Инжекторный двигатель принцип работы: Инжекторный двигатель

Принцип работы инжекторного двигателя автомобиля, сравнение с карбюраторным

У этого поста — 1 комментарий.

Содержание статьи:

• Принцип работы инжектора.
• Сравнение с карбюратором.

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

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

Инжекторный двигатель – принципы работы.

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

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

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

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

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

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

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

4. Автомобиль с легкостью заводится при любых погодных условиях.

Другие похожие статьи:

Инжекторный двигатель: устройство и принцип работы

Инжекторный двигатель представляет собой сложное устройство, обеспечивающее максимальную производительность автомобиля. В отличие от карбюраторных моделей, инжектор более экономичен и прост в обслуживании. Такие двигатели снабжены системой впрыскивания топлива, благодаря чему повышается мощность авто, а расходы топлива, наоборот, снижаются. Принцип работы инжекторного двигателя рассмотрен в нашей статье.

Принцип работы инжектора

Использование устройств с подобным алгоритмом действия поначалу коснулся авиастроительного производства. Ужесточение экологических норм привело к тому, что многие производители автомобилей отказались от применения карбюраторных двигателей, дальнейшее усовершенствование которых не приводило к желаемому результату.

Управление системой впрыскивания топлива проводится автоматизированной системой или бортовым компьютером. Проводится проверка состояния воздушно-топливной смеси и при ее соответствии происходит последовательный впуск топлива непосредственно во впускной клапан. Так обеспечивается более точный расход, а также быстрое сгорание топлива.

Устройство инжекторного двигателя можно охарактеризовать выполнением следующей последовательности:

1. Нажатие на педаль газа открывает дроссельную заслонку. Это обеспечивает поступление воздуха в двигатель.
2. Компьютер анализирует объем поступающего воздуха (в зависимости от усилия нажатия педали), после чего дает команду для подачи оптимального объема топлива.
3. Специальный датчик контролирует количество поступающего в двигатель кислорода и его соответствие объему топлива.
4. Топливный нанос перекачивает необходимый объем, после чего происходит его впрыск под давлением. В результате образуется мелкодисперсный туман, который быстро сгорает, приводя в движение механизмы вращения движущихся частей мотора.

Даже упрощенная схема показывает, насколько сложным является процесс движения автомобиля. Работа двигателя инжектора представляет собой замкнутую систему, в которой значение имеет каждая деталь. При выходе из строя любой составляющей, сигнал об этом поступает на электронную систему, после чего компьютер сам принимает решение о возможность дальнейшего движения. Это одновременно является достоинством и недостатком такого механизма, ведь при измененных условиях труда раскачать «вручную» систему не получиться, придется обращаться за квалифицированной помощью.

В чём особенности устройства?

Как показывает приведенная информация, главным отличием от более старых карбюраторных моделей является автоматическая подача топлива. Это ключевой момент, определяющий преимущества использования инжекторного устройства. Кроме того, существует еще несколько пунктов, которые выгодно отличают разницу между инжектором и карбюратором.

Ключевые отличия:

• За счет того, что в карбюраторном двигателе создается определенный уровень давления, позволяющий засасывать воздушно-топливную смесь, а в инжекторе она подается автоматически, экономится мощность отдачи. Это позволяет в целом увеличить производительность авто на 10%. Показатель небольшой, но при длительной эксплуатации это существенная экономия топлива.
• Быстрое реагирование на изменение условий движения. В инжекторе практически моментально происходит увеличение или уменьшение подачи топлива. Это позволяет маневрировать на дороге гораздо быстрей.
• Система впрыскивания топлива обеспечивают легкий запуск двигателя.
• Инжекторное устройство менее чувствительно к измененным погодным условиям. Расход топлива будет экономиться за счет того, что не требуется длительный прогрев двигателя.
• Также такие устройства соответствуют более строгим современным экологическим стандартам. Уровень вредных выбросов, как правило, ниже на 50-70%, что в современном мире просто необходимо.

Среди главных недостатков — полная зависимость системы от исправности всех элементов. Инжектор снабжен несколькими датчиками, которые анализируют параметры топлива и условия эксплуатации. При выходе электроники из строя может понадобиться дорогостоящий ремонт.

Также при эксплуатации авто с инжекторным двигателем необходимо тщательней следить за состоянием используемого топлива. Форсунки, обеспечивающие подачу и распыление воздушно-топливной смеси, часто забиваются при использовании некачественного бензина. Вместе с тем, этот критерий очень сложно контролировать, особенно при длительной поездке, когда приходится заправляться на непроверенных точках. К недостаткам также можно отнести дорогостоящий ремонт в случае поломок. Самостоятельная починка электронной части на практике оказывается неудачным решением и может привести к необходимости восстановления системы, а это стоит немало.

ЭБУ

Главным центром управления инжектора является ЭБУ — электронный блок управления. В его задачи входит непосредственный контроль над работой всех систем, расходом и подачей топлива, а также сигнализирование о возможных неполадках в работе автомобиля. Отчеты о возможных сбоях в системе и алгоритм правильной работы храниться в специальных ячейках памяти,

В зависимости от модели, обычно есть три типа памяти устройства:

1. ППЗУ требует однократного программирования, после чего сохраняются все алгоритмы действия для управления системой. Чип хранится на плате блока, при необходимости подлежит замене. Информация не подлежит удалению при сбоях сети, корректированию не поддается.
2. ОЗУ — оперативное запоминающее устройство. Относится к временному хранилищу файлов. Также служит местом для расчета и анализа полученной информации. Располагается ОЗУ на печатной плате блока, при сбоях в сети информация стирается.
3. ЭПЗУ представляет собой электрически программируемое запоминающее устройство. В основном используется для хранения информации для противоугонной системы (коды и пароли владельца). При нарушении ввода данных, двигатель не заведется. Такое хранилище не зависит от данных сети, информация сохраниться при любых ситуациях.

Форсунки

Заслонка, позволяющая контролировать впрыск топлива в систему, называется форсункой. Используется два типа системы подачи топлива. Моновпрыск сейчас практически не используется. При таком расположении форсунки топливо подается вне зависимости от открытия впускного клапана двигателя. К тому же, такое управление мало контролируется электроникой. Второй вид — распределительный впрыск представлен более совершенной системой. Благодаря нескольким форсункам, расположенным непосредственно вблизи каждого цилиндра, происходит направленный доступ горючего. Такая система четко регламентирует подачу топлива, а также увеличивает производительность двигателя. Тип управления инжектором также определяется ЭБУ и может быть точечным и последовательным.

Каталитический нейтрализатор

Этот элемент системы инжекторного двигателя предназначен для контроля выхлопов авто. Для его работы необходим датчик содержания кислорода в выхлопных газах (лямбда-зонд). При превышении допустимых значений проводится корректировка впрыска топлива, а также проводится процесс рециркуляции отработанных газов. Кроме того, в системе предусмотрены специальные катализаторы, уменьшающие содержание вредных примесей после сжигания топлива.

Датчики

Сложная система электронного управления подразумевает проверку и регулировку нескольких датчиков. При выходе из строя хотя бы одного элемента, ЭБУ выдает ошибку.

Основные датчики инжекторного двигателя:

• ДМРВ (датчик массового расхода воздуха). Обеспечивает информацию о массе воздуха, поступающего в двигатель.
• Лямбда-зонд (датчик кислорода). Определяет содержание кислорода в воздушно-топливной смеси. При помощи такой информации ЭБУ может выявить изменения топливной смеси и откорректировать ее значения.
• Датчик дроссельной заслонки. Контролирует положение дроссельной заслонки, согласно которому блок управления может реагировать, увеличивая или сокращая подачу топлива по мере необходимости.
• Датчик напряжения. Контролирует напряжение бортовой сети машины. Показания датчика при необходимости заставляют блок управления увеличить число оборотов холостого хода, если напряжение понижено (чаще всего при высоких электрических нагрузках).
• Датчик контроля температуры охлаждающей жидкости. Дает сигнал о прогреве двигателя, после чего ЭБУ запускает работу других систем.
• Датчик абсолютного давления. Следит за показателем давления во впускном коллекторе. От количества воздуха, которое поступает в двигатель, меняется потребление топливной смеси. Также этот показатель используется при определении производительности авто.
• Датчик вращения коленвала. Скорость вращения коленчатого вала – один из определяющих факторов, которые влияют на расчет необходимой длительности импульса.

Преимущества инжектора уже оценили многие автолюбители. Снижается расход топлива, повышается производительность автомобиля, а также облегчается процесс его управления. Работа инжекторного двигателя обеспечивается непосредственным впрыском топлива в систему, на основании проанализированных данных о параметрах топливной смеси и режиме эксплуатации двигателя. Как работает инжекторный двигатель, его преимущества и недостатки по сравнению с карбюраторным устройством рассмотрены в нашей статье.

Если материал был для вас интересен или полезен, опубликуйте его на своей странице в социальной сети:

Добавить комментарий

В начало страницы

Что такое технология прямого впрыска и как она работает?

Во-первых, система непосредственного впрыска дизельного топлива (DI) является основным типом системы впрыска топлива, которая использовалась во многих дизельных двигателях предыдущего поколения. В простых дизельных двигателях с прямым впрыском топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания над поршнем. Сжатие воздуха внутри камеры сгорания повышает его температуру выше 400 ^o С. Затем происходит воспламенение дизельного топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания. Следовательно, дизельные двигатели также известны как 9.0005 ‘ Двигатели с воспламенением от сжатия ’ .

Рисунок 1. Принцип работы прямого впрыска

Эта технология, т. е. простой двигатель с прямым впрыском, отличается методом подачи дизельного топлива к форсункам и приводит их в действие от своего преемника Common-Rail с непосредственным впрыском (CRDi). Более того, она была в моде вплоть до разработки последней. В настоящее время в некоторых тяжелых дизельных транспортных средствах, таких как внедорожники, грузовики, автобусы и генераторы, по-прежнему используется технология DI.

Топливная система DI Technology состоит из следующих частей:

1. ТНВД (FIP)
2. Форсунки
3. Линии высокого давления
4. Насос подачи топлива
5. Топливный фильтр
6. Губернатор

Рисунок 2. Принципиальная схема системы прямого впрыска (DI)

Топливный насос высокого давления в двигателях с прямым впрыском:

Inline FIP в системе прямого впрыска (DI)

Единственной функцией топливного насоса высокого давления является подача точно отмеренного количества топлива. на каждый цилиндр через определенные промежутки времени в соответствии с положением поршня.

ТНВД сжимает топливо до высокого давления и измеряет количество впрыскиваемого топлива в зависимости от нагрузки и частоты вращения двигателя. Затем он подает дизельное топливо под давлением к форсункам по отдельным топливопроводам.

С технической точки зрения существует два различных типа FIP, которые широко используются механизмами DI. Один представляет собой линейный насос (плунжерного типа), а другой — роторный насос (распределительного типа) с механическим/пневматическим регулятором. Кроме того, регулятор регулирует холостой ход двигателя, а также максимальную скорость, контролируя количество подаваемого топлива.

Тип распределителя FIP, также известный как роторный топливный насос в системе прямого впрыска (DI)

Детали топливного насоса высокого давления обрабатываются с более узкими допусками для достижения высокой степени точности. Моторное масло, заливаемое в него из масляного порта, обеспечивает смазку деталей рядного ТНВД, тогда как роторный топливный насос является самосмазывающимся за счет дизельного топлива.

Преимущества традиционной технологии прямого впрыска:

1. Более высокий крутящий момент на низких оборотах
2. Прочность
3. Нижнее обслуживание
4. Увеличенный срок службы двигателя

Недостатки традиционной технологии DI:

1. Более высокие уровни NVH (шум, вибрация и жесткость)
2. Вялый в работе
3. Более низкие обороты двигателя и BHP
4. Более тяжелые компоненты двигателя

Многоцелевые автомобили более раннего поколения в Индии, такие как Mahindra Armada, Toyota Qualis, Tata Spacio и т. Д., Использовали этот тип двигателя. Позже автомобили нового поколения перешли на Common-Rail-Direct-Injection (CRDi) из-за более строгого контроля выбросов.

Посмотрите, как работает дизельный двигатель с прямым впрыском, здесь:

Подробнее: Что такое система прямого впрыска Common Rail?>>

О CarBike Tech

CarBikeTech — это технический блог, посвященный автомобильной тематике. Он регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Топливная система с непосредственным впрыском | Как работает двигатель с непосредственным впрыском?

В этой статье мы узнаем о системе прямого впрыска топлива. Как следует из названия, в этой системе топливо выбрасывается непосредственно над поршень в камеру сгорания двигателя.

PDI (прямой впрыск бензина) также известен как GDI (прямой впрыск бензина).

Это система для создания топливно-воздушной смеси для бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Эта система впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания двигателя.

Топливная система с непосредственным впрыском

Системы с непосредственным впрыском чаще всего используются в бензиновых двигателях, но достижения в области технологий сделали их успешными и в дизельных двигателях. Эти системы используются в бензиновых двигателях для снижения выбросов и повышения удельной мощности и эффективности двигателя.
В 1925 году для двигателей грузовиков с низкой степенью сжатия был разработан бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива. В 1950-х годах некоторые немецкие автомобили также начали использовать механическую систему Bosch GDI. Эта технология становилась все более и более популярной, когда в 1996 году компания Mitsubishi внедрила электронную систему GDI для серийных автомобилей.

В последние годы многие автомобильные отрасли начали использовать эту технологию. Принцип непосредственного впрыска впервые был реализован в дизельных двигателях. Системы прямого впрыска в основном используются в дизельных двигателях. В базовом дизельном двигателе топливо выбрасывается непосредственно в камеру сгорания над поршнем.

В дизеле возвратно-поступательный поршень в камере сгорания сжимает воздух, обеспечивая температуру выше 400 градусов Цельсия. Поскольку воздух полностью сжат, система непосредственного впрыска немедленно впрыскивает дизельное топливо в камеру сгорания. Эта технология впрыска топлива позволяет бензиновым двигателям более эффективно сжигать топливо с более низким уровнем выбросов, что приводит к увеличению выходной мощности, улучшению характеристик двигателя и повышению эффективности использования топлива.

Содержание

Как работает система прямого впрыска топлива?

Рабочий процесс прямого впрыска может быть очень простым. Бензиновые двигатели работают за счет подачи смеси бензина и воздуха в цилиндр сжатия. Этот цилиндр имеет поршень переключения для сжатия комбинации до предпочтительного уровня. Когда смесь сжимается, свеча зажигания выдает электрическую искру, вызывающую возгорание. Сила, создаваемая комбинацией воздух-газ, перемещает поршень вниз и создает силу.

Система прямого впрыска проста в эксплуатации. Обычно в системе непрямого впрыска топлива воздух и бензин предварительно смешиваются в цилиндре за пределами камеры сгорания, называемом впускным коллектором. В системе такого типа бензин и воздух не смешиваются. В этой системе топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания, а воздух подается через впускной коллектор. В камере сгорания происходит процесс смешивания воздуха и топлива.

Ключевые функции топливной системы прямого впрыска

• Уменьшить интенсивность выбросов.
• Увеличивает расход топлива.
• Повышает мощность двигателя.
• Повышает производительность двигателя.
• Эффективно сжигайте топливо.

Плюсы и минусы топливной системы с непосредственным впрыском

Плюсы

• Эти системы перерабатывают топливо при значительно более высоком давлении, чем системы с непрямым впрыском.