Виды впрыска топлива: Системы впрыска бензиновых двигателей

Содержание

Системы впрыска топлива авто, назначение, виды систем впрыска для бензиновых и дизельных двигателей. Какие бывают системы впрыска топлива. Системы впрыска дизельных и бензиновых двигателей.

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.

Содержание

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

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.

Виды и особенности работы систем впрыска бензиновых двигателей

Система топливного впрыска применима для подачи топлива небольшими порциями в двигатель внутреннего сгорания в конкретно заданный момент времени. Параметры системы влияют на показатель мощности, экологический и экономический класс мотора транспортного средства. Конструкция и исполнение системы впрыска могут сильно различаться, что говорит только об их эффективности и области применения.

Небольшой экскурс в историю создания

Полномасштабное внедрение инжекторной подачи топлива стартовало в семидесятых годах, и это было логичной реакцией на то, что сильно увеличился уровень поставки в атмосферу загрязняющих компонентов и соединений. Такую систему заимствовали в области авиастроения, и она считается более безопасной в плане экологичности, поэтому она и стала реальной альтернативой карбюраторному мотору. Он на тот момент работал за счет механической системы топливной подачи, что характеризуется его поступлением в камеру сгорания за счет формирования разницы в давлении.

Первая система впрыска была только механической, характеризовалась минимальной эффективностью на тот момент. В качестве основной причины подобного явления называют недостаточно высокий уровень прогресса в плане технологий, который оказался не способен раскрыть ее потенциал полностью. Изменение ситуации наметилось на конец девяностых годов, когда стали активно создавать, развиваться и внедряться электронные системы управления функционированием двигателей. Электронный блок управления обеспечивал более четкий контроль объема впрыскиваемого топлива в цилиндры, а также процентное соотношение компонентов формируемой топливовоздушной смеси.

Системы впрыска бензиновых моторов: виды

Выделяется совокупность базовых видов систем топливного впрыска, различающиеся между собой по методике формирования топливовоздушной смеси.

Центральный впрыск или моновпрыск

В подобных системах в наличие имеется одна форсунка, размещенная во впускном коллекторе. Подобные варианты реализации впрыска представлены только на легковых автомобилях моделей, которые уже перестали спускать с конвейеров. В ее состав входят такие составные элементы:

Регулятор давления, который предназначен для обеспечения постоянного значения величины рабочего давления 0,1 МПа, а также предотвращение возникновения в системе подачи топлива воздушных пробок.
Форсунка впрыска, предназначенная для импульсной подачи бензина во впускной коллектор мотора.
Дроссельная заслонка нужна для регулирования объема атмосферного воздуха, подаваемого в камеру сгорания. Допускается использование заслонки, оснащенной современным механическим или электрическим приводом.
Блок управления, выполненный из блока памяти и микропроцессора, ответственных за талонные данные параметров топливного впрыска.
Датчик положения коленвала мотора, положения дроссельной заслонки, температурный датчик и прочие.

Работа системы впрыска бензина с одной форсункой базируется на конкретной схеме:

Двигатель запущен.
Установленные в системе датчики отвечают за считывание и передачу сведений о текущем состоянии системы непосредственно в блок управления.
Происходит сравнение полученных данных с эталонной характеристикой, а далее на базе этих сведений блоком управления рассчитывается подходящий момент и длительность открытия форсунки.
Сигнал о том, что форсунка открылась, транслируется на электромагнитную катушку, что активирует топливную подачу на впускной коллектор, где реализовано смешивание с атмосферным воздухом.
Смесь из топлива и воздуха передается в цилиндры.

Распределенный впрыск (MPI)

В составе системы с распределенным впрыском используются аналогичные компоненты, но в данной конструкции используются выделенные форсунки для каждого отдельного цилиндра. Их открытие реализовано попарно, по отдельности или всех в один момент времени.

Воздух и бензин смешиваются во впускном коллекторе, но от моновпрыска такая система отличается тем, что топливо подается исключительно во впускные тракты соответствующих цилиндров.

Система с распределенным впрыском работает по вполне понятной схеме, при этом электроника (KE-Jetronic, L-Jetronic) полностью обеспечивает управление. Эти конструкции выпускаются компанией Bosch, являются универсальными, получили широчайшее распространение в автомобилях разных марок.

По каким механизмам осуществляется действие распределенного топливного впрыска:

Воздух подается в двигатель.
С помощью совокупности датчиков определяется объем воздуха, его температурный показатель, скорость вращения коленвала, параметры текущего положения дроссельной заслонки.
Все эти полученные данные предназначены для электронного блока управления, чтобы определить объем топлива, оптимальный для количества воздуха, поступившего внутрь.

Транслируется сигнал, чтобы соответствующие форсунки открывались на необходимый временной промежуток.

Непосредственный топливный впрыск (GDI)

В системе данного конструктивного исполнения предусмотрена подача бензина посредством отдельных форсунок непосредственно в камеры сгорания каждого из цилиндров двигателя под давлением, и одновременно с этим туда же реализована подача атмосферного воздуха. Такая система впрыска позволяет создать необходимую концентрацию топливовоздушной смеси, вне зависимости от текущего режима работы двигателя внутреннего сгорания. Смесь в это время сгорает почти полностью, поэтому снижается объем опасных выбросов и вредных компонентов, которые попадают в атмосферу.

Подобная система впрыска имеет довольно сложную конструкции и внутреннее устройство, она заметно восприимчива к топливному качеству, что делает ее довольно дорогостоящей в плане производства и последующей эксплуатации. Так как функционирование форсунок реализовано в более агрессивных условиях, корректная работа подобной системы возможна только в случае обеспечения повышенного давления топлива, уровень которого необходимо поддерживать на отметке не ниже 5 МПа.

В плане конструктивного исполнения у системы непосредственного впрыска имеется определенный набор элементов:

Топливный насос, работающий под высоким давлением;
Регулятор давления топлива;
Рампа топлива;
Предохранительный клапан, который размещен на топливной рампе для предохранения элементов системы от повышения давления более заданного допустимого уровня;
Датчик, улавливающий высокое давление;
Форсунки.

Электронная система впрыска данного типа выпускается компанией Bosch, и получила собственное наименование MED-Motronic. Ее действие базируется на принципах, которые сильно зависят от вида смесеобразования:

Послойное – реализовано на двигателях со средними и малыми оборотами. Подача воздуха в камеру сгорания осуществляется на большо скорости. Впрыск топлива реализован по направлению к свече зажигания, а далее происходит смешивание с воздухом, после чего смесь воспламеняется.
Стехиометрическое. Нажатие на педаль газа вызывает открытие дроссельной заслонки, одновременно с подачей воздуха происходит впрыск топлива, а далее смесь воспламеняется, чтобы полностью сгореть.
Гомогенное. В цилиндрах запускается интенсивное воздушное движение, при этом впрыск бензина реализован на такте впуска воздуха.

Непосредственный топливный впрыск в бензиновом моторе представляет собой самое перспективное направление для данной сферы в эволюции и совершенствовании систем впрыска. Впервые его реализовали в 1996 году на легковых автомобилях марки Mitsubishi Galant, а на данный момент его используют для установки и сегодня его устанавливают на свои автомобили большинство крупнейших автопроизводителей.

Так как неисправности, сопряженные с системой топливного впрыска, возникают довольно часто и причин этому много, сначала рекомендовано выполнить диагностику автомобильный сканером, чтобы выявить ошибки. Если не хочется посещать сервис, то можно сделать это посредством специализированного универсального устройства Rokodil ScanX Pro.

Этот же сканер позволяет отрегулировать положение дроссельной заслонки, выполнить проверку системы выхлопных газов, а также считать параметры работы мотора и многое другое.

Типы системы впрыска топлива в двигателях с воспламенением от сжатия

Система впрыска топлива также известна как система подачи топлива в двигателях с воспламенением от сжатия (ВП). Систему подачи топлива дизельного двигателя можно назвать сердцем двигателя, так как от ее правильной работы зависят рабочие характеристики двигателя. Эта система должна подавать, дозировать, впрыскивать и распылять топливо. Системы впрыска топлива стоят дороже, так как изготавливаются с большей точностью. Топливо будет поступать либо самотеком, либо подкачивающим топливным насосом, который подает топливо к ТНВД через фильтр. Этот насос подает топливо к форсункам, расположенным в головках цилиндров.

Сегодня вы познакомитесь с различными типами систем впрыска топлива в двигателях с воспламенением от сжатия.

Подробнее: Система прямого впрыска Common Rail

Содержание

1 Типы систем впрыска топлива для дизельных двигателей
- 1.1 Система впрыска воздуха:
- 1.2 Система твердого впрыска:
- 1.3 Электронная топливная система :
- 1.4 Система распределенного впрыска топлива (MPFI):
- 1.5 Подпишитесь на нашу рассылку новостей
- 1.6 Пожалуйста, поделитесь!

Системы впрыска топлива в двигателях с воспламенением подразделяются на две группы; системы впрыска воздуха и твердых впрысков.

Система впрыска воздуха:

Для снижения выбросов углеводородов и CO система впрыска воздуха нагнетает свежий воздух в выпускные каналы двигателя. Несгоревшее и частично сгоревшее топливо можно найти в выхлопных газах двигателя. Это топливо продолжает гореть за счет кислорода из системы впрыска воздуха. Воздушный насос, перепускной клапан, воздухораспределительный коллектор и воздушный обратный клапан являются основными компонентами системы.

Подробнее: Система многоточечного впрыска топлива

Система твердого впрыска:

Система впрыска топлива для дизельного двигателя, в которой насос подает топливо в камеру сгорания через топливопровод и распылительную форсунку. Это впрыск распыленного мазута в камеру сгорания дизельного двигателя под давлением жидкого топлива. Система безвоздушного механического впрыска – это другое название системы впрыска твердого вещества.

Благодаря этому способу жидкое топливо подается прямо в камеру сгорания без использования сжатого воздуха. В результате она известна как система безвоздушного механического впрыска. система впрыска твердого топлива подразделяется на три типа:

Система с индивидуальным насосом – в этих типах впрыска топлива топливо будет поступать из бака-накопителя через фильтры, а затем к насосам низкого давления, как указано. Топливо перекачивается от этого насоса низкого давления к четырем независимым дозирующим и нагнетательным насосам. В головках цилиндров установлены индивидуальные форсунки, и эти независимые дозирующие и нагнетательные насосы будут качать к ним топливо. Они встречаются в больших, тихоходных двигателях.

Распределительная система – Топливо будет поступать из накопительного бака через фильтры к насосу низкого давления, затем к дозирующему и нагнетательному насосам. Этот дозирующий и нагнетательный насос подает топливо в распределительный блок, который распределяет и направляет нужное количество бензина на каждую форсунку/цилиндр. Эта деталь используется в двигателях малого и среднего размера.

Система Common Rail – в этих типах систем впрыска топлива топливо проходит через фильтры из накопительного бака в насос низкого давления. Топливо перекачивается от насоса низкого давления к насосу высокого давления, который затем перекачивает топливо к насосу высокого давления, который затем перекачивает топливо в общую топливную рампу. В результате топливо высокого давления собирается в общей рампе, а необходимое количество бензина подается к форсункам/цилиндрам через дозаторы. Этот механизм обычно встречается в двигателях Cummins и многоцилиндровых двигателях.

Подробнее: Система впрыска топлива в автомобильных двигателях

Электронная система впрыска топлива (EFI):

В 1965 году электронная технология впервые была использована в автомобилях. Электронные компоненты составляют 30–40% стоимости автомобиля. В автомобилях электроника и компьютеры используются для достижения максимальной мощности и эффективности. Системы EFI использовали различные датчики для определения температуры, давления газа, положения дроссельной заслонки и расхода воздуха, среди прочего. Данные передаются в электронный блок управления (ECU), который по сути является компьютером, с использованием датчиков. Этот ECU анализирует данные и управляет форсунками и другими устройствами для достижения максимальной мощности, эффективности и уровня выбросов.

Система многоточечного впрыска топлива (MPFI):

Система многоточечного впрыска топлива используется при всех скоростях и нагрузках, чтобы подавать воздушно-топливную смесь нужной концентрации и количества в каждый цилиндр многоцилиндрового двигателя. Система многоточечного впрыска топлива работает по двум основным схемам:

Распределенный впрыск — В этом примере форсунка расположена рядом с впускным клапаном во впускном коллекторе. Форсунка впрыскивает бензин в воздух, проходящий через впускной коллектор. Цилиндр заполнен гомогенной топливно-воздушной смесью. Стоит отметить, что каждый цилиндр имеет свою форсунку во впускном коллекторе. Распределенный впрыск обеспечивает равномерное распределение топлива, увеличение выходной мощности и более точный контроль соотношения воздух-топливо.

Впрыск корпуса дроссельной заслонки — в этом сценарии форсунка расположена в одном месте в корпусе дроссельной заслонки. Количество воздуха, поступающего во впускной коллектор, регулируется дроссельной заслонкой.

Подробнее: Система прямого впрыска

Это все, что касается этой статьи, в которой обсуждаются различные типы систем впрыска топлива в двигателях с воспламенением от сжатия (CI). Надеюсь, вы многому научитесь из прочитанного, если да, поделитесь с другими учениками. Спасибо за чтение, увидимся!

Присоединяйтесь к нашему бюллетеню

4 типа топливных форсунок – работа, применение, составные части и схема [Полная информация]

Типы топливных форсунок

Типы топливных форсунок:- Топливная форсунка представляет собой механическое устройство, которое управляется электронным способом и в основном используется для впрыска или распыления топлива в двигатель, чтобы приготовить правильную смесь воздуха и топлива, которая возвращается в двигатель при эффективном сгорании.

Расположение топливных форсунок различается для двигателей различной конструкции, но в основном они устанавливаются на головке двигателя с наконечником внутри камеры сгорания двигателя.

Типы топливных форсунок

Как только технологии впрыска топлива стали более совершенными, они привели к многочисленным механизмам впрыска топлива, таким как впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки, многоточечный впрыск топлива, последовательный впрыск топлива и непосредственный впрыск, которые используются в соответствии с требуемым применением, тогда как, когда речь идет о топливных форсунках типа , то действительно сложно классифицировать каждую из них. Двигаясь дальше, топливные форсунки можно разделить на —

A) На основе топлива

На основе впрыска топлива форсунки подразделяются на:

1. Форсунки дизельного топлива: (Типы топливных форсунок) которые используются для распыления дизельного топлива непосредственно в камеру сгорания дизельного двигателя. Дизель распыляется на камеру сгорания, и для этого требуется высокая прокачка, так как это более тяжелое топливо по сравнению с бензином, который отвечает за дальнейшее сгорание за счет сжатия.
Капилляры и форсунки дизельных топливных форсунок сконструированы таким образом, что они могут образовывать дизельные пакеты, что способствует распылению топлива внутри камеры сгорания двигателя.
2. Бензиновые топливные форсунки: (Типы топливных форсунок)
Бензиновые топливные форсунки используются для впрыска бензина либо непосредственно, либо через впускной коллектор в камеру сгорания двигателя, который инициирует дальнейшее сгорание путем искра.
Здесь не требуется высокая прокачка бензина, так как он легче дизеля.
B) На основе дозирования топлива
На основе дозирования топлива топливные форсунки подразделяются на следующие категории:
1. Топливные форсунки с механическим управлением
которые отвечают за контроль скорости подачи топлива, его количества, синхронизации и давления, что осуществляется механически с помощью пружины и плунжера, а вход осуществляется за счет расположения кулачка и топливного насоса или распределителя топлива.
2. Топливные форсунки с электронным управлением
Топливные форсунки с электронным управлением — это те, в которых управление скоростью подачи топлива, его количеством, давлением и синхронизацией осуществляется электронным способом и только с помощью электронного соленоида, который принимает входные данные либо от распределителя топлива или от электронного блока управления автомобиля.
Детали и функции топливной форсунки
Если говорить о конструктивном исполнении топливной форсунки, то следует сказать, что она во многом напоминает насадку садового душа, который обычно используется для распыления воды на траву. Назначение топливной форсунки очень похоже, но разница только в том, что форсунка распыляет топливо внутри двигателя. Прокрутите вниз, чтобы узнать больше о конструкции топливной форсунки с механическим управлением и топливной форсунки с электронным управлением:-
A) Форсунки с механическим управлением
Форсунки с механическим управлением состоят из следующих деталей: также можно назвать оболочкой всех остальных частей форсунок , которые устроены так же, как садовый душ. Внутренняя часть корпуса форсунки сконструирована таким образом, что она может удерживать точно спроектированный капилляр или канал, через который топливо под высоким давлением из топливного насоса может двигаться вперед.
Пружины: (Функция топливных форсунок)
Внутри механически управляемых топливных форсунок в основном используются две пружины:
для движения плунжера, который отвечает за регулирование давления топлива внутри топливной форсунки, которое увеличивается, что приводит к открытию форсунки, а затем возвращается в исходное положение, когда давление уменьшается, форсунка закрывается.
2. Основная пружина
Работа основной пружины заключается в управлении впускным отверстием топливной форсунки. Основная пружина работает под действием давления топлива, которое обычно обеспечивается топливным насосом.
B) Топливные форсунки с электронным управлением
Топливные форсунки с электронным управлением — это интеллектуальная форсунка, которая управляется электронным блоком управления двигателем и также называется мозгом современных двигателей.
Корпус форсунки: (Функция топливных форсунок)
Корпус форсунки такой же, как и у механически управляемой топливной форсунки, представляет собой точно спроектированную оболочку, внутри которой систематически расположены все детали.

Разное