Впрыск топлива: Системы впрыска бензиновых двигателей

Содержание

устройство, принцип подачи топлива, классификация

Системы впрыска топлива бензиновых двигателей – это системы для дозированной подачи бензина в ДВС. Тип устройства, характеристика системы влияет на ряд важных показателей. Это экологический класс двигателя, его мощность, топливная эффективность.

Устройство системы впрыска бензинового двигателя может иметь различные конструктивные решения и модификации. О них мы расскажем, останавливаясь на конкретных видах систем впрыска.

Варианты топливных систем бензиновых двигателей

Впрыск топлива в воздушный поток может происходить как за счёт разрежения, так и за счёт избыточного давления. Например, в карбюраторе впрыскивание происходит за счёт разрежения, а в большинстве современных систем — за счёт избыточного давления.

центральным (например, наддроссельный впрыск),
распределённый или коллекторный (осуществляется отдельной форсункой в предкамеру, расположенную перед впускным клапаном каждого цилиндра двигателя),
непосредственный (осуществляется напрямую в камеры сгорания, отдельными форсунками), встречается в разных вариациях, характерен для современных автомобилей. .

Варианты топливных систем бензиновых двигателей (R R. Bosch)

Конструктивное решение с карбюраторами

Дольше всего человечество знакомо с подачей топлива посредством карбюратора. И не потому, что такие решения лучшие, а потому что они – первые. И через множество лет это были единственно доступные системы. Карбюратор был неотъемлемой частью топливной системы на протяжении сотни лет. Нельзя сказать, что сейчас карбюраторы полностью исчезли из жизни, но на легковой и коммерческий транспорт карбюраторы ставить перестали. Их можно увидеть только на средствах малой механизации, которые применяются для садовых, строительных работ.

Автопром же перестал выпускать машины с карбюраторной системой еще в 90-е годы прошлого века.
Принцип их действия основан на всасывании топлива в поток воздуха, проходящего через сужение карбюратора. увеличение скорости движения воздуха в месте сужения воздушного канала формирует разрежение воздуха.

Объём воздуха, который проходит через сужение воздушного канала, пропорционален объёму топлива, поступающего через распылитель карбюратора. Благодаря этому несложно в автоматическом режиме поддерживать требуемое отношение топлива к воздуху.
.

Как работает устройство?

Топливо из бака выбирает насос (управляемый механически или электрически – в зависимости от модели).
ДВС запускается, и поток воздуха, проходящий через сужение воздушного канала карбюратора, создает разрежение.
В смесительную камеру карбюратора поступает топливо.
Жиклер (калиброванное отверстие) дозирует топливо.

С точки зрения работы всё достаточно просто. Так почему же карбюраторы уходят в историю?

Здесь достаточно много причин:

Низкая экономичность, а соответственно, и низкий уровень топливной эффективности.
Проблемы при переменных режимах работы, снижающие динамические качества- автомобиля.
Прямая зависимость от расположения двигателя в автомобиле.
Выброс в окружающую среду большого количества вредных веществ (несоответствие нормативам эмиссии газообразных вредных выбросов в атмосферу).

Моновпрыск

На смену карбюратору пришла система так называемого «над дроссельного впрыска» топлива. Она также известна как моновпрыск или система центрального впрыска.

Принцип базируется на впрыске топлива одной форсункой, установленной на впускном коллекторе двигателя.

Самыми популярными конструкциями системы центрального впрыска являются решения Mono-Jetronic от R. R. Bosch и Opel-Multec (как нетрудно догадаться из названия, это решение корпорации Opel).

Появление моновпрыска приходится на середину 70-х годов 20-го века. В то время системой Mono-Jetronic стали оснащать автомобили Volkswagen и Audi.

Главной задачей при разработке моновпрыска стало нахождение альтернативы карбюраторной системе впрыска. Важно было найти более эффективную систему топливоподачи, которая смогла бы удовлетворить возросшим экологическим требованиям.

Mono-Jetronic: конструктивные элементы

Регулятор давления. Способен поддержать на стабильном уровне рабочее давление в системе впрыска, а после выключения ДВС сохранить остаточное давление в системе . Это важно для облегчения пуска, создание барьеров против образования паровых пробок.
Электромагнитный клапан (форсунка). Обеспечивает импульсный впрыск топлива. Управление клапаном осуществляется посредством электросигнала. Он идёт от блока управления.
Дроссельная заслонка. Регулятор объема поступающего воздуха.
Привод. Он ответственный за работу дроссельной заслонки.
Электронный блок управления. «Мозг», синхронизатор.

Входные датчики (момента впрыска, положения дроссельной заслонки, оборотов двигателя, концентрации кислорода и т.д.).

Распределённый впрыск

В 70-е годы появились и системы распределительного впрыска, основанные на подаче топлива отдельной форсункой в предкамеру, расположенную перед впускным клапаном каждого цилиндра двигателя. Впрыск может быть при этом может быть как импульсным, так и непрерывным.

Мы остановимся на решении K-Jetronic производителя Robert R. Bosch с непрерывным впрыском. K-Jetroniс активно присутствовала на рынке с 1973-го по 1995 годы. Сначала K-Jetroniс выпускалась с механической системой дозирования. С 1982 года — с электронной начинкой и электронным управлением дозирования. Начиная с версий (модификаций) с электронным управлением система стала называться KE-Jetroniс.

Экономические характеристики автомобилей, их уровень топливной эффективности был существенно улучшен, уровень выбросов вредных веществ в выхлопе также снизился.

В системах K/KE-Jetronic впрыск топлива осуществлялся непрерывно в смесительную камеру перед впускным клапаном. При этом количественное дозирование топлива, поступающего в поток воздуха, производилось за счет взаимосвязанных узлов «расходомер – дозатор».

Помимо дозатора-распределителя обязательный элемент решения – дроссельная заслонка, расположенная за дозатором, у первых версий были вакуумно-механические клапаны коррекции топлива(запуск клапанов в работу возможен как от терморегуляторов, так от разряжения воздуха во впускном коллекторе), в поздних модификациях появились электрические клапаны коррекции топлива. Кроме того, системы стали оснащать кислородным датчиком (лямбда-зондом). Огромным плюсом схемотехнического решения стало то, что система впрыска могла быть оснащена катализаторам-, но к уровню надёжности были существенные вопросы.

Дискретный впрыск топлива

Новой эрой стал дискретный впрыск топлива. Первой здесь стала электронная система распределенного впрыска топлива L-Jetronic – опять-таки от R. R. Bosch. С появлением этого решения стало возможным говорить о качественной управляемости, безотказности, надёжности. Да, сразу же стало ясно, что это средний и высокий ценовой сегмент. Поэтому долгое время системы дискретного впрыска топлива сосуществовали с системами непрерывного распределительного впрыска типа K/KE-Jetronic.

Но постепенно L-Jetronic обрела массовость. Её стал активно использовать практически весь европейский автопром. Явные плюсы оценили и водители, и персонал автосервиса: повысилась топливная экономичность авто. Для обслуживания перестали быть нужны сложные навыки (в первую очередь, это стало возможным за счёт того, что отпала надобность выполнять механические настройки).

L-Jetronic несколько раз модернизировалась и уверенно держалась на рынке до появления стандарта Евро-3. После чего более актуальными стали решения на основе термоанемометрических датчиков массметра (массового расхода воздуха). В частности, популярность приобрела модификация LH-Jetronic .

У новой разработки стала доступна индивидуальная регулировка подачи топлива в каждый из цилиндров
Объединяющая черта систем Mono-Jetronic, L-Jetronic, LH-Jetronic состоит в том, это все эти решения управляют только впрыском топлива, при этом для воспламенения топлива задействована система зажигания с модулем электронного управления.

Устройства, в которых система и зажигания и впрыск были синхронизированы и объединены, корпорация R.R. Bosch начала выпускать с 1979 года.

Ярким примером решения с объединёнными системами впрыска и зажигания – стала система Motronic от R.R. Bosch.

Она существовала в нескольких модификациях, появившихся в 90-е годы 20-го века. В эти годы в их конструкции входили механические расходомеры воздуха. Но вскоре вместо них стали использоваться термоанемометрические датчики-расходомеры, расширились возможности для самодиагностики.

Правда, полностью удовлетворить запросам диагноста системы не могли, поскольку протокол выявления неисправностей не обладал высокой результативностью. В последующих модификациях эта проблема была успешно решена.

Но самым революционным решением Motronic стало появление датчика абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP-sensor).

Использование MAP-сенсора в системе управления двигателем позволило готовить качественную топливовоздушную смесь, состав которой близок к желаемому, и, главное, не сложно соблюсти европейские требования к выхлопам автомобилей.

Но для выхода на американский рынок даже этого было недостаточно. По стандартам США в топливной системе должна быть обязательная система контроля утечек паров топлива из бака. Так появилось инновационное решение Motronic M5. С ним появились все условия для того, чтобы исключить эксплуатацию автомобиля с потерявшей герметичность пробкой заливной горловины или неисправной системой вентиляции топливного бака.

Кроме того, эта система соответствует требованиям самого строгого протокола самодиагностики OBD-II/CARB.

А благодаря электроуправлению дроссельной заслонкой отлажено взаимодействие между системой управления двигателем и системой торможения.

Системы непосредственного впрыска

Особое место среди систем впрыска бензиновых двигателей получили системы непосредственного впрыска.
Их принцип действия основан на том, что топливо посредством инжектора распыляется прямо в цилиндр двигателя.

Это важно для достижения топливной экономичности.
Плунжерный насос. Подаёт топливо в рампу, соединённую с форсунками.
Регулятор давления топлива. Поддерживает стабильное рабочее давление в топливной рампе. Топливная рампа. Здесь непосредственно происходит процесс распределения топлива по форсункам.
Предохранительный клапан на рампе. Защищает рампу от предельных давлений.
Датчик высокого давления. Замеряет давление в рампе, подаёт сигнал блоку управлением двигателя на коррекцию давления.

Согласование взаимодействия узлов осуществляется посредством электронной системы управления двигателем. От блока электронного управления поступают команды на исполнительные механизмы.

Интересная деталь! Если среди дизельных систем впрыска такие топливные системы были популярны давно, то среди бензиновых распространение получили не сразу. Причина элементарно проста: бензин в отличие от дизельного топлива является плохой смазкой, что вызывало быстрый износ» топливного насоса.

Но с развитием технологий уплотнений разработчики снова смогли заняться бензиновыми системами с прямым впрыском топлива. Система непосредственного впрыска может обеспечивать несколько видов смесеобразования: послойное, однородное (гомогенное), и стехиометрическое. Послойное смесеообразование актуально при малых и средних оборотах, стехиометрическое и гомогенное – при сверхвысоких оборотах, а также при средних и высоких нагрузках.

Самые популярные решения – с послойным смесеобразованием. Их хорошо знают по названию FSI и TFSI (у Volkswagen и у Ауди). Буква “T” в названии свидетельствуют о наличии турбокомпрессора, то есть двигатель, как именуется в просторечии — “турбирован”.

В цилиндр таких бензиновых систем впрыска поступает небольшое количество топлива. Тщательная организация потока воздуха в цилиндре (его траектория движения, подобная «кувырку) и удачно подобранное время впрыска топлива в цилиндр создают все условия, чтобы это небольшое количество топлива было подано к электродам свечи зажигания, и произошло воспламенение этой порции горючей смеси.

Почему на эту бензиновую систему впрыска не переходят повсеместно. К сожалению, актуальна такая проблема, как «турбоямы» при резком нажатии на педаль газа.

Этот недостаток полностью устранен при наличии наддувочного агрегата с электроприводом. Такие системы недёшевы. Но оперативно выйти на режим максимальной мощности, избежать «турбоям» при резком нажатии педали на газ с ними – не проблема. Прямой впрыск SC-E актуален, например, для ряда спортивных автомобилей.

Очень высокий интерес – и к битопливным (бинарным) система с газотурбинным наддувом. При работе на бензине можно достичь очень хорошего крутящего момента.

Параметры применяемого топлива прописываются в постоянной памяти. Если нужно заменить бензин на альтернативное топливо, изменяется программа смесеобразования. Это очень удобно.

Какой впрыск лучше?

Очень часто спорят: какой впрыск лучше. Дешевле всего обойдутся решения, ориентированные на распределённый впрыск. Подкупает и то, что они не требовательны к качеству топлива.

Если вам важно, чтобы была высокая топливная эффективность при минимальных значениях вредных выбросов, однозначно стоит выбирать непосредственный впрыск. Да, эти решения дороже. Но лучше заплатить больше единожды, чем постоянно “съедать” лишнее топливо.

Кстати, дороговизна решения связана, главным образом, с тем, что производителям пришлось внести кардинальные изменения в конструкцию головок цилиндров, однако в ремонте эти двигатели значительно дороже простых и надёжных двигателей с распределённым предкамерным впрыском топлива.

Не просто изучить топливные системы, а попрактиковаться работать в поиске различных неисправностей в них вам поможет специализированный тренажёр на платформе ELECTUDE. Отличное подспорье для автомобильных механиков и диагностов.

Что такое система впрыска топлива автомобиля и как работает (основы)

Впрыск топлива автомобиля — это система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя. Расскажем про электронные системы подачи топлива, как работают и из каких датчиков состоят.

Как работает

На рисунке схематично показан принцип работы распределенного впрыска.

Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха — измеряет общий массовый расход или давление в ресивере.

Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного «голодания» цилиндров при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов.

Датчики системы впрыска топлива

Для функционирования электронной системы управления двигателем необязательно наличие всех датчиков. Комплектации зависят от системы впрыска, норм токсичности. В программе управления есть флаги комплектации, которые информируют ПО о наличии или отсутствии каких-либо датчиков. Например, в системах Евро-2 отсутствуют датчик неровной дороги.

Датчик кислорода (ДК) — рассчитывает содержание О₂ в отработанных газах. Используется в системах с катализатором под нормы токсичности начиная с Евро-2 и дальше. В Евро-3 используется два датчика кислорода — до катализатора и после.

Датчик фазы нужен для более точного расчета времени впрыска в системах с фазированным впрыском.

Датчик положения коленвала (ДПКВ) — считывает частоту вращения коленвала и его положение. Нужен для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения коленвала в определенные моменты времени. ДПКВ — полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. Это единственный «жизненно важный» в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) — определяет массовый расход воздуха, поступающего в двигатель. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ) — следит за температурой охлаждающей жидкости. Нужен для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и управления электровентилятором. При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Сигнал ДТОЖ подается только на электронный блок управления, для индикации на панели используется другой датчик. Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ) — определяет положение дросселя (нажата педаль «газа» или нет). Служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, оборотов двигателя и циклового наполнения.

Датчик детонации — контроль детонации мотора. При обнаружении, блок управления двигателем включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя угол опережения зажигания. В первых системах впрыска применялся резонансный датчик детонации, но был заменён на широкополосный датчик.

Датчик скорости (ДС) — определение скорость движения машины. Используется при расчетах блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Этот сигнал так же подается на приборную панель для расчета пробега. 6000 сигналов с ДС примерно соответствуют 1 км. пробега автомобиля.

Датчик фазы (ДФ) — определяет положение распредвала. Нужен для точной синхронизации по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным) впрыском. При аварии или отсутствие датчика система переходит на попарно — параллельную (групповую) систему подачи топлива.

Датчик неровной дороги — для оценки уровня вибраций двигателя. Необходим для правильной работы системы обнаружения пропусков воспламенения, чтобы определить причину неравномерности (применяется с Евро-3).

Исполнительные механизмы

По результатам опроса датчиков системы впрыска, программа электронного блока управления осуществляет управление исполнительными механизмами (ИМ). Форсунка — электромагнитный клапан с нормированной производительностью. Служит для впрыска вычисленного для данного режима движения количества топлива.

Бензонасос — предназначен для нагнетания горючего в топливную рампу. Давление в топливной рампе поддерживается вакуумно-механическим регулятором давления. В некоторых системах регулятор давления топлива совмещен с бензонасосом.

Модуль зажигания — электронное устройство управления искрообразованием. Содержит два независимых канала для поджига смеси в цилиндрах. В последних модификациях низковольтные элементы модуля зажигания помещены в электронный блок управления, а для получения высокого напряжения используются выносная двухканальная катушка зажигания или катушки зажигания непосредственно на свече.

Регулятор холостого хода — для поддержания заданных оборотов холостого хода. Это шаговый двигатель, регулирующий канал воздуха в корпусе дроссельной заслонки для обеспечения двигателя воздухом и поддержания холостого хода при закрытой дроссельной заслонке.

Вентилятор системы охлаждения — управляется электронным блоком управления по сигналам датчика температуры охлаждающей жидкости. Разница между включением/выключением обычно 4-5°С.

Сигнал расхода топлива — выдается на маршрутный компьютер — 16000 импульсов на 1 расчетный литр израсходованного топлива. Данные приблизительные, т.к рассчитываются на основе суммарного времени открытия форсунок с учетом некоторого коэффициента. Он необходим для компенсации погрешностей измерения, вызванных работой форсунок в нелинейном участке диапазона, асинхронной топливоподачей и другими факторами.

Адсорбер — элемент замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро не предусмотрен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг.

Электронный блок управления

Это микрокомпьютер, обрабатывающий данные, поступающие с датчиков и по определенному алгоритму управляющий исполнительными механизмами.

Сама программа хранится в микросхеме ПЗУ, английское название — CHIP. Содержимое «чипа» — обычно делится на две функциональные части — собственно программа, осуществляющая обработку данных и математические расчеты и блок калибровок. Калибровки — набор (массив) фиксированных данных (переменных) для работы программы управления.

Для правильной работы системы впрыска необходимо наличие исправных датчиков и исполнительных механизмов.

Проблемы непосредственного впрыска в России

Разбираемся, почему прямой впрыск в России создает владельцам авто проблемы, о которых японцы и европейцы даже не подозревают.

За многие годы активного сотрудничества между потребителями и мастерами автосервисов, проведения всевозможных тестов продукции, а также самостоятельных ремонтов, мы наработали огромную базу знаний. Сегодня мы продолжаем серию публикаций о распространенных проблемах современных моторов. Ни в коем случае не хотим высказывать претензии автопроизводителям. Вся информация собрана при личном общении или на собственном опыте экспертов LAVR.

Тема сегодняшнего разговора – проблемы моторов с непосредственным впрыском топлива.

Непосредственный или прямой впрыск считается наиболее современным. Хотя саму технологию пытались применять на автомобильных моторах еще до войны – она претерпевала разнообразные изменения. На современном этапе (года после 2007) машины, оснащенные двигателем с непосредственным впрыском, начиная от 40 000 км пробега сталкиваются со множеством типичных проблем, за которыми следует сложный, дорогостоящий ремонт. При этом, турбированные моторы по сравнению с обычными атмосферными сталкиваются с неисправностями чаще и раньше, ведь там температурные нагрузки во впуске выше.

Чувствительность к бензину

Самая большая и распространенная проблема современных моторов непосредственного впрыска – чувствительность всей системы к качеству топлива, а также масла. Вот почему название текста содержит географическую привязку. Проблему «ломкости» непосредственного впрыска правильнее назвать проблемой непосредственного впрыска в России. Все потому, что содержание серы и примесей внутри бензина у нас очень высокое, что критично для прецизионной топливной аппаратуры прямого впрыска. Даже в благополучной Европе по сравнению с идеальной Японией качество бензина влияет на ресурс моторов, а на территории РФ все совсем печально.

Здесь часто задают вопрос: сама механика непосредственного впрыска, использование ТНВД пришли в бензиновые моторы из дизельных. Почему у дизелей нет подобных проблем. Секрет в смазывающих свойствах: у дизтоплива они гораздо выше, чем у бензина. Первым зачастую страдает топливный насос высокого давления. Таким образом, владельцам авто с мотором непосредственного впрыска важно следить за качеством бензина, при заправке на сомнительной АЗС применять Октан-корректор, Усилитель моторного топлива или Моющую присадку. Не лишним будет также регулярно использовать Нейтрализатор воды. Это постоянная профилактика. Раз в год следует промывать форсунки. Демонтаж и промывка в УЗ-ванне при непосредственном впрыске становятся довольно сложной, дорогостоящей процедурой, а вот безразборная промывка жидкостью ML101 с раскоксовывающим эффектом или более мягким средством ML101 Euro гораздо доступнее.

Что касается требований к качеству масла или проблем с его угаром, опытные автовладельцы советуют использовать малозольное масло, менять которое нужно через каждые 5 000-7 000 км. Низкое содержание золы (до 1,15%, а иногда до 0,8%) необходимо, чтобы масляная пыль, которая летит из системы вентиляции картера и ЕГР, как можно меньше загрязняла клапана и камеру сгорания. Но малозольные масла не слишком стойкие и долговечные, поэтому требуют более частой замены, тщательного подбора. Автопроизводители уже сами путаются в допусках, пытаясь найти варианты, которые не повлекут ни повышенный износ всего двигателя, ни закоксовку клапанов.

Еще один усугубляющий момент: при износе ЦПГ топливо может попадать в поддон картера, смешиваться с маслом, что значительно уменьшает его смазывающие свойства.

Какие профилактические меры здесь можно предпринять? Следить за интервалами замены, покупать масло только в проверенных магазинах, делать промывку системы при замене. Для авто с непосредственным впрыском отлично подходят классическая 7-минутная промывка двигателя, созданная специально для турбовых моторов, либо 10-минутка High Traffic.

Нагар на клапанах

Опытные мастера уверяют, что раньше других начинаются проблемы у клапанов: отложения накапливаются, застывают на впускных клапанах уже при пробеге 20 000 км.

Склонность к закоксовке клапанов объясняется очень просто. При распределенном впрыске форсунки подают бензин на клапан, таким образом охлаждая, омывая его. При непосредственном впрыске это невозможно, соответственно, клапана греются сильнее, на них летит масляная пыль из системы вентиляции картерных газов, постепенно нарастает «шуба» из масляных отложений и нагара. Она затрудняет газообмен, нарушает герметичность камеры сгорания. Если вспомнить, что большая часть современных моторов предполагает по регламенту приличный угар масла, то понятно, что загрязнения образуются очень быстро. Особая группа риска включает моторы, которые часто работают при малой нагрузке, то есть стоят в пробках.

Очистка впускных клапанов и окон ГБЦ на моторах с непосредственным впрыском рекомендована каждые 500 000 км. Чаще всего ее выполняют механически с демонтажем. Но то же самое можно сделать пенной раскоксовкой LAVR COMPLEX, запенив ее со стороны впускного коллектора. Есть также специализированные средства для впуска.

Перебои в зажигании

Моторы с непосредственным впрыском известны своими капризами при запуске.

Причиной могут быть закоксованные клапана, отсутствие компрессии. Но есть также технологическая особенность: из-за ухода тепловых зазоров при температурах ниже -25°С, ТНВД не может развить номинальное давление, запуск не происходит. По мере увеличения пробега проблема нарастает: при холодном пуске мотор начинает трястись, не заводится.

Сюда же добавляем низкое тепловыделение на холостых, ведь мотор работает на сверхобедненной смеси. То есть, запустившись с трудом, двигатель очень долго выходит на рабочую температуру, сильно изнашивая ТНВД и форсунки. Бывают случаи, когда небольшой по объему мотор настолько остывает, что из печки идет холодный воздух. Рекомендации здесь те же – максимально поддерживать работоспособность узлов системы питания двигателя за счет коррекции топлива, поддержания тотальной чистоты бака, фильтров, топливопроводов, форсунок, камеры сгорания, впускного коллектора.

Загрязнение форсунок

Форсунки непосредственного впрыска, разумеется, технически более сложные, дорогие, капризные. Если инжекторы распределенного впрыска работают под давлением 3-4 атмосферы, то эти нагнетают топливо силой до 200 атм. Требования к точности их работы тоже намного выше: даже небольшое изменение факела распыла ведет к серьезным нарушениям работы мотора. А из-за чего меняется факел?

Есть несколько факторов, назовем два ключевых. Первый — некачественный бензин, вода внутри топливной системы. Второй – контакт с высокой температурой внутри камеры сгорания, особенно при воспламенении рабочей смеси. То есть осмоление, загрязнение форсунки идет по двум сторонам, происходит это достаточно интенсивно. Загрязнение впрыска приводит к неправильному образованию топливной смеси, ухудшению воспламенения, динамики, потере мощности, пропускам зажигания, а также оказывает комплексное негативное влияние на основные системы автомобиля. О способах промывки впрыска мы писали ранее.

Какой вывод можно сделать из всего вышесказанного? Если соблюдать регламенты обслуживания, тщательно выбирать масла, использовать только проверенные крупные заправки, то на территории крупных городов России машины прямого впрыска могут ходить до 200 000 км без глобального ремонта. На территории глубинки, к сожалению, современный высокотехнологичный автомобиль может доставить много проблем.

Впрыск – Автомобили – Коммерсантъ

Впрыск

Журнал «Коммерсантъ Автопилот» №1 от 10.01.1995, стр. 71

&nbspВпрыск

       Продолжим рассказ о системах питания двигателя. В предыдущем номере журнала мы воздали последние почести старичку карбюратору по случаю его 100-летнего юбилея. Сейчас речь пойдет о гораздо более современных системах впрыска топлива, хотя лет им на самом деле не меньше, чем карбюратору.
       Для распыления топлива и приготовления топливо-воздушной смеси в любой системе питания используется перепад давления: в карбюраторе он образуется за счет создаваемого двигателем разрежения воздуха, в системах впрыска — за счет давления топлива, создаваемого высокопроизводительным бензонасосом. Разница, казалось бы, непринципиальная. Но перепад давления в системах впрыска почти на порядок выше. Это не только обеспечивает лучшую гомогенизацию и испарение топлива, но, самое главное, позволяет гораздо более точно, гибко и эффективно управлять процессом подачи топлива в двигатель.
       Идея подачи топлива в двигатель под давлением стара так же, как и сам двигатель внутреннего сгорания. Первые опыты в этой области провели еще в конце прошлого века. Интересно, что прежде чем эти системы научились как следует «стоять на ногах», они уже начали осваивать воздушное пространство, ведь именно авиации они многим обязаны в своем становлении и развитии. Достаточно сказать, что аэроплан братьев Райт, первый полет которого состоялся в 1903 году, имел бензиновый двигатель, оснащенный механической системой впрыска.
       Конструкторы автомобильных двигателей тоже не чурались этой идеи. Первое экспериментальное механическое устройство впрыска топлива под давлением появилось на 4-тактном двигателе еще в 1894 году, т. е. годом раньше карбюратора Даймлера и Майбаха. Фирма Bosch начала эксперименты с механическими системами впрыска в 1912 году. Подобными разработками занимались и другие компании. Однако системы механического впрыска монтировались лишь на уникальных гоночных машинах, до серийного производства дело не доходило. Таким образом, на автомобилях того времени безраздельно господствовал карбюратор: он был несравненно проще в производстве, надежнее в эксплуатации и, самое главное, на порядок, а то и на два дешевле.
       Систему впрыска топлива для дизельных автомобильных двигателей фирма Bosch создала в 1927 году. Использовались топливные насосы высокого давления с механическим приводом от двигателя. В 1937 году эта идея была реализована в авиационных моторах, как дизельных, так и бензиновых. Позднее были созданы аналогичные устройства для гоночных автомобилей, а в 1954 году в Германии был представлен публике легковой автомобиль с бензиновым двигателем, оснащенным механической системой впрыска. Это был знаменитый Mercedes-Benz 300SL. Позже подобные системы появились на автомобилях BMW, Jaguar и других фирм.
       В самой автомобильной стране мира — США — первая система впрыска появилась в 1957 году на автомобилях Chevrolet. Это тоже была механическая система, созданная Рочестерским (Rochester) отделением корпорации General Motors. В этом же году фирма Bendix разработала первую систему впрыска с электронным управлением — Electrojector, а фирма Chrysler даже взялась было устанавливать ее на свои автомобили, но высокая стоимость ($400—500 по тем временам было дорого) быстро отпугнула потенциальных покупателей.
       Позже фирма Bosch приобрела лицензию на производство этой конструкции и все свои усилия направила на создание массовой, недорогой и надежной системы впрыска. Однако потребовалось еще 10 лет, чтобы такая система появилась. Это произошло в 1967 году, когда продаваемые в США автомобили Volkswagen стали оснащаться электронной системой впрыска ECGI, позднее получившей название D-Jetronic. Система прожила почти 10 лет, последними автомобилями, на которых она устанавливалась, были Volvo 164E и Mercedes 450 1975 года.
       Систем впрыска на сегодняшний день создано довольно много. Не будем городить сложную классификацию, для наших целей достаточно упомянуть, что впрыск топлива может осуществляться в различные точки двигателя — во впускной коллектор (центральный впрыск — Central-point Injection, иногда Throttle Body Injection), в предклапанное пространство каждого цилиндра (многоточечный впрыск — Multi-point Injection) или же непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра двигателя (непосредственный, или прямой впрыск — Direct Injection).
       Впрыскивать топливо можно как непрерывно (Continuous Injection), так и импульсно, отдельными порциями (Pulsed Injection). Управление впрыском может осуществляться электронным, механическим или комбинированным способами.
       Широко распространенный термин Electronic Fuel Injection (EFI) — электронный впрыск, строго говоря, сегодня ничего особенного не значит, поскольку большинство современных систем впрыска в той или иной степени использует электронные схемы управления. По традиции, этот термин обычно относят к системам импульсного впрыска.

       Перед тем как переходить к рассмотрению различных типов и конструкций систем впрыска следует сказать несколько слов, относящихся ко всем системам питания двигателей. Известно, что в зависимости от режима работы двигателя в каждый конкретный момент времени количество подаваемого в него топлива должно строго дозироваться. Для изменения режима работы меняется и количество подаваемого топлива. Кроме того, соответственно изменяются и такие параметры, как момент подачи топлива, время открытия и закрытия клапанов, угол опережения зажигания.
       При создании двигателя инженеры обкатывают его на стенде и на полигоне, подбирая сочетание оптимальных параметров для каждого режима работы. Работа длительная, кропотливая и дорогая. Полученные экспериментальные данные сводятся в электронную карту управления двигателем, которая заносится в память электронного блока (компьютера) и является индивидуальной для каждой модели двигателя. В простых системах компьютер управляет только впрыском топлива, в более сложных компьютеру поручено и управление всеми дополнительными параметрами. Такие электронные блоки называются системами комплексного управления двигателем. Кроме управления впрыском компьютер выбирает оптимальный момент зажигания, регулирует работу двигателя на холостом ходу, управляет давлением наддува и рециркуляцией отработавших газов, включает и отключает компрессор кондиционера и электрический вентилятор системы охлаждения, производит непрерывную самодиагностику и запись всех сбоев в работе системы в специальную область памяти и многое другое. Обязанности современных электронных систем настолько обширны, что впору писать об этом отдельную статью. Здесь же мы попытаемся рассмотреть только те части системы управления двигателем, которые относятся к впрыску.

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ВПРЫСК
       Основные отличия системы впрыска от карбюратора достаточно наглядны, если рассмотреть систему центрального впрыска, например, Bosch Mono-Jetronic, схема которой представлена на рис. 1.
       На впускном коллекторе на месте привычного карбюратора прямо над дроссельной заслонкой (отсюда Throttle Body Injection) расположена электромагнитная форсунка, или инжектор (5). На первый взгляд очень похоже на карбюратор. Да и функции те же, только выполняются по-другому. Форсунка представляет собой быстродействующий электромагнитный клапан с соплом, обеспечивающим высокоэффективное распыливание топлива, когда клапан находится в открытом состоянии. Для открытия клапана на него подается управляющее напряжение. Топливо к форсунке подводится под давлением около 1 кг/см кв. через фильтр (3) электрическим насосом (2), расположенным в бензобаке 1. Распыленное топливо с потоком воздуха всасывается двигателем.
       Количество подаваемого топлива зависит от времени открытия клапана форсунки, дозирование осуществляется дискретно-временным (импульсным) способом. Время открытия клапана (приблизительно от 1 до 20 миллисекунд) определяется электронным блоком — компьютером (7), который сравнивает занесенные в его память экспериментальные данные об оптимальном режиме работы двигателя с информацией о его нагрузочном режиме в данный момент времени, поступающей от установленных на двигателе датчиков (6, 8, 9, 10, 11, 12).
       Частота срабатывания клапана форсунки кратна частоте вращения коленчатого вала двигателя. В более совершенных вариантах такой системы момент впрыска связан также и с фазами газораспределения, т. е. с моментами открытия впускных клапанов.
       Системы центрального впрыска, безусловно, являлись шагом вперед по сравнению с карбюраторными системами питания, но из-за своей простоты не лишены недостатков и уже не удовлетворяют современным требованиям. Основной изъян, как и у карбюратора, — неоднородное распределение смеси по цилиндрам и ее конденсация во впускном коллекторе.
       В Европе и Японии системы центрального впрыска получили распространение в основном на небольших автомобилях, что связано прежде всего с относительной дешевизной этих систем. Немаловажно и то, что под них легко адаптируются карбюраторные двигатели почти без конструктивных переделок или технологических изменений в производстве. А вот в США, где пик популярности систем центрального впрыска пришелся на конец 80-х — начало 90-х годов, их ставили на двигатели любого объема — вплоть до самых больших — 7,5 литровых.

МНОГОТОЧЕЧНЫЙ ВПРЫСК
       Более совершенными являются системы многоточечного впрыска, в которых подача топлива к каждому цилиндру осуществляется индивидуально. Устройство такой системы на примере L-Jetronic показано на рис. 2.
       Топливо из бензобака (1) насосом (2) через топливный фильтр 3 подается к общей распределительной магистрали, запитывающей электромагнитные форсунки (5). Давление топлива поддерживается постоянным, благодаря регулятору (4), который направляет излишки топлива обратно в бак. В каждый цилиндр двигателя топливо впрыскивается отдельной форсункой. Принцип дозирования количества топлива, как и во всех системах с электронным управлением, — временной. Клапаны форсунок (рис. 3) управляются электрически и открываются синхронно с работой коленчатого вала двигателя поодиночке или группами по 2 или 3 (т. н. последовательный впрыск — sequental fuel injection). Микропроцессор (компьютер), входящий в состав блока управления (7), обрабатывает поступающие от соответствующих датчиков данные о нагрузочном режиме двигателя, частоте вращения и положении коленчатого вала, положении дроссельной заслонки, температуре охлаждающей жидкости, количестве и температуре поступающего в двигатель воздуха… Эти данные в сопоставлении с заложенными в память блока управления экспериментальными регулировочными характеристиками используются процессором блока для определения длительности импульсов напряжения, подаваемых на клапаны форсунок. В наиболее совершенных моделях систем этого типа определяется также и оптимальный момент впрыска.
       Основной датчик во всех системах впрыска — это устройство, измеряющее количество поступающего в двигатель воздуха, что позволяет судить о нагрузочном режиме двигателя. Измерять количество воздуха можно по-разному. В первой и самой простой системе Bosch D-Jetronic измерялось давление во впускном коллекторе, отсюда обозначение D (Druck по-немецки — давление). Это был косвенный метод, такой же, как в карбюраторе. В 1974 году появилась система L-Jetronic, в которой количество поступающего в двигатель воздуха определялось более точно — по углу отклонения шторки, или лопасти датчика воздушного потока (Luft — воздух). Самый точный метод измерений использован в системах LH-Jetronic (1984 год) и LH-Motronic (1987 год, Motronic по классификации Bosch обозначает систему управления впрыском, объединенную с системой управления зажиганием). Буква H в обозначении — от немецкого Heiss — горячий. Действительно, в термоанемометрах системы LH используется тонкий (70 мкм) платиновый проводник, нагретый до 1000C. Поток проходящего воздуха охлаждает проводник, по изменению его электрического сопротивления определяется количество проходящего воздуха. Преимущество: прямое измерение массы, а не объема воздуха, что позволяет отказаться от поправок на температуру и плотность воздуха, или высоту над уровнем моря.

НЕПРЕРЫВНЫЙ ВПРЫСК
       Описанные выше системы являются импульсными, впрыск топлива форсунками осуществляется дискретно, по командам блока управления. Можно сделать проще — подавать топливо из форсунок непрерывно, изменяя лишь его количество в зависимости от нагрузки на двигатель.
       В качестве примера современного устройства непрерывного впрыска можно привести систему К-Jetronic, созданную Bosch в 1973 году и годом позже примененную на Porsche 911T. Буква K в обозначении — от немецкого Kontinuerlich — непрерывный. Система с механическим (иногда его называют гидравлическим) управлением не лишена недостатков. Пожалуй, единственная причина появления механической системы в то время, когда на рынке давно и широко были представлены электронные, заключалась в ее низкой цене, сопоставимой со стоимостью карбюраторных систем питания.
       Работу К-Jetronic (рис. 4) можно описать следующим образом: поток воздуха, засасываемый двигателем, отклоняет напорный диск (6), который через рычаг воздействует на дозирующий плунжер (7), а тот, перемещаясь внутри цилиндра (8), изменяет площадь радиально расположенных дозирующих отверстий (9). Количество отверстий равно количеству цилиндров двигателя. В цилиндр (8) под давлением порядка 5—6 кг/см кв. подается топливо, нагнетаемое электрическим бензонасосом (2). Пройдя дозирующие отверстия (9), топливо по трубопроводам поступает к впрыскивающим форсункам (инжекторам), которые расположены прямо над впускными клапанами. Форсунки в этой системе (рис. 5) — это просто пружинные клапаны с распылителем на конце, которые открываются при определенном давлении. Топливо из форсунок поступает непрерывно, меняется лишь его количество, определяемое положением дозирующего плунжера (на самом деле все несколько сложнее, мы намеренно не описали еще несколько подсистем, но сути это не меняет). Чем выше нагрузка на двигатель, тем сильнее отклоняется напорный диск и тем выше поднимается дозирующий плунжер, увеличивая тем самым площадь отверстий (9), а значит, и подачу топлива к форсункам.
       В момент открытия впускного клапана поступившее топливо смешивается с воздухом и всасывается в цилиндр. Все остальное время, пока впускной клапан закрыт, в зоне над ним происходит накопление и испарение топлива. С технической точки зрения не очень изящно, но тем не менее К-Jetronic неплохо работает, доказательством чему являются миллионы изготовленных экземпляров данной системы и ее многочисленные модификации, выпущенные после 1973 года. Особой любовью такие системы пользовались у инженеров из Штутгарта — вплоть до недавнего времени впрыск топлива на автомобилях Mercedes был представлен почти исключительно системами K- и KE-Jetronic.
       KE-Jetronic является развитием системы К-Jetronic, но в отличие от последней, она снабжена электронным блоком и некоторыми другими дополнениями, сделавшими работу системы более точной и гибкой. Есть вариант KE-Jetronic с лямбда-сенсором. Есть и другие усовершенствования базовой системы: KE3-Jetronic и KE-Motronic, дополненные схемами управления зажиганием. Применяются они в основном на автомобилях Audi под названиями соответственно CIS-E III и CIS-Motronic.
       Стоит сказать, что созданные Bosch системы непрерывного впрыска используются исключительно на автомобилях европейских производителей — c 1989 года ни на одной машине японского или американского происхождения К-Jetronic или ее аналоги не устанавливались. Среди европейских пользователей — все ведущие фирмы: Audi, BMW, Ferrari, Lotus, Mercedes, Peugeot, Porsche, Renault, Rolls-Royce, Saab, Volvo и, конечно, Volkswagen. На 12-цилиндровых двигателях Ferrari (Testarossa) и Mercedes по две системы KE-Jetronic устанавливались параллельно, каждая обслуживала свою группу цилиндров.
       Отличительным внешним признаком системы непрерывного впрыска является отдельный блок, объединяющий в себе измеритель воздушного потока и дозирующее устройство. Этот блок, как правило, крепится между воздушным фильтром и впускным коллектором, с которым соединяется гибким рукавом. От дозирующего устройства к каждому (если впрыск многоточечный) инжектору подведен отдельный тонкий бензопровод. Встречаются, правда, и исключения: на многих двигателях Mercedes, а также на V-образных шестерках Peugeot, Renault и Volvo этот блок крепится прямо на впускном коллекторе и закрыт сверху воздушным фильтром — внешне похоже на обычный карбюратор. В любом случае электрические провода к инжекторам и единый массивный распределительный бензопровод, являющиеся отличительными признаками системы импульсного впрыска, естественно, отсутствуют.
       Для обогащения смеси в момент пуска холодного двигателя в системах многоточечного впрыска во впускной трубопровод раньше устанавливали еще одну, дополнительную форсунку, т. н. инжектор холодного пуска, управляемый термочувствительным переключателем. В последние годы от этого решения отказались, изменив при пуске режим работы стандартных инжекторов.

НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ВПРЫСК
       Перспективной разновидностью многоточечного впрыска являются системы непосредственного, или прямого впрыска топлива. От обычных конструкций они отличаются тем, что впрыск бензина происходит не во впускной коллектор, а непосредственно в камеру сгорания. Интересно, что первая в мире система впрыска для серийного бензинового двигателя (Mercedes-Benz 300SL, 1954 год) относилась именно к этой категории. Но там использовались топливные насосы высокого давления с механическим приводом от двигателя, что требовало высокой точности изготовления и тщательной регулировки. Стоимость таких систем и их обслуживания была весьма высока, да и Mercedes-Benz 300SL назвать серийным автомобилем можно лишь с большой натяжкой. Широкого применения они не нашли.
       Реализация на современном техническом уровне идеи прямого впрыска для бензиновых двигателей требует решения ряда конструктивных и технологических проблем, и осуществить ее в массовом производстве пока не удается, тем не менее идея считается весьма перспективной, разработки в этом направлении ведутся многими фирмами.
       На Tokyo Motor Show в конце 1993 года Toyota показала свой новый двигатель D-4 («Автопилот #1). Это 4-цилиндровый бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива, работающий на переобедненной смеси. Степень сжатия 12,5. Топливо подается под давлением более 100 кг/см кв. Применены быстродействующие пьезоэлектрические инжекторы повышенной точности, которые фирма называет электронными. Момент впрыска регулируется в зависимости от нагрузки на двигатель: при малых и средних нагрузках впрыск происходит позднее, при больших — раньше. Для управления турбуленцией потока в цилиндре применен специальный клапан (swirl control valve) в воздушном впускном патрубке, открывающийся при больших нагрузках.
       Работа над двигателем продолжается, по окончании его доводки конструкторы надеются добиться 20% экономии топлива. Массовое внедрение двигателей с непосредственным впрыском фирмы Toyota ожидают не ранее 2005—2010 годов.

ЗАЧЕМ ОНИ ПОНАДОБИЛИСЬ
       А теперь наконец попробуем разобраться, почему собственно системы впрыска получили такое распространение и в чем их преимущество перед теми же карбюраторами?
       Может показаться, что ответ лежит на поверхности — системы впрыска позволяют увеличить мощность, улучшить динамику, двигатель становится более экономичным. Действительно, вначале целью внедрения таких систем на серийных автомобилях было прежде всего улучшение ездовых качеств. Однако обвальное распространение впрыска топлива на современных автомобилях обусловлено прежде всего не техническими, а экологическими соображениями.
       Как известно, при сгорании бензина в двигателе в атмосферу выбрасывается множество вредных для человека и окружающей среды веществ и соединений. Регламентируется пока (к счастью для автопроизводителей и к несчастью для всех остальных) выброс только трех компонентов выхлопа: окиси углерода (CO), углеводородов (НС) и окислов азота (NOx). Снизить их содержание можно совершенствованием двигателя, оптимизацией процесса сгорания топлива, а также установкой в системе выпуска специальных трехкомпонентных (по числу регламентируемых компонентов выхлопа) каталитических нейтрализаторов отработавших газов. Без них выполнить современные, а тем более планируемые в недалеком будущем нормы по токсичности выхлопа невозможно. А применение катализатора обязательно влечет за собой комплектацию автомобиля системой впрыска топлива.
       Массовое внедрение каталитических устройств в системе выпуска отработавших газов и, соответственно, систем впрыска топлива началось в США, где нормы на чистоту выхлопа становились более жесткими, чем в Европе. Уже с 1980 года европейские производители автомобилей были вынуждены поставлять свою продукцию в США с системами впрыска, в то время как на местные рынки по-прежнему шли автомобили с карбюраторными системами питания.
       Разработанные к середине 80-х годов трехкомпонентные катализаторы предназначались для нейтрализации продуктов, образующихся при сжигании в двигателе т. н. нормальной топливо-воздушной смеси (весовое соотношение бензин/воздух 1/14,7). Любое отклонение состава смеси от указанного приводило к падению эффективности работы катализатора и увеличению токсичности выхлопа.
       Поддержание нужного состава смеси на различных режимах работы двигателя при наличии массы возмущающих факторов возлагалось на систему впрыска. Для карбюраторов, даже оснащенных электронным управлением, это была совершенно непосильная задача. Да и упрощенные системы впрыска, например, К-Jetronic или KE-модификация тоже не могли решить ее полностью.
       Выход был найден следующий. В систему впрыска ввели обратную связь — в выпускную систему, непосредственно перед катализатором, поставили датчик содержания кислорода в выхлопных газах, т. н. лямбда-сенсор. По сигналам этого датчика компьютер системы управления регулировал подачу топлива в двигатель, точно выдерживая нужный состав смеси.
       Трехкомпонентный катализатор в сочетании со снабженной лямбда-сенсором системой впрыска работал весьма эффективно — с точки зрения экологов. Но для конструкторов автомобильных двигателей такая схема обернулась серьезной проблемой — дело в том, что максимальная экономичность двигателя достигается при работе на обедненной или даже переобедненной смеси (отношение бензин/воздух 1/25), и конструкторами уже была проделана немалая работа по созданию именно таких двигателей. Однако на обедненных смесях катализатор работает плохо.
       За чистоту выхлопа, достигнутую в результате внедрения катализаторов, пока приходится расплачиваться некоторым увеличением расхода топлива по сравнению с результатами, которых удалось добиться к середине 80-х годов на двигателях без катализаторов. Но увеличение расхода топлива приводит к увеличению общего количества выбросов в атмосферу, пусть даже и более чистых. Круг замыкается. Решение — за экологами, экономистами и политиками.
       Тенденция работать на переобедненных смесях, по-видимому, сохранится. Потребуются, конечно, новые катализаторы, способные работать с такими смесями, а сокращение расхода топлива будет достигаться за счет дальнейшего совершенствования и усложнения систем управления двигателем: в конце концов принцип «Максимально достижимой технологии» — это получение наилучших результатов вне зависимости от сложности и стоимости технических решений.
       Приверженность переобедненным смесям демонстрируют японские конструкторы. Первый двигатель такого типа Toyota выпустила на рынок в 1984 году. Соотношение бензин/воздух 1/25, многоточечный впрыск, мощная система зажигания, 2 впускных клапана/цилиндр, в системе управления двигателем — дополнительный датчик состава смеси или давления в камере сгорания. Экономия топлива 8—10%.
       Похожие двигатели в 1991 году выпустили Mitsubishi и Honda, в 1994 году о завершении аналогичной разработки объявил Nissan. Одна из проблем в таких конструкциях — необходимость повышения турбуленции, или завихрения топливо-воздушной смеси в камере сгорания. Завихрение может происходить по-разному — swirl или tumble — как в стиральных машинах с вертикально или горизонтально расположенной осью барабана. В двигателях Toyota и Nissan для завихрения смеси в одном из двух воздушных впускных патрубков каждого цилиндра применен специальный клапан — swirl control valve. Honda для этих целей использует различающееся на 1 мм по высоте приоткрытие впускных клапанов каждого цилиндра, Mitsubishi — особую конфигурацию впускных патрубков в сочетании с формой днища поршня.
       Пока все созданные двигатели имеют относительно небольшой (до 2,0 литра) объем, который можно будет увеличить лишь после создания катализаторов, хорошо работающих с переобедненными смесями. Определенный прогресс в этом направлении уже достигнут. Toyota, кроме того, небезуспешно экспериментирует с системой из двух датчиков кислорода в выпускной системе, один из которых установлен до катализатора, а второй после. Исследуется метод электроподогрева катализатора для улучшения его работы при пуске холодного двигателя. FIAT предлагает использование двух каталитических нейтрализаторов, один из которых установлен близко к выпускному коллектору и способен работать при более высокой температуре.

ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ
       Многие до сих пор настороженно относятся к автомобилям, оснащенным системами впрыска топлива. Напрасно. Во-первых, карбюраторные двигатели все равно постепенно отходят в прошлое и волей-неволей к впрыску придется привыкать. Во-вторых, с точки зрения эксплуатации системы впрыска гораздо надежнее карбюраторов, требующих постоянной чистки и регулировки. О выигрыше с точки зрения ходовых качеств автомобиля можно не говорить. И о зимнем запуске двигателя тоже. И о многом другом. Но, конечно, неприятности тоже случаются.
       В первую очередь, заправка этилированным бензином. Его продажа в Москве запрещена, но кто не попадал в ситуацию, когда заправляться приходится за городом? А в других городах? Одной заправки этилированным бензином с гарантией хватает на то, чтобы вывести из строя катализатор. Можно, конечно, не думать об окружающей среде, но от содержащегося в этилированном бензине тетраэтилсвинца страдает не только катализатор — из строя выходит и датчик кислорода, лямбда-сенсор. Это уже хуже, поскольку нарушается управление двигателем. А это потеря мощности и другие прелести.
       Бывают и курьезные случаи. Один из наших коллег за городом оборвал глушитель. Где-то в самой передней части. Грохочет машина, естественно, жутко. И не едет совсем. Сначала думал, что дело в психологии — не хотелось сильно шуметь. Превозмог себя, нажал на газ как следует — все равно не едет, вернее едет, но плохо. Потом только в гараже разобрался — глушитель оборван перед самым цилиндром с катализатором, датчик кислорода торчит наружу. Естественно, сигнализирует, что кислорода много. Умный компьютер понял — подаваемая в двигатель смесь слишком бедная. И обогатил ее до отказа. С соответствующей потерей мощности двигателя.
       Другой пример — добыл себе человек Land Rover. Летом все было нормально, но как только чуть похолодало, начались проблемы. Когда разобрались, выяснилось, что человек из экономических соображений немного схитрил — купил машину по случаю, в исполнении для жарких стран. Естественно, компьютер был запрограммирован на совершенно другой температурный диапазон. Пришлось ставить новый. Этим и закончилась экономия.
       Достаточно распространенное явление в отечественных условиях — загрязнение форсунок инжекторов. От плохого бензина. Проявляется это в повышенной шумности холостого хода, провале или неуверенном наборе скорости при резком нажатии на педаль газа, увеличении расхода топлива, грязном выхлопе. Чаще происходит в небольших автомобилях с тесным подкапотным пространством при коротких поездках по городу с длительными остановками между ними: в неработающем горячем двигателе оставшиеся в соплах форсунок капли топлива испаряются, оставляя осадок, постепенно забивающий тонкий (около 0,05 мм) кольцевой канал (рис. 6). Профилактика — использование высокосортного топлива с хорошими моющими характеристиками. Проверка — только на стенде. Лечение — моющие добавки к бензину, причем использовать рекомендуется только те из них, которые специально предназначены для чистки инжекторов — добавки для карбюраторных двигателей не годятся.
       И здесь мы переходим к важному вопросу. В целом системы впрыска устроены логичнее и даже проще карбюраторов. Но уровень их технического исполнения таков, что найти неисправность без специального диагностического оборудования сложно, а уж отремонтировать — тем более. И вряд ли здесь поможет умелец в робе с продранными локтями, который регулирует карбюраторы на улице. И хотя ломаются системы впрыска крайне редко, ищите хорошую станцию заранее.

       Сергей Газетин, Михаил Васильев

Комментарии
Что такое впрыск топлива • CHIPTUNER.RU
Что такое «впрыск топлива»

Инжектор или впрыск (от английского inject – «впрыск») топлива – система дозированной подачи топлива в цилиндры двигателя. Существует много разновидностей впрыска – механический, моновпрыск, распределенный, непосредственный. Мы будем рассматривать только относительно современные электронные системы распределенной подачи топлива, на основе ЭСУД (электронной системы управления двигателем) рассчитывающей подачу топлива на основе сигналов установленных на двигателе датчиков.

На рисунке схематично показан принцип многоточечного распределенного впрыска. Подача воздуха (2) регулируется дроссельной заслонкой (3) и перед разделением на 4 потока накапливается в ресивере (4). Ресивер необходим для правильного измерения массового расхода воздуха (т.к измеряется общий массовый расход (MAF) или давление в ресивере (MAP). Последний должен быть достаточного объема для исключения воздушного «голодания» цилиндров при большом потреблении воздуха и сглаживания пульсаций на пуске. Форсунки (5) устанавливаются в канал в непосредственной близости от впускных клапанов. Распределенный или точечный (то есть, когда на каждый цилиндр работает своя форсунка) впрыск топлива делится на три типа:

• Одновременный, когда за один оборот коленвала (360°) все 4 форсунки отрабатывают одновременно.

• Попарно-параллельный (попеременный синхронный двойной впрыск), когда за один форсунки отрабатывают парами (1 – 4 и 2 – 3) каждые 180° оборота коленвала. Т.е за один оборот каждая пара срабатывает 1 раз. Частный случай такой системы – Bosch MP7.0H. Отличие: пары форсунок 1 – 3 и 2 – 4.

• Фазированный или последовательный, когда за один рабочий цикл двигателя каждая форсунка отрабатывает по одному разу в соответствии с фазой впрыска через каждые 180° оборота коленвала. Порядок работы – классический 1 – 4‑3 – 2.

Суммарное время впрыска на одновременном и попарно-параллельном способе одинаково, на фазированном – в два раза выше, т.к за один цикл одновременного и попарно-параллельного впрыска форсунка включается два раза, а на фазированном один, поэтому время ее работы увеличено примерно в 2 раза.

I. Датчики

Итак, начнем с информации, необходимой ЭБУ (Электронному блоку управления) для управления впрыском и зажиганием, т.н «Определяющие параметры»

Положение коленвала Датчик положения коленвала (ДПКВ)
Частота вращения коленвала Датчик положения коленвала (ДПКВ)
Массовый расход воздуха Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)
Температура охлаждающей жидкости Датчик температуры ОЖ (ДТОЖ)
Положение дроссельной заслонки Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
Напряжение питания бортовой сети автомобиля Электронный блок управления ДВС
Скорость движения автомобиля Датчик скорости (ДС)
Наличие детонации Датчик детонации (ДД)
Включение кондиционера
Содержание О2 в отработанных газах Датчик кислорода (ДК)
Положение (фаза) распредвала Датчик фазы (ДФ)
Контроль вибрации двигателя Датчик неровной дороги (ДНД)

Для функционирования ЭСУД не обязательно наличие всех датчиков. Комплектации зависят от системы впрыска, от норм токсичности и пр. В программе управления есть флаги комплектации, которые информируют ПО о наличии или отсутствии каких-либо датчиков. В таблице серым выделены основные датчики, необходимые для работы (исключение составляют системы впрыска на «классику», где не используется датчик детонации).

Датчик кислорода используется только в системах с катализатором под нормы токсичности Евро‑2 и Евро‑3 (в Евро‑3 используется два датчика кислорода (ДК) – до катализатора и после него). Датчик фазы нужен для более точного расчета времени впрыска в системах с фазированным впрыском.

ДПКВ служит для общей синхронизации системы, расчета оборотов двигателя и положения КВ в определенные моменты времени. ДПКВ – полярный датчик. При неправильном включении двигатель заводится не будет. При аварии датчика работа системы невозможна. Это единственный «жизненно важный» в системе датчик, при котором движение автомобиля невозможно. Аварии всех остальных датчиков позволяют своим ходом добраться до автосервиса.

ДМРВ служит для расчета циклового наполнения цилиндров. Измеряется массовый расход воздуха, который потом пересчитывается программой в цилиндровое цикловое наполнение. При аварии датчика его показания игнорируются, расчет идет по аварийным таблицам.

ДТОЖ служит для определения коррекции топливоподачи и зажигания по температуре и управления электровентилятором (ВСО). При аварии датчика его показания игнорируются, температура берется из таблицы в зависимости от времени работы двигателя. Внимание! Сигнал ДТОЖ подается только на ЭБУ, для индикации на панели используется другой датчик.

ДПДЗ служит для расчета фактора нагрузки на двигатель и его изменения в зависимости от угла открытия ДЗ, оборотов двигателя и циклового наполнения.

Датчик детонации служит для контроля за детонацией. При обнаружении последней ЭБУ включает алгоритм гашения детонации, оперативно корректируя УОЗ. В первых ЭСУД применялся резонансный ДД, пришедший с системы GM. Сейчас повсеместно используются широкополосные ДД.

Напряжение бортовой сети автомобиля – по нему определяется степень коррекции работы электромагнитных клапанов форсунок и времени накопления в модуле зажигания (МЗ)

Датчик скорости автомобиля используется при расчетах блокировки/возобновления топливоподачи при движении. Этот сигнал так же подается на приборную панель для расчета пробега. 6000 сигналов с ДС примерно соответствуют 1 км. пробега автомобиля.

Датчик Фазы служит для точной синхронизации по времени впрыска в системах с фазированным (последовательным) впрыском. При аварии или отсутствие датчика система переходит на попарно – параллельную (групповую) систему подачи топлива.

Запрос на включение кондиционера служит для информации ЭБУ о том, что необходимо подготовить двигатель к включению кондиционера (появлению нагрузки на двигатель) – изменить обороты ХХ и принцип регулирования ХХ.

Датчик неровной дороги (раньше применялся довольно редко, сейчас все чаще, в связи с вводом норм токсичности Евро‑3) cлужит для оценки уровня вибраций автомобиля при детектировании пропусков воспламенения, с его помощью оценивается правильность работы зажигания (cлужит для оценки уровня вибраций автомобиля. Это необходимо для правильной работы системы детектирования пропусков воспламенения, чтобы определить причину неравномерности.)

II. Исполнительные механизмы

Топливоподача Форсунки
Бензонасос
Система зажигания Модуль зажигания
Регулировка холостого хода регулятор холостого хода (РХХ)
Диагностика Лампа Check Engine (CE)
Вывод данных через колодку диагностики
Вентилятор системы охлаждения
Функции маршрутного компьютера Сигнал на тахометр
Сигнал расхода топлива
Муфта компрессора кондиционера
Система улавливания паров бензина (Евро‑2;3) Клапан СУПБ (или «адсорбер»)

Форсунка – прецензионный электромагнитный (встречаются пьезоэлектрические) клапан с нормированной производительностью. Служит для впрыска вычисленного для данного режима движения количества топлива. Номинальное электрическое сопротивление электромагнитной форсунки ВАЗ 11,7 – 12,6 Om (при 20°С).

Бензонасос предназначен для нагнетания топлива в топливную рампу. Давление в топливной рампе поддерживается вакуумно-механическим регулятором давления. В некоторых системах регулятор давления топлива (РДТ) совмещен с бензонасосом. Исправный бензонасос без регулирования (с пережатой обраткой) должен создавать в магистрали давление не менее 5 атм. Рабочее давление на ХХ должно быть около 2,2 – 2,4 атм, на ХХ со снятым вакуумом – 3 атм. Бензонасос, совмещенный с РДТ, используемый в системах с безсливной рампой – 3,8 атм.

Модуль зажигания – электронное устройство управления искрообразованием. Содержит в себе два независимых канала для поджига смеси в 1 – 4 и 2 – 3 цилиндрах. То есть реализуется принцип «холостой искры». В последних модификациях низковольтные элементы МЗ помещены в ЭБУ, а для получения высокого напряжения используются либо выносная двухканальная катушка зажигания, либо катушки зажигания непосредственно на свече.

Регулятор холостого хода служит (совместно с УОЗ – регулированием) для поддержании заданных оборотов ХХ. Представляет собой прецизионный шаговый двигатель, регулирующий обводной канал воздуха в корпусе дроссельной заслонки, для обеспечения двигателя воздухом, необходимым для поддержания ХХ (7 – 12 кг/час) при закрытой дроссельной заслонке.

Вентилятор системы охлаждения управляется ЭБУ по сигналам ДТОЖ. Разница между включением/выключением как правило 4 – 5 грд.С.

Сигнал на тахометр выдается на приборную панель для индикации текущих оборотов двигателя.

Сигнал расхода топлива выдается на маршрутный компьютер – 16000 импульсов на 1 расчетный литр израсходованного топлива. Данные эти приблизительные, т.к рассчитываются они на основе суммарного времени открытия форсунок с учетом некоторого эмпирического коэффициента, который необходим для компенсации погрешностей измерения, вызванных работой форсунок в нелинейном участке диапазона, асинхронной топливоподачей и другими факторами. Как показывает практика, сигнал расхода топлива более – менее соответствует истине на системах с ДК.

Адсорбер, он же СУПБ является элементом замкнутой цепи рециркуляции паров бензина. Нормами Евро‑2 не предусмотрен контакт вентиляции бензобака с атмосферой, пары бензина должны собираться (адсорбироваться) и при продувке посылаться в цилиндры на дожиг.

Управление муфтой кондиционера служит для включения кондиционера после обработки сигнала на запрос включения кондиционера, т.е когда система готова к этому.

Более подробно о принципе работы датчиков и исполнительных механизмах можно прочитать здесь.

III. Электронный блок управления

ЭБУ (электронный блок управления) – по сути специализированный компьютер, обрабатывающий данные, поступающие с датчиков и по определенному алгоритму управляющий исполнительными механизмами. Про результатам опроса определенных в программе датчиков, программа ЭБУ осуществляет управление исполнительными механизмами (ИМ).

Сама программа хранится в микросхеме ПЗУ, английское название микросхемы – CHIP (чип), отсюда и пошло название ЧИП-ТЮНИНГ, то есть изменение программы управления двигателем. Содержимое «чипа» – обычно делится на две функциональные части – собственно программа, осуществляющая обработку данных и математические расчеты и блок калибровок. Калибровки – набор (массив) фиксированных данных (переменных) для работы программы управления.

Сам чип-тюнинг делится, соответственно два направления: перекалибровку переменных программы и на изменение алгоритмов обработки калибровок. Часто эти направления смешиваются, но цель у них одна – улучшение эксплуатационных характеристик управляемого двигателя. Следует иметь ввиду, что для правильной работы любой программы необходимо наличие полностью исправных датчиков и ИМ. Тюнинговые прошивки, как правило, более точно настроены, поэтому, естественно, более требовательны к состоянию датчиков и ИМ. При «затюнивании» неисправности можно получить прямо противоположный ожидаемому эффект. Поэтому любой чип-тюнинг должен производиться только после тщательной диагностики, на полностью исправном авто, к которому нет никаких замечаний. Самый «правильный», но самый сложный и дорогой чип-тюнинг – это настройка программы на конкретное авто и конкретного водителя, либо записывая диагностические логи заездов, либо, что более правильно, прямо в движении автомобиля, используя специальные программно – аппаратные средства (так называемые «инженерные блоки). Для исправных серийных моторов подготовлено довольно большое количество готовых «коммерческих» решений, ознакомиться с ними можно в разделе «Коммерческие прошивки» на сайте chiptuner.ru. Эти прошивки предназначены для «среднего» пользователя и для тех мастерских и СТО, где нет возможности заниматься индивидуальной настройкой.

Следующие разработки в области систем управления двигателем – это контроллеры Bosch MP7.0H, Bosch M7.9.7 (M7.9.7+), Bosch M17.9.7(71) и отечественные M73, M74, M75, M74.5, М86. В отличие от предыдущих систем, здесь используется так называемая «моментная» математическая модель двигателя, такие системы немного сложнее калибруются и более «капризны» в случае изменения физических параметров двигателя (рабочий объем, геометрия, впуск-выпуск). В последнем случае требуется калибровка самой мат. модели (которая включает несколько тысяч калибровок), что практически невозможно без специального оборудования и методик. Несмотря на это можно утверждать, что в настоящее время данные системы в разной степени поддаются чип-тюнингу.

Системы впрыска бензиновых двигателей | Delphi Auto Parts
Переход на новый уровень с новой оригинальной технологией

Наша система Multec® 14 (M14) — первая в отрасли система впрыска, работающая под давлением 350 бар, — обеспечивает переход на качественно новый уровень, увеличивая давление с 200 до 350 бар. Благодаря более быстрому впрыску в камеру сгорания более мелких капель топливной смеси объем выбросов углеводородов и твердых частиц в новейших системах снижается почти на 70 процентов, что повышает топливную экономичность. Но это еще не все — мы уже работаем над решением с давлением 500 бар.

Высокий профессионализм на рынке послепродажного обслуживания

На рынке послепродажного обслуживания мы также демонстрируем наш высокий профессионализм и богатый опыт. Наша программа техобслуживания систем непосредственного впрыска GDi включает в себя отмеченные наградами многоструйные топливные форсунки Multec® GDi, оптимизирующие подачу и сгорание топлива, малошумные топливные насосы GDi высокого давления и сервисные комплекты, предоставляющие доступ к оригинальным компонентам для высококачественного и комплексного сервисного обслуживания.

Больше, чем просто компоненты

Мы также предлагаем комплексное электронное и гидравлическое диагностическое решение, включая наш хорошо зарекомендовавший себя прибор для бортовой диагностики, комплект для диагностики контуров высокого давления HD3000, позволяющий механикам безопасно установить и электронным образом контролировать любую величину испытательного давления вплоть до 3000 бар, а также универсальный прибор для диагностики контуров . низкого давления LP35.

Обучение от экспертов в сфере производства оригинальных комплектующих

Что еще следует знать об обслуживании систем GDi? Предлагаемые нами специализированные курсы однодневного обучения содержат теоретическую часть, практическую часть, упражнения на автомобиле и охватывают такие ключевые темы, как функционирование компонентов, типичные системы и неполадки, бензиновые системы высокого давления и др. Они помогут вам овладеть необходимыми навыками и знаниями для обслуживания автомобилей с новейшими системами GDi.

Узнать больше о системе GDI

Ниссановские мотористы придумали оригинальную систему впрыска — ДРАЙВ

Вряд ли следование жёстким экологическим требованиям в ближайшее время сделает традиционные двигатели внутреннего сгорания достоянием истории. Резервы обычных моторов отнюдь не исчерпаны, их всё совершенствуют и совершенствуют. На текущей неделе компания Nissan предложила очередную инновацию — систему распределённого впрыска топлива с парными форсунками.

Новинку назвали не иначе как «двойной впрыск», но её нельзя сравнивать, например, с изощрённой системой комбинированного впрыска на автомобилях Lexus. Тут всё гораздо проще. Изюминка системы — индивидуальная топливная форсунка в каждом впускном канале головки блока цилиндров. Четыре клапана на цилиндр — пара форсунок. По заверениям ниссановцев, это, во-первых, оптимизирует наполнение цилиндра, делая процесс сгорания смеси более ровным, стабильным и, в конечном счёте, эффективным. А во-вторых (и это главное), «двойной впрыск» позволяет избежать затрат на разработку системы питания с непосредственным впрыском для небольших и дешёвых автомобилей. Тем более что на маленьких моторчиках применение топливного насоса высокого давления не всегда оправдано.

Справа — струя новой форсунки, слева — старой, которая устанавливалась во впускном коллекторе и прицельно била в два впускных канала. Теперь настраивать впрыск можно гораздо точнее. Внедрение системы «двойного впрыска» позволит сократить вредные выбросы и как следствие уменьшить использование редких металлов в катализаторах на 50%.

Да и производство новой системы на 60% дешевле, чем основанной на непосредственном впрыске. Вдобавок одновременно с внедрением «двойного впрыска» ниссановские мотористы собираются применить регулировку фаз газораспределения не только на впуске, но и на выпуске. Это снижает насосные потери и вкупе с новой системой питания даёт экономию топлива до 4%. Не имеющую пока аналогов разработку начнут ставить на серийные автомобили Nissan в начале следующего года.

Как работают системы впрыска топлива

Алгоритмы управления двигателем довольно сложны. Программное обеспечение должно позволять автомобилю соответствовать требованиям по выбросам на 100 000 миль, соответствовать требованиям EPA по экономии топлива и защищать двигатели от неправильного использования. И есть еще десятки других требований.

Блок управления двигателем использует формулу и большое количество справочных таблиц для определения ширины импульса для заданных условий эксплуатации. Уравнение будет представлять собой серию множества множителей, умноженных друг на друга.Многие из этих факторов будут взяты из справочных таблиц. Мы рассмотрим упрощенный расчет длительности импульса топливной форсунки . В этом примере в нашем уравнении будет только три фактора, тогда как в реальной системе управления их может быть сто или больше.
Ширина импульса = (основная ширина импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B)

Для вычисления ширины импульса ЭБУ сначала ищет базовую ширину импульса в справочной таблице. Базовая ширина импульса является функцией частоты вращения двигателя (об / мин) и нагрузки (которая может быть рассчитана по абсолютному давлению в коллекторе).Допустим, частота вращения двигателя составляет 2000 об / мин, а нагрузка равна 4. Мы находим число на пересечении 2000 и 4, что составляет 8 миллисекунд.
1000 1

об / мин Нагрузка

1 2 3 4
005 5

2 3 4 5

2,000 2 4 6 8 10

3,000 3 6 9 12 15

4,000 4 8 12 16 20

В следующих примерах A и B — это параметры, поступающие от датчиков.Допустим, A — температура охлаждающей жидкости, а B — уровень кислорода. Если температура охлаждающей жидкости равна 100, а уровень кислорода равен 3, справочные таблицы говорят нам, что коэффициент A = 0,8 и коэффициент B = 1,0.

A Фактор A
B Фактор B

0 1,2
0 1.0

25 1,1
1 1.0

50 1.0
2 1.0

75 0,9
3 1.0

100 0,8
4 0.75

Итак, поскольку мы знаем, что ширина основного импульса является функцией нагрузки и числа оборотов в минуту, и что ширина импульса = (ширина основного импульса) x (коэффициент A) x (коэффициент B) , общая ширина импульса в нашем примере равна:
8 x 0,8 x 1,0 = 6,4 миллисекунды

Из этого примера вы можете увидеть, как система управления выполняет настройки. Если параметр B представляет собой уровень кислорода в выхлопе, справочная таблица для B — это точка, в которой (по мнению разработчиков двигателей) слишком много кислорода в выхлопе; и, соответственно, ЭБУ сокращает расход топлива.

Реальные системы управления могут иметь более 100 параметров, каждый со своей таблицей поиска. Некоторые параметры даже меняются со временем, чтобы компенсировать изменения в характеристиках компонентов двигателя, таких как каталитический нейтрализатор. И в зависимости от оборотов двигателя ЭБУ может выполнять эти вычисления более ста раз в секунду.

Чипы производительности
Это подводит нас к обсуждению чипов производительности. Теперь, когда мы немного понимаем, как работают алгоритмы управления в ЭБУ, мы можем понять, что делают производители микросхем производительности, чтобы получить больше мощности от двигателя.

Чипы Performance производятся компаниями вторичного рынка и используются для увеличения мощности двигателя. В ЭБУ есть микросхема, которая содержит все таблицы поиска; чип производительности заменяет этот чип. Таблицы в микросхеме производительности будут содержать значения, которые приводят к увеличению расхода топлива в определенных условиях движения. Например, они могут подавать больше топлива при полностью открытой дроссельной заслонке на каждой скорости двигателя. Они также могут изменить время зажигания (для этого тоже есть справочные таблицы). Поскольку производители чипов производительности не так озабочены такими проблемами, как надежность, пробег и контроль выбросов, как производители автомобилей, они используют более агрессивные настройки в топливных картах своих чипов производительности.

Для получения дополнительной информации о системах впрыска топлива и других автомобильных темах перейдите по ссылкам на следующей странице.

Как работает система впрыска топлива

Для двигатель для бесперебойной и эффективной работы он должен быть обеспечен нужным количеством топливо / воздушная смесь в соответствии с ее широким спектром требований.

Система впрыска топлива
В автомобилях с бензиновым двигателем используется непрямой впрыск топлива.Топливный насос отправляет бензин в моторный отсек, а затем он впрыскивается во впускной коллектор с помощью инжектора. Для каждого цилиндра предусмотрена отдельная форсунка или одна или две форсунки во впускной коллектор.
Традиционно топливно-воздушная смесь регулируется карбюратор , инструмент, который ни в коем случае не идеален.

Его основным недостатком является то, что один карбюратор питает четыре цилиндр Двигатель не может подавать в каждый цилиндр точно такую же топливно-воздушную смесь, потому что некоторые цилиндры находятся дальше от карбюратора, чем другие.

Одно из решений — соответствовать сдвоенные карбюраторы, но их трудно правильно настроить. Вместо этого многие автомобили теперь оснащаются двигателями с впрыском топлива, в которых топливо подается точными порциями. Двигатели, оборудованные таким образом, обычно более эффективны и мощнее карбюраторных, а также могут быть более экономичными и менее ядовитыми. выбросы .

Впрыск дизельного топлива

В впрыск топлива система в автомобилях с бензиновым двигателем всегда косвенная, бензин впрыскивается во впускной патрубок многообразие или впускной порт, а не непосредственно в камеры сгорания .Это обеспечивает хорошее смешивание топлива с воздухом перед тем, как попасть в камеру.

Многие дизельные двигатели однако используется прямой впрыск, при котором дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, заполненный сжатым воздухом. Другие используют непрямой впрыск, при котором дизельное топливо впрыскивается в камеру предварительного сгорания специальной формы, которая имеет узкий канал, соединяющий ее с камерой сгорания. крышка цилиндра .

В цилиндр втягивается только воздух. Он так сильно нагревается сжатие распыленное топливо, впрыскиваемое в конце ход сжатия самовоспламеняется.

Базовая инъекция

Во всех современных системах впрыска бензина используется непрямой впрыск. Специальный насос отправляет топливо под давление из топливный бак в моторный отсек, где, все еще находясь под давлением, он распределяется индивидуально по каждому цилиндру.

В зависимости от конкретной системы топливо подается во впускной коллектор или впускной канал через инжектор . Это работает так же, как спрей сопло из шланг , чтобы топливо выходило в виде мелкого тумана.Топливо смешивается с воздухом, проходящим через впускной коллектор или канал, и топливно-воздушная смесь поступает в горение камера.

Некоторые автомобили имеют многоточечный впрыск топлива, при котором каждый цилиндр получает питание от собственной форсунки. Это сложно и может быть дорого. Чаще используется одноточечный впрыск, когда один инжектор питает все цилиндры, или один инжектор на каждые два цилиндра.

Форсунки

Форсунки, через которые распыляется топливо, ввинчиваются форсункой вперед либо во впускной коллектор, либо в головку блока цилиндров и расположены под углом, так что струя топлива направляется к впускному отверстию. клапан .

Форсунки бывают двух типов, в зависимости от системы впрыска. Первая система использует непрерывный впрыск где топливо впрыскивается во впускное отверстие все время работы двигателя. Форсунка просто действует как распылительная форсунка, разбивая топливо на мелкие брызги — на самом деле он не контролирует поток топлива. Количество распыляемого топлива увеличивается или уменьшается механическим или электрическим блоком управления — другими словами, это похоже на включение и выключение крана.

Другая популярная система — впрыск по времени (импульсный впрыск) где топливо доставляется пакетами, чтобы совпасть с индукция Инсульт цилиндра. Как и в случае непрерывного впрыска, впрыском по времени также можно управлять механически или электронно.

Самые ранние системы управлялись механически. Их часто называют впрыском бензина (сокращенно PI), и поток топлива регулируется механическим регулятором. Эти системы страдают от недостатков механической сложности и плохой реакции на нажатие педали газа.

Механические системы в настоящее время в значительной степени вытеснены электронный впрыск топлива (сокращенно EFi). Это происходит благодаря повышению надежности и снижению затрат на электронные системы управления.

Типы топливных форсунок

Форсунка механическая
Могут быть установлены два основных типа инжектора, в зависимости от того, управляется ли система впрыска механически или электронно.В механической системе инжектор подпружиненный в закрытое положение и открывается давлением топлива.
Электронный инжектор
Форсунка в электронной системе также удерживается закрытой с помощью пружины, но открывается с помощью электромагнит встроен в корпус инжектора. В электронный блок управления определяет, как долго инжектор остается открытым.

Механический впрыск топлива

Lucas система механического впрыска топлива
В системе Lucas топливо из бака под высоким давлением перекачивается в топливный аккумулятор.Оттуда он попадает в распределитель топлива, который посылает порцию топлива в каждую форсунку, откуда оно попадает во впускное отверстие. Воздушный поток регулируется заслонкой, которая открывается при нажатии на педаль акселератора. По мере увеличения потока воздуха распределитель топлива автоматически увеличивает поток топлива к форсункам, чтобы поддерживать правильную сбалансированность топливно-воздушной смеси. Для холодного запуска используется воздушная заслонка на приборной панели или, на более поздних моделях, микропроцессорный блок управления приводит в действие специальный инжектор холодного запуска, который впрыскивает дополнительное топливо для создания более богатой смеси.Как только двигатель прогреется до определенной температуры, термовыключатель автоматически отключает форсунку холодного пуска.
Механический впрыск топлива использовался в 1960-х и 1970-х годах многими производителями на своих высокопроизводительных спортивных автомобилях и спортивных седанах. Одним типом, установленным на многих британских автомобилях, включая Triumph TR6 PI и 2500 PI, была система Lucas PI, которая представляет собой систему с таймером.

А высокого давления электрический топливный насос установлен рядом с топливным баком, нагнетает топливо под давлением 100psi до уровня топлива аккумулятор .Это в основном краткосрочный резервуар который поддерживает постоянное давление подачи топлива, а также сглаживает импульсы топлива, поступающего из насоса.

Из аккумулятор , топливо проходит через бумагу элемент фильтр а затем подается в блок управления дозатором топлива, также известный как распределитель топлива . Этот агрегат приводится в движение распредвал и его задача, как следует из названия, состоит в том, чтобы распределить топливо по каждому цилиндру в нужное время и в нужных количествах.

Количество впрыскиваемого топлива регулируется заслонкой, расположенной в воздухозаборнике двигателя.Заслонка находится под блоком управления и поднимается и опускается в ответ на воздушный поток — когда вы открываете дроссельную заслонку, «всасывание» из цилиндров увеличивает воздушный поток, и заслонка поднимается. Это изменяет положение челночного клапана в блоке управления дозированием, чтобы позволить большему количеству топлива впрыскиваться в цилиндры.

От дозатора топливо по очереди подается к каждой из форсунок. Затем топливо впрыскивается во впускное отверстие в головке блока цилиндров. Каждый инжектор содержит подпружиненный клапан, который удерживается закрытым за счет давления пружины.Клапан открывается только при впрыскивании топлива.

При холодном запуске вы не можете просто перекрыть часть воздушного потока, чтобы обогатить топливно-воздушную смесь, как в случае с карбюратором. Вместо этого ручное управление на приборной панели (напоминающее ручку воздушной заслонки) или, на более поздних моделях, data-term-id = «1915»> микропроцессор

Go EFI Systems Archives — FiTech Fuel Injection

ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ СЛЕДУЮЩИЕ УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕРЕД ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННОГО ВЕБ-САЙТА.Все пользователи этого сайта соглашаются с тем, что доступ к нему и его использование регулируются следующими положениями и условиями, а также другим применимым законодательством. Если вы не согласны с этими условиями, пожалуйста, не используйте этот сайт.

Авторские права

Весь контент, включенный в этот сайт, включая, помимо прочего, текст, графику или код, защищен авторским правом как коллективная работа в соответствии с законами США и другими законами об авторских правах и является собственностью FiTech Fuel Injection. Коллективная работа включает в себя работы, которые лицензированы FiTech Fuel Injection.Авторское право 2019, FiTech Fuel Injection, ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ. Разрешается электронное копирование и распечатка частей этого сайта на бумажном носителе с единственной целью размещения заказа на FiTech Fuel Injection или покупки продуктов FiTech Fuel Injection. Вы можете отображать и, с учетом любых явно заявленных ограничений или ограничений, касающихся конкретного материала, загружать или распечатывать части материала из различных областей сайта исключительно для вашего собственного некоммерческого использования или для размещения заказа в FiTech Fuel Injection. или приобрести продукцию FiTech Fuel Injection.Любое другое использование, включая, помимо прочего, воспроизведение, распространение, отображение или передачу содержимого этого сайта, строго запрещено, если только это не разрешено FiTech Fuel Injection. Вы также соглашаетесь не изменять и не удалять какие-либо уведомления о правах собственности из материалов, загруженных с сайта.

Товарные знаки

Все товарные знаки, знаки обслуживания и торговые наименования FiTech Fuel Injection, используемые на сайте, являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками FiTech Fuel Injection

Заявление об отказе от гарантий

Этот сайт, а также материалы и продукты на нем предоставляются «как есть »и без каких-либо явных или подразумеваемых гарантий.В максимальной степени, допустимой в соответствии с действующим законодательством, FiTech Fuel Injection отказывается от всех гарантий, явных или подразумеваемых, включая, помимо прочего, подразумеваемые гарантии товарной пригодности и пригодности для конкретной цели и ненарушения прав. FiTech Fuel Injection не заявляет и не гарантирует, что функции, содержащиеся на сайте, будут бесперебойными или безошибочными, что дефекты будут исправлены или что этот сайт или сервер, который делает сайт доступным, не содержат вирусов или других вредоносных компонентов. .FiTech Fuel Injection не дает никаких гарантий или заверений в отношении использования материалов на этом сайте с точки зрения их правильности, точности, адекватности, полезности, своевременности, надежности и т. Д. В некоторых штатах не допускаются ограничения или исключения из гарантий, поэтому указанные выше ограничения могут не относиться к вам.

Ограничение ответственности

FiTech Fuel Injection не несет ответственности за какие-либо особые или косвенные убытки, возникшие в результате использования или невозможности использования материалов на этом сайте или производительности продуктов, даже если FiTech Fuel Injection был уведомлен о возможности таких повреждений.Применимое законодательство может не допускать ограничения исключения ответственности или случайных или косвенных убытков, поэтому вышеуказанное ограничение или исключение может не относиться к вам.

Типографические ошибки

В случае, если продукт FiTech Fuel Injection ошибочно указан по неправильной цене, FiTech Fuel Injection оставляет за собой право отклонить или отменить любые заказы, размещенные на продукт, указанный по неправильной цене. FiTech Fuel Injection оставляет за собой право отклонить или отменить любые такие заказы независимо от того, был ли заказ подтвержден и с вашей кредитной карты снята оплата.Если с вашей кредитной карты уже была снята оплата за покупку и ваш заказ отменен, FiTech Fuel Injection предоставит кредит на ваш счет кредитной карты в размере неверной цены.

Срок; Прекращение действия

Эти условия применяются к вам после вашего доступа к сайту и / или завершения процесса регистрации или совершения покупок. Эти условия или любая их часть могут быть прекращены FiTech Fuel Injection без предварительного уведомления в любое время и по любой причине.Положения, касающиеся авторских прав, товарных знаков, отказа от ответственности, ограничения ответственности, возмещения ущерба и прочего, остаются в силе после прекращения действия.

Уведомление

FiTech Fuel Injection может доставить вам уведомление по электронной почте, посредством общего уведомления на сайте или другим надежным способом на адрес, который вы предоставили FiTech Fuel Injection.

Разное

Использование вами этого сайта регулируется во всех отношениях законами штата Калифорния, США.S.A., без учета положений о выборе права, а не в соответствии с Конвенцией ООН 1980 г. о договорах международной купли-продажи товаров. Вы соглашаетесь с тем, что юрисдикция и место проведения любого судебного разбирательства, прямо или косвенно вытекающего из этого сайта или связанного с ним (включая, помимо прочего, покупку продуктов FiTech Fuel Injection), будут находиться в судах штата или федеральных судах, расположенных в округе Лос-Анджелес, Калифорния. Любые основания для иска или претензии, которые могут возникнуть в отношении сайта (включая, помимо прочего, покупку продуктов FiTech Fuel Injection), должны быть предъявлены в течение одного (1) года после возникновения претензии или основания для иска.Неспособность FiTech Fuel Injection настаивать на строгом выполнении какого-либо положения настоящих положений и условий или обеспечивать их соблюдение не должна толковаться как отказ от какого-либо положения или права. Ни поведение сторон, ни торговая практика не должны приводить к изменению каких-либо из этих условий. FiTech Fuel Injection может передать свои права и обязанности по настоящему Соглашению любой стороне в любое время без предварительного уведомления.

Использование сайта

Преследование в любой форме или в любой форме на сайте, в том числе по электронной почте, в чате, а также с использованием нецензурной или ненормативной лексики, строго запрещено.Выдача себя за других, включая FiTech Fuel Injection или другого лицензированного сотрудника, хозяина или представителя, а также других участников или посетителей сайта запрещена. Вы не можете загружать, распространять или иным образом публиковать через сайт любой контент, который является клеветническим, дискредитирующим, непристойным, угрожающим, нарушающим права на неприкосновенность частной жизни или гласности, оскорбительным, незаконным или иным образом нежелательным, который может представлять собой или поощрять уголовное преступление, нарушать права любой стороны или которые могут иным образом повлечь за собой ответственность или нарушить какой-либо закон.Вы не можете загружать коммерческий контент на сайт или использовать сайт, чтобы побуждать других присоединиться или стать членами любой другой коммерческой онлайн-службы или другой организации.

Заявление об ограничении ответственности

FiTech Fuel Injection не просматривает и не может просматривать все сообщения и материалы, размещенные или созданные пользователями, обращающимися к сайту, и не несет никакой ответственности за содержание этих сообщений и материалов. Вы признаете, что, предоставляя вам возможность просматривать и распространять пользовательский контент на сайте, FiTech Fuel Injection просто действует как пассивный канал для такого распространения и не берет на себя никаких обязательств или ответственности в отношении любого контента или действий на сайте сайт.Однако FiTech Fuel Injection оставляет за собой право блокировать или удалять сообщения или материалы, которые она считает (а) оскорбительными, дискредитирующими или непристойными, (б) мошенническими, вводящими в заблуждение или вводящими в заблуждение, (в) нарушающими авторские права, товарный знак. или; другое право интеллектуальной собственности другого лица или (d) оскорбительное или иным образом неприемлемое для FiTech Fuel Injection по ее собственному усмотрению.

Возмещение убытков

Вы соглашаетесь возместить, защитить и обезопасить FiTech Fuel Injection, ее должностных лиц, директоров, сотрудников, агентов, лицензиаров и поставщиков (совместно именуемые «Поставщики услуг») от всех убытков, расходов, убытков и затрат , включая разумные гонорары адвокатов в результате любого нарушения этих условий или любой деятельности, связанной с вашей учетной записью (включая небрежное или противоправное поведение) вами или любым другим лицом, осуществляющим доступ к сайту с помощью вашей учетной записи в Интернете.

Сторонние ссылки

В попытке повысить ценность для наших посетителей, FiTech Fuel Injection может ссылаться на сайты третьих сторон. Однако, даже если третья сторона связана с FiTech Fuel Injection, FiTech Fuel Injection не контролирует эти связанные сайты, все из которых имеют отдельные методы конфиденциальности и сбора данных, независимо от FiTech Fuel Injection. Эти связанные сайты предназначены только для вашего удобства, поэтому вы получаете к ним доступ на свой страх и риск.Тем не менее, FiTech Fuel Injection стремится защитить целостность своего веб-сайта и размещенных на нем ссылок, и поэтому запрашивает любые отзывы не только о своем собственном сайте, но и о сайтах, на которые он ссылается (в том числе, если конкретная ссылка не работает). .

ТОВАРОВ — FiTech Fuel Injection

ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ СЛЕДУЮЩИЕ УСЛОВИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЕРЕД ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДАННОГО ВЕБ-САЙТА. Все пользователи этого сайта соглашаются с тем, что доступ к нему и его использование регулируются следующими положениями и условиями, а также другим применимым законодательством.Если вы не согласны с этими условиями, пожалуйста, не используйте этот сайт.

Авторские права

Весь контент, включенный в этот сайт, включая, помимо прочего, текст, графику или код, защищен авторским правом как коллективная работа в соответствии с законами США и другими законами об авторских правах и является собственностью FiTech Fuel Injection. Коллективная работа включает в себя работы, которые лицензированы FiTech Fuel Injection. Авторское право 2019, FiTech Fuel Injection, ВСЕ ПРАВА ЗАЩИЩЕНЫ. Разрешается электронное копирование и распечатка частей этого сайта на бумажном носителе с единственной целью размещения заказа на FiTech Fuel Injection или покупки продуктов FiTech Fuel Injection.Вы можете отображать и, с учетом любых явно заявленных ограничений или ограничений, касающихся конкретного материала, загружать или распечатывать части материала из различных областей сайта исключительно для вашего собственного некоммерческого использования или для размещения заказа в FiTech Fuel Injection. или приобрести продукцию FiTech Fuel Injection. Любое другое использование, включая, помимо прочего, воспроизведение, распространение, отображение или передачу содержимого этого сайта, строго запрещено, если только это не разрешено FiTech Fuel Injection.Вы также соглашаетесь не изменять и не удалять какие-либо уведомления о правах собственности из материалов, загруженных с сайта.

Товарные знаки

Все товарные знаки, знаки обслуживания и торговые наименования FiTech Fuel Injection, используемые на сайте, являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками FiTech Fuel Injection

Заявление об отказе от гарантий

Этот сайт, а также материалы и продукты на нем предоставляются «как есть »и без каких-либо явных или подразумеваемых гарантий. В максимальной степени, допустимой в соответствии с действующим законодательством, FiTech Fuel Injection отказывается от всех гарантий, явных или подразумеваемых, включая, помимо прочего, подразумеваемые гарантии товарной пригодности и пригодности для конкретной цели и ненарушения прав.FiTech Fuel Injection не заявляет и не гарантирует, что функции, содержащиеся на сайте, будут бесперебойными или безошибочными, что дефекты будут исправлены или что этот сайт или сервер, который делает сайт доступным, не содержат вирусов или других вредоносных компонентов. . FiTech Fuel Injection не дает никаких гарантий или заверений в отношении использования материалов на этом сайте с точки зрения их правильности, точности, адекватности, полезности, своевременности, надежности и т. Д. В некоторых штатах не допускаются ограничения или исключения из гарантий, поэтому указанные выше ограничения могут не относиться к вам.

Ограничение ответственности

FiTech Fuel Injection не несет ответственности за какие-либо особые или косвенные убытки, возникшие в результате использования или невозможности использования материалов на этом сайте или производительности продуктов, даже если FiTech Fuel Injection был уведомлен о возможности таких повреждений. Применимое законодательство может не допускать ограничения исключения ответственности или случайных или косвенных убытков, поэтому вышеуказанное ограничение или исключение может не относиться к вам.

Типографические ошибки

В случае, если продукт FiTech Fuel Injection ошибочно указан по неправильной цене, FiTech Fuel Injection оставляет за собой право отклонить или отменить любые заказы, размещенные на продукт, указанный по неправильной цене. FiTech Fuel Injection оставляет за собой право отклонить или отменить любые такие заказы независимо от того, был ли заказ подтвержден и с вашей кредитной карты снята оплата. Если с вашей кредитной карты уже была снята оплата за покупку и ваш заказ отменен, FiTech Fuel Injection предоставит кредит на ваш счет кредитной карты в размере неверной цены.

Срок; Прекращение действия

Эти условия применяются к вам после вашего доступа к сайту и / или завершения процесса регистрации или совершения покупок. Эти условия или любая их часть могут быть прекращены FiTech Fuel Injection без предварительного уведомления в любое время и по любой причине. Положения, касающиеся авторских прав, товарных знаков, отказа от ответственности, ограничения ответственности, возмещения ущерба и прочего, остаются в силе после прекращения действия.

Уведомление

FiTech Fuel Injection может доставить вам уведомление по электронной почте, посредством общего уведомления на сайте или другим надежным способом на адрес, который вы предоставили FiTech Fuel Injection.

Разное

Использование вами этого сайта во всех отношениях регулируется законами штата Калифорния, США, без учета положений о выборе закона, а не Конвенцией ООН 1980 года о договорах международной купли-продажи товаров. . Вы соглашаетесь с тем, что юрисдикция и место проведения любого судебного разбирательства, прямо или косвенно вытекающего из этого сайта или связанного с ним (включая, помимо прочего, покупку продуктов FiTech Fuel Injection), будут находиться в судах штата или федеральных судах, расположенных в округе Лос-Анджелес, Калифорния.Любые основания для иска или претензии, которые могут возникнуть в отношении сайта (включая, помимо прочего, покупку продуктов FiTech Fuel Injection), должны быть предъявлены в течение одного (1) года после возникновения претензии или основания для иска. Неспособность FiTech Fuel Injection настаивать на строгом выполнении какого-либо положения настоящих положений и условий или обеспечивать их соблюдение не должна толковаться как отказ от какого-либо положения или права. Ни поведение сторон, ни торговая практика не должны приводить к изменению каких-либо из этих условий.FiTech Fuel Injection может передать свои права и обязанности по настоящему Соглашению любой стороне в любое время без предварительного уведомления.

Использование сайта

Преследование в любой форме или в любой форме на сайте, в том числе по электронной почте, в чате, а также с использованием нецензурной или ненормативной лексики, строго запрещено. Выдача себя за других, включая FiTech Fuel Injection или другого лицензированного сотрудника, хозяина или представителя, а также других участников или посетителей сайта запрещена. Вы не можете загружать, распространять или иным образом публиковать через сайт любой контент, который является клеветническим, дискредитирующим, непристойным, угрожающим, нарушающим права на неприкосновенность частной жизни или гласности, оскорбительным, незаконным или иным образом нежелательным, который может представлять собой или поощрять уголовное преступление, нарушать права любой стороны или которые могут иным образом повлечь за собой ответственность или нарушить какой-либо закон.Вы не можете загружать коммерческий контент на сайт или использовать сайт, чтобы побуждать других присоединиться или стать членами любой другой коммерческой онлайн-службы или другой организации.

Заявление об ограничении ответственности

FiTech Fuel Injection не просматривает и не может просматривать все сообщения и материалы, размещенные или созданные пользователями, обращающимися к сайту, и не несет никакой ответственности за содержание этих сообщений и материалов. Вы признаете, что, предоставляя вам возможность просматривать и распространять пользовательский контент на сайте, FiTech Fuel Injection просто действует как пассивный канал для такого распространения и не берет на себя никаких обязательств или ответственности в отношении любого контента или действий на сайте сайт.Однако FiTech Fuel Injection оставляет за собой право блокировать или удалять сообщения или материалы, которые она считает (а) оскорбительными, дискредитирующими или непристойными, (б) мошенническими, вводящими в заблуждение или вводящими в заблуждение, (в) нарушающими авторские права, товарный знак. или; другое право интеллектуальной собственности другого лица или (d) оскорбительное или иным образом неприемлемое для FiTech Fuel Injection по ее собственному усмотрению.

Возмещение убытков

Вы соглашаетесь возместить, защитить и обезопасить FiTech Fuel Injection, ее должностных лиц, директоров, сотрудников, агентов, лицензиаров и поставщиков (совместно именуемые «Поставщики услуг») от всех убытков, расходов, убытков и затрат , включая разумные гонорары адвокатов в результате любого нарушения этих условий или любой деятельности, связанной с вашей учетной записью (включая небрежное или противоправное поведение) вами или любым другим лицом, осуществляющим доступ к сайту с помощью вашей учетной записи в Интернете.

Сторонние ссылки

В попытке повысить ценность для наших посетителей, FiTech Fuel Injection может ссылаться на сайты третьих сторон. Однако, даже если третья сторона связана с FiTech Fuel Injection, FiTech Fuel Injection не контролирует эти связанные сайты, все из которых имеют отдельные методы конфиденциальности и сбора данных, независимо от FiTech Fuel Injection. Эти связанные сайты предназначены только для вашего удобства, поэтому вы получаете к ним доступ на свой страх и риск.Тем не менее, FiTech Fuel Injection стремится защитить целостность своего веб-сайта и размещенных на нем ссылок, и поэтому запрашивает любые отзывы не только о своем собственном сайте, но и о сайтах, на которые он ссылается (в том числе, если конкретная ссылка не работает). .

Впрыск дизельного топлива
Впрыск дизельного топлива
Magdi K. Khair, Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Целью системы впрыска топлива является подача топлива в цилиндры двигателя с точным контролем момента впрыска, распыления топлива и других параметров. К основным типам систем впрыска относятся насос-форсунка, насос-форсунка и common rail. Современные системы впрыска достигают очень высокого давления впрыска и используют сложные электронные методы управления.

Основные принципы

Назначение системы впрыска топлива

На характеристики дизельных двигателей сильно влияет конструкция их системы впрыска.Фактически, наиболее заметные успехи, достигнутые в дизельных двигателях, явились прямым результатом разработки превосходных систем впрыска топлива. Хотя основная цель системы — подавать топливо в цилиндры дизельного двигателя, именно то, как это топливо подается, определяет разницу в характеристиках двигателя, выбросах и шумовых характеристиках.

В отличие от своего аналога двигателя с искровым зажиганием, система впрыска дизельного топлива подает топливо под чрезвычайно высоким давлением впрыска. Это означает, что конструкции компонентов системы и материалы должны быть выбраны таким образом, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, чтобы работать в течение продолжительного времени, что соответствует целевым показателям долговечности двигателя.Для эффективной работы системы также необходимы более высокая точность производства и жесткие допуски. Помимо дорогих материалов и производственных затрат, системы впрыска дизельного топлива характеризуются более сложными требованиями к управлению. Все эти функции составляют систему, стоимость которой может составлять до 30% от общей стоимости двигателя.

Основное назначение системы впрыска топлива — подавать топливо в цилиндры двигателя. Чтобы двигатель мог эффективно использовать это топливо:

Топливо должно впрыскиваться вовремя, то есть необходимо контролировать время впрыска и

Необходимо подать правильное количество топлива для удовлетворения требований к мощности, то есть необходимо контролировать дозирование впрыска.

Однако для достижения хорошего сгорания недостаточно подавать точно отмеренное количество топлива в нужное время. Дополнительные аспекты имеют решающее значение для обеспечения надлежащей работы системы впрыска топлива, в том числе:

Распыление топлива — обеспечение того, чтобы топливо распылялось на очень мелкие частицы топлива, является основной задачей при проектировании систем впрыска дизельного топлива. Маленькие капли гарантируют, что все топливо испарится и участвует в процессе сгорания.Любые оставшиеся капли жидкости плохо горят или выходят из двигателя. В то время как современные системы впрыска топлива способны обеспечивать характеристики распыления топлива, намного превосходящие то, что необходимо для обеспечения полного испарения топлива в течение большей части процесса впрыска, некоторые конструкции систем впрыска могут иметь плохое распыление в течение некоторых коротких, но критических периодов фазы впрыска. Конец процесса закачки — один из таких критических периодов.

Массовое смешивание —Хотя распыление топлива и полное испарение топлива имеют решающее значение, обеспечение достаточного количества кислорода в испарившемся топливе во время процесса сгорания не менее важно для обеспечения высокой эффективности сгорания и оптимальной производительности двигателя.Кислород поступает из всасываемого воздуха, захваченного в цилиндре, и достаточное количество должно быть увлечено топливным жиклером, чтобы полностью смешаться с имеющимся топливом во время процесса впрыска и обеспечить полное сгорание.

Использование воздуха — Эффективное использование воздуха в камере сгорания тесно связано с объемным смешиванием и может быть достигнуто путем сочетания проникновения топлива в плотный воздух, который сжимается в цилиндре, и деления общего количества впрыскиваемого топлива на число струй.Должно быть предусмотрено достаточное количество форсунок, чтобы захватить как можно больше доступного воздуха, избегая при этом перекрытия форсунок и образования зон, богатых топливом, с дефицитом кислорода.

Основное назначение системы впрыска дизельного топлива графически представлено на Рисунке 1.
Рисунок 1 . Основные функции системы впрыска дизельного топлива
Определение терминов

Для описания компонентов и работы систем впрыска дизельного топлива используется множество специализированных понятий и терминов.Некоторые из наиболее распространенных из них включают [922] [2075] :

Сопло относится к части узла сопла / иглы, которая взаимодействует с камерой сгорания двигателя. Такие термины, как P-тип, M-тип или S-тип сопла, относятся к стандартным размерам параметров сопла в соответствии со спецификациями ISO.

Держатель форсунки или корпус форсунки относится к части, на которой устанавливается форсунка. В обычных системах впрыска эта часть в основном выполняла функцию крепления форсунки и предварительного натяга игольной пружины форсунки.В системах Common Rail он содержит основные функциональные части: сервогидравлический контур и гидравлический привод (электромагнитный или пьезоэлектрический).

Инжектор обычно относится к держателю сопла и соплу в сборе.

Начало впрыска (SOI) или Время впрыска — это время, когда начинается впрыск топлива в камеру сгорания. Обычно он выражается в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD) относительно ВМТ хода сжатия.В некоторых случаях важно различать , указанный SOI, и фактический SOI. SOI часто указывается легко измеряемым параметром, таким как время, в течение которого электронный триггер отправляется на инжектор, или сигнал от датчика подъема иглы, который указывает, когда игольчатый клапан инжектора начинает открываться. Точка в цикле, где это происходит, — это обозначенная SOI. Из-за механического отклика форсунки может быть задержка между указанным КНИ и фактическим КНИ, когда топливо выходит из сопла форсунки в камеру сгорания.Разница между фактическим SOI и указанным SOI заключается в запаздывании форсунки .

Начало поставки. В некоторых топливных системах впрыск топлива согласован с созданием высокого давления. В таких системах начало подачи — это время, когда насос высокого давления начинает подавать топливо в форсунку. Разница между началом подачи и SOI зависит от продолжительности времени, необходимого для распространения волны давления между насосом и инжектором, и зависит от длины линии между насосом высокого давления и инжектора, а также от скорости звука. в топливе.Разница между началом подачи и SOI может быть обозначена как задержка впрыска .

Конец впрыска (EOI) — это время в цикле, когда впрыск топлива прекращается.

Количество впрыскиваемого топлива — количество топлива, подаваемого в цилиндр двигателя за рабочий такт. Часто выражается в мм ³ / ход или мг / ход.

Продолжительность впрыска — это период времени, в течение которого топливо поступает в камеру сгорания из инжектора.Это разница между EOI и SOI, связанная с количеством впрыска.

Схема впрыска. Скорость впрыска топлива часто меняется в течение периода впрыска. На рисунке 2 показаны три распространенные формы нормы: пыльник, пандус и квадрат. Скорость открытия и скорость закрытия относится к градиентам скорости впрыска во время открывания и закрывания игольчатого сопла, соответственно.
Рисунок 2 . Общие формы скорости закачки
События множественного впрыска. В то время как обычные системы впрыска топлива используют одно событие впрыска для каждого цикла двигателя, более новые системы могут использовать несколько событий впрыска. На рисунке 3 определены некоторые общие термины, используемые для описания событий множественной инъекции. Следует отметить, что терминология не всегда последовательна. Основной впрыск Событие обеспечивает основную часть топлива для цикла двигателя. Один или несколько впрысков перед основным впрыском, предварительный впрыск , обеспечивают небольшое количество топлива перед событием основного впрыска.Предварительный впрыск может также обозначаться как пилотный впрыск . Некоторые называют предварительный впрыск, который происходит за относительно долгое время до основного впрыска, как пилотный, а тот, который происходит за относительно короткое время перед основным впрыском, как предварительный впрыск. Инъекции после основных инъекций, после инъекций , могут происходить сразу после основной инъекции (, после основной инъекции, ) или через относительно долгое время после основной инъекции (, после инъекции, ).Пост-инъекции иногда называют после инъекций . Хотя терминология значительно различается, близкая повторная инъекция будет называться повторной инъекцией, а поздняя повторная инъекция — повторной инъекцией.
Рисунок 3 . Множественные события инъекции
Термин разделенный впрыск иногда используется для обозначения стратегий множественного впрыска, когда основной впрыск делится на два меньших впрыска приблизительно равного размера или на меньший предварительный впрыск, за которым следует основной впрыск.

В некоторых системах впрыска топлива могут возникать непреднамеренные последующие впрыски, когда форсунка на мгновение повторно открывается после закрытия. Иногда их называют вторичными инъекциями .

Давление впрыска не всегда используется в литературе. Это может относиться к среднему давлению в гидравлической системе для систем Common Rail или к максимальному давлению во время впрыска (пиковое давление впрыска) в обычных системах.

Основные компоненты топливной системы

Компоненты системы впрыска топлива

За некоторыми исключениями, топливные системы можно разделить на две основные группы компонентов:

Компоненты стороны низкого давления — Эти компоненты служат для безопасной и надежной подачи топлива из бака в систему впрыска топлива.Компоненты стороны низкого давления включают топливный бак, топливный насос и топливный фильтр.

Компоненты стороны высокого давления —Компоненты, создающие высокое давление, дозирующие и подающие топливо в камеру сгорания. К ним относятся насос высокого давления, топливная форсунка и форсунка для впрыска топлива. Некоторые системы могут также включать аккумулятор.

Форсунки для впрыска топлива можно разделить на тип отверстий или дроссельных игл, а также на закрытые или открытые.Закрытые форсунки могут приводиться в действие гидравлически с помощью простого подпружиненного механизма или с помощью сервоуправления. Открытые форсунки, а также некоторые новые конструкции форсунок с закрытыми форсунками могут приводиться в действие напрямую.

Дозирование количества впрыскиваемого топлива обычно осуществляется либо в насосе высокого давления, либо в топливной форсунке. Существует ряд различных подходов к измерению топлива, включая: измерение давления с постоянным интервалом времени (PT), измерение времени с постоянным давлением (TP) и измерение времени / хода (TS).

Большинство систем впрыска топлива используют электронику для управления открытием и закрытием форсунки. Электрические сигналы преобразуются в механические силы с помощью привода определенного типа. Обычно эти исполнительные механизмы могут быть либо электромагнитными соленоидами, либо активными материалами, такими как пьезокерамика.

Основные компоненты системы впрыска топлива рассмотрены в отдельной статье.

###
Система впрыска топлива
— обзор

13.3.4 Система впрыска топлива с пневмоприводом

Системы впрыска топлива незаменимы при усовершенствовании двухтактных двигателей с целью увеличения их преимуществ в области применения в автомобильных двигателях.Имеется множество отчетов о разработках инжекторов [35–42], но очень немногие содержат достаточную информацию, относящуюся к подробным характеристикам распыляемых капель. Системы распыления и впрыска были тщательно исследованы, особенно в дизельных двигателях. Двухтактный двигатель включает в себя сложные процессы, такие как процесс продувки, циклическое изменение и пропуски зажигания, которые тесно связаны с распространением и отражением волны давления. Хотя процесс продувки был ключевой особенностью при разработке двухтактных двигателей [20,22–24,43–46], имеется очень мало экспериментальных данных, объясняющих взаимосвязь между испарением аэрозоля бензина, образованием смеси и продувкой. процесс [47–54].

Для небольших двухтактных двигателей прямой впрыск топлива рассматривается как способ решения проблем неполного сгорания и чрезмерной концентрации углеводородов в выхлопных газах. В частности, пневматический впрыск топлива был разработан как мощный инструмент для создания более горючей топливно-воздушной смеси при обедненных условиях сгорания. Пневматический впрыск использует сжатый воздух для распыления топлива в форсунке и улучшения проникновения мелких капель. В мире появилось много различных типов инжекторных механизмов.В формировании струи инжектора с подачей воздуха преобладает вспомогательный воздушный поток, поэтому следует понимать процесс диспергирования капель и их распыление, а также динамику капель.

Инструменты лазерной диагностики, такие как лазерный лист [55], эксиплекс [56] и LDV [14], могут предоставить информацию, касающуюся угла распыления, формы распыления, проникновения, области паров и т. Д., Но подробную информацию о распылении, такую как капля Распределение диаметра и его скорости в двумерной плоскости пока не получено.Техника визуализации может предоставить достаточную пространственную, но очень скудную временную информацию о характеристиках распыления. Фазовый доплеровский анемометр (КПК) может измерять диаметр капли и ее скорость с очень высоким пространственным и временным разрешением, но это метод измерения по одной точке. Для определения двумерного изображения аэрозоля с подробными характеристиками капель требуется альтернативный метод.

В этом разделе доказана применимость среднего диаметра по Заутеру (SMD) [57,58] в периодическом инжекторе, а также реализованы классы размеров капель, чтобы лучше понять передачу импульса между жидкой и газовой фазами.

Пневматическая форсунка, использованная в этом эксперименте, была коммерческой форсункой для двухтактного морского двигателя мощностью более 22 кВт (30 л.с.) на цилиндр, как показано на рисунке 13.21. Топливо сначала впрыскивается в полость, и воздушный инжектор приводится в действие путем открытия тарельчатого клапана. Соотношение воздух-топливо можно контролировать, изменяя период открытия клапана, когда разница давлений между воздухом и топливом установлена на определенном уровне. Перед клапаном форсунка имеет прямую трубку длиной 36 мм, в которой проводится предварительная атомизация.Топливо с пневмоприводом впрыскивается через тарельчатый клапан диаметром 5 мм.

Рис. 13.21. Инжектор с пневмоприводом.
(перепечатано с разрешения SAE)
В качестве топлива вместо бензина использовался сухой растворитель с показателем преломления 1,427. Удельная плотность сухого растворителя составляет 0,77 г / см ³, что очень похоже на плотность бензина (0,7–0,8 г / см ³). Угол рассеяния 68 ° определялся углом преломления первого порядка [59]. Для векторных измерений использовался однокомпонентный LDV с изменением угла падения луча на ± 45 °.

Прямые фотографии впрыснутого спрея показаны [60] на рисунке 13.22. Понятно, что грибовидный вихрь вызывается напряжением сдвига на распылительной оболочке. Скорость распылительного наконечника, рассчитанная по этим изображениям, составляет около 64 м / с. Лист лазера YAG был использован для получения двумерного изображения аэрозоля, как показано на том же рисунке. Эти кадры представляют собой прямые снимки определенного цикла. Хорошо известно, что в этом типе инжектора с пневмоприводом бывают вариации от цикла к циклу. На рисунке также показаны два изображения в разных циклах в одно и то же время.Эти фотографии указывают на важность и необходимость анализа брызг с помощью двухмерного изображения с высоким временным разрешением, поскольку визуализация лазерного листа не может предоставить информацию об изменении во времени и информацию о диаметре. Одноточечные измерения не выявляют вариаций от цикла к циклу и вариаций пространственной структуры. Однако, используя одноточечное измерение с усредненными по ансамблю данными, можно продемонстрировать двухмерное изображение брызг с его пространственной структурой, как показано [61] на рисунке 13.23. Также показаны средний диаметр по Заутеру (SMD) и соответствующие векторы скорости.

Рис. 13.22. Изображения структуры впрыснутого спрея.
(перепечатано с разрешения SAE)
Рис. 13.23. Векторы скорости капель и SMD.
(перепечатано с разрешения SAE)
Пространственная дисперсия капель лучше всего объясняется с использованием плоских источников информации, таких как фотография или изображение лазерного листа. Метод КПК предоставляет одноточечную информацию, но метод усреднения по ансамблю с фазовой синхронизацией может продемонстрировать двумерное изображение, как показано на рисунке 13.23. Осесимметрия струи была проверена путем измерения в противоположных точках до r = –3 мм. На этом рисунке показано изменение SMD и его пространственная структура в зависимости от времени. Длина вектора была рассчитана как длина траектории капли в пределах 0,25 мс, а цвет представляет собой SMD. Максимальный размер SMD составлял 130 микрон.

Через 1,6 мс после сигнала впрыска, который использовался в качестве сигнала вспомогательного пневмопривода, на оси наблюдалась первая капля. Через 0,25 мс скорость распылительного наконечника достигла примерно 65 м / с, и наблюдалось рассеяние капель в радиальном направлении.Скорость распылительного наконечника 65 м / с была почти такой же, как и скорость, рассчитанная на основе изображения прямого распыления. Размер SMD на наконечнике распылителя составлял около 25 микрон. На центральной оси направление капель было параллельно оси, в то время как направление капель в области оболочки распылителя было более 45 градусов в радиальном направлении.

Через 2,3 мс скорость распылительного наконечника на оси увеличилась, и следующая капля из сопла образовала группу капель большего размера. Область, в которую проникают капли, напоминала зонтик.Маленькие и быстрые капли существовали до 2,8 мс. Через 2,8 мс скорость распылительного наконечника уменьшилась, а SMD увеличился вблизи центральной оси. Более крупные капли догоняли и сталкивались с более мелкими каплями, и, следовательно, диаметр начал увеличиваться. Капли брызг во внешней области имели более низкую скорость из-за сильных сдвиговых потоков, и тогда направление капель показывало волнистую структуру брызг. Очень большая капля красного цвета возле сопла образовалась за 2,875 мс, когда размер капли распылительного наконечника составлял 30 микрон.

Кроме того, капли брызг, находящиеся под влиянием турбулентного воздуха, имели тенденцию следовать за движением воздуха, но большие капли с высоким импульсом проникали в области с высокой турбулентностью потока, такие как области рециркуляционного потока. Тогда эту динамику капель нельзя было продемонстрировать только по среднему диаметру по Затеру, но для этого требуются другие передовые методы, такие как анализ с классификацией по размеру.

Четыре вектора скорости капли, классифицированные по размеру, показаны замороженными на 2,875 мс на рисунке 13.24. Ясно, что в областях малых капель образуется грибовидный вихрь, вызванный сдвиговым потоком.На наконечнике распылителя мелкие капли демонстрируют больший градиент скорости, чем более крупные капли. Векторы капель большего размера имеют более прямые и более узкие углы впрыска. В области оболочки распылителя нет капель размером более 30 мкм мкм.

Рис. 13.24. Динамика капель по размеру при 2,875 мс.
(перепечатано с разрешения SAE)
Угол распыления для каждого размерного класса и затухание количества движения должны быть количественно определены для понимания процессов испарения и образования смеси.Профили движения воздуха и турбулентной энергоемкости показаны на рисунке 13.25. Большая область турбулентной энергии, показанная темной областью на рисунке, указывает на наличие области сильного сдвигового потока. В начале периода закачки большее пятно находится в центре оси. На следующем этапе в области оболочки распылителя появляется темная область. Вектор скорости скольжения показывает большой угол вектора в области сильного сдвига.

Рис. 13.25. Движение воздушного потока, турбулентная кинетическая энергия и скорость скольжения маленькой капли.
(перепечатано с разрешения SAE)
Характеристики распыления бензинового инжектора с пневмоприводом были исследованы с помощью фазовых доплеровских измерений. Краткое изложение вышеизложенных результатов следует ниже.

Двумерное планарное изображение капель, классифицированных по размеру, использовалось для демонстрации пространственной структуры образования брызг. Было обнаружено, что средний диаметр по Заутеру не является лучшим представительным значением в области ускорения, и что метод классификации по размеру очень полезен для понимания подробных характеристик распыления.Скорость скольжения и относительное число Рейнольдса были реализованы, чтобы показать область передачи импульса из-за сильной силы сопротивления. Грибовидный вихрь образовывался сильным сдвиговым потоком на распылительной оболочке и состоял из маленьких капель размером от 10 до 20 мкм мкм. Возле сопла была обнаружена структура с двойным распылительным наконечником, которая быстро уменьшалась с увеличением расстояния. Капли размером более 30 мкм м проникли почти прямо вниз по течению. Было обнаружено, что эта анимация брызг может быть самым мощным инструментом в понимании процессов передачи импульса.

Что нужно знать о механическом впрыске топлива

Задолго до электронного впрыска топлива или даже карбюраторов Холли, гонщики высокого класса, работающие в основном с полностью открытой дроссельной заслонкой, использовали чисто механическую систему впрыска топлива с постоянным потоком, впервые разработанную Стью Хилборн в конце 40-х, система, которая до сих пор предпочитается многими дрэг-гонщиками и автогонщиками, особенно теми, кто использует спиртосодержащее топливо, и это то, что нужно иметь в ретро-гассере, который сейчас очень популярен.Даже в 2010 году Hilborn systems и его близкие родственники продолжают господствовать не только в ностальгических драг-карах, но и в тех классах спортсменов высшего класса и профессиональных классах, где это разрешено правилами санкционирующего органа. И давайте не будем сбрасывать со счетов и его внешнюю привлекательность: массивные трубы впрыска, торчащие из капота, и его крутой механический топливный насос с ременным или кулачковым приводом практически кричат, что автомобиль — серьезный игрок. Но для того, чтобы заставить их работать и поддерживать их в рабочем состоянии в течение длительного времени, требуется регулярное внимание, постоянное обслуживание и (ах!) На самом деле поворачивать гаечный ключ.Хотя Хилборн специально упоминается в этой статье, те же основные принципы применимы к конкурентным механическим системам с постоянным потоком, включая все еще доступные установки Kinsler и Enderle, а также устройства Crower, которые сейчас обслуживаются Ron’s Racing.

Как работает впрыск топлива
Система впрыска топлива с постоянным расходом предполагает, что требования к топливной кривой любого двигателя почти линейны: поток топлива в двигатель должен увеличиваться прямо пропорционально оборотам двигателя. Это достигается с помощью топливного насоса прямого вытеснения с приводом от двигателя, который подает топливо в каждый цилиндр через отдельные магистрали и форсунки.Набор дроссельных бабочек регулирует поток воздуха к двигателю. Чем больше открыта дроссельная заслонка, тем выше воздушный поток и скорость двигателя. Чем выше частота вращения двигателя, тем выше мощность насоса. Это звучит как довольно простой и понятный способ подачи топлива в двигатель, но есть проблема: излагается, как описано, единственный способ обогатить или обеднить систему — это изменить размер всего топливного насоса. Это неприятно и снижает давление и подачу топлива на низких оборотах.

Решение состоит в том, чтобы использовать насос с запасом прочности, который подает больше топлива, чем фактически требуется двигателю, а затем дозировать правильное количество топлива в цилиндры, регулируя размер отверстия форсунок.Это повышает давление топлива во всей системе, обеспечивая постоянную подачу топлива на каждую форсунку и улучшая распыление топлива. Расход топлива в каждом сопле определяется давлением подаваемого к нему топлива, и давление топлива (как мы видели) увеличивается вместе с оборотами двигателя.

Но что делать со всем этим лишним, ненужным топливом? Вы отправляете его обратно в бензобак. Топливный насос Хилборна имеет впускную и выпускную стороны. Со стороны выхода есть три порта. Один питает форсунки; два других доступны для стравливания (или возврата) излишков топлива в бак.Все системы используют второй выход, называемый первичным обратным или главным байпасом. Он содержит ограничитель, известный как главный жиклер или пилюля, который обеспечивает подачу топлива к форсункам в первую очередь. Таблетки поставляются с отверстиями разного размера, чтобы контролировать, сколько топлива перерабатывается. Изменение размера отверстия приводит к обогащению или наклону всей системы, но это работает противоположным образом по сравнению с жиклером карбюратора. Чтобы обогатить двигатель, вы используете пилюлю меньшего размера, потому что она пропускает меньше топлива обратно в бензобак и, следовательно, больше в двигатель.Первичный байпас также содержит пружинно-тарельчатый клапан, который эффективно блокирует главную струю, помогая создавать давление во время проворачивания, когда скорость (и давление) насоса очень низки.

Третий выход предназначен для дополнительного высокоскоростного байпаса. Только гоночные системы высшего класса, обычно работающие на метаноле на очень высоких оборотах, требуют этого дополнительного отключения. Вырез представляет собой дополнительный подпружиненный тарельчатый клапан, который выпускает топливо обратно в бензобак, когда верхнее давление топлива слишком высокое.

Линия подачи выходной форсунки топливного насоса проходит к общему распределительному блоку, обычно расположенному в центре впускного коллектора на V-образном двигателе. Этот дозирующий блок имеет большое впускное отверстие для линии топливного насоса, небольшие выпускные отверстия, которые соответствуют количеству цилиндров двигателя (и форсунок), приспособления для дополнительной возвратной линии топливного бака, называемой вторичным или низкоскоростным байпасом, и внутренним ствольный клапан, который работает для уменьшения расхода топлива на холостом ходу и первой трети открытия дроссельной заслонки, а также позволяет регулировать топливную смесь на холостом ходу.

Вторичный байпас встраивается в низкоскоростной контур клапана цилиндра. Первоначально он был разработан для кольцевых гонок и гонок, в которых дроссельная заслонка часто закрывается на высоких оборотах двигателя при входе в поворот. Это перекрывает поток воздуха в цилиндры, в то время как поток топлива из насоса остается высоким, вызывая состояние избыточного обогащения. Чтобы предотвратить это, используется подпружиненный вторичный тарельчатый клапан, который открывается при заданном давлении для выпуска избыточного топлива, но он работает только в первой трети хода дроссельной заслонки, а не на верхнем конце.Этот дополнительный байпас оказался настолько успешным, что теперь используется практически во всех приложениях.
Просмотреть все 13 фотографий Топливный насос в первую очередь отвечает за настройку общей топливной кривой. Затем эта кривая настраивается клапаном цилиндра, главным жиклером (пилюлей) и соответствующими байпасами. Здесь вы можете увидеть впускное отверстие (A), запорный клапан (B), выпуск к клапану цилиндра (C) и первичный байпас (D), который также содержит главный жиклер.
Типовая компоновка системы
Вот типичная компоновка системы для дверного захлопывания с установленным сзади основным топливным баком.Когда топливный бак находится сзади, настоятельно рекомендуется установить отдельный резервуар вперед, чтобы облегчить заправку и минимизировать системные ограничения. В таком отдельном баке электрический автомобильный топливный насос (1) и фильтр (2) подают топливо из основного бака в расширительный бак через поплавковый резервуар Холли (3), который используется для регулирования уровня топлива в баке. Для расширительного бачка требуется вентиляционное отверстие (4), желательно выходящее за пределы моторного отсека.

Топливо забирается из расширительного бачка насосом-форсункой (5) с приводом от двигателя, который подает основное топливо в клапан цилиндра (8) через линейный фильтр высокого расхода (6) и запорный клапан (7).

Покупки для системы впрыска топлива Впрыск топлива с постоянным расходом существует уже более 60 лет. Это и хорошие, и плохие новости: хорошие, потому что на eBay есть тонны бывших в употреблении запчастей по разумным ценам, плохие, потому что 60 лет эволюции породили множество изменений в деталях, которые могут создать проблемы совместимости частей для неосторожного покупателя, который в конечном итоге получит несоответствующую комбинацию. Впускной коллектор и конструкция форсунок менялись с годами; многие из бывших в употреблении деталей изначально предназначались для использования в высокотехнологичных гоночных автомобилях с экзотическим дутьевым топливом и, вероятно, слишком велики для использования в более разумных комбинациях спортивного или любительского уровня, а также в компонентах, подверженных критическому износу, таких как топливный насос, даже если они подходящего размера. для приложения, может быть изношен.

Видите ли, производители систем впрыска индивидуально адаптируют каждую систему, которую они создают, для конкретной комбинации. Если вы позвоните в Hilborn и закажете новую систему, она захочет узнать тип двигателя, размер, диапазон оборотов, степень сжатия, распредвал и головки цилиндров; тип гоночного и гоночного класса; вид топлива; вес автомобиля и характеристики трансмиссии; и (если продувается) процент повышающей передачи нагнетателя и давления наддува. На основе этой информации Hilborn может собрать совместимую систему с соответствующим размером отверстия дроссельной заслонки, клапаном цилиндра, форсунками, размером насоса, выбором главного жиклера (пилюли), а также типом и настройкой байпасных узлов.Очевидно, что это просто вопрос слепой удачи, если используемая система будет работать с вашей конкретной комбинацией. И — будь то из-за износа или несовместимости — если вы в конечном итоге замените основные дорогостоящие детали, такие как топливный насос, клапан ствола или даже впускной канал, это может оказаться не такой уж выгодной сделкой. Предостережение для покупателя.

Помимо выбора правильных компонентов, новые и бывшие в употреблении системы должны быть доставлены в Хилборн или других специалистов по механическому впрыску топлива, чтобы убедиться, что все детали правильно согласованы.Различия в производстве, особенно на старых устройствах, означают, что даже две предположительно идентично сконфигурированные системы могут не работать в точности одинаково без специальной настройки. Хотя становятся доступными прецизионные детали с более точным управлением потоком, вы вряд ли найдете их в используемой системе. Итог: всегда проверяйте отработанную систему перед тем, как что-либо настраивать, и относитесь к согласованному набору форсунок и сопел как к золоту.

Хилборнс на улице?
Системы механического впрыска Hilborn предназначены исключительно для гонок, и компания неоднократно подчеркивала это, пока мы работали над этой историей.Компания не предлагает технической поддержки или помощи при использовании своих систем на улице. Впрыск топлива с постоянным потоком разработан для работы при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT) при нагрузке выше 2500 об / мин. Уличные двигатели движутся по кругу при частичном открытии дроссельной заслонки и низкой нагрузке — и существует множество различных возможных нагрузок даже при одинаковом угле открытия дроссельной заслонки. Клапан ствола недостаточно сложен для правильного дозирования топлива в таких изменяющихся обстоятельствах. И нет компенсации за изменение атмосферных условий.

Тем не менее, некоторые из вас все равно попытаются запустить установку Hilborn на трамвае.Мы не говорим, что это невозможно — просто будьте готовы к постоянным возням и ручным настройкам. Если вы можете заставить машину работать на холостом ходу и двигаться на частичном открытии дроссельной заслонки, она, вероятно, будет слишком наклонена на верхнем конце; и наоборот, если настроен на правильную подачу топлива на высшем уровне, холостой ход будет слишком богатым. Magnetos не подведет — запустит топовую систему зажигания MSD. Но вы все равно будете часто менять свечи зажигания. Только два человека из 100 добиваются успеха. Те, кто это делает, неизменно используют рычаг переключения передач и воздуходувку, что, кажется, увеличивает нагрузку на двигатель.

Если мы еще не отговорили вас от этого, обязательно добавьте небольшой вспомогательный расширительный бачок. На автомобилях с установленными сзади бензобаками необходимо переместить первичный источник топлива форсунки ближе к насосу с приводом от двигателя, чтобы избежать ограничений в обратных линиях, которые приводят к работе двигателя на обогащенной смеси. Расширительный бачок также облегчает заправку двигателя перед запуском. Он должен быть установлен выше, чем насос-форсунка, но ниже клапана цилиндра. Это позволяет осуществлять заправку насоса под действием силы тяжести для легкого запуска, но предотвращает перетекание топлива под действием силы тяжести к форсункам.Помните, что верхний уровень топлива определяет точку подачи под действием силы тяжести. Расширительные баки предлагаются Ron’s Fuel и другими источниками.

Добавьте запорный клапан между насосом и клапаном цилиндра. Закрытие отсечки после выключения двигателя предотвращает попадание топлива в цилиндры, а также помогает поддерживать систему в рабочем состоянии для легкого перезапуска. Выбирайте самые длинные наборы скоростей для увеличения крутящего момента на средних частотах, а также корпуса дросселей и сопла на малой стороне. Самый маленький из доступных в настоящее время воздухозаборников для Chevy 350 оснащен 2 3/16-дюймовыми «бабочками», которые все еще могут поддерживать мощность от 450 до 500 л.с. на улице при разумной управляемости.Если вы можете их найти, в 60-х Хилборн предлагал 1 комбинацию бабочек 13/16 и 2 1/16 бабочки.

Существует прямая зависимость между размером форсунки, размером насоса и размером основного жиклера. Например, переход к более крупному насосу может потребовать большей форсунки из-за большей производительности насоса. Роторы с нулевым ротором в насосе PG150C обычно выполняют работу на улице, а мельницы 500ci-plus переходят на ротор №1.

Настройка впрыска топлива
При наличии системы базовая настройка начинается с того, что сначала необходимо убедиться, что рычажный механизм правильно отрегулирован.Даже новая заводская система Hilborn требует некоторых базовых регулировок рычагов после установки, поскольку зазоры меняются по мере нагрева двигателя. Сначала проверьте связь и бабочек на предмет привязки. При необходимости ослабьте винты-бабочки, потяните каждый вал дроссельной заслонки вперед-назад несколько раз, чтобы центрировать бабочки, и снова затяните винты. Когда бабочки закрыты, используйте щуп для получения необходимого зазора между лезвием бабочки и корпусом. Наконец, на двигателе V-образного типа отрегулируйте поперечину рычага так, чтобы оба ряда открывались и работали одинаково.Для точной настройки рассмотрите возможность измерения температуры выхлопных газов с помощью теплового пистолета. Другое решение — устройство Uni-Syn, доступное от Hilborn, Kinsler и других источников.

Что касается общей калибровки системы, сначала отрегулируйте ствольный клапан, чтобы поддерживать хороший отклик, а также убедитесь, что времена 60 и 330 футов являются высокими. Один из способов состоит в том, чтобы поворачивать шестигранник клапана цилиндра по одному, пока вы не добьетесь наилучшего отклика дроссельной заслонки на холостом ходу, без рывков и болот.

После установки холостого хода настройтесь на полный газ.К середине пути главный жиклер получает контроль и должен быть настроен на лучшее время. Если вы работаете со спиртом, вы должны отрегулировать высокоскоростной байпас. Обратите внимание, что неисправный щелочной двигатель может иметь симптомы, противоположные бензиновому, поэтому, если автомобиль перестает тянуть или стоит на верхнем конце, на самом деле у него слишком много топлива. В этом случае уменьшите регулировочную шайбу в высокоскоростном байпасе, чтобы вытянуть ее за верхний конец для лучшего т. Д. и миль / ч. Любая смена жиклера требует соответствующего изменения высокоскоростного байпаса.Каждый раз, когда вы обогащаете или наклоняете двигатель на один размер жиклера, вы должны добавить (для обогащения) или вычесть (для отклонения) одну 0,030-дюймовую прокладку из высокоскоростного байпаса.

Низкоскоростной байпас обычно регулируется в последнюю очередь. Удаление прокладок приведет к его наклону. Возможно, вам придется снова отрегулировать шестигранник клапана ствола, если вы испортили низкоскоростной байпас.

Если все это звучит довольно сложно, Хилборн поддерживает обширную техническую онлайн-библиотеку, а также разместил на YouTube пошаговые видеоролики с практическими рекомендациями.

No related posts.

Впрыск топлива: Системы впрыска бензиновых двигателей

устройство, принцип подачи топлива, классификация

Варианты топливных систем бензиновых двигателей

Конструктивное решение с карбюраторами

Моновпрыск

Mono-Jetronic: конструктивные элементы

Распределённый впрыск

Дискретный впрыск топлива

Какой впрыск лучше?

Что такое система впрыска топлива автомобиля и как работает (основы)

Как работает

Датчики системы впрыска топлива

Исполнительные механизмы

Электронный блок управления

Проблемы непосредственного впрыска в России

Чувствительность к бензину

Нагар на клапанах

Перебои в зажигании

Загрязнение форсунок

Впрыск – Автомобили – Коммерсантъ

Впрыск

Что такое впрыск топлива • CHIPTUNER.RU

Что такое «впрыск топлива»

Системы впрыска бензиновых двигателей | Delphi Auto Parts

Переход на новый уровень с новой оригинальной технологией

Высокий профессионализм на рынке послепродажного обслуживания

Больше, чем просто компоненты

Обучение от экспертов в сфере производства оригинальных комплектующих

Узнать больше о системе GDI

Ниссановские мотористы придумали оригинальную систему впрыска — ДРАЙВ

Как работают системы впрыска топлива

005 5

Как работает система впрыска топлива

Впрыск дизельного топлива

Базовая инъекция

Форсунки

Типы топливных форсунок

Механический впрыск топлива

Go EFI Systems Archives — FiTech Fuel Injection

Авторские права

Товарные знаки

Заявление об отказе от гарантий

Ограничение ответственности

Типографические ошибки

Срок; Прекращение действия

Уведомление

Разное

Использование сайта

Заявление об ограничении ответственности

Возмещение убытков

Сторонние ссылки

ТОВАРОВ — FiTech Fuel Injection

Авторские права

Товарные знаки

Заявление об отказе от гарантий

Ограничение ответственности

Типографические ошибки

Срок; Прекращение действия

Уведомление

Разное

Использование сайта

Заявление об ограничении ответственности

Возмещение убытков

Сторонние ссылки

Впрыск дизельного топлива

Основные принципы

Назначение системы впрыска топлива

Определение терминов

Основные компоненты топливной системы

— обзор

13.3.4 Система впрыска топлива с пневмоприводом

Что нужно знать о механическом впрыске топлива

Добавить комментарий Отменить ответ