиновых моторах применение технологии было сопряжено с рядом трудностей, которые до сих пор не были окончательно решены.

В видео с YouTube-канала «Savagegeese» объясняется, что такое прямой впрыск и что может пойти не так в ходе эксплуатации автомобиля с данной системой. В дополнение к главным плюсам и минусам в видеоролике также объясняются тонкости профилактического обслуживания системы. Кроме того, в ролике затрагивается тема систем впрыска во впускные каналы, которые можно в изобилии наблюдать на более старых моторах, а также , которые используют оба метода впрыска горючего. Наглядно используя диаграммы Bosch, ведущий объясняет, как все это работает.

Чтоб узнать все нюансы, предлагаем посмотреть видео ниже (включение перевода субтитров поможет разобраться, если вы не очень хорошо знаете английский). Для тех, кому не слишком интересно смотреть, об основных плюсах и минусах непосредственного впрыска бензина можно прочитать ниже, после видео:

Итак, экологичность и экономичность — благие цели, но вот чем чревато использование современной технологии в вашем автомобиле:

Минусы

1. Очень сложная конструкция.

2. Отсюда вытекает вторая важная проблема. Поскольку молодая бензиновая технология подразумевает внесение серьезных изменений в конструкцию головок цилиндров двигателя, конструкцию самих форсунок и попутное изменение иных деталей мотора, к примеру ТНВД (топливный насос высокого давления), стоимость автомобилей с непосредственным впрыском топлива выше.

3. Производство самих частей системы питания также должно быть крайне точным. Форсунки развивают давление от 50 до 200 атмосфер.

Прибавьте к этому работу форсунки в непосредственной близости со сгораемым топливом и давлением внутри цилиндра и получите необходимость производства очень высокопрочных компонентов.

4. Поскольку сопла форсунок смотрят в камеру сгорания, все продукты сгорания бензина также осаждаются на них, постепенно забивая или выводя форсунку из строя. Это, пожалуй, самый серьезный минус использования конструкции GDI в российских реалиях.

5. Помимо этого необходимо очень тщательно следить за состоянием двигателя. Если в цилиндрах начинает происходить угар масла, продукты его термического распада достаточно быстро выведут из строя форсунку, засорят впускные клапаны, образовав на них несмываемый налет из отложений. Не стоит забывать, что классический впрыск с форсунками, расположенными во впускном коллекторе, хорошо очищает впускные клапаны, омывая их под давлением топливом.

6. Дорогой ремонт и необходимость профилактического обслуживания, которое тоже недешевое.

Помимо этого, в также объясняется, что при ненадлежащей эксплуатации на автомобилях с прямым впрыском могут наблюдаться загрязнение клапанов и ухудшение производительности, в особенности на турбированных двигателях.

» Система впрыска топлива — схемы и принцип действия

Разные системы и типы впрыска топлива.

Топливный инжектор — это не что иное, как автоматический контролируемый клапан. Топливные форсунки являются частью механической системы, которая впрыскивает топливо в камеры сгорания через определенный интервал. Топливные инжекторы способны открываться и закрываться много раз в течение одной секунды. В последние годы, использованные ранее для доставки топлива карбюраторы, были практически заменены инжекторами.

Дроссельно-заслонный инжектор.

Корпус дроссельной заслонки является самым простым типом впрыска. Как и карбюраторы, дроссельно-заслонный инжектор расположен на верхней части двигателя. Такие инжекторы очень сильно напоминают карбюраторы, кроме их работы. Как и карбюраторы, они не имеют миску топлива или жиклеры. В том виде форсунки передают его непосредственно в камеры сгорания.

Система непрерывного впрыска.

Как и предполагает название, существует непрерывный поток топлива из форсунок. Вход его в цилиндры или трубки контролируется с помощью впускных клапанов. Существует непрерывный поток топлива при переменной ставке в непрерывной инъекции.

Центральный порт впрыска (ИПЦ).

Эта схема использует особый тип арматуры, так называемые ‘тарелки клапанов’. Тарелками клапанов являются клапаны, используемые для управления входа и выброса топлива к цилиндру. Это распыляет горючее на каждый прием с помощью трубки, прикрепленной к центральному инжектору.

Мульти-порт или многоточечный впрыск топлива — схема работы.

Один из более продвинутых схем впрыска топлива в наше время называется ‘многоточечный или мульти-порт впрыска’. Это динамический тип впрыска, в котором содержится отдельная форсунка для каждого цилиндра. В мульти-порт системе впрыска топлива все форсунки распыляют его одновременно без каких-либо задержек. Одновременный многоточечный впрыск — это одна из самых продвинутых механических настроек, которая позволяет горючему в цилиндре мгновенно воспламеняться. Следовательно, с многоточечным впрыском топлива водитель получит быстрый отклик.

Современные схемы впрыска топлива являются довольно сложными компьютеризированными механическими системами, которые сводятся не только к топливным форсункам. Весь процесс контролируется с помощью компьютера. И различные детали реагируют в соответствии с данными инструкциями. Существует ряд датчиков, которые адаптируется с помощью посыла важной информации компьютером. Существуют различные датчики, которые контролируют расход топлива, уровень кислорода и другие.

Хотя эта схема топливной системы более сложная, но работа ее разных частей очень уточненная. Она помогает контролировать уровень кислорода и расход топлива, что поможет избежать ненужного расхода горючего в двигателе. Топливная форсунка дает вашему авто потенциал для выполнения задач с высокой степенью точности.

Для разных топливных систем зачастую приходит необходимость для промывки специальным оборудованием .

Сущность схемы непосредственного впрыска в камеру сгорания

Для человека, который не обладает техническим складом ума, разобраться в данном вопросе – задача чрезвычайно сложная. Но все же знание отличий данной модификации двигателя от инжекторной или карбюраторной необходимо. Впервые двигатели с непосредственным впрыском применялись в модели Mercedes-Benz 1954 года выпуска, но большую популярность данная модификация приобрела благодаря компании Mitsubishi под названием Gasoline Direct Injection.

И с тех пор данная конструкция применяется многими известными брендами, такими как:

Infinity,
Ford,
General Motors,
Hyundai,
Mercedes-Benz,
Mazda.

При этом каждая из фирм использует свое название для рассматриваемой системы. Но принцип действия остается одним и тем же.

Росту популярности системы впрыска топлива способствуют показатели ее экономичности и экологичности, так как при ее использовании значительно сокращается выброс вредных веществ в атмосферу.

Основные особенности системы впрыска топлива

Основной принцип работы данной системы состоит в том, что топливо непосредственно впрыскивается в цилиндры двигателя. Для работы системы обычно необходимо наличие двух топливных насосов:

первый располагается в баке с бензином,
второй – на двигателе.

Причем второй является насосом высокого давления, иногда выдающим более 100 бар. Это необходимое условие работы, так как топливо поступает в цилиндр на такте сжатия. Высокое давление является основной причиной особого строения форсунок, которые выполняются в виде уплотнительных тефлоновых колец.

Данная топливная система, в отличие от системы с обычным впрыском, является системой с внутренним смесеобразованием с послойным или однородным образованием топливовоздушной массы. Способ смесеобразования изменяется с изменением нагрузки двигателя. Разберемся в работе двигателя при послойном и однородном образовании топливовоздушной смеси.

Работа при послойном образовании топливной смеси

Из-за особенностей строения коллектора (наличия заслонок, которые закрывают низы) перекрывается доступ к низу. На такте впуска воздух поступает в верхнюю часть цилиндра, после некоторого вращения коленчатого вала на такте сжатия происходит впрыск топлива, который и требует большого давления насоса. Далее полученная смесь сносится при помощи воздушного вихря на свечу. В момент подачи искры бензин уже будет хорошо перемешан с воздухом, что способствует качественному сгоранию. При этом воздушная прослойка создает своеобразную оболочку, которая снижает потери и повышает коэффициент полезного действия, тем самым уменьшая расход топлива.

Следует отметить, что работа при послойном впрыске топлива является наиболее перспективным направлением, так как в этом режиме можно достичь наиболее оптимального сгорания топлива.

Однородное образование топливной смеси

В данном случае происходящие процессы понять еще легче. Топливо и необходимый для сгорания воздух почти одновременно попадают в цилиндр двигателя на такте впуска. Еще до достижения поршнем верхней мертвой точки топливовоздушная смесь находится в смешанном состоянии. Образование высококачественной смеси происходит благодаря высокому давлению впрыска. Система переключается с одного режима работы на другой благодаря анализу поступающих данных. Это в результате и приводит к повышению экономичности двигателя.

Основные недостатки впрыска топлива

Все преимущества системы с непосредственным впрыском топлива достигаются только при использовании бензина, качество которого соответствует определенным критериям. В них и следует разобраться. Требования к октановому числу у системы больших особенностей не имеют. Хорошее охлаждение топливовоздушной смеси достигается и при использовании бензинов, имеющих октановые числа от 92 до 95.

Наиболее жесткие требования выдвигаются именно к очистке бензина, его составу, содержанию свинца, серы и грязи. Серы быть вообще не должно, так как ее наличие приведет к скорому износу топливной аппаратуры и выходу из строя электроники. К числу недостатков также следует отнести увеличение стоимости системы. Это вызвано усложнением конструкции, которое в свою очередь приводит к увеличению себестоимости компонентов.

Итоги

Анализируя вышеприведенную информацию, можно с уверенностью сказать, что система с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания является более перспективной и современной, чем впрыск с распределением. Она позволяет существенно повышать экономичность двигателя за счет высокого качества топливовоздушной смеси. Основным недостатком системы является наличие высоких требований к качеству бензина, большая стоимость ремонта и обслуживания. А при использовании бензина низкого качества потребность в более частом ремонте и обслуживании сильно возрастает.

Где находится клапан ЕГР — чистка или как заглушить EGR Роторный дизель — конструкция двигателя
Тормозная система автомобиля — ремонт или замена Дизель не заводится, неисправности и причины
Система охлаждения двигателя автомобиля, принцип действия, неисправности 2.0 fsi система впрыска – что это такое, история, преимущества

В современных автомобилях в бензиновых силовых установках принцип работы системы питания схож с тем, который применяется на дизелях. В этих моторах она разделена на две – впуска и впрыска. Первая обеспечивает подачу воздуха, а вторая – топлива. Но из-за конструктивных и эксплуатационных особенностей функционирование впрыска существенно отличается от применяемого на дизелях.

Отметим, что разница в системах впрыска дизельных и бензиновых моторов все больше стирается. Для получения лучших качеств конструкторы заимствуют конструктивные решения и применяют их на разных видах систем питания.

Устройство и принцип работы инжекторной системы впрыска

Второе название систем впрыска бензиновых моторов – инжекторная . Основная ее особенность заключается в точной дозировке топлива. Достигается это путем использования в конструкции форсунок. Устройство инжекторного впрыска двигателя включает в себя две составляющие – исполнительную и управляющую.

В задачу исполнительной части входит подача бензина и его распыление. Она включает в себя не так уж и много составных элементов:

Насос (электрический).
Фильтрующий элемент (тонкой очистки).
Топливопроводы.
Рампа.
Форсунки.

Но это только основные компоненты. Исполнительная составляющая может в себя включать еще ряд дополнительных узлов и деталей – регулятор давления, систему слива излишков бензина, адсорбер.

В задачу указанных элементов входит подготовка топлива и обеспечение его поступления к форсункам, которыми и осуществляется их впрыскивание.

Принцип работы исполнительной составляющей прост. При повороте ключа зажигания (на некоторых моделях – при открытии водительской двери) включается электрический насос, который качает бензин и заполняет им остальные элементы. Топливо проходит очистку и по топливопроводам поступает в рампу, которая соединяет собой форсунки. За счет насоса топливо во всей системе находится под давлением. Но его значение ниже, чем на дизелях.

Открытие форсунок осуществляется за счет электрических импульсов, подаваемых с управляющей части. Эта составляющая системы впрыска топлива состоит из блока управления и целого комплекта следящих устройств – датчиков.

Эти датчики отслеживают показатели и параметры работы – скорость вращения коленчатого вала, количества подаваемого воздуха, температуры ОЖ, положения дросселя. Показания поступают на блок управления (ЭБУ). Он эту информацию сравнивает с данными, занесенными в память, на основе чего определяется длина электрических импульсов, подаваемых на форсунки.

Электроника, используемая в управляющей части системы впрыска топлива, нужна, чтобы высчитать время, на которое должна открыться форсунка при том или ином режиме работы силового агрегата.

Виды инжекторов

Но отметим, что это общая конструкция системы подачи бензинового мотора. Но инжекторов разработано несколько, и каждая из них обладает своими конструктивными и рабочими особенностями.

На автомобилях применяются системы впрыска двигателя:

центрального;
распределенного;
непосредственного.

Центральный впрыск считается первым инжектором. Его особенность заключается в использовании только одной форсунки, которая впрыскивала бензин во впускной коллектор одновременно для всех цилиндров. Изначально он был механическим и никакой электроники в конструкции не использовалось. Если рассмотреть устройство механического инжектора, то она схожа с карбюраторной системой, с единственной разницей, что вместо карбюратора использовалась форсунка с механическим приводом. Со временем центральную подачу сделали электронной.

Сейчас этот тип не используется из-за ряда недостатков, основной из которых — неравномерность распределения топлива по цилиндрам.

Распределенный впрыск на данный момент является самой распространенной системой. Конструкция этого типа инжектора расписана выше. Ее особенность заключается в том, что топливо для каждого цилиндра подает своя форсунка.

В конструкции этого вида форсунки устанавливаются во впускном коллекторе и располагаются рядом с ГБЦ. Распределение топлива по цилиндрам дает возможность обеспечить точную дозировку бензина.

Непосредственный впрыск сейчас является самым совершенным типом подачи бензина. В предыдущих двух типах бензин подавался в проходящий поток воздуха, и смесеобразование начинало осуществляться еще во впускном коллекторе. Этот же инжектора по конструкции копирует дизельную систему впрыска.

В инжекторе с непосредственной подачей распылители форсунок располагаются в камере сгорания. В результате компоненты топливовоздушной смеси здесь запускаются в цилиндры по отдельности, и уже в самой камере они смешиваются.

Особенность работы этого инжектора заключается в том, что для впрыскивания бензина требуется высокие показатели давления топлива. И его создание обеспечивает еще один узел, добавленный в устройство исполнительной части – насос высокого давления.

Системы питания дизельных двигателей

И дизельные системы модернизируются. Если раннее она была механической, то сейчас и дизеля оснащаются электронным управлением. В ней используются те же датчики и блок управления, что и в бензиновом моторе.

Сейчас на автомобилях применяется три типа дизельных впрысков:

С распределительным ТНВД.
Common Rail.
Насос-форсунки.

Как и в бензиновых моторах, конструкция дизельного впрыска состоит из исполнительной и управляющей частей.

Многие элементы исполнительной части те же, что и у инжекторов – бак, топливопроводы, фильтрующие элементы. Но есть и узлы, которые не встречаются на бензиновых моторах – топливоподкачивающий насос, ТНВД, магистрали для транспортировки топлива под высоким давлением.

В механических системах дизелей применялись рядные ТНВД, у которых давление топлива для каждой форсунки создавала своя отдельная плунжерная пара. Такие насосы отличались высокой надежностью, но были громоздкими. Момент впрыска и количество впрыскиваемого дизтоплива регулировалось насосом.

В двигателях, оснащаемых распределительным ТНВД, в конструкции насоса используется только одна плунжерная пара, которая качает топливо для форсунок. Этот узел отличается компактными размерами, но ресурс его ниже, чем рядных. Применяется такая система только на легковом автотранспорте.

Common Rail считается одной из самых эффективных дизельных систем впрыска двигателя. Общая концепция ее во многом позаимствована у инжектора с раздельной подачей.

В таком дизеле моментом начала подачи и количеством топлива «заведует» электронная составляющая. Задача насоса высокого давления — только нагнетание дизтоплива и создание высокого давления. Причем дизтопливо подается не сразу на форсунки, а в рампу, соединяющую форсунки.

Насос-форсунки – еще один тип дизельного впрыска. В этой конструкции ТНВД отсутствует, а плунжерные пары, создающие давление дизтоплива, входят в устройство форсунок. Такое конструктивное решение позволяет создавать самые высокие значения давления топлива среди существующих разновидностей впрыска на дизельных агрегатах.

Напоследок отметим, что здесь приводится информация по видам впрыска двигателей обобщенно. Чтобы разобраться с конструкцией и особенностями указанных типов, их рассматривают по отдельности.

Видео: Управление системой впрыска топлива

Материал из Энциклопедия журнала «За рулем»

Схема двигателя Volkswagen FSI с непосредственным впрыском бензина

Первые системы впрыска бензина непосредственно в цилиндры двигателя появились еще в первой половине ХХ в. и использовались на авиационных двигателях. Попытки применения непосредственного впрыска в бензиновых двигателях автомобилей были прекращены в 40-е годы ХХ в., потому что такие двигатели получались дорогостоящими, неэкономичными и сильно дымили на режимах большой мощности. Впрыскивание бензина непосредственно в цилиндры связано с определенными трудностями. Форсунки для непосредственного впрыска бензина работают в более сложных условиях, чем те, что установлены во впускном трубопроводе. Головка блока, в которую должны устанавливаться такие форсунки, получается более сложной и дорогой. Время, отводимое на процесс смесеобразования при непосредственном впрыске, существенно уменьшается, а значит, для хорошего смесеобразования необходимо подавать бензин под большим давлением.
Со всеми этими трудностями удалось справиться специалистам компании Mitsubishi , которая впервые применила систему непосредственного впрыска бензина на автомобильных двигателях. Первый серийный автомобиль Mitsubishi Galant с двигателем 1,8 GDI (Gasoline Direct Injection — непосредственный впрыск бензина) появился в 1996 г.
Преимущества системы непосредственного впрыска заключаются в основном в улучшении топливной экономичности, а также и некоторого повышения мощности. Первое объясняется способностью двигателя с системой непосредственного впрыска работать на очень бедных смесях. Повышение мощности обусловлено в основном тем, что организация процесса подачи топлива в цилиндры двигателя позволяет повысить степень сжатия до 12,5 (в обычных двигателях, работающих на бензине, редко удается установить степень сжатия свыше 10 из-за наступления детонации).

Форсунка двигателя GDI может работать в двух режимах, обеспечивая мощный (а) или компактный (б) факел распыленного бензина

В двигателе GDI топливный насос обеспечивает давление 5 МПа. Электромагнитная форсунка, установленная в головке блока цилиндров, впрыскивает бензин непосредственно в цилиндр двигателя и может работать в двух режимах. В зависимости от подаваемого электрического сигнала она может впрыскивать топливо или мощным коническим факелом, или компактной струей.

Поршень двигателя с непосредственным впрыском бензина имеет специальную форму (процесс сгорания над поршнем)

Днище поршня имеет специальную форму в виде сферической выемки. Такая форма позволяет закрутить поступающий воздух, направить впрыскиваемое топливо к свече зажигания, установленной по центру камеры сгорания. Впускной трубопровод расположен не сбоку, а вертикально сверху. Он не имеет резких изгибов, и поэтому воздух поступает с высокой скоростью.

В работе двигателя с системой непосредственного впрыска можно выделить три различных режима:
1) режим работы на сверхбедных смесях;
2) режим работы на стехиометрической смеси;
3) режим резких ускорений с малых оборотов;
Первый режим используется в том случае, когда автомобиль движется без резких ускорений со скоростью порядка 100–120 км/ч. На этом режиме используется очень бедная горючая смесь с коэффициентом избытка воздуха более 2,7. В обычных условиях такая смесь не может воспламениться от искры, поэтому форсунка впрыскивает топливо компактным факелом в конце такта сжатия (как в дизеле). Сферическая выемка в поршне направляет струю топлива к электродам свечи зажигания, где высокая концентрация паров бензина обеспечивает возможность воспламенения смеси.
Второй режим используется при движении автомобиля с высокой скоростью и при резких ускорениях, когда необходимо получить высокую мощность. Такой режим движения требует стехиометрического состава смеси. Смесь такого состава легко воспламеняется, но у двигателя GDI повышена степень сжатия, и для того чтобы не наступала детонация, форсунка впрыскивает топливо мощным факелом. Мелко распыленное топливо заполняет цилиндр и, испаряясь, охлаждает поверхности цилиндра, снижая вероятность появления детонации.
Третий режим необходим для получения большого крутящего момента при резком нажатии педали «газа», когда двигатель работает на малых оборотах. Этот режим работы двигателя отличается тем, что в течение одного цикла форсунка срабатывает два раза. Во время такта впуска в цилиндр для его охлаждения мощным факелом впрыскивается сверхбедная смесь (α=4,1). В конце такта сжатия форсунка еще раз впрыскивает топливо, но компактным факелом. При этом смесь в цилиндре обогащается и детонация не наступает.
По сравнению с обычным двигателем с системой питания с распределенным впрыском бензина, двигатель с системой GDI примерно на 10 % экономичнее и выбрасывает в атмосферу на 20 % меньше углекислого газа. Повышение мощности двигателя доходит до 10 %. Однако, как показала эксплуатация автомобилей с двигателями такого типа, они очень чувствительны к содержанию серы в бензине. Оригинальный процесс непосредственного впрыска бензина разработала компания Orbital. В этом процессе в цилиндры двигателя впрыскивается бензин, заранее смешанный с воздухом с помощью специальной форсунки. Форсунка компании Orbital состоит из двух жиклеров, топливного и воздушного.

Работа форсунки Orbital

Воздух к воздушным жиклерам поступает в сжатом виде от специального компрессора при давлении 0,65 МПа. Давление топлива составляет 0,8 МПа. Сначала срабатывает топливный жиклер, а затем в нужный момент и воздушный, поэтому в цилиндр, мощным факелом впрыскивается топливно-воздушная смесь в виде аэрозоля.
Форсунка, установленная в головке цилиндра рядом со свечой зажигания, впрыскивает топливно-воздушную струю непосредственно на электроды свечи зажигания, что обеспечивает ее хорошее воспламенение.

Конструктивные особенности двигателя с непосредственным впрыском бензина Audi 2.0 FSI

Системы впрыска. Описание. Характеристики

В наше время на автомобили устанавливают современные системы впрыска топлива. Система впрыска исходя из своего названия предназначена для впрыска топлива. Ее устанавливают на дизельные и бензиновые двигатели.

Система впрыска бензиновых двигателей. Работа бензинового двигателя начинается с вырабатывания искры которая воспламеняет однообразную топливо-воздушную смесь образующуюся в двигателе. Как и в бензиновых двигателях в дизельных топливо впрыскивается под давлением, это способствует воспламенению смеси. Все это дает возможность определить величину топлива которое впрыскивается увеличивая мощность двигателя. Данная система имеет систему подачи топлива, которая является основой для движения автомобиля. Система работает с помощью инжектора форсунка.

Разновидности систем впрыска бензиновых двигателей

Топливно-воздушная система объединяя в себя такие впрыски:
•    Центральный впрыск;
•    Распределенный впрыск;
•    Непосредственный впрыск.

Центральный и распределенный способ впрыска является предварительным потому, что впрыск происходит непосредственно во впускном коллекторе не доходя до камеры.

Монопрыск это известный центральный впрыск, работающий на основе одной форсунки, которая находится в коллекторе. Эту систему можно назвать карбюратором с форсункой. Такая система уже давно не производится, но все еще встречается на легковых автомобилях. Моновпрыск знаменит преимуществами такими как простота и надежность, а также недостатками – повышенным расходом топлива и высоким загрязнением воздуха.

Многоточечная распределенная система впрыска подает топливо на каждый цилиндр отдельной форсункой. Смесь топлива и воздуха образуется во впускном коллекторе. Она часто используется в бензиновых двигателях. Главное отличие — это экономия топлива, умеренный выброс вредных веществ в воздух и невысокие требования к качеству топлива.

Непосредственный впрыск очень перспективный среди автомобильной промышленности. В отличие от предыдущей версии топливо подается непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Теперь двигатель работает оптимально на топливно-воздушной смеси у всех режимах, повышая степень сжатия. Такой способ позволяет сэкономить топливо и увеличить мощность двигателя и снизить вредные выбросы. Но всегда есть минусы такие как сложная конструкция и высокая потребность высокого качества топлива.

На сегодняшний день впрыск в бензиновые двигатели осуществляется под механическим или электронным управлением. Электронное управление отличается сокращенным выбросом вредных веществ в окружающую среду и тем самим является совершенным для двигателя.

Как и ток, впрыск топлива осуществляется постоянно или импульсно. Для экономии топлива лучшим будет импульсный впрыск, его используют во всех системах.

Система впрыска и система зажигания объединяясь образуют согласованную роботу тем самим обеспечивая качественное управление двигателем.

Системы впрыска дизельных двигателей

Двигатели на дизельном топливе работают с впрыском как в предварительной камере так и напрямую в камере сгорания.

Предварительный впрыск отличается низким уровнем шума и плавностью роботы. Но в наше время в основном используют непосредственный впрыск потому, что он экономить топливо.
ТНВД (топливный насос с высоким давлением) является основным конструктивным элементом системы подачи топлива для дизельного двигателя.

Автопроизводители устанавливают на дизельные двигатели различные системы впрыска:
•    ТНВД с рядным впрыском;
•    ТНВД с распределителем;
•    Впрыск с насос-форсункой;
•    Впрыск Common Rail.

Новая система впрыска Common Rail

Система впрыска с насос-форсунками включает высокое давление и топливо объединяя в одно устройство – насос-форсунок. Впрыск работает постоянно и качественно, но это оказывается на жизни привода. Он интенсивно изнашивается. Система с насос-форсункой привлекает автопроизводителей устанавливать Common Rail.

Система работает на основе подачи топлива от аккумулятора (общей рампы) к форсункам. По-другому систему можно назвать аккумуляторной системой впрыска. Производители позаботились о том чтобы снизить шум и улучшить работу системы за счет снижение загрязнения воздуха. Для этого был создан многократный предварительный, основной и дополнительный впрыск топлива.

Существует два способа управления подачи топлива – электронное и механическое управление. Как и в других системах контроль давления, объема и момента подачи достигается с помощью механического управления. Электронное управление лучше подходит для дизельных двигателей.

Изучая техническую информацию об автомобилях Хонда, не забудьте зайти на сайт autosteam.ru

< Назад
Вперёд >

Типы впрыска топлива бензиновых двигателей. Системы впрыска бензиновых двигателей. Датчик положения коленвала

Система впрыска, назначение, чем отличается система впрыска бензинового двигателя от системы впрыска дизеля

Система впрыска бензина, устройство систем впрыска топлива бензиновых двигателей

Системы впрыска бензиновых двигателей, типы систем впрыска топлива, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска бензиновых двигателей

Недостатки данной системы впрыска — довольно сложная конструкция и большие требования к качеству горючего.

Системы впрыска дизельных двигателей, виды систем, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска дизельного топлива

Выводы

Современные автомобили оснащают разными системами с впрыском топлива. В двигателях, работающих на бензине, смесь топлива и воздуха принудительно возгорается с помощью искры.

Система с впрыском топлива является неотъемлемым элементом . Форсунка является главным рабочим элементом любой системы впрыска.

Бензиновые двигателя оснащаются системами с впрыском, которые различаются между собой способом образования смеси топлива с воздухом:

системы с центральным впрыском;
системы с распределенным впрыском;
системы с непосредственным впрыском.

Центральный впрыск, или иначе его называют моновпрыск (Monojetronic), осуществляется одной центральной электромагнитной форсункой, которая впрыскивает топливо во впускной коллектор. Это чем-то напоминает карбюратор. Сейчас автомобили с такой системой впрыска не производятся, так как у автомобиля с такой системой наблюдается и невысокие экологические свойства автомобиля.

Система распределенного впрыска постоянно с годами совершенствовалась. Начало положила система K-jetronic . Впрыск был механическим, что давало ему хорошую надежность, но расход топлива был весьма высоким. Топливо додавалось не импульсно, а постоянно. На смену данной системы пришла система KE-jetronic .

Она ни чем принципиально не отличалась от K-jetronic , но появился электронный блок управления (ЭБУ), который позволил незначительно сократить расход топлива. Но и эта система не принесла ожидаемых результатов. Появилась система L-jetronic .

В которой ЭБУ воспринимал сигналы от датчиков и направлял электромагнитный импульс на каждую форсунку. Система обладала хорошими экономическими и экологическими показателями, но конструктора не стали на этом останавливаться, и разработали совершенно новую систему Motronic .

Блок управления стал управлять и впрыском топлива, и системой зажигания. Топливо стало лучше сгорать в цилиндре, увеличилась мощность двигателя, уменьшился расход и вредные выбросы автомобиля. Во всех этих системах представленных выше впрыск осуществляется отдельной форсункой на каждый цилиндр во впускной коллектор, где и происходит образование смеси топлива с воздухом, которая попадает в цилиндр.

Наиболее перспективной системой на сегодняшний день является система с непосредственным впрыском.

Суть данной системы заключается в том, что топливо впрыскивается сразу в камеру сгорания каждого цилиндра, и уже там смешивается с воздухом. Система определяет и подает оптимальный состав смеси в цилиндр, что обеспечивает хорошую мощность на различных режимах работы двигателя, хорошую экономичность и высокие экологические свойства двигателя.

Но с другой стороны, двигателя с данной системой впрыска обладают более высокой ценой по сравнению со своими предшественниками, из-за сложности своей конструкции. Так же данная система очень требовательна к качеству топлива.

Минусы

1. Очень сложная конструкция.

6. Дорогой ремонт и необходимость профилактического обслуживания, которое тоже недешевое.

Устройство и принцип работы инжекторной системы впрыска

Насос (электрический).
Фильтрующий элемент (тонкой очистки).
Топливопроводы.
Рампа.
Форсунки.

Виды инжекторов

На автомобилях применяются системы впрыска двигателя:

центрального;
распределенного;
непосредственного.

Системы питания дизельных двигателей

Сейчас на автомобилях применяется три типа дизельных впрысков:

С распределительным ТНВД.
Common Rail.
Насос-форсунки.

Как и в бензиновых моторах, конструкция дизельного впрыска состоит из исполнительной и управляющей частей.

Видео: Управление системой впрыска топлива

В каждом современном автомобиле есть система подачи топлива. Ее предназначение заключается в подаче топлива из бака в мотор, его фильтрации, а также образовании горючей смеси с последующим ее поступлением в цилиндры ДВС. Какие бывают виды СПТ и в чем заключается их отличия — об этом мы расскажем ниже.

[ Скрыть ]

Общие сведения

Как правило, большая часть систем впрыска схожи между собой, принципиальное различие может заключаться в смесеобразовании.

Основные элементы топливных систем, вне зависимости от того, о бензиновых или дизельных двигателях идет речь:

Бак, в котором хранится горючее. Бак представляет собой емкость, оснащенную насосным устройством, а также фильтрующим элементом для очистки горючего от грязи.
Топливные магистрали представляют собой набор патрубков и шлангов, предназначенный для подачи топлива из бака в двигатель.
Узел смесеобразования, предназначенный для образования горючей смеси, а также дальнейшей ее передачи в цилиндры, в соответствии с тактом работы силового агрегата.
Управляющий модуль. Он используется в инжекторных моторах, это связано с необходимостью контроля различных датчиков, клапанов и форсунок.
Сам насос. Как правило, в современных авто применяются погружные варианты. Такой насос представляет собой небольшой по размерам и мощности электромотор, подключенный к жидкостному насосу. Смазка устройства реализуется с помощью топлива. Если в бензобаке будет менее пяти литров горючего, это может привести к поломке мотора.

СПТ на моторе ЗМЗ-40911.10

Особенности топливного оборудования

Для того, чтобы отработанные газы меньше загрязняли окружающую среди, автомобили оборудуются каталитическими нейтрализаторами. Но со временем стало понятно, что их использование является целесообразным только в том случае, если в двигателе образуется качественная горючая смесь. То есть если в образовании эмульсии имеются отклонения, то эффективность использования катализатора значительно снижается, именно поэтому со временем производители авто перешли с карбюраторов на инжекторы. Тем не менее, их эффективность также была не особо высокой.

Чтобы система могла в автоматическом режиме корректировать показатели, впоследствии в нее был добавлен модуль управления. Если помимо каталитического нейтрализатора, а также кислородного датчика, используется блок управления, это выдает довольно неплохие показатели.

Какие преимущества характерны для таких систем:

Возможность увеличения эксплуатационных характеристик силового агрегата. При правильной работе мощность двигателя может быть выше 5% заявленной производителем.
Улучшение динамических характеристик авто. Инжекторные моторы достаточно чувствительные по отношению к изменению нагрузок, поэтому они могут самостоятельно корректировать состав горючей смеси.
Образованная в правильных пропорциях горючая смесь сможет значительно снизить объем, а также токсичность выхлопных газов.
Инжекторные моторы, как показала практика, отлично запускаются при любых погодных условиях, в отличие от карбюраторов. Разумеется, если речь не идет о температуре -40 градусов (автор видео — Сергей Морозов).

Устройство инжекторной системы подачи топлива

Теперь предлагаем ознакомиться с устройством инжекторной СПТ. Все современные силовые агрегаты оборудуются форсунками, их число соответствует количеству установленных цилиндров, а между собой эти детали соединяются с помощью рампы. Само горючее в них содержится под невысоким давлением, которое создается благодаря насосному устройству. Объем поступающего топлива зависит от того, как долго открыта форсунка, а это, в свою очередь, контролируется управляющим модулем.

Для корректировки блок получает показания с различных контроллеров и датчиков, расположенных в разных частях автомобиля, предлагаем ознакомиться с основными устройствами:

Расходомер или ДМРВ. Его предназначение заключается в определении наполненности цилиндра двигателя воздухом. Если в системе имеются неполадки, то его показания блок управления игнорирует, а для формирования смеси использует обычные данные из таблицы.
ДПДЗ — положения дросселя. Его назначение заключается в отражении нагрузки на мотор, которая обусловлена положением дроссельной заслонки, оборотами мотора, а также цикловым наполнением.
ДТОЖ. Контроллер температуры антифриза в системе позволяет реализовать управления вентилятором, а также произвести регулировку подачи горючего и зажигания. Разумеется, все это корректирует блок управления, основываясь на показаниях ДТОЖ.
ДПКВ — положения коленвала. Его назначение заключается в синхронизации работы СПТ в целом. Устройство осуществляет расчет не только оборотов силового агрегата, но и положения вала в определенный момент. Само по себе устройство относится к полярным контроллерам, соответственно, его поломка приведет к невозможности эксплуатации автомобиля.
Лямбда-зонд или . Он используется для определения объема кислорода в выхлопных газах. Данные от этого устройства поступают на управляющий модуль, который, основываясь на них, производит корректировку горючей смеси (автор видео — Avto-Blogger.ru).

Виды систем впрыска на бензиновых ДВС

Что такое Джетроник, какие бывают виды СПТ бензиновых двигателей?

Предлагаем более подробно ознакомиться с вопросом разновидностей:

СПТ с центральным впрыском. В данном случае бензин подача бензина реализуется благодаря форсункам, находящимся во впускном коллекторе. Так как форсунка используется только одна, такие СПТ также называются моовпрысками. В настоящее время такие СПТ не актуальны, поэтому в более современных авто они попросту не предусмотрены. К основным достоинствам таких систем относятся простота эксплуатации, а также высокая надежность. Что касается минусов, то это пониженная экологичность мотора, а также довольно высокий расход горючего.
СПТ с распределенным впрыском или К-Джетроник. В таких узлах предусматривается подача бензина отдельно на каждый цилиндр, который оборудован форсункой. Сама горючая смесь формируется во впускном коллекторе. На сегодняшний день большая часть силовых агрегатов оборудуются именно такими СПТ. К их основным достоинствам можно отнести довольно высокую экологичность, приемлемый расход бензина, а также умеренные требования по отношению к качеству потребляемого бензина.
С непосредственным впрыском. Такой вариант считается одним из наиболее прогрессивных, а также совершенных. Принцип действия данной СПТ заключается в прямом впрыске бензина в цилиндр. Как показывают результаты многочисленных исследований, такие СПТ дают возможность добиться наиболее оптимального и качественного состава топливовоздушной смеси. Причем на любом этапе работы силового агрегата, что позволяет значительно улучшить процедуру сгорания смеси и во многом повысить эффективность работы ДВС и его мощность. Ну и, разумеется, снизить объем отработавших газов. Но нужно учитывать, что такие СПТ имеют и свои недостатки, в частности, более сложную конструкцию, а также высокие требования к качеству используемого бензина.
СПТ с комбинированным впрыском. Данный вариант является, по сути, результатом объединения СПТ с распределенным и непосредственным впрыском. Как правило, он используется для того, чтобы снизить объем токсичных веществ, вбрасываемых в атмосферу, а также отработанных газов. Соответственно, используется он для повышения показаний экологичности мотора.
Система L-Джетроник еще использовалась в бензиновых двигателях. Это система попарного впрыска топлива.

Фотогалерея «Разновидности бензиновых систем»

Виды систем впрыска дизельных ДВС

Основные виды СПТ в дизельных двигателях:

Насос-форсунки. Такие СПТ используются для подачи, а также дальнейшего впрыска образованной эмульсии под высоким давлением с помощью насос-форсунок. Основной особенностью таких СПТ является то, что насос-форсунки выполняют опции образования давления, а также непосредственно впрыска. Такие СПТ имеют и свои недостатки, в частности, речь идет о насосе, оборудованном специальным приводом постоянного тип от распределительного вала силового агрегата. Этот узел является не отключаемым, соответственно, он способствует повышенному износу конструкции в целом.
Именно из-за последнего недостатка большинство производителей отдают предпочтение СПТ типа Common Rail или аккумуляторного впрыска. Такой вариант считается более совершенным для многих дизельных агрегатов. СПТ имеет такое название в результате использования топливной рамы — основного элемента конструкции. Рампа используется одна для всех форсунок. В данном случае подача топлива осуществляется к форсункам от самой рампы, она может называться аккумулятором повышенного давления.
Подача горючего осуществляется в три этапа — предварительный, основной, а также дополнительный. Такое распределение дает возможность снизить шум и вибрации при работе силового агрегата, сделать его работу более эффективной, в частности, речь идет о процессе возгорания смеси. Кроме того, это также позволяет и снизить объем вредоносных выбросов в окружающую среду.

Вне зависимости от вида СПТ, дизельные агрегаты тоже управляются с помощью электронных либо механических устройств. В механических вариантах устройства контролируют уровень давления и объема составляющих смеси и момента впрыска. Что касается электронных вариантов, то они позволяют обеспечить более эффективное управление силовым агрегатом.

Системы впрыска бензиновых двигателей | Интернет журнал автомобилиста

Принцип работы системы впрыска бензиновых двигателей состоит в следующем (рис. 1).

В топливном баке находится электрический бензонасос, всасывающий топливо и подающий его через топливный фильтр в распределитель впрыска, где установлен регулятор давления. Затем бензин поступает во впрыскивающий клапан к форсункам. Воздухомер отмеряет нужное количество воздуха, которое всасывается двигателем через воздушный фильтр и общую всасывающую трубу. В корпусе воздухомера имеется заслонка, которая отклоняется и удерживается в определенном положении проходящим воздушным потоком. Специальный датчик передает информацию о ее положении.

Рисунок 1. Устройство электронного впрыска KE-Jetronic

Время впрыска и количество впрыскиваемого топлива определяются прибором электронного управления, который передает команду на распределитель впрыска. При этом обогащение смеси и количество впрыскиваемого горючего всегда оптимальны. Кроме того, система электронного впрыска управляет отключением топлива при движении накатом. В случае выхода из строя электроники устройство KE-Jetronic работает механически.

Коллектор вмещает 20 мл бензина, который благодаря мембране находится под давлением, не образовывая пузырьков пара. Клапан холодного запуска впрыскивает дополнительное количество топлива при запуске холодного двигателя. Датчик положения дроссельной заслонки при достижении максимального числа оборотов, а также в режиме движения накатом прерывает контакт и регулятор давления останавливает подачу топлива. Клапанные форсунки издают равномерный стук, который легко отличается от посторонних шумов в случае появления какой-либо неисправности.

Запускать автомобиль с электронной системой впрыска топлива можно только при надежно подсоединенном и действующем аккумуляторе или от кабеля вспомогательного старта. При работающем двигателе аккумулятор отсоединять нельзя. Необходимо проверить систему зажигания и свечи, которые должны быть исправными.

Электронный прибор управления не рекомендуется подвергать разогреву свыше 80°С. При включенном зажигании нельзя вынимать штепсельное соединение прибора управления.

Техническое состояние систем впрыска бензиновых двигателей проверяют специальными диагностическими приборами — мультиметрами, сканерами и другими. Мультиметры (тестеры) имеют высокое входное сопротивление и следующие пределы измерений: 0–20 В, 0–200 Ом, 0–20 кОм. Мультиметры могут быть аналоговыми и цифровыми. Такие приборы кроме измерения силы тока, напряжения, сопротивления, могут определять дополнительные параметры: частоту вращения коленчатого вала, угол замкнутого состояния контактов и др.

Сканеры, или сканирующие приборы, дают наиболее достоверную информацию о техническом состоянии системы впрыска. Сканеры являются портативными компьютерными тестерами, служащими для диагностирования различных электронных систем управления посредством считывания цифровой информации с диагностического разъема автомобиля. В России часто применяют сканеры фирмы «Бош» и российские сканеры ДСТ-2.

В комплект сканера входят сам сканер, сменные картриджи и соединительные кабели, предназначенные для присоединения к диагностическому разъему проверяемого автомобиля. Сканеры имеют несколько режимов работы. В режиме «Ошибки» на экране высвечиваются цифровые коды той или иной неисправности, хранящиеся в памяти контроллера автомобиля. Режим «Параметры» оценивает работу двигателя при движении автомобиля: напряжение в бортовой сети, детонацию, частоту вращения коленчатого вала, состав смеси, скорость движения и др. Чтобы просмотреть измерения параметров работы двигателя в динамике, имеется режим «Сбор данных».

Сканер KST—500 фирмы «Бош» и некоторые другие сканеры для наблюдения процессов работы системы впрыска и других систем автомобиля в динамике могут выдавать графическое изображение сигналов на экране, что позволяет наблюдать их визуально. При проверке системы впрыска автомобиля возможности сканеров определяются диагностическими функциями блока управления данного автомобиля, однако, как правило, все сканеры считывают и стирают коды отказов, выводят цифровые параметры в реальном масштабе времени, управляют некоторыми исполнительными механизмами, например форсунками, соленоидами, реле. При диагностировании систем впрыска применяют имитаторы сигналов отдельных датчиков (температуры охлаждающей жидкости, положения дроссельной заслонки и др.), например, Lucas Pulse Tester YW 33306, передающих сигналы в блок управления. Имитаторы сигналов датчиков используют для имитации сигналов датчиков систем управления или определенных воздействий на работу системы по каким-либо входам.

Для диагностирования элементов систем впрыска, кроме сканеров и имитаторов, с целью проверки функционирования различных входных и выходных компонентов электронных систем управления применяют и другие специальные приборы.

Так, в комплект диагностического оборудования могут входить:

компрессометр или компрессограф, служащие для диагностирования состояния цилиндро-поршневой группы, газораспределительного механизма;

универсальный вакуумный насос (вакууметр), служащий для диагностирования состояния ЦПГ и клапанного механизма, наличия подсоса воздуха во впускной трубопровод;

мультиметр, служащий для диагностирования систем управления и их компонентов, измерения различных параметров и сигналов, регулировки;

стробоскоп, служащий для проверки правильности установки начального момента зажигания, проверки характеристик центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания или функций управления моментом зажигания;

комплект для измерения давления топлива, служащий для диагностирования гидравлической части систем топливоподачи бензиновых двигателей;

тестеры систем холостого хода, служащие для определения неисправности и правильности функционирования регуляторов холостого хода различных типов;

тестер форсунок, служащий для диагностирования исправности электромагнитных форсунок;

тестер компонентов системы зажигания, служащий для определения исправности катушек и оконечных модулей системы зажигания;

имитатор сигналов датчиков, служащий для имитации сигналов различных датчиков систем управления, а также различных условий и режимов функционирования систем управления.

Проверка электронных систем впрыска дискретного действия.

Для проверки и измерения давления подачи топлива и производительности топливного насоса используют манометр с набором различных переходников и адаптеров, с пределами измерения от 4,0 до 4,5 кг/см2. На американских и некоторых европейских автомобилях, таких как «Форд», «Вольво», «Мерседес-Бенц», в топливной магистрали есть специальный вывод с золотником, который аналогичен применяемым в автошинах. Этот золотник часто называют «клапан Шредера», и служит он для быстрого подсоединения манометра. При тестировании автомобиля, в топливной системе которого имеется клапан Шредера, следует соблюдать следующие требования: после окончания измерений, сброса давления и отсоединения манометра надо проверить положение подвижного штока золотника и убедиться, что он не находится в нижнем положении, т.е. не заклинен. Только при полной работоспособности клапана можно запускать двигатель. На автомобилях, где нет клапана Шредера, используют переходник другого типа. Для включения топливного насоса достаточно замкнуть соответствующие ножки на колодке реле топливного насоса. Если напряжение к силовым контактам реле поступает от замка зажигания или другого реле, необходимо также включить зажигание.

Измерение давления может осуществляться непосредственно на работающем двигателе или при прокрутке коленчатого вала стартером. В этом случае необходимо, чтобы аккумуляторная батарея была заряжена.

Когда измеряют давление при остановленном двигателе, манометр будет показывать нерегулируемое давление в системе, которое обычно составляет 2,5—3,0 кг/см2. После запуска двигателя давление должно снизиться до 2,0–2,5 кг/см2, т.е. на величину разрежения во впускном коллекторе. Если полученное давление меньше указанного в технической документации, необходимо проверить регулятор давления и производительность топливного насоса. Если давление больше рекомендованного, следует проверить регулятор и магистрали обратного слива и убедиться в отсутствии засорения.

Для того, чтобы измерить количество подаваемого топливным насосом топлива, применяют топливопровод обратного слива. Для этого его необходимо отсоединить от регулятора давления и опустить в двухлитровый сосуд. В конструкциях, где топливопровод обратного слива, идущий от регулятора давления, сделан из металла и не изгибается, можно расположить мерный сосуд в любом удобном для расстыковки обратного топливопровода месте либо вместо штатного топливопровода герметично подсоединить к регулятору подходящий резиновый шланг. Затем включают топливный насос и измеряют объем топлива, поступившего в мерный сосуд за 30 с. В зависимости от типа системы он составляет 0,75—1,0 л.

При сложностях включения топливного насоса без запуска двигателя, насос проверяют на работающем двигателе, так как количество топлива, потребляемого прогретым двигателем в режиме холостого хода, очень мало. Практически все топливо перепускается обратно в бак. Однако во избежание случайного возгорания мерный сосуд из-под капота выносят. Если производительность насоса ниже заданной, проверяют состояние топливного фильтра и подающей магистрали. Если фильтр и топливопровод исправны, причиной недостаточной производительности может быть разрыв или трещина в подающем топливопроводе внутри бензобака — для насосов погружного типа, в противном случае бензонасос заменяют.

Регулятор давления проверяют в зависимости от системного давления. Если давление нормальное или пониженное, необходимо на двигателе, работающем в режиме холостого хода, снять шланг подвода разрежения с регулятора. Давление должно увеличиться на 0,5–0,6 кг/см2. Если давление не увеличивается, тогда пережимают топливопровод обратного слива. Увеличение давления топлива до 4—5 кг/см2 говорит о неисправности регулятора давления. Если при пережатии топливопровода обратного слива давление не возрастает, нужно проверить производительность топливного насоса.

Резиновые шланги для подвода и слива топлива в новых автомобилях не применяют. Вместо них используют металлические трубки, соединенные с топливной магистралью. В этом случае штатную трубку обратного слива отсоединяют и подсоединяют на ее место специально подобранный штуцер с надетым на него резиновым шлангом нужной длины. Шланг закрепляют червячным хомутом.

Сделав замену, шланг опускают в сосуд, запускают двигатель, кратковременно пережимают шланг и наблюдают за давлением в топливной магистрали. Если давление повышено, топливопровод обратного слива отсоединяют от регулятора и временно подсоединяют к нему подходящий штуцер с плотно надетым на него резиновым шлангом и опускают его в сосуд. Если после запуска двигателя давление нормализуется, следует проверить топливопровод обратного слива. Если топливопровод не помят и не засорен, значит, неисправен регулятор давления.

Для проверки и контроля остаточного давления двигатель прогревают до рабочей температуры, выключают и делают двадцатиминутную паузу. После паузы давление в системе не должно быть менее 1 кг/см2. Если давление падает быстро, то это свидетельствует об утечке, которая может происходить в регуляторе давления, в пусковой и основной форсунках, в обратном клапане бензонасоса.

Чтобы проверить работу пусковой форсунки, с помощью штырей измеряют напряжение с тыльной стороны подсоединенного к ней разъема. При этом прокручивают коленчатый вал холодного двигателя стартером. Напряжение должно быть не ниже 8 В. Если оно меньше или равно нулю, необходимо проверить сопротивление проводников, подходящих к форсунке, и сопротивление контактов термовыключателя. Если показатели близки к нулю, проверяют подачу напряжения питания к пусковой форсунке от реле бензонасоса или системного реле при прокрутке стартером. При отсутствии напряжения реле заменяют.

Если после прокрутки стартером на форсунку подается нормальное напряжение питания, распыление топлива форсункой проверяют визуально. Форсунку снимают с впускного коллектора, не отсоединяя от нее топливопровод, и опускают в прозрачный сосуд. Если при прокрутке стартером факела топлива нет, проверяют наличие системного давления на топливопроводе форсунки. При нормальном давлении форсунку следует заменить, в противном случае — проверить топливопровод пусковой форсунки. При детальной проверке пусковой форсунки определяют ее герметичность, конус распыла и производительность.

Термореле проверяют на холодном двигателе. Для проверки с форсунки снимают разъем и измеряют сопротивление между выводом «W» и корпусом форсунки. Сопротивление не должно быть более 1 Ом. Если оно существенно больше, термореле заменяют. Если сопротивление меньше, необходимо подать напряжение от положительного вывода аккумуляторной батареи на контакт «G» термореле. Примерно через несколько секунд после подачи напряжения сопротивление, измеряемое омметром, должно возрасти до 150–250 Ом. Если этого не происходит, термореле заменяют.

Как правило, в электронных системах распределенного впрыска пусковая форсунка может включаться путем коммутации на «массу» транзисторным ключом блока управления. В этом случае термореле не применяют. Если напряжение питания на клеммах пусковой форсунки при пуске холодного двигателя отсутствует, то это свидетельствует либо об обрыве или коротком замыкании в проводке, либо о неисправности в цепи датчика температуры охлаждающей жидкости или блока управления.

Работоспособность электромагнитных форсунок распределенного впрыска может быть проверена по вибрации форсунки. Регулярное открытие и закрытие клапана работающей форсунки создает равномерную вибрацию, которую можно определить на ощупь либо деревянным бруском или стетоскопом. Если вибрация равномерна, значит форсунка исправна, если вибрация отсутствует или в ней перебои — это свидетельствует об отклонениях в ее работе.

Работоспособность форсунки можно определить, отключив ее на холостом ходу от электропитания. При исправно работающей форсунке частота вращения коленчатого вала не должна измениться. Если на автомобиле установлен стабилизатор холостого хода, на время проверки его нужно отключить. При неисправности в форсунке в первую очередь проверяют состояние соленоидной обмотки. Для этого необходимо определить ее сопротивление и убедиться в отсутствии обрыва. Номинальное сопротивление должно соответствовать данным фирмы-изготовителя. При отсутствии данных сопротивления проверяемых форсунок сравнивают между собой.

Точную проверку работоспособности форсунок и электронной системы впрыска проводят с помощью мотор-тестера или осциллографа по продолжительности открытия форсунки в зависимости от режима работы двигателя.

Проверка периодичности впрыска

Важным оценочным параметром работоспособности системы впрыска, в частности, форсунок, является периодичность впрыска. Периодичностью впрыска является время между двумя последовательными открытиями клапана одной и той же форсунки. Продолжительность впрыска проверяют, подсоединяя один провод измерительного прибора к одной клемме форсунки, другой провод подсоединяют на «массу». Стартером проворачивают коленчатый вал двигателя и проверяют наличие сигнала на осциллографе. Если сигналы есть, двигатель запускают и дают ему немного поработать на холостом ходу. Запоминают форму сигнала. Резко открывают дроссель и разгоняют двигатель до 3000 об/мин. Во время ускорения продолжительность импульса открытия клапана форсунки должна увеличиваться, затем, после выхода на постоянную частоту вращения коленчатого вала, быть равной или чуть меньшей, чем на холостом ходу. Дроссель отпускают. Если система оборудована устройством отсечки топлива на принудительном холостом ходу, сигнал должен пропасть, и на экране будет наблюдаться прямая линия. При запуске холодного двигателя смесь необходимо обогащать, поэтому продолжительность импульса должна быть больше. Продолжительность импульса уменьшается по мере прогрева двигателя.

Проверка герметичности, производительности форсунок, очистка форсунок

Для проверки герметичности форсунок их устанавливают в емкость, подают на них рабочее напряжение и выключают. Из распылителей форсунки в течение одной минуты не должно вытекать более одной капли топлива. Производительность форсунки проверяют по объему вытекающего из нее топлива. Для электронной системы впрыска «ЛЕ-Джетроник» объем вытекающего топлива должен быть не более 176 см3/мин. Угол конуса распыла должен быть равен примерно 30°.

Для очистки форсунок их можно снимать с двигателя и можно очищать на работающем двигателе. Эффективную очистку снятых с двигателя форсунок производят лишь на специальных ультразвуковых установках. В мастерских это можно сделать, подавая в форсунку под давлением 5-Ю кг/см2 спирта или жидкости для очистки карбюраторов.

Чтобы очистить форсунки на работающем двигателе, применяют автономные устройства как замкнутого, так и одностороннего цикла, подающие специальный состав к дозатору — распределителю топлива в системах непрерывного впрыска «К-Джетроник» и «КЕ-Джетроник» или в топливную магистраль в системах дискретного действия. При этом отсоединяют подающий топливопровод и топливопровод обратного слива, отключают бензонасос, чтобы не переносить растворенные отложения из насоса и топливного бака к форсункам.

Холостой ход двигателя регулируют двумя винтами — количества (частоты вращения коленчатого вала) и качества (состава) 20 рабочей смеси. Способы регулировки системы холостого хода для систем распределенного впрыска такие же, как и для систем непрерывного впрыска.

В последнее время автомобили с электронными системами впрыска, например, «Мазда MX—6», «Фольксваген» и некоторые другие, не имеют винта качества. В таких системах состав смеси определяется бортовым компьютером и в зависимости от соотношения воздуха и топлива регулируется автоматически. Специальным винтом регулируют систему холостого хода только для установления нужной частоты вращения коленчатого вала.

Для проверки противодавления в системе выпуска отработавших газов необходимо вывернуть кислородный датчик из гнезда, предварительно сняв с него разъем. Вместо кислородного датчика вворачивают штуцер манометра с пределом измерения не более 1 кг/см2. Далее двигатель запускают и выводят на частоту вращения коленчатого вала примерно 2500 об/мин. Если на манометре давление превышает 0,10— 0,15 кг/см2, сопротивление выпускной системы считают повышенным. Обычно причиной этой неполадки является оплавление катализатора или его засорение.

Системы впрыска топлива бензиновых двигателей

В зависимости от способа образования топливно-воздушной смеси различают следующие системы впрыска:

система центрального впрыска;система распределенного впрыска; система непосредственного впрыска.

Системы центрального и распределенного впрыска являются системами предварительного впрыска, т.е. впрыск в них производится не доходя до камеры сгорания — во впускном коллекторе.

Центральный впрыск (моновпрыск) осуществляется одной форсункой, устанавливаемой во впускном коллекторе. По сути это карбюратор с форсункой. В настоящее время системы центрального впрыска не производятся, но все еще встречаются на легковых автомобилях. Преимуществами данной системы являются простота и надежность, а недостатками — повышенный расход топлива, низкие экологические показатели.

Система распределенного впрыска (многоточечная система впрыска) предполагает подачу топлива на каждый цилиндр отдельной форсункой. Образование топливно-воздушной смеси происходит во впускном коллекторе. Является самой распространенной системой впрыска бензиновых двигателей. Ее отличает умеренное потребление топлива, низкий уровень вредных выбросов, невысокие требования к качеству топлива.

Перспективной является система непосредственного впрыска. Впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Система позволяет создавать оптимальный состав топливно-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя, повысить степень сжатия, тем самым обеспечивает полное сгорание смеси, экономию топлива, повышение мощности двигателя, снижение вредных выбросов. С другой стороны ее отличает сложность конструкции, высокие эксплуатационные требования (очень чувствительна к качеству топлива, особенно к содержанию в нем серы).

Системы впрыска бензиновых двигателей могут иметь механическое или электронное управление. Наиболее совершенным является электронное управление впрыском, обеспечивающее значительную экономию топлива и сокращение вредных выбросов.

Система K-Jetronik.

В зависимости от способа образования топливно-воздушной смеси различают следующие системы впрыска:

-система центрального впрыска;

-система распределенного впрыска;

-система непосредственного впрыска.

Система распределенного впрыска K-Jetronic представляет собой механическую систему непрерывного впрыска топлива.

Система впрыска K-Jetronic имеет следующее устройство:-дроссельная заслонка; -расходомер воздуха;

-дозатор-распределитель топлива; -регулятор давления питания; -регулятор управляющего давления; -форсунки впрыска; -пусковая форсунка;-термореле;-клапан добавочного воздуха.

Дроссельная заслонка предназначена для регулирования объема поступающего воздуха. Заслонка имеет механический привод от педали газа.

Расходомер воздуха обеспечивает измерение объема воздуха за счет пропорционального перемещения напорного диска. Напорный диск соединен с плунжером дозатора-распределителя с помощью рычагов. При открытии дроссельной заслоники во впускной коллектор поступает больший объем воздуха, который перемещает напорный диск расходомера. Напорный диск крепится на рычаге. На оси рычага закреплен другой рычаг с роликом и регулировочным винтом. Ролик упирается в нижний конец плунжера дозатора-распределителя.

Дозатор-распределитель предназначен для распределения топлива по форсункам цилиндров на всех режимах работы двигателя. Распределение топлива осуществляется за счет перемещения плунжера. Снизу на плунжер воздействует рычаг напорного диска, сверху – управляющее давление, которое создает регулятор управляющего давления. Согласованное перемещение плунжера и напорного диска обеспечивает стехиометрическое соотношение воздуха и бензина в топливно-воздушной смеси.

Регулятор давления питания поддерживает постоянное по величине давление топлива в системе.

Регулятор управляющего давления создает подпорное давление на верхнем конце плунжера, за счет чего достигается обогащение иди обеднение топливно-воздушной смеси. Это необходимо при определенных режимах работы двигателя, в т.ч. при холодном пуске, прогреве на холостом ходу, а также при максимальной нагрузке.

Форсунки впрыска обеспечивают непрерывный впрыск топлива под давлением.

Для обеспечения запуска двигателя при температуре ниже 10°С в системе K-Jetronic применяется пусковая форсунка и клапан добавочного воздуха.

Пусковая форсунка осуществляет при запуске и прогреве двигателя впрыск во впускной коллектор дополнительного количества топлива. Работа пусковой форсунки осуществляется под управлением термореле.

Термореле устанавливается в блоке цилиндров двигателя, где отслеживает температуру охлаждающей жидкости. При запуске двигателя термореле включает пусковую форсунку. При достижении охлаждающей жидкости определенной температуры пусковая форсунка отключается.

Клапан добавочного воздуха обеспечивает дополнительную порцию воздуха при запуске двигателя в обход дроссельной заслонки. В исходном положении клапан открыт. По мере прогрева двигателя клапан закрывается (перемещается биметаллическая пластина с диафрагмой клапана).

Холостой ход двигателя регулируется двумя винтами:

-количества смеси, устанавливающий частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу;

-качества смеси, определяющий содержание угарного газа в отработавших газах.

Регулировки холостого хода изначально производятся заводом-изготовителем.

Как работает система впрыска топлива

Чтобы механизм работал плавно и эффективно, ему требуется нормативное количество смеси топлива и воздуха.

Система впрыска топлива

В автомобилях с двигателями, работающими на топливе из нефти, используются системы непрямого сгорания топлива. Топливный насос подает бензин в двигательный отсек, откуда оно впрыскивается во впускной коллектор с помощью форсунки. Для каждого цилиндра предусмотрена своя форсунка, однако в некоторых случаях одна или две форсунки стоят во впускном коллекторе.

На протяжении долгих лет подача смеси топлива и воздуха регулировалась карбюратором, который является далеко не совершенным устройством.

Основным недостатком карбюратора, установленного на двигателе с четырьмя цилиндрами, является то, что он не может делить смесь топлива и воздуха на равные порции, т.к. одни цилиндры находятся от него дальше, чем другие.

Проблема отчасти решается сдвоенным карбюратором, однако его сложно правильно настроить. Именно поэтому в настоящее время производители оснащают свои автомобили инжекторными системами подачи топлива, способными четко отмерять порции. Такие системы обладают большей мощностью и эффективностью, чем карбюраторные. Кроме того, они экономичны и выбрасывают в атмосферу меньше вредных веществ.

Системы впрыска дизельного топлива

Системы впрыска топлива в автомобилях, работающих на бензиновых двигателях, относятся к системам непрямого сгорания, т.е. топливо впрыскивается во впускной коллектор или впускное отверстие, а не в камеру сгорания. Таким образом перед попаданием в камеру бензин равномерно смешивается с воздухом.

Тем не менее, во многих дизельных двигателях используются системы прямого впрыска, т.е. топливо подается непосредственно в цилиндр, заполненный сжатым воздухом. В системах непрямого впрыска топливо подается в специальную предкамеру, соединенную с головкой блока цилиндров узким каналом.

В цилиндр втягивается только воздух, который благодаря сжатию разогревается до такой степени, что топливо, впрыскиваемое в конце такта, самовоспламеняется.

Первичное впрыскивание

Современные системы впрыска бензина являются непрямыми. Специальный насос подает сжатое топливо из топливного бака в двигательный отсек, где (опять же, под давлением) оно распределяется по цилиндрам.

В зависимости от особенностей конкретной системы, топливо подается во впускной коллектор или отверстие с помощью форсунки, которая похожа на распылитель, извергающий мелкие брызги топлива. Проходя через впускной коллектор или отверстие, топливо смешивается с воздухом, а затем поступает в камеру сгорания.

В некоторых автомобилях топливо поступает в каждый цилиндр через отдельную форсунку. Это сложный и затратный метод, поэтому чаще используются системы одноточечного впрыска, т.е. одна форсунка распределяет топливо по всем цилиндрам. И наконец, существуют системы, в которых одна форсунка питает пару цилиндров.

Форсунки

Форсунки, через которые происходит впрыск топлива, имеют винтовую форму и распылитель, который ведет во впускной коллектор или головку блока цилиндров и расположен под углом так, чтобы поток топлива был направлен на впускной клапан.

В зависимости от типа системы впрыска форсунки бывают двух видов. В первом случае используется метод непрерывной подачи, т.е. топливо впрыскивается во впускное отверстие все время, пока работает двигатель. Иными словами, форсунка работает как распылитель, который разделяет поток топлива на капли, и фактически не регулирует его. Количество распыляемого топлива увеличивается или уменьшается с помощью механического или электронного командного модуля, т.е. владелец автомобиля просто открывает и закрывает кран.

В системах прерывистого впрыска топливо поставляется отдельными порциями, причем моменты подачи совпадают с тактами впуска цилиндра. Как и в случае с системами непрерывной подачи, системы прерывистого впрыска управляются с помощью механических или электронных командных модулей.

В старейших системах использовались механические модули, которые управляли потоком топлива с помощью механических деталей. Недостатком таких систем являлась их сложность и большая нагрузка на двигатель.

В настоящее время вместо механических систем управления впрыском используются электронные. Они сравнительно дешевы и обладают большей надежностью.

Типы форсунок

В зависимости от типа системы впрыска (механическая или электронная), форсунки могут быть двух видов.

В механических системах форсунка закрывается пружиной и открывается под давлением топлива.

Механическая форсунка

Форсунки в электронных системах закрываются с помощью пружин, подобно механическим, а открываются магнитами, встроенными в корпус. Электронный модуль управления определяет время, в течение которого форсунка остается открытой.

Электронная форсунка

Механические системы впрыска топлива

Механическая система впрыска топлива Lucas

В системе Lucas топливо, которое находится под высоким давлением, направляется из бака в аккумулятор, а затем в дозатор, посылающий порции на форсунки, подающие топливо во впускные отверстия.

Поток воздуха управляется возвратной заслонкой, которая открывается при нажатии педали газа. При увеличении потока дозатор автоматически увеличивает порцию топлива, подаваемого на форсунки, чтобы соотношение топлива и воздуха оставалось неизменным.

При холодном запуске двигателя регулятор состава смеси или (в более поздних моделях) микропроцессор включает форсунку холодного пуска, которая подает дополнительную порцию топлива, увеличивая концентрацию смеси. Как только двигатель разогреется до нужной температуры, термореле автоматически выключает форсунку холодного пуска.

Многие производители использовали механические системы подачи топлива в высококачественных спорткарах и седанах 1960-1970-х гг. В частности, при производстве британских автомобилей (например, Triumph TR6 и 2500) использовалась система прерывистого впрыска Lucas.

Топливный насос с электрическим приводом, расположенный рядом с баком, нагнетает топливо под давлением 7 атм. в аккумулятор, который представляет собой емкость для краткосрочного хранения топлива и поддерживает давление на нужном уровне. Кроме того, аккумулятор сглаживает толчки, производимые насосом.

Из аккумулятора сквозь фильтр с бумажными элементами топливо поступает в устройство для замера расхода топлива, также известное как дозатор. Дозатор работает от распределительного вала и, в соответствии со своим названием, отмеряет порции топлива для цилиндров.

Каждая порция ограничивается возвратной заслонкой, которая расположена в системе впуска воздуха. Движение заслонки зависит от силы потока воздуха — чем они сильнее, тем больше топлива нужно цилиндрам. При поднятии заслонки меняется положение челночного клапана в дозаторе, и объем порций увеличивается.

Покинув дозатор, топливо отправляется в форсунки, а затем распыляется во впускное отверстие, расположенное в головке блока цилиндров. Каждая форсунка обладает пружинным клапаном, который удерживается в закрытом положении за счет давления пружины. Клапан открывается только при распылении топлива.

При холодном запуске нельзя отделить часть воздушного потока, чтобы увеличить концентрацию смеси, как в случае с карбюратором, Поэтому положение челночного клапана, расположенного в дозатор, регулируется с помощью устройства ручного управления, расположенного на панели и напоминающего рукоятку подсоса. В более поздних моделях устройство ручного управления было заменено микропроцессором. В результате запускается дополнительная форсунка, расположенная в коллекторе, распыляющая добавочную порцию топлива и увеличивающая концентрацию смеси.

Электронные системы впрыска

Электронная система впрыска Bosch

Электронная система полностью управляется микропроцессорными устройствами, которые отвечают за температуру двигателя, состояние дросселя, а также определяют скорость движения, высчитывая частоту впрыскивания и необходимое соотношение воздуха и топлива в смеси.

Основное отличие электронной системы подачи топлива от механической заключается в том, что электронная управляется сложными микропроцессорными устройствами (фактически — мини-компьютерами).

Микропроцессоры получают информацию от датчиков, установленных в двигателе. Датчики измеряют давление воздуха в системе впуска, температуру самого двигателя и его скорость, а также определяют положение педали газа. Все это позволяет точнее вычислять расходы топлива, в то время как механическая система полагается лишь на замеры мощности потока воздуха.

Микропроцессоры обрабатывают полученные данные в соответствии с алгоритмами, заложенными в них производителем, а затем отмеряют необходимое количество топлива, подавая сигнал клапанам (в частности, клапанам форсунок, впрыскивающих топливо во впускное отверстие). Все это происходит за доли секунды, т.е. устройство практически мгновенно отвечает на изменения в температуре, давлении или положении педали газа.

Помимо усовершенствованного контроля подачи топлива электронные системы работают под меньшим давлением (около 2 атм.), т.е. производят меньше шума, чем механические.

Типичным примером электронной системы является Bosch LJetronic, используемая в современных европейских автомобилях. В этой системе топливо извлекается из бака с помощью электрического насоса и подается по трубам к форсункам. Система извлекает из бака больше топлива, чем требуется, и возвращает излишки по кольцевому контуру с помощью регулятора давления, который поддерживает постоянное давление в трубах.

Клапаны форсунок удерживаются в закрытом положении с помощью пружин и при получении сигнала от устройства контроля открываются за счет соленоидов (электромагнитов). Количество впрыскиваемого топлива зависит от того, насколько долго магнит удерживает пружину форсунки.

Управление двигателем

Некоторые комбинированные системы, известные как системы управления двигателем, могут обрабатывать больше информации, чем электронные системы подачи топлива.

Одной из таких систем является Bosch Motronic, которая высчитывает процент кислорода в выхлопных газах. При отклонении от нормы система может отрегулировать зажигание и частоту подачи топлива, чтобы наладить работу двигателя.

В результате соотношение производительности и потребления топлива будет оптимальным, а уровень загрязнения окружающей среды существенно снизится.

Двигательный отсек для впрыска топлива

В подкапотном пространстве автомобиля с системой впрыска топлива содержится много трубок. На картинках изображен моторный отсек Audi 100 с многочисленными переплетенными трубками, которые расположены поверх впускного коллектора и ведут к форсункам. Этот автомобиль обладает двигателем с пятью цилиндрами, поэтому форсунок пять.

видов впрыска топлива | 1A Авто

Сравнение впрыска корпуса дроссельной заслонки и многопортового впрыска и прямого впрыска

Проще говоря, ваш двигатель сжигает смесь топлива и воздуха внутри своих цилиндров, чтобы перемещать поршни, которые создают движение вперед или назад, которое в конечном итоге передается на колеса. Как топливо попадает в цилиндры, когда оно попадает туда и как топливо используется, — вот некоторые из наиболее важных факторов, определяющих мощность и эффективность вашего двигателя.

В более старых двигателях для дозирования топлива в двигатель использовался карбюратор. В карбюраторных двигателях поступающий во впускной патрубок воздух будет создавать вакуум, который вытягивает топливо из трубки в карбюраторе, называемой трубкой Вентури. Эта система была относительно простой и удобной в работе, и многие годы она пользовалась успехом. В конце концов, впрыск топлива оказался более эффективным. Двигатели с впрыском топлива могут производить больше мощности, потреблять меньше топлива и легче соответствовать все более строгим стандартам выбросов.Сегодня все новые автомобили используют тот или иной вид впрыска топлива.

Со временем были разработаны различные методы впрыска топлива в двигатель. Их можно разделить на категории в зависимости от места добавления топлива. Со временем точка впрыска сдвигалась все ближе и ближе к самим цилиндрам. Три основных типа впрыска топлива известны как впрыск дроссельной заслонки, многоточечный впрыск и прямой впрыск. Мы проведем вас по трем типам, объясним, как работает каждый из них, и опишем преимущества и недостатки каждого типа.

Система впрыска дроссельной заслонки

Впрыск дроссельной заслонки (TBI), также называемый одноточечным впрыском, был первым типом впрыска топлива, широко использовавшимся в автомобилях. Он работал очень похоже на карбюратор в том, что он дозировал топливо в переднюю часть впускного коллектора за корпусом дроссельной заслонки. Топливо и воздух смешиваются во впускном коллекторе и втягиваются в цилиндры за счет всасывания, производимого во время такта впуска каждого цилиндра.

Впрыск дроссельной заслонки был большим улучшением по сравнению с карбюратором.Бортовой компьютер транспортного средства, блок управления двигателем (ЭБУ), может контролировать количество отмеренного топлива и время подачи топлива. Это делает TBI более эффективным, чем карбюрация, в более широком диапазоне рабочих условий.

Однако у TBI были определенные общие проблемы с карбюрацией. Во-первых, поскольку топливо должно проходить относительно большое расстояние к цилиндрам, оно может конденсироваться и скапливаться во впускном коллекторе. Цилиндры, расположенные ближе к корпусу дроссельной заслонки, также могут получать более богатую смесь топлива и воздуха по сравнению с цилиндрами, находящимися дальше, которые получают более бедную смесь.

Хотя у TBI было то преимущество, что он был простым, имея только один, а иногда и два инжектора, в конечном итоге от него отказались в пользу многопортового впрыска.

Многопортовый впрыск

Многоточечный впрыск (иногда называемый многоточечным впрыском) использует отдельные форсунки для распыления топлива в каждый цилиндр. Форсунки устанавливаются во впускные каналы, сразу за впускным клапаном каждого цилиндра.Используются два типа впрыска через центральный порт и последовательный многопортовый впрыск.

При впрыске через центральный канал центральный топливный блок отправляет топливо по ряду ветвей, которые заканчиваются тарельчатыми клапанами. Внешний вид этого типа инжектора побудил некоторых людей называть его инжектором-пауком. Все клапаны выпускают топливо одновременно, что означает, что часть топлива остается в ожидании следующего такта впуска. Это дает топливу возможность конденсироваться, а значит, оно не так легко воспламеняется.

Последовательный впрыск топлива решает эту проблему, поскольку каждый клапан форсунки открывается одновременно с соответствующим впускным клапаном. ЭБУ управляет синхронизацией форсунок так же, как и моментом зажигания.

Впрыск через центральный порт более эффективен, чем TBI, и последовательный многопортовый впрыск также более эффективен. Каждая из этих систем, хотя и более сложная, с большим количеством движущихся частей, что усложняет работу над ними и увеличивает их стоимость.При этом последовательный многоточечный впрыск является сегодня наиболее распространенной системой дозирования топлива в автомобилях с бензиновым двигателем.

Прямой впрыск

В системах с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. Это обеспечивает наилучшее сочетание топлива и воздуха. Прямой впрыск использовался в дизельных двигателях с 1920-х годов и в бензиновых авиационных двигателях примерно со времен Второй мировой войны, но в последнее время он широко применяется только в автомобилях с бензиновым двигателем. Производители высокопроизводительных автомобилей, такие как Audi и BMW, обнаружили, что более эффективное сгорание при непосредственном впрыске бензина (GDI) помогает производить более мощные двигатели.Некоторые автопроизводители также начали использовать GDI, чтобы двигатели потребляли меньше газа. В двигателях GM Ecotec и Ford Ecoboost используется GDI.

Двигатели GDI могут использовать очень бедную топливно-воздушную смесь, когда двигатель находится под небольшой нагрузкой. Это помогает экономить газ, но создает выбросы закиси азота. Двигатели GDI полагаются на рециркуляцию выхлопных газов и специально разработанные каталитические нейтрализаторы для очистки этих выбросов. Системам GDI также нужны более прочные форсунки. Форсунки подвергаются воздействию тепла и давления камеры сгорания, и форсунка должна распыляться против высокого давления камеры сгорания.В то время как обычные топливные форсунки распыляют бензин со скоростью от 40 до 60 фунтов на квадратный дюйм, прямые форсунки должны распылять топливо под давлением в тысячи фунтов на квадратный дюйм.

Таким образом, хотя прямой впрыск является лучшим вариантом с точки зрения мощности и эффективности, это также самая сложная и дорогая система.

По мере развития технологий производство двигателей с прямым впрыском может упроститься, но на данный момент последовательный многоточечный впрыск остается наиболее распространенной системой впрыска топлива в современных автомобилях.Он обеспечивает оптимальное сочетание эффективности и доступности для большинства приложений.

Бензиновый двигатель

— обзор

2 Циклы постоянного объема и постоянного давления

Есть два основных различия между бензиновым двигателем и дизельным двигателем. Во-первых, бензиновый двигатель работает по теоретическому стандартному воздушному циклу, обычно называемому «циклом постоянного объема», когда имеет место периодическое сгорание и создание работы. Этот термин более полно указывает на то, что сгорание топливовоздушного заряда завершается в момент, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ) на такте сжатия, где давление увеличивается, но объем над головкой поршня остается постоянным.Для горения требуется искра высокого напряжения от электрической / электронной системы зажигания, передаваемая на свечу зажигания, чтобы инициировать фронт пламени. Время горения в первую очередь зависит от скорости распространения пламени, обычно в диапазоне от 20 до 40 мс. В большинстве двигателей топливно-воздушная смесь образуется вне камеры сгорания. Следовательно, в момент начала горения он образует в значительной степени однородный (состоящий из частей одного вида) заряд. В бензиновых двигателях с прямым впрыском (GDI) образование топливно-воздушной смеси вводится непосредственно в камеру сгорания и считается неоднородным (состоящим из частей разного типа).

Современные автомобильные бензиновые двигатели работают в «стехиометрическом» диапазоне соотношения воздух / топливо. Проще говоря, это соотношение (обычно по массе) между воздухом и горючим газом или паром, при котором происходит полное сгорание или химическая комбинация. Для полного сгорания 1 кг бензина требуется примерно 14,5 кг воздуха. Таким образом, можно сказать, что смесь воздух / топливо составляет примерно 14,5: 1,0. Это соотношение позволяет трехкомпонентному каталитическому нейтрализатору обрабатывать неочищенные выхлопные газы с максимальной эффективностью в соответствии с U.S. Стандарты Агентства по охране окружающей среды (EPA). Это достигается за счет использования электронных средств управления двигателем / датчиков в гармонии с одним или несколькими датчиками обратной связи по содержанию кислорода в выхлопных газах, чтобы постоянно сообщать электронному модулю управления двигателем (ECM), насколько далеко от стехиометрического после сгорания соотношение воздух / топливо находится на уровне данное время. Затем контроллер ЭСУД изменяет время включения / выключения соленоида форсунки (рабочий цикл) либо для обеднения, либо для обогащения топливно-воздушной смеси, чтобы поддерживать желаемую стехиометрическую настройку.

Во-вторых, в отличие от бензинового двигателя, дизельный двигатель не работает со стехиометрическим соотношением воздух / топливо. В дизельном топливе соотношение воздух / топливо чрезвычайно бедное на холостом ходу (минимальная подача топлива), потому что воздух, поступающий в цилиндры, не дросселируется (не ограничивается, как в типичном бензиновом двигателе). При более высоких нагрузках / скоростях соотношение воздух / топливо дизеля будет более богатым, поскольку для получения большей мощности впрыскивается больше топлива. Таким образом, на холостом ходу дизельный двигатель может демонстрировать соотношение воздух / топливо до 90: 1 или 100: 1, а некоторые двигатели работают еще более обедненно.При работе с полной нагрузкой / высокой скоростью соотношение воздух / топливо может упасть до 25: 1 или 30: 1. Кроме того, дизельный двигатель работает по так называемому теоретическому «циклу постоянного давления», когда предполагается, что топливо подается, когда поршень движется вниз по цилиндру во время рабочего хода с такой скоростью, что давление в цилиндре остается постоянным в течение процесс горения. Также говорят, что дизельное топливо работает с неоднородным зарядом сжатого воздуха, производимого во время такта сжатия поршня вверх, поддерживаемого тонко распыленной струей жидкого топлива под высоким давлением, впрыскиваемой до достижения поршнем ВМТ.Вырабатываемое тепло, создаваемое в захваченном воздухе в результате такта сжатия движущегося вверх поршня (только горячий воздух под высоким давлением), вызывает испарение впрыскиваемого дизельного топлива. После короткой задержки (воспламенения), когда воздух и впрыскиваемое топливо смешиваются, свойства самовоспламенения топливовоздушной смеси инициируют горение, создавая фронт пламени внутри камеры сгорания. Следовательно, впрыскиваемое дополнительное топливо не имеет задержки воспламенения, а сгорает мгновенно. Более высокая степень сжатия, используемая в современной конструкции, высокоскоростные, сверхмощные дизельные двигатели могут развивать пиковое давление в цилиндре от 1800 до 2300 фунтов на квадратный дюйм (12 411–15 858 кПа) и пиковые температуры до 3500 ° F (1927 ° C).Эти волны высокого давления и их скорость распространения по камере сгорания представляют собой один из факторов, создающих собственный шум, присущий дизельному двигателю при работе.

(На самом деле ни один двигатель внутреннего сгорания, будь то бензиновый или дизельный, не работает на фазе сгорания с постоянным давлением или с постоянным объемом. Для каждого из них требуется несколько градусов вращения коленчатого вала для завершения сгорания, а также происходит повышение давления в цилиндре. в процессе горения.Следовательно, двойной цикл из двух, который попадает где-то между кривыми Отто и Дизеля, более точно представлял бы теоретическую кривую для рассмотрения как для бензиновых, так и для дизельных циклов двигателей внутреннего сгорания. Поскольку двигатели внутреннего сгорания не работают в соответствии с идеальными циклами, а работают на реальном газе во время сгорания, они характеризуются потерями потока и откачки, термодинамическими потерями и механическими потерями из-за трения.)

Типы топливных форсунок | | — Pro Flow

Типы топливных форсунок:

Верхняя подача — Топливо входит сверху и выходит снизу.

Боковая подача — Топливо попадает сбоку на штуцере форсунки внутри топливной рампы.

Форсунки корпуса дроссельной заслонки — (TBI) Расположены непосредственно в корпусе дроссельной заслонки.

Типы систем впрыска топлива:

Инжекторы корпуса дроссельной заслонки или одноточечные форсунки (TBI)
Одноточечный впрыск был первым шагом до появления более сложных многоточечных систем. Не такой точный, как современные системы, TBI дозировал топливо лучше, чем карбюратор, был дешевле и проще в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива (MPFI)
Многоточечный впрыск топлива имеет отдельную форсунку для каждого цилиндра, сразу за его впускным отверстием, поэтому систему иногда называют впрыском через порт. Подача паров топлива так близко к впускному отверстию гарантирует, что они будут полностью втянуты в цилиндр. Основным преимуществом является то, что MPFI измеряет топливо более точно, чем TBI, обеспечивая желаемое соотношение воздух / топливо. MPFI снижает вероятность конденсации топлива во впускном коллекторе.

Последовательный впрыск топлива (SFI)
Иногда называемый последовательным впрыском топлива (SPFI) или впрыском по времени, SFI представляет собой тип многоточечного впрыска. Хотя в базовом MPFI используется несколько форсунок, которые распыляют топливо одновременно или группами. Последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку независимо и синхронизируется по времени, как свечи зажигания. SFI распыляет топливо непосредственно перед или после открытия впускного клапана.

Прямой впрыск
Прямой впрыск подает топливо непосредственно в камеры сгорания, минуя клапаны.Прямой впрыск, более распространенный в дизельных двигателях, набирает популярность в конструкциях бензиновых двигателей и иногда называется DIG или бензин с прямым впрыском. Как и в других системах, дозирование топлива является еще более точным, а прямой впрыск дает инженерам еще одну переменную, влияющую на то, как происходит сгорание в цилиндрах.

Профессиональные услуги по проверке и очистке системы впрыска топлива для:
В списке указаны не все, мы обслуживаем топливные форсунки и для других моделей.Звоните, если есть вопросы.

Топливные форсунки Acura
Топливные форсунки Alfa Romeo
American Motors
Топливные форсунки Audi
Топливные форсунки Bentley
Топливные форсунки BMW
Топливные форсунки Buick
Топливные форсунки Cadillac
Топливные форсунки Chevrolet
Топливные форсунки Chrysler
Топливные инжекторы Daewoo
Топливные форсунки Dagle
Топливные форсунки
Топливные форсунки Ferrari
Топливные форсунки Fiat
Топливные форсунки Ford
Топливные форсунки Geo
Топливные форсунки GMC
Топливные форсунки Holden
Топливные форсунки Honda
Топливные форсунки Hyundai
Топливные форсунки Infiniti
Топливные форсунки Isuzu
Топливные форсунки Jaguar
Jeep
Kia Топливные форсунки
Топливные форсунки Lancia
Топливные форсунки Lexus
Топливные форсунки Lincoln
Топливные форсунки Mazda
Топливные форсунки Mercedes Benz
Топливные форсунки Mercury
Топливные форсунки Merkur
Топливные форсунки Mitsubishi
Топливные форсунки Nissan
Топливные форсунки Oldsmobile
Топливные форсунки Plymouth
Топливные форсунки Plymouth
Топливные форсунки Porsche
Топливные форсунки Range Rover
Топливные форсунки Renault
Топливные форсунки Rolls Royce
Топливные форсунки Rover
Топливные форсунки Saab
Топливные форсунки Saturn
Топливные форсунки Seat
Топливные форсунки Subaru
Топливные форсунки Suzuki
Топливные форсунки Toyota
Triumph Топливные форсунки Топливные форсунки Volkswagen
Топливные форсунки Volvo
Yamaha Топливные форсунки
ZOIL | Основы дизельного двигателя
Дизельный двигатель — это двигатель внутреннего сгорания , который использует воспламенение от сжатия для воспламенения топлива при его впрыске в двигатель.
Для понимания того, как работают дизельные двигатели, полезно сравнить различия между дизельным двигателем и бензиновым двигателем. Основные отличия бензинового двигателя от дизельного:
Бензиновый двигатель принимает смесь газа и воздуха, сжимает ее и воспламеняет смесь искрой. Дизельный двигатель забирает воздух, сжимает его, а затем впрыскивает топливо в сжатый воздух. Тепло сжатого воздуха самопроизвольно воспламеняет топливо.Дизельный двигатель не имеет свечи зажигания.
Бензиновый двигатель сжимает в соотношении от 8: 1 до 12: 1, в то время как дизельный двигатель сжимает в соотношении от 14: 1 до 25: 1. Более высокая степень сжатия дизельного двигателя приводит к повышению эффективности.
Бензиновые двигатели обычно используют либо карбюрацию, при которой воздух и топливо смешиваются задолго до того, как воздух поступает в цилиндр, либо впрыск топлива через порт, при котором топливо впрыскивается непосредственно перед тактом впуска (вне цилиндра).Следовательно, в бензиновом двигателе все топливо загружается в цилиндр во время такта впуска, а затем сжимается. Сжатие топливно-воздушной смеси ограничивает степень сжатия двигателя — если он слишком сильно сжимает воздух, топливно-воздушная смесь самовоспламеняется и вызывает детонацию. Дизельные двигатели используют прямой впрыск топлива, т.е. дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр. Дизельный двигатель сжимает только воздух, поэтому степень сжатия может быть намного выше. Чем выше степень сжатия, тем больше генерируется мощность.
Форсунки для дизельного топлива, в отличие от бензиновых, должны выдерживать температуру и давление внутри цилиндра и при этом подавать топливо в виде мелкого тумана. Чтобы туман равномерно распределялся по цилиндру, некоторые дизельные двигатели оснащены специальными впускными клапанами или камерами предварительного сгорания. Новые дизельные двигатели оснащены топливной системой Common Rail высокого давления. См. «Основы дизельной топливной системы» для получения дополнительной информации об этом типе топливной системы.
Дизельные двигатели могут быть оснащены свечой накаливания. Когда дизельный двигатель холодный, в процессе сжатия температура воздуха может не повыситься настолько, чтобы воспламениться топливо. Свеча накаливания представляет собой электрически нагреваемую проволоку, которая облегчает зажигание топлива при холодном двигателе. Свечи накаливания обычно устанавливаются на небольших дизельных двигателях. Бензиновые двигатели не требуют свечей накаливания, поскольку они не зависят от самовозгорания.
ШАГ

1
ВПУСКНОЙ (ВНИЗ) ХОД 1 |
Поршень движется вниз, всасывая воздух в цилиндр
.
ШАГ

2
ХОД СЖАТИЯ (ВВЕРХ) 1 |
^► Поршень движется вверх, сжимая только что втянутый воздух в цилиндр
^► Прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки (ВМТ), дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр
^► Результат — сгорание дизельного топлива
ШАГ

3
ВПУСКНОЙ ХОД (ВНИЗ) 2 |
Поршень опускается, но впускной и выпускной клапаны не открываются
ШАГ

4
ПАРАМЕТР КОМПРЕССИИ (ВВЕРХ) 2 |
Поршень движется вверх, вытесняя сгоревшее дизельное топливо из цилиндра в виде выхлопа
.
ШАГ

5
Процесс повторяется
Дизельный двигатель предлагает эффективный метод выработки энергии.Он основан на сжатии для сгорания, что приводит к повышению топливной экономичности по сравнению с другими типами двигателей. E-ZOIL производит различные присадки к дизельному топливу, специально разработанные для дизельных двигателей. К ним относятся:
Технология
: бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива Технология
: бензиновый двигатель с прямым впрыском

II. Майор Цели двигателя GDI
1. Разница между новым GDI и текущим MPI
2.Наброски
3.Технические характеристики
III. Основные характеристики двигателя GDI
1. Меньший расход топлива и большая мощность
2. Реализация меньшего расхода топлива
3. реализация Высшей производительности

I. Введение
Для на протяжении многих лет инновационные двигатели были приоритетом развития. Мицубиси Моторс.В частности, Mitsubishi стремилась улучшить двигатель. эффективность в стремлении удовлетворить растущие экологические требования, такие как для энергосбережения и сокращения выбросов CO2, чтобы ограничить негативное влияние парникового эффекта.
В стремлении Мицубиши для разработки и производства все более эффективных двигателей он посвятил ресурсы на разработку бензинового двигателя с непосредственным впрыском. Годами, автомобильные инженеры полагают, что этот тип двигателя имеет наибольшее потенциал для оптимизации подачи топлива и сгорания, что, в свою очередь, может обеспечить лучшая производительность и меньший расход топлива.Однако до сих пор никто успешно разработал цилиндровый двигатель с прямым впрыском для использования на серийные автомобили. В результате возможностей разработки двигателей Mitsubishis, Усовершенствованный бензиновый двигатель GDI с прямым впрыском топлива Mitsubishis является воплощением инженерной мечты.

Двигатель ГДИ с непосредственным впрыском бензина Мицубиси
II. Основные задачи двигателя GDI

Сверхнизкий расход топлива, даже лучше дизельные двигатели
Превосходная мощность по сравнению с обычными двигателями MPI

1.Разница между новым GDI и текущим MPI
Для подачи топлива в обычных двигателях используется топливо система впрыска, пришедшая на смену системе карбюратора. MPI или многоточечный Впрыск, при котором топливо впрыскивается в каждое впускное отверстие, в настоящее время одна из наиболее широко используемых систем. Однако даже в двигателях MPI есть являются ограничениями для реакции подачи топлива и управления горением, потому что топливо смешивается с воздухом перед поступлением в цилиндр. Mitsubishi отправилась в раздвинуть эти пределы, разработав двигатель с прямым впрыском бензина в цилиндр как в дизельном двигателе, да еще там, где впрыск тайминги точно контролируются для соответствия условиям нагрузки.Двигатель GDI достигли следующих выдающихся характеристик.
Чрезвычайно точный контроль подачи топлива для достижения топлива КПД выше, чем у дизельных двигателей, за счет возможности сжигания подача ультра-обедненной смеси.
Очень эффективный впуск и относительно высокая степень сжатия уникальное для двигателя GDI соотношение обеспечивает высокую производительность и отклик который превосходит стандартные двигатели MPI.
Для Mitsubishi: технология, реализованная для этого двигателя GDI. станет краеугольным камнем нового поколения высокоэффективных двигателей. и, по ее мнению, технология и дальше будет развиваться в этом направлении.
Переход системы подачи топлива
2. Схема
(1) Основные характеристики
(2) Схема двигателя

3. Технические характеристики
Вертикальные прямые впускные отверстия для оптимального контроля воздушного потока в цилиндре
Поршни с загнутым верхом для лучшего сгорания
Топливный насос высокого давления для подачи топлива под давлением в форсунки
Вихревые форсунки высокого давления для оптимальной топливовоздушной смеси

III.Основные характеристики двигателя GDI
1. Более низкий расход топлива и более высокая производительность
(1) Оптимальный распылитель топлива для двух режимов горения
Используя методы и технологии, уникальные для Mitsubishi, двигатель GDI обеспечивает: как более низкий расход топлива, так и более высокая производительность. Это, казалось бы, противоречивое и сложный подвиг достигается за счет использования двух режимов горения. Положил Другими словами, время впрыска изменяется в соответствии с нагрузкой на двигатель.
Для условий нагрузки, необходимых для среднестатистической езды по городу, топливо впрыскивается. в конце такта сжатия, как в дизельном двигателе.Поступая таким образом, ультратонкий сгорание достигается за счет идеального образования слоистой воздушно-топливной смеси. смесь. В условиях высокопроизводительного вождения топливо впрыскивается во время такт впуска. Это позволяет получить такую однородную топливовоздушную смесь. в обычных двигателях MPI для обеспечения более высокой производительности.
Ультра-обедненный режим сгорания
В большинстве нормальных условий движения на скорости до 120 км / ч Двигатель Mitsubishi GDI работает в режиме ультра-обедненного сгорания для снижения расхода топлива потребление.В этом режиме впрыск топлива происходит на последней стадии такт сжатия и зажигание происходит при сверхбедном соотношении воздух-топливо от 30 до 40 (от 35 до 55, включая EGR).
Superior Output Mode
Когда двигатель GDI работает с более высокими нагрузками или на более высоких скоростях, впрыск топлива происходит во время такта впуска. Это оптимизирует сгорание за счет обеспечения однородной, более холодной воздушно-топливной смеси, что сводит к минимуму возможность детонации двигателя.
Анимация
(2) Технологии основания двигателей GDI
Основу технологии составляют четыре технические характеристики. Вертикальное прямое впускное отверстие обеспечивает оптимальный поток воздуха в цилиндр. Поршень с изогнутым верхом регулирует горение, помогая формировать воздушно-топливную смесь. смесь. Топливный насос высокого давления обеспечивает необходимое высокое давление. для прямого впрыска в цилиндр.И вихревой инжектор высокого давления контролирует испарение и рассеивание распыляемого топлива.
Эти фундаментальные технологии в сочетании с другими уникальными технологиями контроля топлива технологии, позволившие Mitsubishi достичь обеих целей развития, которые были по расходу топлива ниже, чем у дизельных двигателей, а мощность выше, чем у обычных двигателей MPI. Методы показаны ниже.
Расход воздуха в цилиндре

Двигатель GDI имеет вертикальные прямые впускные каналы, а не горизонтальные впускные каналы, используемые в обычных двигателях.Прямая прямая впускные отверстия эффективно направляют воздушный поток вниз на поршень с изогнутым верхом, который перенаправляет воздушный поток в сильное обратное вращение для получения оптимального топлива инъекция.
Анимация
Распылитель топлива

Недавно разработанные вихревые форсунки высокого давления обеспечивают идеальная форма распыления для соответствия каждому режиму работы двигателя. И на в то же время, применяя сильно завихренное движение ко всей струе топлива, они обеспечивают достаточное распыление топлива, которое является обязательным для GDI даже при относительно низком давлении топлива 50 кг / см2.
Оптимизированная конфигурация камеры сгорания

Поршень с изогнутым верхом регулирует форму воздушно-топливной смеси. смеси, а также воздушного потока внутри камеры сгорания, и имеет важную роль в поддержании компактности воздушно-топливной смеси. Смесь, который впрыскивается в конце такта сжатия, переносится к свеча зажигания, прежде чем она сможет разогнаться.
Митсубиши передовые методы наблюдения в цилиндрах, включая лазерные методы. используются для определения оптимальной формы поршня.

2. Реализация пониженного расхода топлива
(1) Базовая концепция
В обычных бензиновых двигателях распыление топливовоздушной смеси с Идеальная плотность вокруг свечи зажигания была очень сложной. Однако это возможно в движке GDI. Кроме того, чрезвычайно низкий расход топлива. достигается, поскольку идеальная стратификация позволяет впрыскивать топливо поздно такт сжатия для поддержания ультра-обедненной топливовоздушной смеси.
Двигатель для целей анализа доказал, что топливовоздушная смесь с оптимальная плотность собирается вокруг свечи зажигания в виде стратифицированного заряда. Это также подтверждается немедленным анализом поведения брызг топлива. перед возгоранием и самой топливовоздушной смесью.
В результате чрезвычайно стабильное горение сверхбедной смеси с Соотношение воздух-топливо 40 (55, включая систему рециркуляции отработавших газов) достигается, как показано ниже.
Анимация
(2) Сжигание ультра-бедной смеси
В обычных двигателях MPI имелись пределы обедненной смеси. из-за больших изменений характеристик горения.Однако стратифицированные смесь GDI позволила значительно уменьшить соотношение воздух-топливо без что приводит к ухудшению сгорания. Например, на холостом ходу при горении наиболее неактивен и нестабилен, движок GDI поддерживает стабильную и быструю сгорание даже при очень бедной смеси с соотношением воздух-топливо 40: 1 (55 к 1, включая систему рециркуляции ОГ)
(3) Расход топлива автомобиля
Расход топлива на холостом ходу
Двигатель GDI поддерживает стабильное сгорание даже на низких оборотах холостого хода.Кроме того, он предлагает большую гибкость в настройке холостой ход.
По сравнению с обычными двигателями, его расход топлива на холостом ходу ниже. На 40% меньше.
Расход топлива во время крейсерской езды
Например, при 40 км / ч двигатель GDI потребляет на 35% меньше топлива, чем аналогичный размерный обычный двигатель.
Расход топлива при вождении по городу
В тестах в японском режиме 10E15 (типичный городское вождение), двигатель GDI потреблял на 35% меньше топлива, чем двигатель аналогичного размера. обычные бензиновые двигатели.Более того, эти результаты показывают, что Двигатель GDI потребляет меньше топлива, чем даже дизельные двигатели.
Контроль выбросов
Предыдущие попытки сжечь обедненную топливно-воздушную смесь привели к затруднениям для контроля выбросов NOx. Однако в случае двигателя GDI снижение NOx на 97% достигается за счет использования системы рециркуляции отработавших газов с высокой скоростью, например 30%. что обеспечивается стабильным горением, уникальным для GDI, а также использование недавно разработанного катализатора обедненного NOx.
Недавно разработанный катализатор обедненных NOx (селективное раскисление углеводородов тип)

3. Реализация превосходной производительности
(1) Базовая концепция
Для достижения мощности, превосходящей обычные двигатели MPI, двигатель GDI имеет высокая степень сжатия и высокоэффективная система впуска воздуха, которая приводит к повышению объемной эффективности.
Повышенный объемный КПД
По сравнению с обычными двигателями, двигатель Mitsubishi GDI обеспечивает лучшая объемная эффективность. Вертикальные прямые впускные каналы позволяют более плавный забор воздуха. И испарение топлива, которое происходит в цилиндр на поздней стадии такта сжатия, лучше охлаждает воздух объемный КПД.
Повышенная степень сжатия
Охлаждение воздуха внутри цилиндра за счет испарения топлива имеет еще одно преимущество, сводящее к минимуму детонацию двигателя.Это обеспечивает высокую степень сжатия передаточное отношение 12, и, таким образом, улучшенная эффективность сгорания.
(2) Достижение
Характеристики двигателя
По сравнению с обычными двигателями MPI сопоставимого размера GDI двигатель обеспечивает примерно на 10% большую мощность и крутящий момент на всех скоростях.
Ускорение автомобиля
В режиме высокой мощности двигатель GDI обеспечивает выдающееся ускорение.
В следующей таблице сравнивается производительность движка GDI с обычным Двигатель MPI.
4 типа системы впрыска топлива с различиями и пояснениями
Регулировка оборотов двигателя осуществляется путем регулировки количества воздуха и топлива, которые будут подаваться в цилиндр.
Для регулировки количества воздуха корпус дроссельной заслонки выполняется временно для регулировки количества топлива, подаваемого системой впрыска топлива.
В предыдущей статье мы обсуждали, как работает впрыск топлива, в этой статье было объяснено, что система впрыска топлива работает с использованием инжектора, который может распылять топливо во впускной коллектор.
Но если обсудить дальше, мы найдем 4 типа систем впрыска топлива. И что? а в чем разница? давай обсудим это.
4 типа системы впрыска топлива

1. Система одноточечного впрыска
Система одноточечного впрыска — это один из типов системы впрыска, в котором используется инжектор.Несмотря на то, что у двигателя 4 цилиндра, количество форсунок остается единым.
Эта система была обнаружена при первом открытии систем впрыска в двигателях транспортных средств. В то время на корпусе дроссельной заслонки был размещен инжектор, заменяющий струйный карбюратор.
Результат такой же, как у карбюраторной системы. Бензин можно распылять в отсек корпуса дроссельной заслонки, но этот бензин выходит из форсунки, а не из жиклера карбюратора.
По сравнению с типом карбюратора, он явно лучше, потому что объем бензина был рассчитан ранее ECU.
Чтобы точнее можно было.
Однако, поскольку в нем используется только одна форсунка, производительность двигателя на высоких оборотах также немного снижается.
2. Многоточечный впрыск топлива

Многоточечный впрыск топлива (MPFI) — это более новая технология, чем одноточечный впрыск. По сути, этот тип такой же, как и первый тип, но количество форсунок регулируется в соответствии с количеством цилиндров.
Это означает, что для 4-х цилиндрового двигателя используется 4 форсунки.
Многоточечные форсунки имеют ту же схему, что и одноточечные форсунки. Но в этом типе исполнительного механизма (инжектора) добавлено больше.
Преимущества многоточечных форсунок: топливо более эффективно направляется в двигатель, поскольку каждая форсунка расположена внутри впускного коллектора (перед впускным клапаном). Чтобы при распылении топлива оно могло идти прямо в цилиндр.
Но у него есть недостаток, этот тип работает в одно время точно как одна точка.То есть все форсунки будут распылять топливо одновременно. Это будет поддерживать распыление топлива, даже если один из цилиндров находится в стадии сгорания.
Результат — нерациональное использование топлива.
Но для проблем с производительностью этот тип определенно лучше, чем одноточечный.
3. Последовательный впрыск топлива
Система последовательного впрыска топлива — это тип впрыска топлива, который наиболее широко применяется в современных транспортных средствах.
В основном система последовательного впрыска топлива такая же, как у MPFI, но у этого типа уже есть индивидуальный впрыск.Другими словами, каждый инжектор не работает вместе, а работает индивидуально в соответствии с шагами каждого поршня.
Например, в 4-цилиндровом двигателе, когда цилиндр 1 находится на стадии всасывания, работает только форсунка 1. Пока остальные форсунки простаивают.
Это можно интерпретировать как то, что каждая форсунка работает поочередно в соответствии с синхронизацией каждого цилиндра.
По механизму он точно такой же, как у MPFI, но схема контроллера сильно отличается. Последовательный тип имеет более сложную схему контроллера, потому что он использует индикаторы синхронизации для каждого цилиндра.
Однако, по сравнению с MPFI, последовательный тип имеет лучшую производительность и лучшее использование топлива.
4. Система прямого впрыска

Система прямого впрыска представляет собой механизм системы впрыска топлива, который помещает инжектор непосредственно в цилиндр.
Так что это похоже на дизель, где форсунка будет распылять топливо прямо в цилиндр.
Основное преимущество этого типа заключается в экономии топлива, поскольку в предыдущем типе топливо распылялось во впускном канале, поэтому существует вероятность его конденсации на впуске.Но в системе DI все топливо поступает в цилиндр, поэтому она может быть более экономичной.
С точки зрения производительности это также то же самое, что MPFI даже в системе может иметь лучшую производительность в зависимости от объема выходящего топлива.
Это последний тип системы впрыска топлива, в начале DI применялся в дизельных двигателях. Но теперь система DI может быть применена к бензиновому двигателю, но по-прежнему топливо выходит только на этапе всасывания.
В бензиновых двигателях эта система известна как GDI (непосредственный впрыск бензина).
Прямой впрыск бензина — Ken’s Automotive
Вопрос:
У моей новой машины двигатель GDI. Что это значит для меня и других автомобилей Fort Collins с этим новым типом двигателя?
Глушитель Кенса и автомобильная промышленность Ответ:
GDI означает «Прямой впрыск бензина». Это тип системы впрыска топлива, который становится очень популярным в современных двигателях.
Давайте поговорим о двух наиболее распространенных формах впрыска топлива. Портовый впрыск топлива был обычным явлением в транспортных средствах Форт-Коллинза в течение последних нескольких десятилетий.У этого типа есть небольшой порт сразу за цилиндром на двигателе.
• Топливная форсунка впрыскивает немного газа в эту область непосредственно перед тем, как открывается впускной клапан.
• Когда клапан открывается, воздух входит в порт и смешивается с газом, затем проходит мимо клапана в двигатель.
• Газ и воздушная смесь сжимается поршнем.
• Свеча зажигания загорается, воспламеняя газ, который толкает поршень, таким образом приводя в действие двигатель.
С прямым впрыском бензина процесс немного отличается.
• Во-первых, нет порта снаружи цилиндра.
• Когда впускной клапан открывается, воздух втягивается в цилиндр
• Воздух сжимается поршнем
• В нужное время компьютер управления двигателем подает сигнал топливной форсунке распылять бензин прямо в цилиндр (отсюда и прямой впрыск газа)
• Сжатый газ и воздух воспламеняются свечой зажигания, приводя в действие двигатель
Так зачем переходить на GDI? Что ж, впрыскивая газ непосредственно в двигатель, управляющий компьютер может более точно рассчитать время впрыска.Также газ, впрыскиваемый непосредственно в двигатель, охлаждает сжатый воздух в достаточной степени, чтобы обеспечить лучшее сгорание. Это дает больше мощности и лучше для данного объема двигателя.
Теперь эти два типа систем подачи топлива требуют различных типов топливных форсунок. Портовые топливные форсунки разбрызгивают топливо со скоростью от 40 до 65 фунтов на квадратный дюйм — это похоже на давление в велосипедной шине.
Форсунки
GDI работают с плотностью более 2000 фунтов на квадратный дюйм. Конечно, всегда важно содержать топливные форсунки в чистоте, но для форсунок GDI это еще важнее.Когда они загрязняются, производительность и экономия топлива снижаются.
Говоря об очистке топливной системы, для двигателей GDI требуются различные очистители и процессы очистки. Впускные клапаны со временем накапливают изрядное количество углерода. При впрыске через порт некоторое количество бензина течет через клапан, когда он открывается, чтобы впустить газ и воздух. Это имеет эффект очистки, которого нет в GDI. Таким образом, если вы наливаете бутылку очистителя топливной системы в ваш бензобак, она не достигнет задней стороны этих впускных клапанов.Профессиональная очистка топливной системы в Kens Muffler and Automotive в Форт-Коллинзе позаботится об этой заботе водителей Форт-Коллинза.

Разное

ШАГ 1	ВПУСКНОЙ (ВНИЗ) ХОД 1 \| Поршень движется вниз, всасывая воздух в цилиндр .
ШАГ 2	ХОД СЖАТИЯ (ВВЕРХ) 1 \| ^► Поршень движется вверх, сжимая только что втянутый воздух в цилиндр ^► Прежде чем поршень достигнет верхней мертвой точки (ВМТ), дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр ^► Результат — сгорание дизельного топлива
ШАГ 3	ВПУСКНОЙ ХОД (ВНИЗ) 2 \| Поршень опускается, но впускной и выпускной клапаны не открываются
ШАГ 4	ПАРАМЕТР КОМПРЕССИИ (ВВЕРХ) 2 \| Поршень движется вверх, вытесняя сгоревшее дизельное топливо из цилиндра в виде выхлопа .
ШАГ 5	Процесс повторяется

Типы впрыска топлива бензиновых двигателей: Системы впрыска бензиновых двигателей

Система впрыска топлива бензиновых двигателей

На поводу у экологов

Система впрыска топлива бензиновых двигателей: слаженный симбиоз технологий

Заключение

Системы впрыска топлива бензиновых двигателей. Электронный впрыск топлива

Система впрыска, назначение, чем отличается система впрыска бензинового двигателя от системы впрыска дизеля

Система впрыска бензина, устройство систем впрыска топлива бензиновых двигателей

Системы впрыска бензиновых двигателей, типы систем впрыска топлива, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска бензиновых двигателей

Системы впрыска дизельных двигателей, виды систем, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска дизельного топлива

Выводы

Разные системы и типы впрыска топлива.

Сущность схемы непосредственного впрыска в камеру сгорания

Работа при послойном образовании топливной смеси

Основные недостатки впрыска топлива

Устройство и принцип работы инжекторной системы впрыска

Виды инжекторов

Системы питания дизельных двигателей

Видео: Управление системой впрыска топлива

Системы впрыска. Описание. Характеристики

Разновидности систем впрыска бензиновых двигателей

Системы впрыска дизельных двигателей

Новая система впрыска Common Rail

Типы впрыска топлива бензиновых двигателей. Системы впрыска бензиновых двигателей. Датчик положения коленвала

Система впрыска, назначение, чем отличается система впрыска бензинового двигателя от системы впрыска дизеля

Система впрыска бензина, устройство систем впрыска топлива бензиновых двигателей

Системы впрыска бензиновых двигателей, типы систем впрыска топлива, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска бензиновых двигателей

Системы впрыска дизельных двигателей, виды систем, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска дизельного топлива

Выводы

Устройство и принцип работы инжекторной системы впрыска

Виды инжекторов

Системы питания дизельных двигателей

Видео: Управление системой впрыска топлива

Общие сведения

Особенности топливного оборудования

Устройство инжекторной системы подачи топлива

Виды систем впрыска на бензиновых ДВС

Фотогалерея «Разновидности бензиновых систем»

Виды систем впрыска дизельных ДВС

Системы впрыска бензиновых двигателей | Интернет журнал автомобилиста

Проверка периодичности впрыска

Проверка герметичности, производительности форсунок, очистка форсунок

Системы впрыска топлива бензиновых двигателей

Как работает система впрыска топлива

Системы впрыска дизельного топлива

Первичное впрыскивание

Форсунки

Типы форсунок

Механическая форсунка

Электронная форсунка

Механические системы впрыска топлива

Механическая система впрыска топлива Lucas

Электронные системы впрыска

Электронная система впрыска Bosch

Управление двигателем

Двигательный отсек для впрыска топлива

видов впрыска топлива | 1A Авто

Сравнение впрыска корпуса дроссельной заслонки и многопортового впрыска и прямого впрыска

Система впрыска дроссельной заслонки

Многопортовый впрыск

Прямой впрыск

— обзор

2 Циклы постоянного объема и постоянного давления

Типы топливных форсунок | | — Pro Flow

Типы топливных форсунок:

Типы систем впрыска топлива:

ZOIL | Основы дизельного двигателя

ШАГ

ШАГ

ШАГ

ШАГ

ШАГ

: бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива Технология

4 типа системы впрыска топлива с различиями и пояснениями

4 типа системы впрыска топлива

Прямой впрыск бензина — Ken’s Automotive

Добавить комментарий Отменить ответ