Инжекторный двигатель принцип работы: Инжекторная система питания

Содержание

Инжекторная система питания

На всех современных автомобилях с бензиновыми моторами используется инжекторная система подачи топлива, поскольку она является более совершенной, чем карбюраторная, несмотря на то, что она конструктивно более сложная.

Инжекторный двигатель – не новь, но широкое распространение он получил только после развития электронных технологий. Все потому, что механически организовать управление системой, обладающей высокой точностью работы было очень сложно. Но с появлением микропроцессоров это стало вполне возможно.

Инжекторная система отличается тем, что бензин подается строго заданными порциями принудительно в коллектор (цилиндр).

Устройство ДВС

Основным достоинством, которым обладает инжекторная система питания, является соблюдение оптимальных пропорций составных элементов горючей смеси на разных режимах работы силовой установки. Благодаря этому достигается лучший выход мощности и экономичное потребление бензина.

Устройство системы

Инжекторная система подачи топлива состоит из электронной и механической составляющих.

Первая контролирует параметры работы силового агрегата и на их основе подает сигналы для срабатывания исполнительной (механической) части.

К электронной составляющей относится микроконтроллер (электронный блок управления) и большое количество следящих датчиков:

лямбда-зонд;
положения коленвала;
массового расхода воздуха;
положения дроссельной заслонки;
детонации;
температуры ОЖ;
давления воздуха во впускном коллекторе.

Датчики системы инжектора

На некоторых авто могут иметься еще несколько дополнительных датчиков. У всех у них одна задача – определять параметры работы силового агрегата и передавать их на ЭБУ

Что касается механической части, то в ее состав входят такие элементы:

бак;

электрический топливный насос;
топливные магистрали;
фильтр;
регулятор давления;
топливная рампа;
форсунки.

Простая инжекторная система подачи топлива

Как все работает

Теперь рассмотрим принцип работы инжекторного двигателя отдельно по каждой составляющей. С электронной частью, в целом, все просто. Датчики собирают информацию о скорости вращения коленчатого вала, воздуха (поступившего в цилиндры, а также остаточной его части в отработанных газах), положения дросселя (связанного с педалью акселератора), температуры ОЖ. Эти данные датчики передают постоянно на электронный блок, благодаря чему и достигается высокая точность дозировки бензина.

Поступающую с датчиков информацию ЭБУ сравнивает с данными, внесенными в картах, и уже на основе этого сравнения и ряда расчетов осуществляет управление исполнительной частью.В электронный блок внесены так называемые карты с оптимальными параметрами работы силовой установки (к примеру, на такие условия нужно подать столько-то бензина, на другие – столько-то).

Первый инжекторный двигатель Toyota 1973 года

Чтобы было понятнее, рассмотрим более подробно алгоритм работы электронного блока, но по упрощенной схеме, поскольку в действительности при расчете используется очень большое количество данных. В целом, все это направлено на высчитывание временной длины электрического импульса, который подается на форсунки.

Поскольку схема – упрощенная, то предположим, что электронный блок ведет расчеты только по нескольким параметрам, а именно базовой временной длине импульса и двум коэффициентам – температуры ОЖ и уровне кислорода в выхлопных газах. Для получения результата ЭБУ использует формулу, в которой все имеющиеся данные перемножаются.

Для получения базовой длины импульса, микроконтроллер берет два параметра – скорость вращения коленчатого вала и нагрузку, которая может высчитываться по давлению в коллекторе.

К примеру, обороты двигателя составляют 3000, а нагрузка 4. Микроконтроллер берет эти данные и сравнивает с таблицей, внесенной в карту. В данном случае получаем базовую временную длину импульса 12 миллисекунд.

Но для расчетов нужно также учесть коэффициенты, для чего берутся показания с датчиков температуры ОЖ и лямбда-зонда. К примеру, температура составляется 100 град, а уровень кислорода в отработанных газах составляет 3. ЭБУ берет эти данные и сравнивает с еще несколькими таблицами. Предположим, что температурный коэффициент составляет 0,8, а кислородный – 1,0.

Получив все необходимые данные электронный блок проводит расчет. В нашем случае 12 множиться на 0,8 и на 1,0. В результате получаем, что импульс должен составлять 9,6 миллисекунды.

Описанный алгоритм – очень упрощенный, на деле же при расчетах может учитываться не один десяток параметров и показателей.

Поскольку данные поступают на электронный блок постоянно, то система практически мгновенно реагирует на изменение параметров работы мотора и подстраивается под них, обеспечивая оптимальное смесеобразование.

Стоит отметить, что электронный блок управляет не только подачей топлива, в его задачу входит также регулировка угла зажигания для обеспечения оптимальной работы мотора.

Теперь о механической части. Здесь все очень просто: насос, установленный в баке, закачивает в систему бензин, причем под давлением, чтобы обеспечить принудительную подачу. Давление должно быть определенным, поэтому в схему включен регулятор.

По магистралям бензин подается на рампу, которая соединяет между собой все форсунки. Подающийся от ЭБУ электрический импульс приводит к открытию форсунок, а поскольку бензин находится под давлением, то он через открывшийся канал просто впрыскивается.

Виды и типы инжекторов

Инжекторы бывают двух видов:

С одноточечным впрыском. Такая система является устаревшей и на автомобилях уже не используется. Суть ее в том, что форсунка только одна, установленная во впускном коллекторе. Такая конструкция не обеспечивала равномерного распределения топлива по цилиндрам, поэтому ее работа была сходной с карбюраторной системой.
Многоточечный впрыск. На современных авто используется именно этот тип. Здесь для каждого цилиндра предусмотрена своя форсунка, поэтому такая система отличается высокой точностью дозировки. Устанавливаться форсунки могут как во впускной коллектор, так и в сам цилиндр (инжекторная система непосредственного впрыска).

На многоточечной инжекторной системе подачи топлива может использовать несколько типов впрыска:

Одновременный. В этом типе импульс от ЭБУ поступает сразу на все форсунки, и они открываются вместе. Сейчас такой впрыск не используется.
Парный, он же попарно-параллельный. В этом типе форсунки работают парами. Интересно, что только одна из них подает топливо непосредственно в такте впуска, у второй же такт не совпадает. Но поскольку двигатель – 4-тактный, с клапанной системой газораспределения, то несовпадение впрыска по такту на работоспособность мотора влияния не оказывает.
Фазированный. В этом типе ЭБУ подает сигналы на открытие для каждой форсунки отдельно, поэтому впрыск происходит с совпадением по такту.

Примечательно, что современная инжекторная система подачи топлива может использовать несколько типов впрыска. Так, в обычном режиме используется фазированный впрыск, но в случае перехода на аварийное функционирование (к примеру, один из датчиков отказал), инжекторный двигатель переходит на парный впрыск.

Обратная связь с датчиками

Одним из основных датчиков, на показаниях которого ЭБУ регулирует время открытия форсунок, является лямбда-зонд, установленный в выпускной системе. Этот датчик определяет остаточное (не сгоревшее) количество воздуха в газах.

Эволюция датчика лямбда-зонд от Bosch

Благодаря этому датчику обеспечивается так называемая «обратная связь». Суть ее заключается вот в чем: ЭБУ провел все расчеты и подал импульс на форсунки. Топливо поступило, смешалось с воздухом и сгорело. Образовавшиеся выхлопные газы с не сгоревшими частицами смеси выводится из цилиндров по системе отвода выхлопных газов, в которую установлен лямбда-зонд. На основе его показаний ЭБУ определяет, правильно ли были проведены все расчеты и при надобности вносит корректировки для получения оптимального состава. То есть, на основе уже проведенного этапа подачи и сгорания топлива микроконтроллер делает расчеты для следующего.

Стоит отметить, что в процессе работы силовой установки существуют определенные режимы, при которых показания кислородного датчика будут некорректными, что может нарушить работу мотора или требуется смесь с определенным составом. При таких режимах ЭБУ игнорирует информацию с лямбда-зонда, а сигналы на подачу бензина он отправляет, исходя из заложенной в карты информации.

На разных режимах обратная связь работает так:

Запуск мотора. Чтобы двигатель смог завестись, нужна обогащенная горючая смесь с увеличенным процентным содержанием топлива. И электронный блок это обеспечивает, причем для этого он использует заданные данные, и информацию от кислородного датчика он не использует;
Прогрев. Чтобы инжекторный двигатель быстрее набрал рабочую температуру ЭБУ устанавливает повышенные обороты мотора. При этом он постоянно контролирует его температуру, и по мере прогрева корректирует состав горючей смеси, постепенно ее обедняя до тех пор, пока состав ее не станет оптимальным. В этом режиме электронный блок продолжает использовать заданные в картах данные, все еще не используя показания лямбда-зонда;

Холостой ход. При этом режиме двигатель уже полностью прогрет, а температура выхлопных газов – высокая, поэтому условия для корректной работы лямбда-зонда соблюдаются. ЭБУ уже начинает использовать показания кислородного датчика, что позволяет установить стехиометрический состав смеси. При таком составе обеспечивается наибольший выход мощности силовой установки;
Движение с плавным изменением оборотов мотора. Для достижения экономичного расхода топлива при максимальном выходе мощности, нужна смесь со стехиометрическим составом, поэтому при таком режиме ЭБУ регулирует подачу бензина на основе показания лямбда-зонда;

Резкое увеличение оборотов. Чтобы инжекторный двигатель нормально отреагировал на такое действие, нужна несколько обогащенная смесь. Чтобы ее обеспечить, ЭБУ использует данные карт, а не показания лямбда-зонда;
Торможение мотором. Поскольку этот режим не требует выхода мощности от мотора, то достаточно, чтобы смесь просто не давала остановиться силовой установке, а для этого подойдет и обедненная смесь. Для ее проявления показаний лямбда-зонда не нужно, поэтому ЭБУ их не использует.

Как видно, лямбда-зонд хоть и очень важен для работы системы, но информация с него используется далеко не всегда.

Напоследок отметим, что инжектор хоть и конструктивно сложная система и включает множество элементов, поломка которых сразу же сказывается на функционировании силовой установки, но она обеспечивает более рациональный расход бензина, а также повышает экологичность автомобиля. Поэтому альтернативы этой системе питания пока нет.

Принцип работы инжектора: как работает, устройство

Инжектор — это революция в автомобилестроении. Сам по себе механизм сложный и для максимальной производительности его работа должна быть хорошо отлажена. Инжекторная система подачи топлива в двигатель работает по средствам ЭБУ (электронный блок управления), который высчитывает параметры топливной смеси перед ее подачей в цилиндры и управляет подачей напряжения на катушку зажигания для создания искры. Инжекторные агрегаты сместили с производства карбюраторные моторы.

В карбюраторных устройствах задачу подачи исполняет механический эмулятор, что не совсем удобно, потому что его система не способна сформировывать оптимальную смесь при низких температурах, оборотах и старте двигателя. Использование компьютерного блока дало возможность максимально точно осуществлять расчет параметров, и беспрепятственно на любых оборотах и температуре подавать топливо, соблюдая при этом экологические стандарты. Минус наличия ЭБУ в том, что если возникнут проблемы, например, слет прошивки, то мотор начнет работать либо с перебоями, либо вовсе откажется функционировать.

Инжекторный двигатель

Вообще, инжекторный двигатель работает по тому же принципу, что и дизельный. Отличие только в устройстве зажигания, которое придает ему мощности на 10% больше чем у карбюраторного мотора, что не так уж и много. О плюсах и минусах системы пусть спорят профессионалы, но знать устройство инжектора или хотя бы иметь представление о его строении обязан каждый водитель, планирующий ремонтировать двигатель собственноручно. Также со знаниями инжекторного узла, вас не смогут обмануть на СТО недобросовестные работники.

История возникновения инжекторной системы впрыска

Инжектор по сути, форсунка, выступающая распрыскивателем горючего в двигателях. Изготовлен первый инжекторный мотор был в 1916 году российскими конструкторами Стечкиным и Микулиным. Однако воплощена система впрыска топлива в автомобилестроении, была только в 1951 году западногерманской компанией Bosch, которая наделила двухконтактный мотор незамысловатой механической конструкцией впрыска. Примерил на себя новинку микролитражный купе «700 Sport» компании Goliath из Бремена.

По прошествии трех лет задумку подхватил четырехконтактный мотор Mercedes-Benz 300 SL — легендарное купе «Крыло Чайки». Но, так как жестких экологических требований не было, то идея инжекторного впрыска была не востребована, а состав элементов сгорания двигателей не вызывал интереса. Главной задачей на тот момент было повысить мощность, поэтому состав смеси составлялся с расчетом избыточного содержания бензина. Таким образом, в продуктах сгорания, вообще, не было кислорода, а оставшееся несгоревшее горючие образовывало вредоносные газы посредством неполного сгорания.

Установлен инжекторный двигатель

Стремясь увеличить мощность, разработчики ставили на карбюраторы ускорительные насосы, заливавшие горючие в коллектор с каждым нажатием на педаль акселератора. Только в конце 60 х-годов 20 века проблема загрязнения окружающей среды промышленными отходами стала ребром. Транспортные средства заняли лидирующую строчку среди загрязнителей. Было решено для нормальной жизнедеятельности кардинально перестроить конструкцию топливного аппарата. Тут-то и вспомнили за инжекторную систему, которая гораздо эффективнее обычных карбюраторов.
Так, в конце 70-го произошло массовое вытеснение карбюраторов инжекторными аналогами, превосходящими во много раз эксплуатационными характеристиками. Испытательной моделью выступил седан Rambler Rebel («Бунтарь») 1957 модельного года. После инжектор был включен в серийное производство всеми мировыми автопроизводителями.

Как работает инжектор?

Обычно он имеет в своей конструкции следующие составляющие:

ЭБУ.
Форсунки.
Датчики.
Бензонасос.
Распределитель.
Регуляторы давления.

Если описывать коротко принцип работы инжектора заключается в следующем:

на датчики поступают сигналы о работе системы;
после блок сопоставляет параметры и осуществляет управление системой;
затем идет подача электрического разряда на форсунки, под его натиском они открываются, впуская смесь из топливной магистрали во впускной коллектор.
Схема инжекторного мотора

Электронный блок управления

Его задача беспрерывно анализировать поступающие параметры от датчиков и давать команды системами. Компьютер учитывает факторы внешней среды и особенности различных режимов работы двигателя, при которых происходит эксплуатация. В случае выявления несовпадений, центр подает команды исполнительным элементам для коррекции. ЭБУ также имеет систему диагностики. Когда случается сбой, она распознает возникшие неполадки, оповещая водителя индикатором «CHECK ENGINE». Вся информация о диагностических кодах и ошибках хранится в центральном блоке.

Различают 3 вида памяти:

Однократное программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ). Хранит общую установку с последовательностью действий для управления системой. Располагается запоминающий чип в панели на плате блока, он легко сниматься и заменятся на новый. Информация здесь не меняется и при сбоях сети не стирается.
Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Выступает как временное хранилище «блокнот», где рассчитываются параметры и куда компьютер может вносить изменения. Микросхема располагается на печатной плате блока. Для ее работы постоянно нужна электрическая сеть, если питание не поступает, то все данные находящиеся во временном хранилище стираются.
Электрически программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ). Временное хранилище данных и кодов-паролей противоугонной системы транспортного средства. Память не зависит от сети. Хранящиеся в ней коды нужны для сравнения с кодами иммобилайзера, если совпадения не произошло, то мотор не заведется.
Первый тойотовский инжекторный двигатель M-E 1972 года

Расположение, классификация и маркировка форсунок

После разбора вопроса как работает инжектор, просмотрим поверхностно всю инжекторную систему. Инжекторная система, производит впрыск горючего во впускной коллектор и цилиндр мотора посредством форсунки, которая способна за секунду открываться и закрываться много раз. Система делится на два типа. Классификация зависит от расположения крепления форсунки, устройства ее работы и количества:

Моновпрыск, иначе как центральный впрыск топлива Throttle body injection (TBI), работает посредством одной форсунки, подающей горючие в цилиндры мотора. Подача струи не синхронизирована ко времени открытия впускного клапана мотора. Одноточечный впрыск простой и мало содержит управляющей электроникой. Вся система TBI находится внутри впускного коллектора. Технология сегодня не популярна и почти не задействуется при производстве авто, так как не удовлетворяет нынешним требованиям.
Распределительный впрыск топлива Multiport Fuel Injection (MFI) на сегодня востребован, потому что гораздо совершенен. Его суть в том, что каждая форсунка подает горючее индивидуально к каждому цилиндру. Крепится конструкция снаружи впускного коллектора. Сигналы синхронизированы с последовательностью зажигания двигателя. Этот тип впрыска сложнее по конструкции, однако, мощнее НА 7–10% и экономичнее предшественников.
Сравнение карбюратора и инжектора

Есть несколько классификаций распределительного впрыска:

одновременный – работа всех форсунок синхронна, то есть впрыск идет сразу во все цилиндры;
попарно-параллельный – когда одна открывается перед впуском, а другая перед выпуском;
фазированный или двухстадийный режим – инжектор открывается только перед впуском. Дает возможность на малых оборотах, при резком нажатии на педаль акселератора увеличить момент двигателя. Впрыск проходит в два этапа.
непосредственный (впрыск на такте впуска) GDI (Gasoline Direct Injection) – струя идет сразу в камеру сгорания. Для моторов с таким впрыском требуется и более качественное топливо, где незначительное количество серы и других химических элементов. Мотор GDI способен исправно служить в режиме сгорания сверхобедненной топливовоздушной смеси. Меньшее содержание воздуха делает состав менее воспламеняемым. Горючее внутри цилиндра прибывает как облако, пребывающее рядом со свечей зажигания. Смесь схожа с стехиометрическим составом, который легко воспламеняется.

Инжекторные форсунки имеют разный способ подачи струи:

Электрогидравлический. Работает посредством разницы давления дизеля на поршень и форсунку. Когда клапан обесточен, иглу форсунки жидкостью придавливает к седлу. А если клапан открывается, то открывается и дроссель, после чего осуществляется заполнение дизелем топливной магистрали. Во время этого давление на поршень снижается, а на игле ничего не происходит, что ее и поднимает в момент впрыска.
Устройство инжектора
Электромагнитный. На обмотку клапана поступает электрический разряд, контролируемый ЭБУ. В итоге возникает электромагнитное поле наравне со сдавливанием пружины. Поле притягивает иглу и освобождает сопло для подачи струи. Пружина возвращается в прежнее положение после рассеивания электромагнитного поля, отправляя иглу на свое место.
Пьезоэлектрический. Самый продвинутый тип, применяется в дизельных агрегатах. Скорость его действий превышает предыдущие типы в четыре раза, помимо этого, количество впрыскиваемого топливо максимально выверено. Действия инжектора основаны на принципе гидравлики, работа осуществляется из-за разницы давления. Сначала игла находится на седле, потом ток растягивает пьезоэлемент, который начинает воздействовать на толкатель, чем открывает клапан для движения топлива в магистраль. Затем давление спадает, и игла подымается, вверх осуществляя впрыск.

Нейтрализатор/катализатор

Для сокращения выброса окисей углерода и азота, в инжектор был добавлен каталитический нейтрализатор. Он преобразует выделенные из газов углеводороды. Применяется на инжекторах лишь с обратной связью. Перед катализатором имеется датчик содержания кислорода в выхлопных газах, по-другому его называют как лямбда-зонд. Контроллер, получая информацию от датчика, вытягивает подачу топливной смеси до нормы. В нейтрализаторе есть керамические составляющие с микроканалами, где содержатся катализаторы:

два окислительных из платины и палладия;
один восстановительный из родия.
Инжекторная топливная система

Нельзя чтобы мотор с нейтрализатором работал на этилированном бензине. Это выведет из строя не только нейтрализаторы, но и датчики концентрации кислорода.

Так как простых каталитических нейтрализаторов недостаточно, то используется рециркуляция отработавших газов. Она существенно убирает образовавшиеся оксиды азота. Помимо этого, для этих целей устанавливается дополнительный NO-катализатор, так как система EGR не способна создать полное удаление NOx. Есть два типа катализаторов для понижения выбросов NOx:

Селективные. Не привередливы к качеству топлива.
Накопительного типа. Гораздо эффективнее, но очень чувствительны к высокосернистым горючим, что нельзя сказать о селективных. Поэтому они обширно применяются на авто для стран с малым количеством серы в топливе.

Основные датчики

Датчик положения коленчатого вала (Датчик Холла). Дает блоку знать, расположение поршней в цилиндрах. Суть работы в том, что находящееся на валу мотора зубчатое колесо двигается около магнита. Его зубья искажают магнитное поле, создавая импульсы в катушке. ЭБУ считывает эти импульсы и определяет положение коленвала. Если этот датчик вышел из строя, то до СТО доехать на своей машине не получится.
Датчик расхода воздуха (ДРВ). Существует два вида таких датчиков, один измеряет массу другой объем вбираемого воздуха. ДМРВ производит замер и посылает в ЭБУ. В потоке есть нагревательный элемент, температура которого автоматически держится на нужном показателе. Чем тяжелее воздух, тем больший ток должен проходить через него, для поддержания оптимальной температуры. Потому ЭБУ по силе тока определяет массу всасываемого воздуха. Что касается датчика объёма (ДОРВ), то он устроен так. В потоке, где проходит забор воздуха, установлена перегородка, открывающаяся под натиском воздуха. ЭБУ определяет положение заслонки при помощи потенциометра. Во время неполадки параметры датчика не учитываются, а расчет происходит по показателям аварийной таблицы.
ЭБУ инжектора
Датчик положения дроссельной заслонки. Контролирует положение дроссельной заслонки, из-за чего ЭБУ может правильно сокращать или увеличивать расход горючего.
Датчики кислорода (лямбда-зонд). Вычисляет количество кислорода в выхлопных газах. На его показаниях ЭБУ выявляет бедную смесь и вносит поправки.
Датчик температуры охлаждающей жидкости. Дает понять компьютеру, когда мотор достиг нужной рабочей температуры. В момент аварии, параметры датчика игнорируеются, температура, берется из таблицы опираясь на время работы двигателя.
Коллекторный датчик абсолютного давления (ДАД) Анализирует воздух и его количество во впускном коллекторе, этот показатель нужен для устанавливания количества проводимой энергии.
Датчик напряжения. Смотрит за напряжением бортовой сети машины. По его показаниям контроллер может набавлять или, наоборот, уменьшать холостые обороты мотора.
Датчик детонации. Представляет собой высокочастотный микрофон, улавливающий недопустимые звуковые вибрации в моторе. Получая аномальные звуки, контроллер производит автоматическое корректирование угла опережения.

Система подачи топлива

Узел включает в себя:

топливный насос;
топливный фильтр;
топливопроводы;
рампу;
форсунки;
регулятор давления топлива.
Система подачи топлива

Рассмотрим, как работает бензонасос на инжекторе. Насос находится в топливном баке и подает бензин на рампу под давлением 3,3–3,5 Мпа, что обеспечивает качественный распыл горючего по цилиндрам. Если обороты мотора увеличиваются, заметно возрастает и аппетит, то есть для сохранения давления, в рампу нужно поставлять больше бензина. Поэтому бензонасос по оповещению контроллера начинает ускорять вращения. Вовремя, прохода бензина к топливной рампе, лишнее убирается регулятором давления и спускается назад в бензобак, поддерживая тем самым постоянное давление в рампе.

Топливный фильтр находится под капотом кузова за топливным баком, он вмонтирован между электробензонасосом и топливной рампой в подающую магистраль. Его конструкция не разбирается, она являет собой металлический корпус с бумажной фильтрующей установкой.
Есть прямой и обратный топливопровод. Первый нужен для топлива, идущего из модуля насоса в рампу. Второй возвращает излишки горючего после регулятора назад в бензобак. Рампа – полая планка, соединённая с форсунками, регулятором давления и штуцером контроля давления в системе. Установленный на ней регулятор контролирует давление внутри ее и во впускной трубе. Его конструкция содержит мембранный клапан с диафрагмой и пружину, поджатую к седлу.

Интересное по теме:

загрузка…

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

плюсы и минусы непосредственного впрыска

Инжекторные установки уже давно заменили карбюраторные варианты впрыска топлива на бензиновых двигателях. В Японии эту технологию используют с конца 80-х годов прошлого столетия, а вот на отечественных машинах стали устанавливать только в нынешнем веке. Многие владельцы русских автомобилей с инжекторами считают, что лучше бы заводы продолжили использовать карбюраторные типы двигателей, ведь непосредственный впрыск удается нашим конструкторам из рук вон плохо. Поломки инжектора, засорение форсунок и выход из строя важных модулей системы подачи топлива — это вполне привычное дело для большинства автомобилистов с отечественным транспортом. Плюсы и минусы инжектора лучше рассматривать, выбирая для сравнения хороший и надежный иностранный транспорт.

Эталоном качества и надежности считают японские инжекторы, но и в них кроется ряд проблем. Сегодня мы поговорим о положительных и негативных сторонах этого варианта подачи топлива, а также разберемся с конструкцией инжектора. Это поможет лучше понять свой автомобиль и получить больше важных сведений о том, как его следует эксплуатировать. Информация о работе инжектора позволит ощущать автомобиль, знать, когда можно придавить на педаль газа, а в каких ситуациях отказаться от резкого ускорения. В любом случае, изучение тонкостей своего авто явно не помешает в будущей эксплуатации.

Система инжектора — составляющие части и принцип деятельности

Для работы инжектора необходимо давление от 4 атмосфер, в некоторых моделях давление превышает этот и без того не малый показатель. Давление топлива создается с помощью мощного насоса, располагающегося зачастую в бензобаке. Система подачи топлива содержит также необычный топливный фильтр в металлическом корпусе, ведь простой фильтр не выдержал бы давления в трубках. Еще один фильтр расположен на бензонасосе. Эта система очистки крайне важна, ведь при ее выходе из строя работоспособность инжектора снижается. Наиболее важные части системы инжектора следующие:

рампа форсунок, на которой крепятся подающие топливо элементы, расположена над дроссельным узлом;
непосредственно форсунки — на каждый цилиндр подача топлива выполняется отдельным механизмом, который распыляет бензин для смешивания с воздухом;
мозги — бортовой компьютер, управляющий всей системой работы автомобильной топливной системы и других узлов;
дроссельный узел реализован не так, как в карбюраторных автомобилях, но этот элемент имеет много общего со старыми двигателями;
различные фильтры и предохранители защищают достаточно нежную систему от воздействия засорений в топливе;
прошивка на компьютере определяет все особенности поведения двигателя, потому ее смена сильно влияет на потенциал автомобиля.

Инжекторные двигатели нравятся многим автовладельцам по той причине, что ими можно управлять с помощью предустановленной на компьютер программы. Можно поменять сам компьютер или выполнить перепрошивку, чтобы полностью реализовать потенциал или даже заметно увеличить мощность двигателя. Но такие махинации с прошивкой и бортовым компьютером могут заканчиваться не слишком приятно. На заводе выставляют оптимальные режимы работы двигателя, от чего зависит и устанавливаемая прошивка. Когда происходит смена заводских параметров, машина полностью меняет поведение. Выбранный режим может оказаться не самым лучшим для эксплуатации двигателя.

Явные преимущества инжектора — рассматриваем выгоды

Если бы в этой системе не было никаких преимуществ, все автомобильные компании не стали бы активно использовать технологию в производстве двигателей. Сегодня фактически все бензиновые силовые агрегаты обладают непосредственным впрыском, что является оптимальной технологией по всем статьям. Надежность инжектора многие могут оспорить, ведь автомобилисты нередко сталкиваются с проблемами и неизлечимыми болезнями системы инжектора. Тем не менее, в технологии намного больше плюсов, которые привлекают покупателей и дарят определенные выгоды в поездке. Среди важных преимуществ, которые важно вспомнить, стоит заметить следующие особенности:

реальное понижение расхода топлива — инжектор может экономить, благодаря интеллектуальному управлению подачей топлива;
полное сгорание бензина — при правильных настройках инжектор обеспечивает полное сгорание топлива и определенную интенсивность поездки;
более выразительная динамика двигателя — водителю не приходится долгое время ожидать реакции при нажатии педали газа;
возможность смены прошивки — с помощью простой процедуры чип-тюнинга можно полностью изменить параметры авто;
технологичность и современность — машина с инжектором зачастую выбрасывает в атмосферу значительно меньше вредных веществ;
устойчивая работа в любых условиях — для хорошей работы инжектора не требуется ручное управление заслонкой воздуха, двигатель хорошо заводится в мороз.

Карбюраторные автомобили обладают ненавистным для многих автовладельцев подсосом, которым необходимо правильно управлять. В ином случае придется справляться с последствиями неправильного использования этого узла. В инжекторых автомобилях подачей воздуха руководит компьютер, что целесообразно только при высоком качестве самого компьютера. Если же «мозги» не управляют всеми функциями подачи топлива и воздуха правильно, возникает повышенный расход, чрезмерная непредсказуемость машины и прочие неприятные моменты. Но их можно избежать, настроив работу компьютера в соответствии с требованиями двигателя.

Недостатки и неприятные моменты в работе инжектора

Некоторые недостатки мы уже описали выше, сравнивая достоинства этого типа подачи топлива с определенными плюсами старого карбюратора. Некоторые водители задаются вопросом, можно ли переделать машину с карбюратора на инжектор или с инжектора на карбюратор. Теоретически это возможно, но вложения в этот процесс не оправдают себя. Вопрос переделки возникает в том случае, когда владелец инжекторной машины находит слишком много недостатков в своем авто. Повышается расход, меняется поведение транспорта, двигатель глохнет или работает на слишком высоких оборотах. Все недостатки инжектора можно исправить достаточно простыми, но часто недешевыми процедурами:

чистка форсунок — если вы заливаете не слишком качественный бензин или не меняете вовремя фильтры топлива, форсунки будут забиваться и перестанут распылять бензин;
прошивка «мозгов» в нужных режимах — на старых машинах иногда получается достичь невероятных результатов от перепрошивки, ведь технологии движутся вперед;
замена бортового компьютера на более функциональный вариант ЭБУ для вашей модели автомобиля с подходящими настройками;
регулярная смена фильтров, как воздушного, так и топливного, с целью обеспечения нормальной работы инжектора;
использование качественного топлива в соответствии с предписанными производителем нормами и подходящим октановым числом;
регулярный сервис, своевременное обращение внимания на определенные недостатки работы автомобиля.

Если у вас инжекторная машины, будьте внимательны к различным мелочам. Небольшое изменение работы двигателя может стать первым сигналом серьезных проблем. Зачастую небольшие неполадки можно вылечить за очень скромные деньги, но если не принять неполадку всерьез, затраты будут очень внушительными. Ремонт инжекторного двигателя чаще всего оказывается довольно дорогим занятием. Потому лучше сразу определить все проблемы на регулярном сервисном осмотре и исправить все возможные неполадки автомобиля. Так вы сможете значительно продлить жизни дорогостоящих узлов и сэкономить ощутимые суммы на возможном дальнейшем ремонте. Вот так выглядит работа инжекторного двигателя в замедленном темпе на видео:

Подводим итоги

Следует идти в ногу со временем и принимать новинки, которые предлагают производители. Прямая подача топлива на самом деле экономичнее, она делает машину несколько мощнее и динамичнее, дает водителю больше свободы. Тем не менее, машина оказывается требовательной к обслуживанию и качеству заливаемых жидкостей, в том числе и топлива. Если автомобиль ведет себя непонятно, стоит сразу обратиться на станцию и устранить проблему.

Впрочем, такие же советы будут актуальными и для владельцев автомобиля с карбюраторным двигателем. Чем раньше вы обратите внимание на неполадку и устраните ее, тем дешевле вам обойдется обслуживание и ремонт машины. Если у вас появилась идея переделать авто с инжектора на карбюратор или наоборот, откажитесь от таких конструктивных изменений. Это не сможет повлиять на автомобиль положительно, а лишь добавит проблем в обслуживании и эксплуатации. Как вы относитесь к современным инжекторам на авто?

Система впрыска топлива: определение, функции, виды, работа

Вы знаете, как топливо поступает в камеру сгорания в автомобильных двигателях? Уверен, вы думаете не о карбюраторе, а о топливной форсунке . Сейчас они больше всего ушли в прошлое, особенно для двигателей внутреннего сгорания. Используемый эффективный процесс известен как система впрыска топлива .

Впрыск топлива — это введение топлива в двигатели внутреннего сгорания, в основном автомобильные, с помощью инжектора.Этот процесс был введен в соответствие с законами о выбросах и топливной экономичности. За год производители автомобилей увидели большие преимущества топливных форсунок, и именно здесь начинается падение карбюраторов.

С 1980 года впрыск топлива стал альтернативой карбюраторам на бензиновых двигателях. Что ж, разница между впрыском топлива и карбюрацией заключается в том, что впрыск топлива распыляет топливо через маленькую форсунку под высоким давлением. В то время как карбюраторы полагаются на всасывание топлива в воздушный поток через трубку Вентури.

Исследования показали, что все дизельные двигатели конструктивно используют впрыск топлива. В газовых двигателях можно использовать непосредственный впрыск бензина, при котором топливо подается непосредственно в камеру внутреннего сгорания. Также можно использовать непрямой впрыск, когда топливо смешивается с воздухом перед тактом впуска.

Сегодня мы подробно рассмотрим определение, функции, детали, типы, принцип работы, проблемы, а также преимущества и недостатки системы топливных форсунок в автомобильных двигателях.

Прочтите: все, что вам нужно знать об автомобильном поршне

Что такое топливная форсунка?

Топливные форсунки представляют собой небольшие форсунки с электронным управлением для распыления топлива под высоким давлением в камеру сгорания двигателя. Он содержит клапаны, которые могут открываться и закрываться много раз в секунду.

До появления топливных форсунок карбюратор широко использовался в двигателях, и до настоящего времени этот двигатель все еще существует.Фактически, во многих других машинах, таких как газонокосилки и бензопилы, по-прежнему используются карбюраторы. Но поскольку компонент усложнился, пытаясь контролировать все требования к автомобилю, была выпущена лучшая альтернатива.

Карбюраторы, где сначала была заменена система впрыска топлива в корпус дроссельной заслонки. Эта система также известна как одноточечная или центральная система впрыска топлива. Это электрически управляемые топливные форсунки в корпусе дроссельной заслонки.

Это была почти лучшая альтернатива, которая позволяла производителям автомобилей не вносить радикальных изменений в конструкцию двигателей.

Постепенно, по мере разработки новых двигателей, многоточечный впрыск топлива заменил впрыск топлива в корпусе дроссельной заслонки. Этот многоточечный впрыск топлива также известен как портовый, многоточечный или последовательный впрыск топлива.

Система содержит топливные форсунки для каждого цилиндра, которые распыляются прямо на впускной клапан. Он обеспечивает более точный учет топлива и более быструю реакцию.

Функции топливной форсунки

Ниже приведены функции топливных форсунок в двигателе внутреннего сгорания:

Основное назначение системы впрыска топлива в дизельных двигателях заключается в том, что на их конструкцию сильно влияет компонент,
Топливная форсунка помогает подавать топливо в цилиндры.
Улучшает характеристики двигателя по характеристикам, выбросам и шуму.
Топливо подается под очень высоким давлением впрыска.
Его материалы спроектированы так, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, что обеспечивает долговечность, соответствующую работе двигателя.
Еще одно предназначение системы впрыска — своевременный впрыск топлива. То есть регулируется момент впрыска.
Необходимо подать правильное количество топлива, чтобы обеспечить требуемую мощность двигателя.Вот почему контролируется дозирование впрыска.
изготовлен с большей точностью и допуском, чтобы обеспечить его эффективность работы. Это также предотвращает утечку.
Топливная форсунка распыляет топливо на очень мелкие частицы топлива, обеспечивая испарение каждой маленькой капельки топлива и ее сгорание.
Кислорода достаточно для смешивания с распыляемым топливом и обеспечения полного сгорания.

Читать: Общие сведения о системе смазки двигателя

Основные части системы впрыска топлива

Ниже приведены основные функциональные части, которые обеспечивают работу системы впрыска топлива в автомобильных двигателях, и названия компонентов топливной форсунки:

Основные части системы впрыска топлива разделены на две части: стороны низкого и высокого давления, части низкого давления — это топливный бак, топливный фильтр и топливный насос. При этом к стороне высокого давления относятся насос высокого давления, топливная форсунка, гидроаккумулятор, форсунка топливной форсунки. Форсунка имеет различную конструкцию срабатывания для различных типов систем впрыска топлива.

Поскольку топливо необходимо перекачивать из топливного бака в систему форсунок, роль играет топливная система низкого давления. При этом от топливной форсунки до камеры сгорания идет система высокого давления. Ниже представлена роль следующих частей, указанных выше:

Топливный бак — часть, где хранится топливо.
Топливный насос — перекачивает топливо из топливного бака в систему впрыска топлива.
ТНВД — эта деталь является измерителем давления топлива для впрыска.
Губернатор — подача топлива в соответствии с нагрузкой.
Форсунка — подает топливо из ТНВД в цилиндры.
Топливный фильтр — для фильтрации грязи, каналов и абразивных частиц, блокирующих систему впрыска.

На рисунке ниже показаны основные части топливной форсунки:

Система впрыска топлива работает полностью точно, чтобы обеспечить правильное количество топлива для любых условий эксплуатации. Блок управления двигателем (ЭБУ) используется для контроля большинства частей входных датчиков. Ниже приведены несколько деталей, которые используют датчик для точной работы:

Датчик кислорода — обратите внимание на количество кислорода в выхлопных газах, которое позволяет ЭБУ определять, является ли топливная смесь богатой или бедной.Соответственно, выполняется регулировка.
Датчик положения дроссельной заслонки — этот датчик контролирует положение дроссельной заслонки, чтобы узнать, сколько воздуха попадает в двигатель. ЭБУ быстро реагирует на изменения, увеличивая или уменьшая расход топлива по мере необходимости.
Датчик массового расхода воздуха — сообщить блоку управления двигателем количество топлива, поступающего в двигатель.
Датчик температуры охлаждающей жидкости — ЭБУ определяет, когда двигатель достигает надлежащей рабочей температуры.
Датчик абсолютного давления в коллекторе — определение давления воздуха во впускном коллекторе.
Датчик частоты вращения двигателя — контролирует частоту вращения двигателя, поэтому используется для расчета ширины импульса.
Датчик напряжения — определяет напряжение системы в автомобиле, чтобы знать, когда ЭБУ поднимает обороты холостого хода. это может быть, когда напряжение падает, что указывает на высокую электрическую нагрузку.

Читайте: Обычные и нетрадиционные типы автомобильных шасси

Типы систем впрыска топлива

Ниже приведены распространенные типы системы впрыска топлива, встречающиеся в старых и современных автомобилях:

Одноточечный впрыск или впрыск дроссельной заслонки:

Одноточечная система впрыска — это самый ранний и простой впрыск топлива, пришедший на смену карбюраторам. Он содержит одну или две форсунки в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.

Эта система форсунок не точна, как предыдущая, но по сравнению с карбюраторами она лучше управляема, дешевле и проще в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива:

В многоточечных топливных форсунках разделительные форсунки расположены в каждом цилиндре на его впускном канале. Вот почему систему иногда называют форсункой, которая выпускает пары топлива близко к месту впуска, обеспечивая их полное втягивание в цилиндр.

Одним из преимуществ этой форсунки является то, что расходомер топлива более точен по сравнению с одной точкой. Он также идеально подходит для достижения требуемого соотношения топливо-воздух и практически исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе.

Последовательный впрыск топлива:

Этот тип топливной форсунки также известен как последовательный впрыск топлива через порт или впрыск по времени. Это тип многопортового впрыска, даже если базовый многопортовый использует несколько форсунок.Все они распыляют свое топливо в одно и то же время или последовательно, заставляя топливо оставаться в течение 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу.

Преимущества последовательного впрыска топлива заключаются в том, что система реагирует быстрее, если водитель делает резкое изменение. Это связано с тем, что клапану нужно только дождаться открытия следующего впускного клапана, а не полного оборота двигателя.

Прямой впрыск:

Прямой впрыск является обычным явлением в дизельных двигателях, хотя начинает применяться и в бензиновых двигателях.Его иногда называют DIG для бензина с прямым впрыском. При этом топливо впрыскивается прямо в камеру сгорания, мимо клапанов.

Дозирование топлива более точное, чем у других типов впрыска топлива. Прямой впрыск топлива дает инженерам еще одну возможность точно влиять на то, как происходит сгорание в цилиндрах. Наука о конструкции двигателя изучает, как воздушно-топливная смесь вращается в цилиндрах. А еще мотыга идет взрыв от точки возгорания.

Прямой впрыск в бензиновом двигателе может обрабатывать такие вещи, как форма цилиндров и поршней.А также расположение портов и свечей зажигания, время, продолжительность и интенсивность искры. Количество свечей зажигания на цилиндр. Все это влияет на то, насколько полно и равномерно сгорает топливо в бензиновом двигателе.

Принцип работы

Работа системы топливных форсунок довольно интересна и понятна. Основная работа идет от топливной форсунки до камеры сгорания после того, как топливо перекачивается в нее из топливного бака.

Как было сказано ранее, топливная форсунка — это механическое устройство с электронным управлением, которое отвечает за распыление топлива.На инжектор подается питание, и электромагнит перемещает плунжер, который открывает клапан. Этот клапан позволяет топливу под давлением выливаться через крошечное сопло. Форсунка предназначена для распыления топлива, благодаря чему топливо легко сгорает,

Время, в течение которого топливная форсунка остается открытой, определяет подачу топлива в двигатель. Это известно как «ширина импульса» и управляется устройством ECU. Система топливных форсунок устанавливается непосредственно на впускной коллектор, так что топливо может распыляться прямо на впускной клапан.

Внутри обычного инжектора есть пружина, которая удерживает игольчатый клапан в закрытом положении. Он удерживает этот игольчатый клапан до тех пор, пока линия высокого давления не достигнет определенного значения. Существует труба под названием «топливная рампа», по которой топливо под давлением подается к форсункам.

Правильное количество топлива подано на необходимые детали. Различные части двигателя оснащены датчиками, которые сообщают блоку управления двигателем информацию о количестве топлива и при необходимости производят регулировку. Различные датчики были перечислены и объяснены в приведенной выше части этой статьи.

Посмотрите видео ниже, чтобы лучше понять работу системы впрыска топлива:

Читайте: Что нужно знать о двигателях с турбонаддувом

Признаки неисправности топливных форсунок и способы их предотвращения

Отказ топливной форсунки происходит после перегрузки, и если ее не обслуживать регулярно, это может привести к серьезным неисправностям или засорению. Ниже приведены симптомы неисправности топливных форсунок и способы их предотвращения:

Неровная работа двигателя
Осложнения при запуске автомобиля
Запах топлива
Разбавление масла
Неудачная эмиссия
Двигатель не достигает полных оборотов
Низкая производительность автомобиля
Катастрофический отказ двигателя
Выделение дыма
Повышенный расход топлива
Загрязнение

Проблема часто возникает на топливной форсунке, когда есть грязь, частицы углерода, жидкое топливо или скопление остатков, приводящих к засорению топливных форсунок. Проблемы возникают после того, как корзина фильтра собирает мусор, который препятствует протеканию топлива через нее.

Правильный способ предотвратить отказ топливных форсунок — это регулярное техническое обслуживание. Детали автомобиля необходимо регулярно осматривать. Несмотря на то, что топливные форсунки имеют большие допуски, все же следует проводить проверку компонентов.

Для более надежного результата добавление влаги втягивание этанола или присадок, визуальный контроль, проведение ультразвуковой очистки. Кроме того, поможет фактическая картина потока для проверки объема и распыления.

Преимущества и недостатки системы впрыска топлива

Преимущества:

Ниже приведены преимущества системы впрыска топлива:

Точная топливная смесь топлива и воздуха обеспечивает максимально возможную топливную экономичность и выработку энергии.
Процесс сгорания значительно более эффективен в двигателе с впрыском топлива.
Двигатели с впрыском топлива более экономичны и позволяют максимально или минимизировать уровень выбросов.
В двигателе с впрыском топлива исключен холодный пуск, что устраняет необходимость в ручной блокировке.
Он также используется на современных мотоциклах.
Система впрыска топлива автоматически уравновешивает топливовоздушную смесь с учетом окружающей среды.
Уменьшается вибрация двигателя и сводится к минимуму проблема засорения свечей зажигания.

Прочтите: Двухтактный двигатель: все, что вам нужно знать

Недостатки

Несмотря на все преимущества системы впрыска, все же есть некоторые ограничения.Ниже приведены недостатки системы:

Это сложное устройство с электронным управлением, которое работает с несколькими электронными датчиками.
Обслуживание и ремонт системы очень ограничены. То есть не вся мастерская может делать свою работу.
Система впрыска топлива стоит довольно дорого.
Настоятельно рекомендуется использовать качественные материалы и топливо.
Нет решения из-за низкой стоимости и малой емкости.

В заключение, система впрыска топлива полностью заменила карбюраторы в автомобильном двигателе.мы обсудили его функции, одна из которых — подавать топливо под высоким давлением в цилиндр. Система впрыска топлива разных типов, включающая корпус дроссельной заслонки и многопортовый, также выявлена ее составляющая со стороны низкого и высокого давления. он рабочий, симптомы и преимущества и недостатки системы впрыска топлива.

Вот и все для этой статьи. Я надеюсь, что вам понравилось читать, если да, то прокомментируйте, поделитесь и порекомендуйте этот сайт другим студентам технических специальностей.Спасибо!

СИСТЕМА ВПРЫСКА

: КОМПОНЕНТЫ, ВИДЫ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

«Топливная форсунка — это механическое устройство с электронным управлением, которое отвечает за распыление (впрыск) нужного количества топлива в двигатель, чтобы создать подходящую воздушно-топливную смесь для оптимального сгорания».

Технология была создана в начале 20 века и впервые реализована на дизельных двигателях. К последней трети 20-го века он также стал популярным среди обычных бензиновых двигателей.

Электронный блок управления (ЭБУ в системе управления двигателем) определяет точное количество и конкретное время требуемой дозы бензина (бензина) для каждого цикла, собирая информацию от различных датчиков двигателя. Таким образом, ЭБУ отправляет управляющий электрический сигнал правильной продолжительности и времени на катушку топливной форсунки. Таким образом открывается форсунка, через которую бензин проходит в двигатель.

На один вывод катушки форсунки напрямую подается напряжение 12 В, которое контролируется ЭБУ, а другой вывод катушки форсунки открыт.Когда ЭБУ определяет точное количество топлива и время его впрыска, активирует соответствующую форсунку, переключая другую клемму на массу (массу, т. Е. Отрицательный полюс).

КОМПОНЕНТЫ

Целью системы впрыска топлива является дозирование, распыление и распределение топлива по воздушной массе в цилиндре. В то же время он должен поддерживать требуемое соотношение воздух-топливо в соответствии с нагрузкой и скоростью двигателя.

* Насосные элементы:

Для перемещения топлива из топливного бака в цилиндр.

* Дозирующие элементы:

Для измерения подачи топлива со скоростью, необходимой для регулирования скорости и нагрузки на двигателе

* Контроль дозирования:

Для регулировки нормы дозирования элементов при изменении нагрузки и частоты вращения двигателя.

* Контроль смеси:

Для регулировки соотношения топлива и воздуха в зависимости от нагрузки и скорости.

* Раздаточные элементы:

Для равномерного распределения дозированного топлива между цилиндрами.

* Контроль времени:

Для фиксации запуска и остановки процесса смешения топлива с воздухом.

ВИДЫ ТОПЛИВНЫХ ИНЖЕКТОРОВ

1. Верхняя подача — Топливо поступает сверху и выходит снизу.

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

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

ВИДЫ СИСТЕМ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

1.Одноточечный впрыск топлива в корпус дроссельной заслонки ИЛИ

Также называемый одинарным портом, это был самый ранний тип впрыска топлива, появившийся на рынке. Все автомобили имеют впускной коллектор, через который в двигатель сначала поступает чистый воздух. TBFI работает, добавляя правильное количество топлива в воздух перед его распределением по отдельным цилиндрам. Преимущество TBFI в том, что он недорогой и простой в обслуживании. Если у вас когда-нибудь возникнет проблема с инжектором, вам нужно заменить только один.Кроме того, поскольку этот инжектор имеет довольно высокий расход, его не так просто засорить.

Технически системы корпуса дроссельной заслонки очень прочные и требуют меньшего обслуживания. При этом впрыск дроссельной заслонки сегодня используется редко. Транспортные средства, которые все еще используют его, достаточно стары, поэтому обслуживание будет более серьезной проблемой, чем это было бы с более новым автомобилем с меньшим пробегом.

Еще один недостаток TBFI — неточность. Если вы отпустите педаль акселератора, в воздушной смеси, поступающей в ваши цилиндры, все равно будет много топлива.Это может привести к небольшой задержке перед замедлением или, в некоторых автомобилях, к выбрасыванию несгоревшего топлива через выхлопную трубу. Это означает, что системы TBFI не так экономичны, как современные системы.

2. Многопортовый впрыск

Многоточечный впрыск просто перемещал форсунки дальше вниз по направлению к цилиндрам. Чистый воздух поступает в первичный коллектор и направляется к каждому цилиндру. Инжектор расположен в конце этого порта, прямо перед тем, как он всасывается через клапан в ваш цилиндр.

Преимущество этой системы в том, что топливо распределяется более точно, при этом каждый цилиндр получает свою собственную струю топлива. Каждая форсунка меньше и точнее, что позволяет снизить расход топлива. Обратной стороной является то, что все форсунки распыляют одновременно, а цилиндры срабатывают один за другим. Это означает, что у вас может быть остаток топлива между периодами впуска или у вас может возникнуть возгорание цилиндра до того, как форсунка сможет подать дополнительное топливо.

Многопортовые системы

отлично работают, когда вы путешествуете с постоянной скоростью.Но когда вы быстро ускоряетесь или убираете ногу с дроссельной заслонки, такая конструкция снижает либо экономию топлива, либо производительность.

3. Последовательный впрыск

Системы последовательной подачи топлива очень похожи на многопортовые системы. При этом есть одно ключевое отличие. Последовательная подача топлива — раз. Вместо того, чтобы все форсунки срабатывали одновременно, они подают топливо одна за другой. Время согласовано с вашими цилиндрами, что позволяет двигателю смешивать топливо прямо перед тем, как клапан открывается, чтобы всасывать его. Такая конструкция позволяет повысить экономию топлива и производительность.

Поскольку топливо остается в порту только на короткое время, последовательные форсунки имеют тенденцию служить дольше и оставаться более чистыми, чем другие системы. Благодаря этим преимуществам на сегодняшний день наиболее распространенным типом впрыска топлива в транспортных средствах являются последовательные системы.

Единственным небольшим недостатком этой платформы является то, что она оставляет меньше места для ошибок. Топливно-воздушная смесь всасывается в цилиндр только через мгновение после открытия форсунки.Если он грязный, забитый или не реагирует, ваш двигатель будет испытывать нехватку топлива. Форсунки необходимо поддерживать на максимальной мощности, иначе ваш автомобиль начнет работать с неровностями.

4. Прямой впрыск

Если вы начали замечать закономерность, вы, вероятно, догадались, что такое прямая инъекция. В этой системе топливо впрыскивается прямо в цилиндр, полностью минуя воздухозаборник. Производители автомобилей премиум-класса, такие как Audi и BMW, хотят убедить вас, что прямой впрыск является новейшим и лучшим вариантом.Что касается характеристик бензиновых автомобилей, они абсолютно правы! Но эта технология далеко не нова. Он использовался в авиационных двигателях со времен Второй мировой войны, и почти все дизельные автомобили имеют непосредственный впрыск, потому что топливо намного гуще и тяжелее.

В дизельных двигателях прямой впрыск очень надежен. Доставка топлива может потребовать много злоупотреблений, а проблемы с обслуживанием сведены к минимуму.

В бензиновых двигателях непосредственный впрыск применяется почти исключительно в транспортных средствах с высокими характеристиками.Поскольку эти автомобили работают с очень точными параметрами, особенно важно поддерживать в рабочем состоянии вашу систему подачи топлива. Несмотря на то, что автомобиль будет продолжать работать в течение долгого времени, если им пренебречь, его характеристики быстро снизятся.

СПОСОБЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА

Есть два способа впрыска топлива в системе воспламенения от сжатия

1. Нагнетание воздушным дутьем
2. Безвоздушное или твердое нагнетание

1. Нагнетание воздушным дутьем

Этот метод первоначально использовался в больших стационарных и судовых двигателях.Но сейчас он устарел. В этом методе воздух сначала сжимается до очень высокого давления. Затем впрыскивается струя этого воздуха, увлекая за собой топливо в цилиндры. Скорость впрыска топлива регулируется изменением давления воздуха. Воздух высокого давления требует многоступенчатого компрессора, чтобы баллоны с воздухом оставались заряженными. Топливо воспламеняется из-за высокой температуры воздуха, вызванной сильным сжатием. Компрессор потребляет около 10% мощности, развиваемой двигателем, что снижает полезную мощность двигателя.2. Этот метод используется для всех типов малых и больших дизельных двигателей. Его можно разделить на две системы

1. Индивидуальная насосная система: в этой системе каждый цилиндр имеет свой индивидуальный насос высокого давления и измерительный блок.

2. Система Common Rail: в этой системе топливо перекачивается многоцилиндровым насосом в Common Rail, давление в рампе регулируется предохранительным клапаном. Отмеренное количество топлива подается в каждый цилиндр от общей магистрали.

Это все о системе впрыска топлива.Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этой статьи, задавайте их в комментариях. Если вам понравилась эта статья, не забудьте поделиться ею в социальных сетях. Подпишитесь на наш сайт для получения более информативных статей. Спасибо, что прочитали.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

Форсунки управляются блоком управления двигателем (ЭБУ). Во-первых, ЭБУ получает информацию о состоянии двигателя и требованиях с помощью различных внутренних датчиков. После определения состояния и требований двигателя топливо забирается из топливного бака, транспортируется по топливопроводам и затем нагнетается топливными насосами. Правильное давление проверяется регулятором давления топлива. Во многих случаях топливо также разделяется с помощью топливной рампы, чтобы питать различные цилиндры двигателя. Наконец, инжекторам приказывают впрыснуть необходимое для сгорания топливо.

Точная требуемая топливно-воздушная смесь зависит от двигателя, используемого топлива и текущих требований двигателя (мощность, экономия топлива, уровень выбросов выхлопных газов и т. Д.).

(автомобильный мир)

Common Rail Direct Injection или CRDI System: работает, преимущества

Существует два различных типа систем впрыска в дизельных двигателях или с воспламенением от сжатия (двигатели C I).Одна из них — это система впрыска воздуха, а другая — система безвоздушного или твердого впрыска. В этом посте мы узнаем о системе CRDI системы прямого впрыска Common Rail, которая входит в состав системы твердого впрыска.

В этом посте мы сосредоточимся только на системе прямого впрыска Common Rail .

Схема системы CRDI

Компоненты системы прямого впрыска Common Rail — Система CRDI:

Топливный бак
Аккумулятор [Заголовок]
Клапан сброса высокого давления
Пружинно-игольчатый клапан
Кулачок, толкатель, коромысло и рычаг
клин
Сальник

Прочтите о многоточечной системе впрыска топлива (MPFI) — работает, преимущества

Работа системы CRDI или прямого впрыска Common Rail:

Как видно на схеме системы CRDI, насос высокого давления используется для подачи топлива в гидроаккумулятор или коллектор из топливного бака.В случае превышения допустимого давления в гидроаккумуляторе, предохранительный клапан высокого давления, подключенный к гидроаккумулятору, помогает снизить давление.
Теперь это топливо из гидроаккумулятора подается в цилиндры двигателя по топливопроводам с помощью твердотельных форсунок.
Еще один подпружиненный предохранительный клапан высокого давления, используемый для поддержания постоянного давления в системе для бесперебойной работы. Он также возвращает в топливный бак лишнее топливо из гидроаккумулятора.
На схеме изображен игольчатый клапан.Он используется для управления открытием и закрытием форсунки во время распыления топлива в цилиндры. Движение сопла вверх и вниз измеряется кулачком.
Кулачок соединен с пружиной с помощью коромысла и рычага. Во время задержки кулачка пружина с помощью игольчатого клапана предотвращает впрыск топлива в цилиндр.
Сальник обеспечивает уровень топлива над седлом клапана для лучшего впрыска топлива в цилиндры.
Основную роль в этой системе играет клин. Он контролирует количество топлива, впрыскиваемого в цилиндр, в соответствии с мощностью, необходимой для двигателя. Клин управляется регулятором или может управляться вручную в соответствии с требованиями.

Преимущества системы CRDI:

Система CRDI может контролировать расход топлива в соответствии с нагрузкой и скоростью двигателя.
Для этой системы требуется только один топливный насос для нескольких цилиндров.
CRDI полезна для окружающей среды, поскольку снижает уровень шума, дыма и твердых частиц.
Обеспечивает высокую выходную мощность при низких оборотах.
Главное преимущество системы CRDI — экономия топлива.

Недостатки CRDI System:

Эта система сложнее системы MPFI и требует хорошей инженерной работы.
Система CRDI не подходит для обычных двигателей.
Стоимость обслуживания этой системы выше, чем у других.
Автомобили с системой CRDI дороже по сравнению с автомобилями без системы CRDI.

Прочтите о карбюраторе Carter: конструкция, работа и схема

Транспортные средства используют систему CRDI:

В настоящее время все автомобили премиум-класса или полу-премиум-класса используют систему CRDI в своих автомобилях, поскольку она дает больше преимуществ по сравнению с другими автомобилями на рынке. Следующие автомобили используют систему CRDI:

Mercedes-Benz все модели
Моторы Tata
Hyundai
Тойота

Если у вас есть вопросы по этой статье, задайте их в разделе комментариев.

Многоточечный впрыск топлива (MPFI)

Что такое система многоточечного впрыска топлива (MPFI)?

MPFI — это система или метод впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания через несколько каналов, расположенных на впускном клапане каждого цилиндра. Он подает точное количество топлива в каждый цилиндр в нужное время. Существует три типа систем MPFI — пакетная, одновременная и последовательная.

В дозированной системе MPFI топливо впрыскивается в группы или партии цилиндров без совмещения их хода впуска.В синхронной системе топливо подается во все цилиндры одновременно, в то время как последовательный системный впрыск перекрывается с тактом впуска каждого цилиндра.

Многоточечный впрыск топлива

Как работает система впрыска топлива?

MPFI включает в себя регулятор давления топлива, топливные форсунки, цилиндры, нажимную пружину и регулирующую диафрагму. Он использует несколько отдельных форсунок для подачи топлива в каждый цилиндр через впускной канал, расположенный перед входным отверстием цилиндра.Регулятор давления топлива, соединенный с топливной рампой посредством впуска и выпуска, направляет поток топлива. Регулирующая диафрагма и нажимная пружина контролируют открытие выпускного клапана и количество топлива, которое может вернуться. Давление во впускном коллекторе существенно меняется в зависимости от оборотов двигателя и нагрузки.

Преимущества системы многоточечного впрыска топлива ?

Технология многоточечного впрыска топлива повышает топливную экономичность автомобилей.MPFI использует индивидуальную топливную форсунку для каждого цилиндра, что исключает потери газа с течением времени. Это снижает расход топлива и делает автомобиль более эффективным и экономичным.
Автомобили с автомобильной технологией MPFI имеют более низкие выбросы углерода, чем автомобили, которым несколько десятилетий назад. Это снижает выброс вредных химикатов или дыма, образующихся при сжигании топлива. Более точная подача топлива очищает выхлоп и производит менее токсичные побочные продукты. Таким образом, двигатель и воздух остаются чище.
Система MPFI улучшает характеристики двигателя. Он распыляет воздух в маленькой трубке вместо дополнительного воздухозаборника и улучшает распределение топлива между цилиндрами, что способствует повышению производительности двигателя.
Он способствует распределению более однородной топливовоздушной смеси по каждому цилиндру, что снижает разницу в мощности, развиваемую в отдельном цилиндре.
Автомобильная технология MPFI улучшает реакцию двигателя при резком ускорении и замедлении.
Двигатели MPFI меньше вибрируют, и их не нужно проверять дважды или трижды в холодную погоду.
Повышает функциональность и долговечность компонентов двигателя.
Система MPFI способствует эффективному использованию и распределению топлива. .

Прочие льготы

Плавность хода и управляемость
Надежность
Компетентны для использования альтернативных видов топлива
Легкая настройка двигателя
Возможности диагностики
Первоначальная и эксплуатационная стоимость

Как работает служба впрыска топлива?

Ответ: Обслуживание топливных форсунок необходимо для сохранения работоспособности вашего автомобиля.Топливные форсунки расположены во впускном коллекторе и распыляют топливо через крошечное сопло. В топливной форсунке используется специальная форсунка для распыления топлива в виде тумана вместо сильной струи. Только подумайте о насадке на шланге, который вы используете во дворе. Вы можете изменить способ выхода воды из форсунки. Там могут быть струйный поток, душ, туман и многие другие настройки. Топливная форсунка должна распылять топливо в виде тумана, потому что ваш двигатель легче сгорит. Когда вы нажимаете педаль газа, дроссельная заслонка вашего автомобиля (которая открывается и пропускает воздух в двигатель) работает вместе с топливными форсунками.Когда дроссельная заслонка открывается, топливная форсунка распыляет топливо для смешивания с воздухом, а затем попадает в цилиндры сгорания двигателя. Топливные форсунки со временем могут загрязняться и забиваться, что приведет к снижению производительности, плохому расходу топлива и даже загрязнению выхлопных газов. Топливная форсунка может засориться вокруг клапана и форсунки. Отверстие на форсунке топливной форсунки очень маленькое; Поскольку форсунка топливной форсунки должна распылять мелкий туман, любое небольшое скопление топлива может повлиять на работу топливной форсунки.Наращивание может состоять из воска, грязи и других отложений углерода. Большая часть накоплений происходит в результате коротких поездок, что означает, что автомобиль обычно едет всего пятнадцать минут; некачественный бензин, не содержащий моющих средств, также вызывает наросты. Моющие средства действительно могут очистить топливную форсунку во время вождения, но многие нефтеперерабатывающие заводы удаляют моющие средства из своего топлива, чтобы продавать газ по более низкой цене. Если топливная форсунка загрязнена или забита, ваш двигатель не будет получать необходимый поток топлива смешиваться с воздухом, что приведет к ухудшению разгона, производительности двигателя и снижению расхода топлива.Обслуживание впрыска топлива можно выполнить, оставив топливную форсунку в автомобиле или вынув ее. Почти всегда обслуживание впрыска топлива можно производить, если топливная форсунка еще находится в автомобиле, если только ее не нужно заменять. Во время полного впрыска топлива выполняется несколько вещей: проверяется давление и объем вашего топливного насоса; ваш регулятор давления проверен; ваша топливная рампа, которая представляет собой трубу, по которой топливо от вашего насоса поступает в топливную форсунку, и экран топливной форсунки промывается; ваши топливные форсунки промываются и очищаются; промывается дроссельная заслонка и воздушные каналы; компьютер вашего двигателя проверяется, чтобы убедиться, что смесь воздух / топливо правильная и все датчики работают.

Причина, действие и потенциал — Консультанты по передовым технологиям

Поиски еще более эффективного, интеллектуального и экологически чистого поршневого двигателя с искровым зажиганием (SI), работающего на жидком топливе, по сравнению с нынешними двигателями SI с многоточечным впрыском топлива (MPFI), сейчас более живы и интенсивны, чем когда-либо прежде. В этом отношении двигатели GDI SI занимают важное и особое место. Некоторая справочная информация полезна для облегчения понимания работы и возможностей двигателей GDI.История системы подготовки топливно-воздушной смеси в двигателях SI начинается с блоков карбюратора, расположенных во впускной системе непосредственно перед дроссельной заслонкой, которая сама подключена к педали акселератора водителя для ручной нагрузки (или выходного крутящего момента и мощности двигателя. ) изменения в этих двигателях. В течение многих лет это служило цели, пока не обострилась гонка за более высокие характеристики, более экономичный и экологически чистый двигатель, что привело к созданию двигателя MPFI SI. В этой конструкции топливная форсунка с электронным управлением используется на каждом цилиндре для дозирования топлива и направления струй на впускные клапаны.В двигателях MPFI количество впрыскиваемого топлива может регулироваться независимо от потока воздуха, а замена карбюратора на форсунки непосредственно вызвала лучшую способность дышать (или более высокий так называемый объемный КПД) двигателя, что привело к более высокому выходному крутящему моменту. и уровни мощности. Более высокий объемный КПД означает, что каждый цилиндр двигателя может подавать большую массу воздуха, тем самым обеспечивая потенциал и возможность для большего впуска топлива и, следовательно, более высокого выделения химической энергии за цикл, обеспечивая более высокий крутящий момент двигателя.В отличие от этого, дизельные двигатели используют прямой впрыск жидкого топлива в цилиндр и полагаются на самовоспламенение самого топлива без внешних источников воспламенения, таких как свеча зажигания или какие-либо другие средства. Нагрузка в этих двигателях варьируется в зависимости от количества впрыскиваемого топлива, а во впускной системе нет дроссельных заслонок. Следовательно, перекачивающая работа, отрицательная работа или энергия, необходимая для нагнетания воздуха и сгоревших газов из цилиндров, для дизельных двигателей почти равна нулю, тогда как она изменяется от максимального значения в положении дроссельной заслонки на холостом ходу до незначительной величины при полной нагрузке. нагрузка при полностью открытой дроссельной заслонке (WOT) в двигателях SI.Обратите внимание, что чистая указанная выходная работа двигателя равна общей работе во время тактов сжатия и расширения за вычетом работы насоса. Насосная работа в автомобильной литературе также называется потерями при дросселировании. Отсутствие потерь работы дросселирования (из-за отсутствия дроссельной заслонки) для дизельного двигателя с прямым впрыском (DI) также является одним из существенных преимуществ конструкции двигателя GDI. Это дает возможность улучшить удельный расход топлива (SFC) по сравнению с текущими двигателями MPFI.В некотором смысле двигатель GDI подобен дизельному двигателю DI, но с правильно расположенной свечой зажигания и бензиновым топливом вместо легко самовоспламеняющегося дизельного топлива с системой впрыска в цилиндр. На практике для двигателей GDI обычно требуется некоторая степень управления дроссельной заслонкой, что ставит под угрозу потенциал улучшения SFC.

Полный потенциал двигателя GDI можно использовать, если …

Цели обучения:

По завершении этого семинара вы сможете:

Опишите причины работы двигателя GDI
Проанализировать важные процессы в двигателях GDI
Объясните требования к распылению жидкости, распылителям и форсункам для успешной работы GDI
Использование технологии и логики прямого впрыска бензина
Оценить и спрогнозировать влияние основной конструкции двигателя и условий эксплуатации на производительность, сгорание и выбросы в двигателях GDI
Эффективное общение с инженерами, занимающимися вопросами впрыска топлива, сгорания и выбросов в двигателе GDI на вашей фирме или с клиентами
Эффективно вносить вклад в проектирование критически важных компонентов, таких как камеры сгорания, форсунки и стратегии сокращения выбросов
Объяснение и использование компромиссов между повышением производительности двигателя и поддержанием низких характеристик выбросов.

Кому следует прийти:

Этот семинар будет особенно полезен для инженеров, технических менеджеров и менеджеров проектов, исследователей и академиков.Этот курс принесет большую пользу инженерам, занимающимся проектированием компонентов для обеспечения высокой эффективности и производительности двигателей GDI, а также тем, кто прямо или косвенно участвует в приготовлении смеси и сокращении выбросов вредных загрязняющих веществ из этих двигателей. Инженеры-экологи, желающие расширить свое понимание образования брызг топлива, сгорания и выбросов двигателей GDI, получат выгоду, а также инженеры, активно участвующие в разработке и применении программного обеспечения для моделирования и проектирования камер сгорания, динамики распыления топлива, сгорания и выбросов. вопросы.

Как организовать презентацию:

Благодаря низким накладным расходам ATC клиентам с прямым контактом предлагается конкурентоспособный и экономичный пакет. Лица, заинтересованные в этих семинарах, должны напрямую связаться с консультантами по передовым технологиям (ATC). Кроме того, этот семинар (подготовленный УВД и проведенный отмеченным наградами консультантом УВД) также спонсируется Обществом автомобильных инженеров (www.SAE.org). Щелкните здесь в GDI, чтобы увидеть страницу SAE для этого семинара.

Электронные и бумажные копии материалов семинара можно приобрести только через ATC. Свяжитесь с ATC, чтобы узнать цену и доставку.

ПРИМЕЧАНИЕ : Профессионально подготовленные «аудио-видео презентации в формате PowerPoint» этих семинаров доступны для приобретения компаниями. Консультант представляет каждый слайд с четким звуком, описывающим предмет, в то время как цифровой указатель направляет аудиторию туда, где должно быть сосредоточено внимание. Компании могут размещать такие аудио-видео презентации в своей интрасети для использования их сотрудниками.Это рентабельный подход к профессиональному обучению, который также способствует исследованиям и разработкам, проектированию и разработке новых интеллектуальных продуктов. Презентации обновляются каждый год за небольшую часть первоначальной стоимости. Чтобы просмотреть образец презентации, щелкните слово «INJECTION» на картинке, чтобы понять, как передается информация (рекомендуется высокоскоростной доступ в Интернет. В противном случае загрузка может занять несколько минут). Для получения более подробной информации и цен обращайтесь в ATC.

Список тем, обсуждаемых на семинаре:

Распыление жидкости, распыление и впрыск топлива преобладают
Системы сгорания
- Относительное положение свечи зажигания и топливной форсунки
- Как получить однородный и стратифицированный заряд — системы сгорания с распылителем, стенкой и воздухом
Система впрыска топлива
- Требования к системе впрыска топлива
- Требования и классификация топливных форсунок
Характеристики распылителя топлива
- Требования к распылительному распылению
- Рассмотрение спрея Sac
- После впрыска
- Проникновение топливной струи и угол конуса
- Разделенный впрыск
- Распылители форсунок
- Влияние атмосферного давления (плотности) на распыление
- Характеристики распыления (GDI)
Образование смеси
- Характеристики потока в цилиндре и сгорание GDI
- Процесс смешения топлива с воздухом
- Взаимодействие распылителя со стенкой
- Холодный запуск и проблемы смачивания стен
Процесс горения и стратегии управления
Режимы работы двигателя и стратегии впрыска топлива
Ранний впрыск, поздний впрыск, стехиометрическая операция
- Переход между режимами работы
Стратегия разделенного впрыска
- Двухступенчатый, раздельный и дополнительный впрыск
Характеристики горения
- Горение с однородным и слоистым зарядом
Влияние рабочих и проектных параметров двигателя на сгорание GDI
- Время впрыска и зажигания
- Угол распылительного конуса
- EGR
- Характеристики ударопрочности
- Топливная система с пневмоприводом и одножидкостная GDI
Отложения форсунки, камеры сгорания и впускного клапана
Выбросы загрязняющих веществ — подходы к сокращению
- Углеводороды, NOx и твердые частицы
Экономия топлива
- Факторы, влияющие на снижение расхода топлива
- Компромисс между экономией топлива и вредными выбросами
Выбрать бензиновые двигатели с прямым впрыском
- Ранний двигатель DISC
- Mitsubishi реверсивно-барабанный настенный
- Краткий обзор Toyota, Nissan с водоворотом (настенный), Audi с настенным креплением, AVL, FEV с воздуховодом, Ford, Honda с распылителем, Isuzu, Mazda с водоворотом, с настенным креплением, Mercedes-Benz управляемая, опрокидывающаяся по Рикардо, настенная, Volkswagen опрокидывающаяся, настенная FSI
Преимущества турбонаддува двигателя GDI

Свидетельство:

«Он охватывает всех возможных участников, от тех, кому нужен только обзор, до тех, кому нужны самые глубокие детали механизма GDI.Стоит поездка, которую я совершил из Греции. «

Саввас Саввакис, доктор философии — научный сотрудник
Университет Аристотеля в Салониках

Страница не найдена! — ConsuLab

JavaScript деактивирован

Поскольку этот веб-сайт был протестирован без JavaScript, для некоторых функций потребуется JavaScript. Пожалуйста, включите свой JavaScript.

Страница не найдена!

Страница gdihandoutrev20161e.pdf не может быть найден. Пожалуйста, свяжитесь с нами по этому поводу.

Отзывы

Пожалуйста, дайте всем знать, что кроссовки C-12 работают отлично, они пользуются большим успехом среди всех лучших, когда они заходят на место. Студентам нравится эта лабораторная часть, они все, кажется, действительно понимают системы Cat больше в конце, чем когда они впервые приходят в класс. Вы можете видеть, что лампочка загорелась в их голове после первой пары ошибок. Спасибо!

CM1 (SCW) Инграм, Микки, инструктор школы повышения квалификации CM, NCTC Gulfport, MS

Партнеры

Все партнеры

Консулаб

Consulab производит учебные материалы, адаптированные к потребностям технических и профессиональных школ в области транспортных технологий, электротехники.

Учить больше

Контакт

+1 (800) 567-0791. 20–17: 00 (восточноевропейское время)

4210 Jean-Marchand Street
Quebec City, QC.