Как работает инжекторный двигатель: Инжекторный двигатель

Принцип работы инжектора: как работает, устройство

Главная » Топливная система » Вы читаете статью:

21.08.201607.09.2016 по Ольга

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.

Содержание

• 1 История возникновения инжекторной системы впрыска
• 2 Как работает инжектор?
• 3 Электронный блок управления
• 4 Расположение, классификация и маркировка форсунок
• 5 Нейтрализатор/катализатор
• 6 Основные датчики
• 7 Система подачи топлива

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:

1. ЭБУ.
2. Форсунки.
3. Датчики.
4. Бензонасос.
5. Распределитель.
6. Регуляторы давления.

Если описывать коротко принцип работы инжектора заключается в следующем:

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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:

1. 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.
2. 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:

1. 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

2. 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.
3. 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:

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:

1. Селективные. Не привередливы к качеству топлива.
2. 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

1. 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.
2. 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

3. Датчик положения дроссельной заслонки. Контролирует положение дроссельной заслонки, из-за чего ЭБУ может правильно сокращать или увеличивать расход горючего.
4. Датчики кислорода (лямбда-зонд). Вычисляет количество кислорода в выхлопных газах. На его показаниях ЭБУ выявляет бедную смесь и вносит поправки.
5. 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.
6. Коллекторный датчик абсолютного давления (ДАД) Анализирует воздух и его количество во впускном коллекторе, этот показатель нужен для устанавливания количества проводимой энергии.
7. Датчик напряжения. Смотрит за напряжением бортовой сети машины. По его показаниям контроллер может набавлять или, наоборот, уменьшать холостые обороты мотора.
8. 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:

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. ..

Принцип работы инжекторного двигателя автомобиля

Система датчиков инжекторных двигателей

Без этих компонентов работа системы впрыска топлива невозможна. Именно датчики сообщают блоку управления всю информацию, которая необходима для работы исполнительных устройств в нормальном режиме. Неисправности системы питания инжекторного двигателя по большей части вызывают именно датчики, так как они могут неверно производить замеры.

1. Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра, так как в конструкции имеется дорогостоящая платиновая нить, которая при попадании мелких посторонних частиц может засоряться, отчего показания окажутся неверными. Датчик считает, какое количество воздуха проходит через него. Понятно, что взвесить воздух не представляется возможным, да и объем его измерить проблематично. Суть работы заключается в том, что внутри пластиковой трубки находится платиновая нить. Она нагревается до рабочей температуры (более 600º, именно это значение закладывается в ЭБУ). Поток воздуха охлаждает нить, блок управления фиксирует температуру и, исходя из этого, вычисляет количество воздуха.
2. Датчик абсолютного давления необходим для более точного снятия показаний о количестве потребляемого двигателем воздуха. Состоит из 2 камер, одна из которых герметична и внутри у неё вакуум. Вторая камера соединена с впускным коллектором. В последнем при впуске разрежение. Между камерами устанавливается диафрагма с пьезоэлементом, который вырабатывает небольшое напряжение во время изменения давления. Это значение напряжения поступает на вход блока управления.
3. Датчик положения коленвала располагается рядом со шкивом генератора. Если присмотреться, то можно увидеть, что на шкиве есть зубья, причём они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Суммарное число зубьев — 60, оси соседних расположены на расстоянии 6º. Но если присмотреться ещё внимательнее, то можно увидеть, что 2-х не хватает. Этот промежуток необходим, чтобы датчик фиксировал положение коленвала максимально точно. Датчик вырабатывает напряжение, которое тем больше, чем выше частота вращения.
4. Датчик фаз (распредвала) работает на эффекте Холла. В конструкции есть диск с вырезанным сегментом и катушка. При вращении диска вырабатывается напряжение. Но в момент, когда прорезь находится над чувствительным элементом, напряжение снижается до 0. В этот момент первый цилиндр находится в ВМТ на такте сжатия. Благодаря датчику фаз точно подаётся искра на свечу и открывается своевременно форсунка.
5. Датчик детонации расположен на блоке ДВС между 2 и 3 цилиндрами (чётко посередине). Работает на пьезоэффекте — при наличии вибрации происходит генерирование напряжения. Чем сильнее вибрация, тем выше уровень сигнала. Блок управления при помощи датчика изменяет угол опережения зажигания.
6. Датчик дроссельной заслонки представляет собой переменный резистор, на который подаётся напряжение 5 В. В зависимости от того, в каком положении находится заслонка, напряжение уменьшается. Иногда случаются поломки — в начальном положении показания датчика прыгают. Стирается резистивный слой, ремонт невозможен, эффективнее установить новый.
7. Датчик температуры ОЖ, от него зависит качество воспламенения топливовоздушной смеси. С его помощью не только происходит коррекция угла опережения зажигания, но и включение электровентилятора.
8. Лямбда-зонд расположен в системе выпуска отработанных газов. В современных системах, которые удовлетворяют последним экологическим стандартам, можно встретить 2 датчика кислорода. Лямбда-зонд отслеживает количество кислорода в выхлопных газах. У него есть внешняя часть и внутренняя. За счёт напыления из драгметалла можно оценить количество кислорода в выхлопных газах. Внешняя часть датчика «дышит» чистым воздухом. Показания передаются на блок управления и сравниваются. Эффективные замеры возможны только при достижении высоких температур (свыше 400º), поэтому часто устанавливают подогреватель, чтобы даже в момент начала работы двигателя не наблюдалось перебоев.

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.

Наиболее частые проблемы в работе инжектора

Вследствие повышенной сложности устройства инжекторного двигателя, его компоненты в процессе эксплуатации подвержены поломкам. Разбалансированность пропорций топлива и воздуха при подаче в камеру сгорания приводит к следующим проблемам:

• плавающие обороты как во время движения, так и на холостом ходу;
• троение двигателя;
• увеличение расхода топлива;
• снижение мощности силового агрегата;
• изменение цвета выхлопных газов;
• мотор не увеличивает обороты;
• возникают детонации;
• прогорают клапаны;
• двигатель не заводится.

Если при эксплуатации транспортного средства появились описанные симптомы, это значит, что инжекторный двигатель нуждается в срочном техническом обслуживании с последующей заменой запчастей и настройками системы.

Вероятность возникновения сбоев в работе силового агрегата зависит от степени загрязнения топливного фильтра, отверстий распыляющих форсунок. Чаще всего эти механизмы засоряются при использовании некачественного бензина. Если транспортное средство имеет внушительный пробег более 60 000 км, рекомендуется прочищать либо полностью менять сетку бензонасоса.

Принцип работы инжектора

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей.  Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенной со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Раньше форсунки были полностью механическими, и срабатывали они от давления топлива. При достижении определенного значения давления топливо, преодолевая усилие пружины форсунки, открывало клапан подачи и впрыскивалось через распылитель.

Современная форсунка – электромагнитная. В ее основе лежит обычный соленоид, то есть проволочная обмотка и якорь. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Электронная составляющая

Основным элементом электронной части инжекторной системы подачи топлива является электронный блок, состоящий из контролера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

1. Лямбда-зонд . Это датчик, который определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах. На основе показаний лямбда-зонда ЭБУ оценивает как соблюдается смесеобразование в необходимых пропорциях. Устанавливается в выпускной системе авто.
2. Датчик массового расхода воздуха (аббр. ДМРВ). Этим датчиком определяется количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами. Расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента;
3. Датчик положения дроссельной заслонки (аббр. ДПДЗ). Этот датчик подает сигнал о положении педали акселератора. Установлен в дроссельном узле;
4. Датчик температуры силовой установки. На основе показаний этого элемента регулируется состав смеси в зависимости от температуры мотора. Располагается возле термостата;
5. Датчик положения коленчатого вала (аббр. ДПКВ). На основе показаний этого датчика определяется цилиндр, в который необходимо подать порцию топлива, время подачи бензина, и искрообразование. Установлен возле шкива коленчатого вала;
6. Датчик детонации. Необходим для выявления образования детонационного сгорания и принятия мер для его устранения. Расположен на блоке цилиндров;
7. Датчик скорости. Нужен для создания импульсов, по которым высчитывается скорость движения авто. На основе его показаний делается корректировка топливной смеси. Установлен на коробке передач;
8. Датчик фаз. Он предназначен для определения углового положения распредвала. На некоторых автомобилях может отсутствовать. При наличии этого датчика в двигателе выполняется фазированный впрыск, то есть, импульс на открытие поступает только для конкретной форсунки. Если этого датчика нет, то форсунки работают в парном режиме, когда сигнал на открытие подается сразу на две форсунки. Установлен в головке блока.

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.

Чем отличается инжектор от карбюратора

Принцип, по которому карбюратор подает смесь бензина с кислородом в камеры сгорания двигателя, – разница в давлении. Принудительного впрыска здесь нет, и топливоподача происходит с помощью всасывания топлива. Значит, часть мощности силового агрегата тратится на этот процесс.

Количество воздуха в топливной смеси автоматически не регулируется. Карбюратор настраивается механическим путем еще до поездки, и эта настройка универсальная. Но в этом есть некоторые недостатки. Двигатель в определенные моменты способен получать от карбюратора больше топлива, чем он может переработать. В итоге часть бензина не сгорает, а выходит вместе с выхлопными газами, что наносит вред окружающей среде и не экономит топливо.

В случае же с инжектором происходит принудительная подача топлива в камеры сгорания при помощи форсунок, а количество бензина регулируется электроникой, которая и отвечает за приготовление топливовоздушной смеси.

Выхлоп инжекторного автомобиля менее токсичен, не так вреден для окружающей среды, как карбюраторный, потому что в нем меньше несгоревшего бензина.

В этом и заключаются отличия системы питания карбюраторного двигателя от инжекторного. Теперь перейдем к вопросу «что лучше» не для экологии, а для водителя и автомобиля.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Что такое объем двигателя автомобиля?
• Устройство, виды и назначение фильтра тонкой очистки топлива
• Датчик коленвала: признаки неисправности

 Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей

1. Если допустить, что остальные устройства в двух автомобилях идентичны и различны только способы подачи топлива, то большая мощность остается у инжекторного мотора. Разница в лошадиных силах между карбюраторным и инжекторным ДВС может составлять 10%. Эти отличия достигаются за счет другого впускного коллектора, точно выставляемого в каждый момент угла опережения зажигания, и другого способа подачи топлива.
2. Инжекторные моторы, по сравнению с карбюраторными аналогами, отличаются топливной экономичностью за счет точной дозированной подачи бензина. При таком способе 100% бензина сгорает в камерах двигателя, превращая тепловую энергию в механическую.
3. Основная причина перехода всех мировых автопроизводителей на инжекторную систему –  экологичность. Карбюраторные выхлопы более токсичны.
4. В морозную погоду инжекторный двигатель не нуждается в дополнительном прогреве перед запуском.
5. Инжекторы намного надежнее карбюраторов, их выход из строя встречается реже, по сравнению с неисправностями карбюраторов.
6. Инжекторные двигатели не имеют катушку-трамблер. Эта деталь часто выходит из строя на машинах с карбюраторной топливоподачей.

Минусы инжекторов

1. Хоть инжектор надежен, но он выходит из строя. А для его диагностики и последующего ремонта необходимо специализированное оборудование.  Ремонт в условиях «гаража» невозможен, для этого нужен опыт и квалификация. Ремонт этого устройства на СТО, как и обслуживание с профилактикой – работа дорогостоящая.
2. Инжектор требует только качественного топлива. Если топливо содержит некоторое количество механических примесей, то нормальная его работа затруднена. Он быстро засорится и выйдет из строя. А чистка и ремонт стоят недешево.
3. Следующий недостаток касается двигателей, на которые вместо карбюратора установили инжектор. В результате доработки повысится количество сгораемого в двигателе топлива, что повышает его рабочую температуру. Это чревато возможным перегревом ДВС со всеми вытекающими последствиями.

Плюсы карбюраторных систем

1. В плане обслуживания карбюраторы считаются простыми устройствами. Для их ремонта не нужно специализированное оборудование и инструмент. Все необходимое для этого найдёте в гараже.
2. Стоимость деталей – невысока. В случае невозможности ремонта можно купить новый карбюратор. По сравнению с инжектором его стоимость низкая.
3. Карбюратор не требует высокого качества топлива. Он нормально работает на бензине с низким октановым числом. Небольшое количество механических примесей несильно затруднит его работу. Максимум – забьются жиклеры.

Минусы карбюраторов

Недостатков у карбюраторных систем намного больше, чем достоинств, и поэтому существует тенденция на их замещение инжекторами.

1. Автомобиль, двигатель которого оснащен карбюратором, потребляет больше бензина, чем инжекторный аналог. Причем излишнее потребление топлива не переходит в дополнительную мощность. Топливо не догорает и выбрасывается в атмосферу;
2. Карбюратор не любит перепадов температур. Он чувствителен и к повышенной, и к пониженной температуре окружающей среды. Зимой его детали примерзают друг к другу. Это происходит из-за образования внутри него конденсата;
3. Низкая экологичность.

Преимущества и недостатки

Инжектор получил огромную популярность в современном мире. Это обусловлено следующими плюсами:

1. Режим работы меняется автоматически, без использования человеческого фактора;
2. Полностью отсутствует необходимость в ручной настройке;
3. Двигатель очень экономичный;
4. Полностью соответствует всем экологическим нормам;
5. Очень легко запускать в любую погоду, нет потери мощности.

Кончено, без недостатков никуда. О них тоже стоит рассказать:

1. Довольно высокая стоимость и обслуживание;
2. Многие детали непригодны к ремонту. То есть их придется полностью выкидывать и менять на новые;
3. Производить ремонт и обслуживание в домашних условиях практически невозможно. Для этого требуется специальное оборудование и опыт;
4. Двигатель очень зависим от напряжения сети.

Устройство инжектора

Основная задача системы питания инжекторного двигателя заключается в обеспечении подачи оптимального количества бензина в двигатель при разных режимах работы. Подача бензина в двигатель осуществляется с помощью форсунок, которые установлены во впускном трубопроводе.

Устройство системы питания инжектора:

1. Электробензонасос – устанавливается в модуле, который располагается в топливном баке. Модуль также включает в себя такие дополнительные элементы, как топливный фильтр, датчик уровня бензина и завихритель.

Электробензонасос предназначен для нагнетания бензина из топливного бака в подающий топливопровод. Управление электробензонасосом осуществляется с помощью контроллера через реле.

2. Топливный фильтр – предназначен для очистки топлива от грязи и примесей, которые могут привести к неравномерной работе двигателя, неустойчивой работе инжектора, загрязнению форсунок. В инжекторных системах к качеству топлива предъявляются высокие требования.

3. Топливопроводы – служат для подачи топлива от бензонасоса к рампе и обратно от рампы в топливный бак. Соответственно существует прямой и обратный топливопроводы.

4. Рампа форсунок с топливными форсунками – конструкция рампы обеспечивает равномерное распределение топлива по форсункам. На топливной рампе располагаются форсунки, регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе инжектора.

5. Регулятор давления топлива – предназначен для поддержания оптимального перепада давления, который способствует тому, что количество впрыскивания топлива зависит только от длительности впрыска. Излишки топлива регулятор подает обратно в бак.

Как работает система питания инжекторного двигателя?

Для стабильной работы двигателя необходимо обеспечить сбалансированное поступление топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в впускном трубопроводе, благодаря смешиванию бензина с воздухом. Контроллер с помощью управляющего импульса открывает клапан форсунки и путем изменения длительности импульса регулирует состав топливовоздушной смеси. Регулятор давления топлива поддерживает перепад давления топлива постоянным, соответственно количество топлива, что подается пропорционально времени, при котором форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Если длительность импульса увеличивается – смесь обогащается, если уменьшается – смесь обедняется.

Нужно ли прогревать инжекторный двигатель зимой

Среди автовладельцев часто возникают дискуссии по поводу, прогревать ли инжекторный двигатель зимой. Известно, что инжекторный двигатель и карбюраторный существенно различаются. Моторы, оснащенные инжекторным впрыском, более технологичны, материалы изготовления рабочих элементов обладают улучшенными характеристиками, смазочные жидкости более приспособлены к работе при пониженных температурах. Отмечается существенная разница в работе и холодном запуске бензиновых моторов, карбюраторного и инжекторного типов.

Однако, вопреки представленным доводам, существуют приверженцы предварительного прогрева инжекторов, особенно в зимние месяцы.

Как работает система подачи топлива?

Практически все известные системы питания двигателя топливом имеют общие комплектующие характеристики.

Система подачи топлива характеризуется функциональной задачей, которая заключается в том, чтобы обеспечить поступление горючей смеси из бензобака, способствовать дальнейшей фильтрации и образованию кислородно-топливной смеси для её транспортировки к моторным цилиндрам. В прошлом веке большой популярностью пользовались карбюраторные системы, однако, сейчас их заменили более современные аналоги инжекторного типа. Известен и третий вид системы – моновпрыск, преимущество которого заключается лишь в возможности сокращения топливного расхода. Рассмотри особенности и принципы работы современного аналога.

Топливная система

Положения, объединяющие все виды систем

Практически все известные системы питания двигателя топливом имеют общие комплектующие характеристики. Принципиальные отличия открываются на этапе смесеобразования. Система подачи топлива включает:

• Топливный бак. Представлена компактным изделием, которое в своем составе имеет насос и фильтр для очистки от механических частиц. Основное назначение заключается в хранении топливной смеси.
• Топливопроводы. Представлены комплексом шланг и трубок, которые отвечают за перемещение горючего из бака к системе смесеобразования.
• Агрегат смесеобразования. Примером здесь будет инжектор. Его функциональная задача заключается в получении эмульсии и её дальнейшей транспортировки в такт работы двигателя.
• Блок управления системой смесеобразования. Его установка предусмотрена исключительно для двигателей инжекторного типа. Это обусловливается требуемым контролем датчиков, форсунок и клапанов.
• Топливный насос. На практике чаще всего встречаются погружные образцы, которые имеют вид электродвигателя небольшой мощности, прикрепленного к жидкостному насосу. Горючее выступает в роли смазочного материала. Многие не принимают во внимание тот факт, что применение топливного насоса с объемом горючего менее 5л на протяжении длительного периода ускоряет процесс выходу из строя самого электродвигателя.

Система подачи топлива

Процесс смесеобразования для инжектора

Двигатели инжекторного образца характеризуются размещением топливного насоса в топливном баке. Взамен карбюратора здесь используется линейка с форсунками. Владельцы легковых автомобилей в качестве топлива чаще всего используют бензин.

На отечественных просторах нефтеперерабатывающей промышленности снабжение автомобилистов бензином представлено следующими сортами: А76, А92, А95, А98. Расшифровка буквы «А» говорит о том, что этот бензин для автомобилей. Число, стоящее рядом с буквой, соответствует характеристике его октанового числа. Этот показатель отвечает за определение детонационной стойкости горючей смеси двигателя внутреннего сгорания. Непосредственно цифры отображают антидетонационную стойкость бензина, чем выше число которых, тем и выше его свойство стойкости.

Преследуя цель повысить антидетонационные свойства бензина, с ним смешивают этиловую жидкость. Полученную смесь именуют этилированной, ей характерен красноватый цвет.

Автомобили с бензином, имеющий катализатор, не предусматривает использование подобной смеси, так как этилированный бензин разрушает его. Двигатели дизельного образца в качестве этого показателя ориентируются на цетановое число.

Теоретические стандарты свидетельствуют о том, что полное сгорание 1 кг топлива требует около 15 кг воздуха. Смесь в таком соотношении характеризуется нормальной горючей стандартизацией. На практике работа двигателя основывается на обедненной, либо на обогащенной смеси.

Вариант обедненной горючей смеси представлен соотношением: 1 кг топлива/16–17 кг воздуха. Свойства сгорания у неё хорошие, которые в состоянии обеспечить работу мотор на небольших и средних нагрузках, и наибольшей экономией горючего материала. Вариант обогащенной горючей смеси представлен соотношением: 1 кг топлива/12–13 кг воздуха. Свойство сгорания у неё намного лучше, однако, показатель экономичности ниже. Моторная работа на такой смеси обеспечивает развитие наибольшей мощности, благодаря чему ее именуют мощностной смесью.

Известны также варианты:

• богатой горючей смеси, соотношение которой имеет вид 1 кг топлива/˂12 кг воздуха,;
• бедной смеси, соотношение которой имеет вид: 1 кг топлива/˃17 кг воздуха.

Свойства сгорания этих смесей медлительные, и обеспечить двигатель достаточной мощностью они не в состоянии. Эти характеристики ограничивают их применение для питания системы. Исключением выступает этап пуска и прогрева мотора, которым необходима богатая смесь.

Принцип работы инжектора

Содержание

• 1 Электронный блок управления
• 2 Чем отличается инжектор от карбюратора
  • 2.1 Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей
  • 2.2 Минусы инжекторов
  • 2.3 Плюсы карбюраторных систем
  • 2.4 Минусы карбюраторов
• 3 Чем отличается инжектор от карбюратора
  • 3.1  Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей
  • 3. 2 Минусы инжекторов
  • 3.3 Плюсы карбюраторных систем
  • 3.4 Минусы карбюраторов
• 4 Принцип работы инжектора
  • 4.1 Электронная составляющая
• 5 Топливная система инжектора. Устройство
  • • 5.0.1 Устройство
      • 5.0.1.1 Электробензонасос
      • 5.0.1.2 Топливный фильтр
      • 5.0.1.3 Топливопроводы
      • 5.0.1.4 Топливная рампа
      • 5.0.1.5 Регулятор давления топлива
      • 5.0.1.6 Электромагнитная форсунка
    • 5.0.2 Как работает
• 6 Выбираем между двумя типами
  • 6.1 Подводим итоги
• 7 Система датчиков инжекторных двигателей
• 8 В чём особенности устройства?
• 9 Характерные неисправности
• 10 Исполнительные механизмы инжекторных систем

Электронный блок управления

Для работы любого инжекторного мотора необходим блок управления микроконтроллерного типа. К нему подключаются:

1. Исполнительные механизмы при помощи электромагнитных реле.
2. Датчики через согласующие устройства.

Питание осуществляется от бортовой сети. Принцип работы инжектора ВАЗ такой же, как и на любом другом автомобиле. Электронный блок состоит из:

1. Постоянной памяти – она необходима для хранения информации, записи алгоритмов работы.
2. Оперативной памяти – в нее записывается текущая информация, все данные при выключении зажигания стираются из нее.
3. Микроконтроллера – он позволяет обрабатывать поступающие сигналы и регулировать работу всех исполнительных механизмов.

В памяти устройства записан алгоритм работы, зависит он от поступающих сигналов с датчиков. Называется этот алгоритм «прошивкой» или «топливной картой».

Чем отличается инжектор от карбюратора

Принцип, по которому карбюратор подает смесь бензина с кислородом в камеры сгорания двигателя, – разница в давлении. Принудительного впрыска здесь нет, и топливоподача происходит с помощью всасывания топлива. Значит, часть мощности силового агрегата тратится на этот процесс.

Количество воздуха в топливной смеси автоматически не регулируется. Карбюратор настраивается механическим путем еще до поездки, и эта настройка универсальная. Но в этом есть некоторые недостатки. Двигатель в определенные моменты способен получать от карбюратора больше топлива, чем он может переработать. В итоге часть бензина не сгорает, а выходит вместе с выхлопными газами, что наносит вред окружающей среде и не экономит топливо.

В случае же с инжектором происходит принудительная подача топлива в камеры сгорания при помощи форсунок, а количество бензина регулируется электроникой, которая и отвечает за приготовление топливовоздушной смеси.

Выхлоп инжекторного автомобиля менее токсичен, не так вреден для окружающей среды, как карбюраторный, потому что в нем меньше несгоревшего бензина.

В этом и заключаются отличия системы питания карбюраторного двигателя от инжекторного. Теперь перейдем к вопросу «что лучше» не для экологии, а для водителя и автомобиля.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Что такое объем двигателя автомобиля?
• Устройство, виды и назначение фильтра тонкой очистки топлива
• Датчик коленвала: признаки неисправности

Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей

1. Если допустить, что остальные устройства в двух автомобилях идентичны и различны только способы подачи топлива, то большая мощность остается у инжекторного мотора. Разница в лошадиных силах между карбюраторным и инжекторным ДВС может составлять 10%. Эти отличия достигаются за счет другого впускного коллектора, точно выставляемого в каждый момент угла опережения зажигания, и другого способа подачи топлива.
2. Инжекторные моторы, по сравнению с карбюраторными аналогами, отличаются топливной экономичностью за счет точной дозированной подачи бензина. При таком способе 100% бензина сгорает в камерах двигателя, превращая тепловую энергию в механическую.
3. Основная причина перехода всех мировых автопроизводителей на инжекторную систему – экологичность. Карбюраторные выхлопы более токсичны.
4. В морозную погоду инжекторный двигатель не нуждается в дополнительном прогреве перед запуском.
5. Инжекторы намного надежнее карбюраторов, их выход из строя встречается реже, по сравнению с неисправностями карбюраторов.
6. Инжекторные двигатели не имеют катушку-трамблер. Эта деталь часто выходит из строя на машинах с карбюраторной топливоподачей.

Минусы инжекторов

1. Хоть инжектор надежен, но он выходит из строя. А для его диагностики и последующего ремонта необходимо специализированное оборудование. Ремонт в условиях «гаража» невозможен, для этого нужен опыт и квалификация. Ремонт этого устройства на СТО, как и обслуживание с профилактикой – работа дорогостоящая.
2. Инжектор требует только качественного топлива. Если топливо содержит некоторое количество механических примесей, то нормальная его работа затруднена. Он быстро засорится и выйдет из строя. А чистка и ремонт стоят недешево.
3. Следующий недостаток касается двигателей, на которые вместо карбюратора установили инжектор. В результате доработки повысится количество сгораемого в двигателе топлива, что повышает его рабочую температуру. Это чревато возможным перегревом ДВС со всеми вытекающими последствиями.

Плюсы карбюраторных систем

1. В плане обслуживания карбюраторы считаются простыми устройствами. Для их ремонта не нужно специализированное оборудование и инструмент. Все необходимое для этого найдёте в гараже.
2. Стоимость деталей – невысока. В случае невозможности ремонта можно купить новый карбюратор. По сравнению с инжектором его стоимость низкая.
3. Карбюратор не требует высокого качества топлива. Он нормально работает на бензине с низким октановым числом. Небольшое количество механических примесей несильно затруднит его работу. Максимум – забьются жиклеры.

Минусы карбюраторов

Недостатков у карбюраторных систем намного больше, чем достоинств, и поэтому существует тенденция на их замещение инжекторами.

1. Автомобиль, двигатель которого оснащен карбюратором, потребляет больше бензина, чем инжекторный аналог. Причем излишнее потребление топлива не переходит в дополнительную мощность. Топливо не догорает и выбрасывается в атмосферу;
2. Карбюратор не любит перепадов температур. Он чувствителен и к повышенной, и к пониженной температуре окружающей среды. Зимой его детали примерзают друг к другу. Это происходит из-за образования внутри него конденсата;
3. Низкая экологичность.

Чем отличается инжектор от карбюратора

Принцип, по которому карбюратор подает смесь бензина с кислородом в камеры сгорания двигателя, – разница в давлении. Принудительного впрыска здесь нет, и топливоподача происходит с помощью всасывания топлива. Значит, часть мощности силового агрегата тратится на этот процесс.

Количество воздуха в топливной смеси автоматически не регулируется. Карбюратор настраивается механическим путем еще до поездки, и эта настройка универсальная. Но в этом есть некоторые недостатки. Двигатель в определенные моменты способен получать от карбюратора больше топлива, чем он может переработать. В итоге часть бензина не сгорает, а выходит вместе с выхлопными газами, что наносит вред окружающей среде и не экономит топливо.

В случае же с инжектором происходит принудительная подача топлива в камеры сгорания при помощи форсунок, а количество бензина регулируется электроникой, которая и отвечает за приготовление топливовоздушной смеси.

Выхлоп инжекторного автомобиля менее токсичен, не так вреден для окружающей среды, как карбюраторный, потому что в нем меньше несгоревшего бензина.

В этом и заключаются отличия системы питания карбюраторного двигателя от инжекторного. Теперь перейдем к вопросу «что лучше» не для экологии, а для водителя и автомобиля.

Ещё кое-что полезное для Вас:

• Что такое объем двигателя автомобиля?
• Устройство, виды и назначение фильтра тонкой очистки топлива
• Датчик коленвала: признаки неисправности

 Плюсы двигателя с инжекторной топливоподачей

1. Если допустить, что остальные устройства в двух автомобилях идентичны и различны только способы подачи топлива, то большая мощность остается у инжекторного мотора. Разница в лошадиных силах между карбюраторным и инжекторным ДВС может составлять 10%. Эти отличия достигаются за счет другого впускного коллектора, точно выставляемого в каждый момент угла опережения зажигания, и другого способа подачи топлива.
2. Инжекторные моторы, по сравнению с карбюраторными аналогами, отличаются топливной экономичностью за счет точной дозированной подачи бензина. При таком способе 100% бензина сгорает в камерах двигателя, превращая тепловую энергию в механическую.
3. Основная причина перехода всех мировых автопроизводителей на инжекторную систему –  экологичность. Карбюраторные выхлопы более токсичны.
4. В морозную погоду инжекторный двигатель не нуждается в дополнительном прогреве перед запуском.
5. Инжекторы намного надежнее карбюраторов, их выход из строя встречается реже, по сравнению с неисправностями карбюраторов.
6. Инжекторные двигатели не имеют катушку-трамблер. Эта деталь часто выходит из строя на машинах с карбюраторной топливоподачей.

Минусы инжекторов

1. Хоть инжектор надежен, но он выходит из строя. А для его диагностики и последующего ремонта необходимо специализированное оборудование.  Ремонт в условиях «гаража» невозможен, для этого нужен опыт и квалификация. Ремонт этого устройства на СТО, как и обслуживание с профилактикой – работа дорогостоящая.
2. Инжектор требует только качественного топлива. Если топливо содержит некоторое количество механических примесей, то нормальная его работа затруднена. Он быстро засорится и выйдет из строя. А чистка и ремонт стоят недешево.
3. Следующий недостаток касается двигателей, на которые вместо карбюратора установили инжектор. В результате доработки повысится количество сгораемого в двигателе топлива, что повышает его рабочую температуру. Это чревато возможным перегревом ДВС со всеми вытекающими последствиями.

Плюсы карбюраторных систем

1. В плане обслуживания карбюраторы считаются простыми устройствами. Для их ремонта не нужно специализированное оборудование и инструмент. Все необходимое для этого найдёте в гараже.
2. Стоимость деталей – невысока. В случае невозможности ремонта можно купить новый карбюратор. По сравнению с инжектором его стоимость низкая.
3. Карбюратор не требует высокого качества топлива. Он нормально работает на бензине с низким октановым числом. Небольшое количество механических примесей несильно затруднит его работу. Максимум – забьются жиклеры.

Минусы карбюраторов

Недостатков у карбюраторных систем намного больше, чем достоинств, и поэтому существует тенденция на их замещение инжекторами.

1. Автомобиль, двигатель которого оснащен карбюратором, потребляет больше бензина, чем инжекторный аналог. Причем излишнее потребление топлива не переходит в дополнительную мощность. Топливо не догорает и выбрасывается в атмосферу;
2. Карбюратор не любит перепадов температур. Он чувствителен и к повышенной, и к пониженной температуре окружающей среды. Зимой его детали примерзают друг к другу. Это происходит из-за образования внутри него конденсата;
3. Низкая экологичность.

Принцип работы инжектора

Бак является емкостью для бензина, где он хранится и подается в систему. Электробензонасос располагается в баке, то есть забор топлива производится непосредственно им, причем этот элемент обеспечивает подачу топлива под давлением.

Далее в систему установлен топливный фильтр, обеспечивающий очистку бензина от сторонних примесей.  Поскольку бензин находится под давлением, то передвигается он по топливопроводу высокого давления.

Для предотвращения превышения давления, в систему входит регулятор давления. От фильтра, через него по топливопроводам бензин движется в топливную рампу, соединенной со всеми форсунками. Сами же форсунки устанавливаются во впускном коллекторе, недалеко от клапанных узлов цилиндров.

Раньше форсунки были полностью механическими, и срабатывали они от давления топлива. При достижении определенного значения давления топливо, преодолевая усилие пружины форсунки, открывало клапан подачи и впрыскивалось через распылитель.

Современная форсунка – электромагнитная. В ее основе лежит обычный соленоид, то есть проволочная обмотка и якорь. При подаче электрического импульса, который поступает от ЭБУ, в обмотке образуется магнитное поле, воздействующее на сердечник, заставляя его переместиться, преодолев усилие пружины, и открыть канал подачи. А поскольку бензин подается в форсунку под давлением, то через открывшийся канал и распылитель бензин поступает в коллектор.

С другой стороны через воздушный фильтр в систему засасывается воздух. В патрубке, по котором движется воздух, установлен дроссельный узел с заслонкой. Именно на эту заслонку и воздействует водитель, нажимая на педаль акселератора. При этом он просто регулирует количество воздуха, подаваемого в цилиндры, а вот на дозировку топлива водитель вообще никакого воздействия не имеет.

Электронная составляющая

Основным элементом электронной части инжекторной системы подачи топлива является электронный блок, состоящий из контролера и блока памяти. В конструкцию также входит большое количество датчиков, на основе показаний которых ЭБУ выполняет управление системой.

Для своей работы ЭБУ использует показания датчиков:

1. Лямбда-зонд . Это датчик, который определяет остатки несгоревшего воздуха в выхлопных газах. На основе показаний лямбда-зонда ЭБУ оценивает как соблюдается смесеобразование в необходимых пропорциях. Устанавливается в выпускной системе авто.
2. Датчик массового расхода воздуха (аббр. ДМРВ). Этим датчиком определяется количество проходящего через дроссельный узел воздуха при всасывании его цилиндрами. Расположен в корпусе воздушного фильтрующего элемента;
3. Датчик положения дроссельной заслонки (аббр. ДПДЗ). Этот датчик подает сигнал о положении педали акселератора. Установлен в дроссельном узле;
4. Датчик температуры силовой установки. На основе показаний этого элемента регулируется состав смеси в зависимости от температуры мотора. Располагается возле термостата;
5. Датчик положения коленчатого вала (аббр. ДПКВ). На основе показаний этого датчика определяется цилиндр, в который необходимо подать порцию топлива, время подачи бензина, и искрообразование. Установлен возле шкива коленчатого вала;
6. Датчик детонации. Необходим для выявления образования детонационного сгорания и принятия мер для его устранения. Расположен на блоке цилиндров;
7. Датчик скорости. Нужен для создания импульсов, по которым высчитывается скорость движения авто. На основе его показаний делается корректировка топливной смеси. Установлен на коробке передач;
8. Датчик фаз. Он предназначен для определения углового положения распредвала. На некоторых автомобилях может отсутствовать. При наличии этого датчика в двигателе выполняется фазированный впрыск, то есть, импульс на открытие поступает только для конкретной форсунки. Если этого датчика нет, то форсунки работают в парном режиме, когда сигнал на открытие подается сразу на две форсунки. Установлен в головке блока.

Топливная система инжектора.

Устройство

Устройство

Электробензонасос

Электробензонасос конструктивно входит в модуль электробензонасоса, устанавливаемого на инжекторных автомобилях внутри топливного бака. Модуль включает в себя сам насос, датчик указателя уровня топлива, фильтр и завихритель для отделения пузырьков пара. Электробензонасос нагнетает топливо из топливного бака в подающий топливопровод. На инжекторных автомобилях применяется модуль погружного типа, то есть располагается непосредственно в топливном баке и охлаждается за счет бензина. Создаваемое насосом давление топлива значительно больше требуемого для нормальной работы двигателя на любых режимах.

Топливный фильтр

Система топливоподачи предназначена для точной регулировки количества поступающего в двигатель топлива. Грязь в топливе может привести к неустойчивой работе форсунок и регулятора давления, быстрому их износу. Поэтому к чистоте топлива предъявляются особые требования.

В системе топливоподачи предусмотрен фильтр. Основу топливного фильтра составляет бумажный элемент с пористостью около 10 мкм. Интервал замены фильтра зависит от объема фильтра и степени загрязнения топлива.

Топливопроводы

Различают прямой и обратный топливопроводы. Прямой предназначен для топлива, поступающего из модуля электробензонасоса в топливную рампу. Обратный доставляет избыток топлива после регулятора давления обратно в бак.

Топливная рампа

Топливная рампа инжекторного двигателя Топливо заполняет топливную рампу и равномерно распределяется на все форсунки. На топливной рампе кроме форсунок располагаются регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе. Размеры и конструктивное исполнение рампы устраняют локальные пульсации давления топлива вследствие резонансов при работе форсунок.

Регулятор давления топлива

Количество впрыскиваемого топлива должно зависеть только от длительности впрыска — времени открытого состояния форсунки. Поэтому разница между давлением топлива в топливной рампе и давлением во впускной трубе (перепад давления на форсунках) должна оставаться постоянной. Для этого служит регулятор давления топлива. Он пропускает обратно в бак излишки топлива.

Электромагнитная форсунка

В спокойном состоянии спиральная пружина прижимает клапанную иглу к уплотнительному седлу распылителя и закрывает выходное топливное отверстие. При прохождении электрического тока сердечник с клапанной иглой поднимается (на 60—100 мкм), и топливо впрыскивается через калиброванное отверстие. В зависимости от способа впрыска, частоты вращения и нагрузки двигателя время включения составляет 1,5—18 мс. Зависимость количества прошедшего через форсунку топлива от времени открытия при постоянной разности давлений — важнейший показатель работы форсунки.

Не стоит менять форсунки на своем автомобиле на дорогие от иномарки. Как правило, хороших результатов это не дает, более действенный метод это очистка форсунок. Из вышесказанного видим, что форсунка — очень важный компонент системы впрыска. Поэтому она требует к себе большого внимания.

Как работает

Для нормальной работы двигателя необходимо обеспечить поступление в камеру сгорания двигателя топливовоздушной смеси оптимального состава. Смесь приготавливается во впускной трубе при смешивании воздуха и топлива. Контроллер подает на форсунку управляющий импульс, который открывает нормально закрытый клапан форсунки, и топливо под давлением распыляется во впускную трубу перед клапаном.

Поскольку перепад давления топлива поддерживается постоянным, количество подаваемого топлива пропорционально времени, в течение которого форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Увеличение длительности импульса впрыска приводит к увеличению количества подаваемого топлива — обогащению смеси. Уменьшение длительности импульса впрыска приводит к уменьшению количества подаваемого топлива, то есть к обеднению.

Выбираем между двумя типами

Как ни странно, но сказать точно, что лучше: инжектор или карбюратор однозначно нельзя. В этом вопросе нужно ориентироваться на свои предпочтения и на то, что конкретно вы хотите получить от машины. Если вы живете далеко от города и СТО, то гораздо практичней отдать предпочтение подержанной машине с классической системой питания. В случае поломки, используя простейший инструмент и опыт, вы быстро исправите поломку и поедете дальше. А если навыков в подобном ремонте нет, то они быстро появятся, так как ничего сверхсложного в этом нет.

Как правило, такие станции присутствуют в достаточно больших городах, при этом если поломка серьезная, то есть вероятность, что своим ходом машина не доберется до места назначения. В этом плане преимущество карбюратора очевидно, но этот нюанс актуален лишь для тех, кто часто ездит далеко от города или вовсе живет в глуши.

Если вы среднестатистический городской житель, то сверх надежности и ремонтопригодности вам не требуется. Здесь автосервисы располагаются на каждом шагу и переживать особого повода нет. Поэтому покупать классический автомобиль и мучаться по утрам запуская и прогревая мотор точно не стоит. Учитывая современный ритм жизни – на утреннюю поездку на работу у вас будет уходить слишком много времени.

Подводим итоги

Еще один немаловажный фактор, который оказывает влияние на выбор – экономичность автомобиля. В большинстве своем инжекторные системы намного экономичнее, чем карбюраторные и именно этот факт зачастую определяет решение автолюбителя. Чтобы настроить карбюратор на такую же экономичную работу, потребуются услуги крайне умелого мастера, а работать с этой старой техникой могут далеко не все. Если говорить в целом, то многое зависит еще и не от машины, а от того как следит за машиной и как водит авто его хозяин.

Подводя итоги стоит сказать, что выбор следует делать осознанно: нужно выбрать, какие положительные черты вам подходят больше и с какими недостатками вы готовы смириться. В этом случае выбор действительно зависит от конкретной ситуации и целей, для которых выбирается машина.

Система датчиков инжекторных двигателей

Без этих компонентов работа системы впрыска топлива невозможна. Именно датчики сообщают блоку управления всю информацию, которая необходима для работы исполнительных устройств в нормальном режиме. Неисправности системы питания инжекторного двигателя по большей части вызывают именно датчики, так как они могут неверно производить замеры.

1. Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра, так как в конструкции имеется дорогостоящая платиновая нить, которая при попадании мелких посторонних частиц может засоряться, отчего показания окажутся неверными. Датчик считает, какое количество воздуха проходит через него. Понятно, что взвесить воздух не представляется возможным, да и объем его измерить проблематично. Суть работы заключается в том, что внутри пластиковой трубки находится платиновая нить. Она нагревается до рабочей температуры (более 600º, именно это значение закладывается в ЭБУ). Поток воздуха охлаждает нить, блок управления фиксирует температуру и, исходя из этого, вычисляет количество воздуха.
2. Датчик абсолютного давления необходим для более точного снятия показаний о количестве потребляемого двигателем воздуха. Состоит из 2 камер, одна из которых герметична и внутри у неё вакуум. Вторая камера соединена с впускным коллектором. В последнем при впуске разрежение. Между камерами устанавливается диафрагма с пьезоэлементом, который вырабатывает небольшое напряжение во время изменения давления. Это значение напряжения поступает на вход блока управления.
3. Датчик положения коленвала располагается рядом со шкивом генератора. Если присмотреться, то можно увидеть, что на шкиве есть зубья, причём они расположены на одинаковом расстоянии друг от друга. Суммарное число зубьев — 60, оси соседних расположены на расстоянии 6º. Но если присмотреться ещё внимательнее, то можно увидеть, что 2-х не хватает. Этот промежуток необходим, чтобы датчик фиксировал положение коленвала максимально точно. Датчик вырабатывает напряжение, которое тем больше, чем выше частота вращения.
4. Датчик фаз (распредвала) работает на эффекте Холла. В конструкции есть диск с вырезанным сегментом и катушка. При вращении диска вырабатывается напряжение. Но в момент, когда прорезь находится над чувствительным элементом, напряжение снижается до 0. В этот момент первый цилиндр находится в ВМТ на такте сжатия. Благодаря датчику фаз точно подаётся искра на свечу и открывается своевременно форсунка.
5. Датчик детонации расположен на блоке ДВС между 2 и 3 цилиндрами (чётко посередине). Работает на пьезоэффекте — при наличии вибрации происходит генерирование напряжения. Чем сильнее вибрация, тем выше уровень сигнала. Блок управления при помощи датчика изменяет угол опережения зажигания.
6. Датчик дроссельной заслонки представляет собой переменный резистор, на который подаётся напряжение 5 В. В зависимости от того, в каком положении находится заслонка, напряжение уменьшается. Иногда случаются поломки — в начальном положении показания датчика прыгают. Стирается резистивный слой, ремонт невозможен, эффективнее установить новый.
7. Датчик температуры ОЖ, от него зависит качество воспламенения топливовоздушной смеси. С его помощью не только происходит коррекция угла опережения зажигания, но и включение электровентилятора.
8. Лямбда-зонд расположен в системе выпуска отработанных газов. В современных системах, которые удовлетворяют последним экологическим стандартам, можно встретить 2 датчика кислорода. Лямбда-зонд отслеживает количество кислорода в выхлопных газах. У него есть внешняя часть и внутренняя. За счёт напыления из драгметалла можно оценить количество кислорода в выхлопных газах. Внешняя часть датчика «дышит» чистым воздухом. Показания передаются на блок управления и сравниваются. Эффективные замеры возможны только при достижении высоких температур (свыше 400º), поэтому часто устанавливают подогреватель, чтобы даже в момент начала работы двигателя не наблюдалось перебоев.

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.

Характерные неисправности

Сложная и многокомпонентная конструкция является одновременно преимуществом и недостатком инжекторной системы. Некоторые элементы с течением времени и при неправильной эксплуатации могут ломаться, их работоспособность нарушается, что приводит к необходимости проведения ремонтных работ.

Инжектор направлен на то, чтобы максимально эффективно сжигать топливо. Это стало возможным благодаря электронному управлению, которое определяет оптимальный состав смеси, состоящей из топлива и кислорода.

Существует несколько наиболее распространённых неисправностей, которые встречаются в работе инжектора на современных автомобилях.

1. Поломка или сбой в работе датчиков. Вне зависимости от того, какой именно датчик пострадал, нарушается общий баланс в работе всей инжекторной топливной системе. Подобная ситуация приводит к появлению плавающих оборотов во время движения и при холостых оборотах. Также не запускается двигатель или мотор троит. Всё это обусловлено тем, что воздух и топливо смешиваются в неправильных пропорциях. Часто это можно заметить по изменённому цвету выхлопа. Иногда сбой датчиков привод к переходу двигателя в режим аварийной работы. В итоге обороты не могут набираться, на приборной доске горит соответствующая лампа.
2. Загрязнение фильтров или форсунок. Ещё одна распространённая ситуация, которая происходит в основном по вине самого автовладельца. Подобная неисправность актуальна для инжекторных машин, которые заправляют низкокачественным топливом. Примеси и разный мусор в горючем забивает фильтр, а в дальнейшем могут загрязниться и сами форсунки. Если они забиваются, то нарушается форма факела распыления. Это приводит к локальному повышению температуры, детонации и прогоранию клапанов. Чтобы не допускать такой ситуации, фильтр подлежит обязательной периодической замене. Дополнительно стоит менять фильтрующую сетку на бензонасосе при пробеге свыше 70 тысяч километров, а также 1 раз в 3-4 года мыть топливный бак.
3. Льющие топливо форсунки. Такое происходит по причине того, что форсунки не закрываются после прекращения подачи импульсов со стороны электронного блока управления. В итоге часть топлива проникает внутрь камеры сгорания, в систему выпуска смазки двигателя, просачиваясь через поршневые кольца. Это приводит к печальным последствиям для всего двигателя. Ведь топливо смешивается с маслом, и смазочные характеристики существенно снижаются. Если топливо окажется в выхлопной системе, ломается катализатор, предназначенный для очистки выхлопа от вредных примесей.
4. Выход из строя бензонасоса. В нём может падать давление ниже установленных автопроизводителем норм. Причины поломки бывают разные, но в основном это загрязнения. От этого падает производительность самих форсунок.

Наиболее важной процедурой, которую часто автовладельцы инжекторных машин проводят своими руками, считают очистку форсунок. Чистят их путём снятия или непосредственно на силовой установке

Промывка на двигателе предусматривает использование специальных промывочных составов. Они заливаются в двигатель и прокачиваются по системе. При этом от рампы следует отключить топливную магистраль, а на место топливного насоса поставить компрессор. Именно с его помощью по всей системе прокачивается специальная промывка, предназначенная для инжекторов.

Другой вариант подразумевает снятие форсунок и использование ультразвуковой ванный на стенде. Но такое доступно только в специализированных автосервисах. Реализовать подобную промывку в гаражных условиях практически невозможно.

Суть ультразвуковой ванны заключается в том, что специальный аппарат волновыми колебаниями воздействует на скопившиеся отложения, и разрушает их.

Исполнительные механизмы инжекторных систем

1. Электрический бензонасос, установленный в баке. Он нагнетает в рампу бензин под давлением около 3,5 Мпа. Вот какое давление в топливной системе должно быть, при нем распыление смеси окажется наиболее качественным. При повышении оборотов коленвала увеличивается расход бензина, нужно его больше нагнетать в рампу, чтобы удерживать давление на уровне. В нижней части насосов устанавливается фильтр, который нужно менять хотя бы раз в 30000 км пробега.
2. Электромагнитные форсунки устанавливаются в рампе и предназначены для подачи топливовоздушной смеси в камеры сгорания. Чем дольше открыт клапан форсунки, тем больше смеси поступит в камеру сгорания — именно такой принцип дозирования лежит в основе.
3. Дроссельный механизм приводится в движение педалью из салона. Но в последние годы набирает популярность электронная педаль газа. Это означает, что вместо тросика используется потенциометр на педали и небольшой электродвигатель на дроссельной заслонке.
4. Регулятор холостого хода предназначен для контроля количества воздуха, поступающего в топливную рампу при полностью закрытой дроссельной заслонке. На карбюраторных моторах аналогичную функцию выполняет «подсос». Несмотря на то, что топливная система отличается, суть работы остаётся той же — подача смеси и её сгорание.
5. Модуль зажигания — короб, в котором находится 4 высоковольтные катушки. Хорошая конструкция, но крайне ненадёжная — высоковольтные провода имеют свойство портиться. Намного эффективнее окажется использование для каждой свечи отдельной катушки, выполненной в виде наконечника.

Инжектор, его применение в системе подачи топлива

Инжекторная система подачи топлива — комплекс электронных и механических устройств, обеспечивающих подачи нужного объема топливной смеси непосредственно в коллектор впуска или цилиндр (для систем непосредственного впрыска).

Оглавление

1. Что такое инжекторная система
2. Виды инжекторных систем и распределение впрыска
3. Составные части систем
4. Принцип работы инжекторной подачи топлива
5. Положительные и отрицательные стороны
6. Видео «Инжекторное управление системой впрыска топлива»

Такое исполнение предусмотрено на всех современных авто с бензиновыми двигателями и пользуется спросом из-за большей эффективности. Ниже рассмотрим, что это за система, как она работает и из каких элементов состоит. Отдельно разберем преимущества и недостатки, о которых должны знать автовладельцы.

Что такое инжекторная система

Инжектор— форсунка или распылитель топлива, которое подается в двигатель для дальнейшего воспламенения и обеспечения движения транспортного средства.

Важно

Инжекторная система —это комплекс узлов, отвечающих за весь процесс подготовки и подачи горючего путем впрыска горючего в цилиндр / коллектор. Машины, которые оборудованы такими устройствами, называются инжекторными.

Первые комплекты такой аппаратуры были разработаны в 1936-м в компании Robert Bosch. Сотрудникам компании удалось добиться непосредственного впрыска горючего в цилиндры. Именно такие двигатели использовались на истребителях и позволяли развивать мощность до 1100 лошадиных сил. Подобную систему использовали на БВМ с 1928 года, но в более упрощенной форме. В СССР технология дошла только к 1942 году и сначала применялась в авиационной сфере.
Сегодня все современные ДВС оснащены форсунками.

Это обусловлено более высокой точностью дозировки и экономичностью. Весь процесс контролируется электронным блоком управления (ЭБУ) или специальным контроллером. Они получают данные от разных узлов и регулируют непосредственную подачу горючего с помощью форсунок.

Виды инжекторных систем и распределение впрыска

Сегодня выделяется два типа инжекторных систем двигателя по типу впрыска. Кратко рассмотрим их особенности.

Моно, центральный, одноточечный

Отличие конструкции состоит в наличии только одной форсунки, распределяющей топливо одновременно во все цилиндры. Инжектор устанавливается на месте карбюратора (на коллекторе впуска). Система активно применялась в 80-х годах прошлого века и была механической без управления с помощью ЭБУ. 

Сегодня система не пользуется спросом из-за низкой экологичности и иных недостатков. В частности, в авто с Euro 3 и выше обязательно применение индивидуальной форсунки для цилиндра. Но одноточечная схема не лишена плюсов. Она отличается простотой исполнения и, соответственно, надежностью. Одной из причин явления является правильное расположение инжекторы в зоне холодного потока. Из минусов — высокое сопротивление воздуху и неточное распределение топлива.

Распределенный, многоточечный

Наиболее распространенный вариант, подразумевающий схему «один цилиндр — одна форсунка». Инжектор смонтирован в коллекторе впуска возле клапана. В определенный момент он подает определенный объем подготовленного горючего на впускные клапаны.

Условно такой тип впрыска делится на несколько видов:

• Одновременный. Команда от электронного блока управления направляется сразу на все инжекторы, после чего они открываются.
• Парный. Открытие форсунок происходит парами. При этом один инжектор работает перед впускным тактом, а второй — перед выпускным. С учетом того, что за подачу топливной смеси отвечают клапаны, такая особенность не сильно влияет на общий принцип работы. Система работает только в момент пуска ДВС и в случае аварии (к примеру, при поломке ДПРВ).
• Фазированный. Наиболее современный вариант, который применяется почти во всех двигателях. Управление каждой форсунки происходит индивидуально, что положительно сказывается на расходе, повышает эффективность работы и улучшает экологичность.

Распределенная система обеспечивает точность формирования нужного объема топлива по цилиндрам и имеет минимальное сопротивление воздуху. Из минусов выделяется сложность исполнения и более высокая цена.

В отдельную группу входит непосредственный впрыск, когда горючее подается сразу в цилиндры, а не в коллектор впуска. Аналогичная система работает у дизельных ДВС. В таких двигателях головка блока имеет сложную конструкцию, которая очень дорога в производстве.

Применение этой схемы дает ряд плюсов с позиции мощности, экологичности и экономичности. Минус в том, что двигатель с прямым впрыском работает громче и сильней вибрирует, поэтому производители вынуждены дорабатывать шумоизоляцию и усиливать некоторые элементы.

Составные части систем

Рассматриваемая система состоит из электроники и механики. В функции первой входит контроль характеристик двигателя и подача импульса ко второй части (механической) с последующим исполнением команды.
Конструктивно электронная часть состоит из ЭБУ и множества датчиков инжектора. Они контролируют:

• детонацию;
• температуру антифриза;
• позицию коленчатого вала;
• расход воздуха;
• лямбда-зонд;
• детонацию;
• давление воздуха в коллекторе впуска и т. д.

В зависимости от марки / модели авто могут устанавливаться и другие датчики. Вне зависимости от типа в их задачу входит определение характеристик мотора и их передача на электронный блок. 
К категории механических устройств относится:

• емкость для топлива;
• магистрали, по которым подается горючее;
• насос;
• фильтр;
• инжектор;
• топливная рампа;
• устройство-регулятор давления.

Все упомянутые элементы находятся во взаимодействии и выполняют одну задачу — подвод, формирование и подачу нужно топливной смеси для обеспечения нормальной работы двигателя.

Принцип работы инжекторной подачи топлива

Для лучшего понимания системы нужно знать, как работает инжекторный двигатель. Общий алгоритм такой:

• Упомянутые выше датчики получают сведения о работе системы. К ним приходят данные о скорости коленвала, содержании воздуха в горючем, позиции дросселя, температурных параметрах охлаждающей жидкости и т. д.
• Собранная информация передается в ЭБУ, который анализирует поступившие параметры и сравнивает их с данными в карте. 
• Блок управления с учетом проанализированных сведений дает команду к исполнительным (механическим) элементам системы.
• Одним из главных элементов ЭБУ являются карты, в которых внесены оптимальные характеристики работы силового узла. С учетом того, что сведения поступают на блок управления в непрерывном режиме, система мгновенно принимает решения, раздает команды и обеспечивает нормальное образование смеси. Отметим, что контроль подачи топлива — только одна из опций ЭБУ. Также в его функции входит зажигание и решение иных вопросов.

Что касается механической составляющей, здесь принцип работы еще проще. Он имеет следующий вид:

• Топливный насос качает бензин из бака и подает его под определенным давлением.
• Регулятор контролирует параметр давления и регулирует его по мере необходимости.
• Горючее подходит к рампе с инжекторами.
• Форсунки при получении команды от ЭБУ открываются.
• Топливо в нужном объеме впрыскивается к клапанам инжектора, а после поступает к камерам сгорания.

Положительные и отрицательные стороны

Большой опыт применения таких систем позволяет выделить слабые и сильные места.
Преимущества инжекторного двигателя:

• Повышение экономичности даже на первых системах. Так, снижения расхода удалось добиться уже на «Ниве» от Ваз, где расход снизился сразу на 40%. Сегодня потребление топлива в инжекторном двигателе вдвое меньше, чем в карбюраторном.
• Расширенные возможности управления ДВС.
• Улучшение динамических параметров и рост мощности (в среднем на 10-15%).
• Упрощенный и полностью автоматизированный пуск мотора.
• Поддержание оборотов ХХ.
• Возможность обойтись без ручного регулирования системы подачи топлива. Это обусловлено тем, что информацию передают соответствующие датчики (кислорода и позиции коленчатого вала).
• Проведение самостоятельной диагностики, что упрощает ТО автомобиля. По сути, системы с форсунками от Euro 3 и выше не требуют периодического обслуживания.
• Поддержание топливного состава, который максимально приближен к стехиометрическому показателю. Как результат, уменьшается выброс опасных веществ, повышается экологичность. К примеру, у первых поколений объем выброса окиси углерода находился на уровне 20-30 грамм /кВт*ч, а на Евро 5 — 1,5 грамма / кВт*ч.
• Снижение высоты капота, благодаря более удобному расположению рабочих механизмов сбоку мотора, а не над ним.
• Дополнительная защита машины от злоумышленников. Без получения команды от иммобилайзера ЭБУ запрещает подачу горючего к ДВС.
• Отсутствие зависимости от положения авто в пространстве. К примеру, в авто с карбюратором возникали трудности с подачей горючего уже при подъеме на 15-градусный уклон.
• Горючая смесь не накапливается в системе впуска, что исключает воспламенение в случае повреждения системы.
• Нет зависимости от давления в атмосфере, что позволяет эксплуатировать авто даже в горах и не переживать за возможные сбои.
• Автоматизация системы подачи топлива. Выполнение всей работы по подготовке горючего берет на себя ЭБУ. Для сравнения в двигателях на карбюраторах многие настройки автовладельцу приходилось делать самостоятельно.

Несмотря на ряд положительных качеств, нельзя не отметить и недостатки инжекторной системы питания. К основным стоит отнести:

• Повышенные расходы на производство (было актуально до 2005-го).
• Более строгие требования к составу горючего.
• Слабая ремонтопригодность узлов из-за полной автоматизации.
• Подача топлива под высоким давлением, что при аварии может привести к воспламенению. Для защиты применяется контроллер, который при аварии останавливает подачу горючего.
• Необходимость обслуживания на специальном СТО, где имеется диагностическое оборудование. Соответственно, возрастает и стоимость ремонта. На современном этапе это не так актуально, ведь на сервисах нет дефицита в необходимой аппаратуре и ПО.
• Зависимость от АКБ и уровня питания.
• Необходимость периодической очистки форсунок и впускных клапанов. 

Заключение

Инжекторная система обеспечивает своевременную подачу заранее подготовленного топлива в двигатель. Благодаря большому количеству датчиков и точному электронному управлению, владельцу автомобиля не нужно проводить дополнительных настроек. Весь процесс проводится автоматически, а в роли «дирижера» выступает ЭБУ.

Процесс эксплуатации упрощается и тем, что система сама проходит диагностику и выдает ошибки в случае любых сбоев в работе. Это позволяет вовремя принять шаги по устранению неисправности или обратиться на СТО. Сама система почти не имеет конкурентов, кроме непосредственного впрыска, но последний пока не получил широкого применения из-за высокой стоимости и повышенных требований к качеству горючего.

Инжекторное управление системой впрыска топлива

Дипломная работа система питания инжекторного двигателя

Рейтинг статьи

Загрузка…

Инжекторная система

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).

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:

1. 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.
2. 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:

1. Одновременный. В этом типе импульс от ЭБУ поступает сразу на все форсунки, и они открываются вместе. Сейчас такой впрыск не используется.
2. 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.
3. 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.

курсовая работа Инжекторные двигатели

Применение систем впрыска в автомобилях. Устройство и принцип работы инжекторных систем подачи топлива, их преимущества перед карбюраторными.

Техническое обслуживание и ремонт инжекторных двигателей. Диагностика неисправностей систем подачи топлива.

Нажав на кнопку «Скачать архив», вы скачаете нужный вам файл совершенно бесплатно.
Перед скачиванием данного файла вспомните о тех хороших рефератах, контрольных, курсовых, дипломных работах, статьях и других документах, которые лежат невостребованными в вашем компьютере. Это ваш труд, он должен участвовать в развитии общества и приносить пользу людям. Найдите эти работы и отправьте в базу знаний.
Мы и все студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будем вам очень благодарны.

Чтобы скачать архив с документом, в поле, расположенное ниже, впишите пятизначное число и нажмите кнопку «Скачать архив»

Подобные документы

Назначение, классификация, устройство и принцип работы инжекторных двигателей. Гидравлическая, электромагнитная и электрогидравлическая форсунки. Конструктивные элементы системы впрыска, предназначенные для дозированной подачи и распыления топлива.

реферат [1,2 M], добавлен 07.07.2014

Преимущества впрысковых систем подачи топлива. Устройство, электросхема, особенности работы системы впрыска топлива автомобиля ВАЗ-21213, ее диагностика и ремонт. Диагностические приборы и основные этапы диагностики систем автомобиля. Промывка инжектора.

реферат [2,3 M], добавлен 20.11.2012

Характеристика систем центрального и многоточечного впрыска топлива. Принцип работы плунжерного насоса, применение электромагнитных форсунок. Особенности топливного насоса с электрическим приводом. Причины неисправности систем впрыска топлива Bosch.

дипломная работа [4,3 M], добавлен 06.02.2012

Преимущества впрысковых систем подачи топлива. Устройство и работа инжекторной системы центрального впрыска топлива автомобиля ВАЗ-21213, операции технического обслуживания и диагностирования. Безопасность и охрана труда во время техобслуживания системы.

курсовая работа [535,9 K], добавлен 02.02.2013

Назначение, устройство и принцип действия управляемых электроникой систем многоточечного (распределенного) прерывистого впрыска топлива. Достоинства систем: увеличение экономичности, снижение токсичности отработавших газов, улучшение динамики автомобиля.

контрольная работа [1,2 M], добавлен 14.11.2010

Анализ существующих систем впрыскивания топлива двигателей с принудительным воспламенением и особенностей их конструкции. Разработка математической модели процесса тепловыделения в цикле сгорания топлива и оптимизации топливоподачи в инжекторных ДВС.

дипломная работа [1,2 M], добавлен 09.05.2013

Характеристики системы впрыска с распределительным устройством. Устройство основных элементов системы Common rail. Элементы подачи топлива под низким давлением. Подача топлива под высоким давлением. Фазы впрыска топлива. Топливопроводы высокого давления.

реферат [1,3 M], добавлен 09.01.2011

Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. Общее устройство топливной системы. Устройство и работа карбюраторного двигателя К-126Б. Подача топлива, очистка воздуха, подогрев горючей смеси. Техническое обслуживание узлов и приборов подачи топлива.

контрольная работа [36,9 K], добавлен 06.03.2009

Обслуживание и контроль системы питания. Измерение величины подачи топлива. Метод измерительных мензурок. Электронная система измерения величины подачи топлива. Возможность уменьшения и компенсации температуры. Проверка при помощи оптического датчика.

реферат [19,2 K], добавлен 31.05.2012

Назначение, устройство, принцип работы двигателя автомобиля ВАЗ 2111. Диагностика неисправностей и методы их устроения. Повышенный расход топлива, недостаточное давление в рампе системы питания. Техническое обслуживание двигателя, охрана труда.

курсовая работа [1,3 M], добавлен 10.05.2011

Устройство системы питания автомобиля

Устройство системы питания инжекторного двигателя

Система подачи топлива инжекторного двигателя получила распространение в современных автомобилях и имеет ряд преимуществ перед топливной системой карбюраторного двигателя. В этой статье мы рассмотрим устройство инжектора и узнаем, как работает система подачи топлива инжекторного двигателя и электронная система питания.

Устройство инжектора

Основная задача системы питания инжекторного двигателя заключается в обеспечении подачи оптимального количества бензина в двигатель при разных режимах работы. Подача бензина в двигатель осуществляется с помощью форсунок, которые установлены во впускном трубопроводе.

Устройство системы питания инжектора:

1. Электробензонасос – устанавливается в модуле, который располагается в топливном баке. Модуль также включает в себя такие дополнительные элементы, как топливный фильтр, датчик уровня бензина и завихритель.

Электробензонасос предназначен для нагнетания бензина из топливного бака в подающий топливопровод. Управление электробензонасосом осуществляется с помощью контроллера через реле.

2. Топливный фильтр – предназначен для очистки топлива от грязи и примесей, которые могут привести к неравномерной работе двигателя, неустойчивой работе инжектора, загрязнению форсунок. В инжекторных системах к качеству топлива предъявляются высокие требования.

3. Топливопроводы – служат для подачи топлива от бензонасоса к рампе и обратно от рампы в топливный бак. Соответственно существует прямой и обратный топливопроводы.

4. Рампа форсунок с топливными форсунками – конструкция рампы обеспечивает равномерное распределение топлива по форсункам. На топливной рампе располагаются форсунки, регулятор давления топлива и штуцер контроля давления в топливной системе инжектора.

5. Регулятор давления топлива – предназначен для поддержания оптимального перепада давления, который способствует тому, что количество впрыскивания топлива зависит только от длительности впрыска. Излишки топлива регулятор подает обратно в бак.

Как работает система питания инжекторного двигателя?

Для стабильной работы двигателя необходимо обеспечить сбалансированное поступление топливовоздушной смеси в камеру сгорания. Приготовление топливовоздушной смеси происходит в впускном трубопроводе, благодаря смешиванию бензина с воздухом. Контроллер с помощью управляющего импульса открывает клапан форсунки и путем изменения длительности импульса регулирует состав топливовоздушной смеси.
Регулятор давления топлива поддерживает перепад давления топлива постоянным, соответственно количество топлива, что подается пропорционально времени, при котором форсунки находятся в открытом состоянии. Контроллер поддерживает оптимальное соотношение топливовоздушной смеси путем изменения длительности импульсов. Если длительность импульса увеличивается – смесь обогащается, если уменьшается – смесь обедняется.

Технологический процесс поэлементного диагностирования автомобиля ВАЗ-2112

Устройство системы питания инжекторного двигателя ВАЗ-2112. Характеристика замены фильтра тонкой очистки топлива. Смена дроссельной заслонки машины. Установка топливного модуля бензонасоса. Особенность снятия топливной рампы в боре с форсунками.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Подобные документы

Техническое обслуживание, назначение и устройство кузова ВАЗ-2112, диагностика неисправностей и способы их устранения. Технологический процесс, инструмент, оборудование и приспособления, используемые при замене переднего ветрового стекла автомобиля.

контрольная работа [377,8 K], добавлен 25.06.2015

Устройство и назначение системы питания двигателя КамАЗ–740. Основные механизмы, узлы и неисправности системы питания двигателя, ее техническое обслуживание и текущий ремонт. Система выпуска отработанных газов. Фильтры грубой и тонкой очистки топлива.

реферат [963,8 K], добавлен 31.05.2015

Системы тепловоза (масляная, тепловая). Назначение топливного фильтра для очистки дизельного топлива от посторонних твердых частиц, его устройство и принцип действия. Очистка фильтра от грязи, его промывка керосином и продувание сжатым сухим воздухом.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.12.2015

Назначение и устройство кузова. Техническое обслуживание ВАЗ-2112. Визуальное определение коррозии кузова автомобиля. Неисправности и способы их устранения. Инструмент, оборудование и приспособления используемое при замене переднего ветрового стекла.

курсовая работа [972,4 K], добавлен 24.06.2015

Сравнение систем питания дизельных двигателей. Смешанные системы питания. Малотоксичные и нетоксичные двигатели. Зависимость топливной экономичности от конструкций систем. Наличие примесей в дизельном топливе. Нормы расхода топлива для автомобиля ЗИЛ-133.

дипломная работа [1,2 M], добавлен 16.06.2015

Устройство системы питания дизельного двигателя. Фильтр тонкой очистки топлива и питание дизеля КамАЗ-740 воздухом. Основные возможные неисправности в системе, способы их устранения. Перечень работ при техническом обслуживании, технологическая карта.

контрольная работа [243,3 K], добавлен 09.12.2012

Модель системы управления электронной дроссельной заслонкой автомобиля, область работоспособности. Оптимизация по критерию «среднеквадратической ошибки», «минимум времени регулирования». Построение множества Парето. Трехмерное моделирование в AutoCAD.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 21.01.2013

Описание конструктивных особенностей блока цилиндров двигателя ВАЗ-2112, виды его износа и основные дефекты. Технологические операции по восстановлению пробоин и раковин в блоке цилиндров клеевыми композициями. Восстановление резьбы в отверстиях блока.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.07.2014

Проект приспособления для проверки производительности бензонасоса автомобиля ЗИЛ-130. Технологический процесс ремонта и сборки узла. Нормирование работ, расчет трудоемкости, численности рабочих, оборудования. Безопасность и экономическая оценка проекта.

курсовая работа [569,6 K], добавлен 31.05.2012

Общее устройство и работа двигателя внутреннего сгорания. Система управления двигателем автомобиля ВАЗ. Преимущества и недостатки двухтактного инжекторного двигателя по сравнению с карбюраторным. Функционирование типовой системы инжекторного впрыска.

курсовая работа [908,7 K], добавлен 31.10.2011

0 0 голоса

Рейтинг статьи

Оценка статьи:

Загрузка…

0

Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x

Adblock
detector

КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОННЫЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА

Главная, Библиотека по ремонту автомобилей, автозапчасти, аксессуары, инструменты, руководства и книги, БЛОГ автомобилей, ссылки, индекс

Share

Авторские права предпочтительный способ подачи воздуха и топлива в двигатели. Основное отличие состоит в том, что карбюратор использует разрежение на впуске и перепад давления в трубке Вентури (узкая часть горловины карбюратора) для перекачивания топлива из топливного бака карбюратора в двигатель, тогда как впрыск топлива использует давление для распыления топлива непосредственно в двигатель.

В карбюраторе воздух и топливо смешиваются вместе, поскольку воздух прогоняется двигателем через карбюратор. Затем воздушно-топливная смесь проходит через впускной коллектор к цилиндрам. Одним из недостатков этого подхода является то, что впускной коллектор влажный (содержит капли жидкого топлива), поэтому топливо может скапливаться в области коллектора при первом запуске холодного двигателя. Изгибы и повороты впускных каналов также могут привести к разделению воздушной и топливной смеси, как если бы они поступали в цилиндры, что приводит к неравномерному распределению топливной смеси между цилиндрами. Центральные цилиндры обычно работают немного богаче, чем концевые цилиндры, что затрудняет настройку карбюратора для максимальной экономии топлива, производительности и выбросов.

ИНЖЕКЦИЯ В КОРПУС ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ

При системе впрыска в корпус дроссельной заслонки (TBI) одна или две форсунки, установленные в корпусе дроссельной заслонки, впрыскивают топливо во впускной коллектор. Давление топлива создается электрическим топливным насосом (обычно установленным в топливном баке или рядом с ним), а давление контролируется регулятором, установленным на корпусе дроссельной заслонки. Топливо впрыскивается в двигатель, когда компьютер двигателя включает форсунку (форсунки), что происходит в виде быстрой серии коротких вспышек, а не непрерывного потока. При работающем двигателе издает жужжащий звук форсунок.

Из-за этой настройки те же проблемы с распределением топлива, которые влияют на карбюраторы, также влияют на системы TBI. Однако системы TBI имеют лучшие характеристики холодного пуска, чем карбюратор, поскольку они обеспечивают лучшее распыление и не имеют проблемного дроссельного механизма. Система TBI также упрощает регулирование топливной смеси электронной системой управления двигателем, чем карбюратор с электронной обратной связью. Системы впрыска дроссельной заслонки использовались недолго в течение 1980-х годов, когда производители автомобилей в США перешли с карбюраторов на впрыск топлива, чтобы соответствовать нормам выбросов. К концу 19В 80-х годах большинство систем TBI были заменены системами впрыска топлива с многопортовым впрыском (MPI).

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА

В системах многоточечного впрыска для каждого цилиндра предусмотрена отдельная топливная форсунка. Преимущество этого подхода заключается в том, что топливо распыляется непосредственно во впускное отверстие головки блока цилиндров. Поскольку через впускной коллектор проходит только воздух, впускной коллектор остается сухим, и нет проблем с скоплением топлива при холодном двигателе или разделением топлива, вызывающим неравномерность топливной смеси в центральном и концевом цилиндрах. Это позволяет топливной смеси быть намного более равномерной во всех цилиндрах для лучшей экономии топлива, выбросов и производительности.

Некоторые ранние системы распределенного впрыска топлива были чисто механическими и восходят к 1950-м годам (например, Corvette 1957 года с Rochester Fuel Injection и системы Bosch D-Jetronic и K-Jetronic с их механическими распределителями топлива и форсунками). Более поздние системы впрыска топлива, такие как системы Bosch L-Jetronic конца 1970-х годов, заменили механические форсунки электронными форсунками. Сегодня все серийные системы EFI полностью электронные с компьютерным управлением и электронными форсунками.

Большинство систем EFI, которые предлагались в конце 1980-х и начале 1990-х годов, запускают все форсунки одновременно, обычно один раз за каждый оборот коленчатого вала. Более сложные системы последовательного впрыска топлива (SFI), появившиеся позже, запускают каждую форсунку отдельно, как правило, одновременно с открытием впускного клапана. Это позволяет гораздо более точно контролировать подачу топлива для лучшей экономии топлива, производительности и выбросов.

БЕНЗИН ПРЯМОЙ ВПРЫСК ТОПЛИВА

В 2000-х годах некоторые производители автомобилей начали предлагать новый тип системы впрыска топлива под названием бензиновый непосредственный впрыск (GDI). При такой настройке для каждого цилиндра по-прежнему используется отдельная форсунка, но форсунки перемещены на двигатель, чтобы распылять топливо непосредственно в камеру сгорания, а не во впускное отверстие. Это похоже на дизельный двигатель, который впрыскивает топливо прямо в цилиндр. Преимуществом такого подхода является значительное улучшение (на 15-25 процентов!) экономии топлива и мощности. Однако для этого требуются специальные топливные форсунки высокого давления и гораздо более высокое рабочее давление. Некоторые современные примеры прямого впрыска топлива включают двигатели VW TDI, двигатели с прямым впрыском Mazda, двигатели General Motors EcoTech и двигатели Ford EcoBoost.

ИМПУЛЬСЫ ТОПЛИВНЫХ ИНЖЕКТОРОВ

Относительное обогащение или обеднение топливной смеси в двигателе с впрыском топлива определяется изменением продолжительности импульсов форсунок (называемой шириной импульса). Чем больше ширина импульса, тем больше объем подаваемого топлива и тем богаче смесь.

Время и продолжительность работы форсунки контролируются компьютером двигателя. Компьютер использует входные данные от различных датчиков двигателя для регулирования расхода топлива и изменения соотношения воздух/топливо в ответ на изменение условий эксплуатации. Основным датчиком контроля топливной смеси является кислородный датчик. Датчик O2 генерирует сигнал ОБОГАТАЯ или ОБЕДНЕННАЯ, который компьютер двигателя использует для корректировки топливной смеси. Для получения дополнительной информации об управлении подачей топлива с обратной связью и регулировке топливной коррекции см. Что такое топливная коррекция?

Компьютер откалиброван с помощью программы подачи топлива, которую лучше всего описать как трехмерную карту. Программа указывает компьютеру, как долго должны поступать импульсы форсунки при изменении частоты вращения двигателя и нагрузки. Во время запуска, прогрева, ускорения и увеличения нагрузки на двигатель карта обычно требует более богатой топливной смеси. Когда двигатель работает с небольшой нагрузкой, карта позволяет использовать более бедную топливную смесь для повышения экономии топлива. А когда автомобиль замедляется и двигатель не загружен, карта может позволить компьютеру на мгновение полностью отключить форсунки.

Программа, управляющая системой EFI, содержится в микросхеме PROM (Program Read Only Memory) внутри компьютера двигателя. Замена микросхемы PROM может изменить калибровку системы EFI. Иногда это необходимо для обновления заводского программирования или устранения проблем с управляемостью или выбросами. Чип PROM на некоторых автомобилях также можно заменить чипами послепродажного обслуживания, чтобы улучшить работу двигателя.

На многих автомобилях 1996 года выпуска и новее программирование осуществляется на микросхеме EEPROM (электронно стираемой программной постоянной памяти) в компьютере. Это позволяет обновлять или изменять программу путем перепрошивки компьютера. Новое программирование загружается в компьютер через диагностический разъем OBD II с помощью сканирующего устройства или инструмента для перепрограммирования J2534.

ВВОДЫ ДАТЧИКА ВПРЫСКА ТОПЛИВА

Для электронного впрыска топлива требуются входные данные от различных датчиков двигателя, чтобы компьютер мог определить частоту вращения двигателя, нагрузку и условия работы. Это позволяет компьютеру корректировать состав топливной смеси для оптимальной работы двигателя.

Существует два основных типа систем EFI: системы скорости-плотности и системы массового расхода воздуха. Системы плотности скорости, такие как те, которые используются во многих двигателях Chrysler и некоторых двигателях GM, фактически не измеряют поток воздуха в двигатель, а оценивают поток воздуха на основе входных данных от датчика положения дроссельной заслонки (TPS), датчика абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP) и обороты двигателя. Преимущество такого подхода заключается в том, что двигателю не требуется дорогостоящий датчик расхода воздуха, а на топливно-воздушную смесь меньше влияют небольшие утечки воздуха во впускном коллекторе, вакуумной системе или корпусе дроссельной заслонки.

Датчик массового расхода воздуха Ford также включает в себя датчик температуры впускного воздуха (IAT).

В системах массового расхода воздуха используется датчик расхода воздуха определенного типа для непосредственного измерения расхода воздуха, поступающего в двигатель. Это может быть датчик воздушного потока с механическим клапаном, датчик воздушного потока с горячей проволокой или вихревой датчик воздушного потока. Компьютер также использует входные данные от всех своих других датчиков, но в первую очередь полагается на датчик воздушного потока для управления топливными форсунками.

Система EFI обычно работает без сигнала от датчика MAP, но она будет работать плохо, поскольку компьютеру приходится полагаться на входные данные других датчиков для оценки воздушного потока. Распространенная проблема с датчиками массового расхода воздуха. это скопление грязи или лака на нагретом проводе внутри датчика. Очистка провода MAF внутри датчика с помощью очистителя электроники часто восстанавливает нормальную работу и устраняет бедную смесь, вызванную грязным датчиком воздушного потока.

В обоих типах систем (скорость-плотность и массовый расход воздуха) данные датчика кислорода с подогревом (HO2) также являются ключевыми для поддержания оптимального соотношения воздух/топливо. Кислородный датчик (или датчик воздуха/топлива на многих новых автомобилях) установлен в выпускном коллекторе и отслеживает уровень несгоревшего кислорода в выхлопных газах в качестве индикатора относительного обогащения или бедности топливной смеси. На двигателях V6 и V8 будет отдельный кислородный датчик для каждого ряда цилиндров, а на некоторых рядных шестицилиндровых двигателях (например, BMW) могут быть отдельные кислородные датчики для первых трех цилиндров и последних трех цилиндров. Сигнал обратной связи от датчика кислорода или датчика воздуха/топлива используется компьютером двигателя для постоянной точной настройки топливной смеси для оптимальной экономии топлива и выбросов.

Когда кислородный датчик сообщает компьютеру, что двигатель работает на бедной смеси (более высокий уровень несгоревшего кислорода в выхлопных газах), компьютер компенсирует это, обогащая топливную смесь (увеличивая ширину импульса форсунок). Если двигатель работает на обогащенной смеси (в выхлопных газах меньше кислорода), компьютер укорачивает ширину импульса форсунок, чтобы обеднить топливную смесь.

Информация о положении дроссельной заслонки поступает от датчика положения дроссельной заслонки (TPS). Он расположен сбоку корпуса дроссельной заслонки и использует переменный резистор, сопротивление которого изменяется при открытии и закрытии дроссельной заслонки.

Нагрузка двигателя измеряется датчиком абсолютного давления в коллекторе (MAP). Он может быть установлен на впускном коллекторе или присоединен к впускному коллектору с помощью вакуумного шланга.

Необходимо также контролировать температуру воздуха, поступающего в двигатель, чтобы компенсировать возникающие изменения плотности воздуха (более холодный воздух плотнее горячего). Это контролируется датчиком температуры воздуха на впуске (IAT) или датчиком температуры воздуха в коллекторе (MAT), который может быть встроен в датчик расхода воздуха или установлен отдельно на впускном коллекторе.

Температура охлаждающей жидкости контролируется датчиком температуры охлаждающей жидкости (CTS). Это сообщает компьютеру, когда двигатель холодный и когда он имеет нормальную рабочую температуру. Компьютер должен знать температуру, потому что холодный двигатель требует более богатой топливной смеси при первом запуске. Когда охлаждающая жидкость достигает определенной температуры, двигатель переходит в режим замкнутого цикла, что означает, что он начинает использовать входные данные от кислородных датчиков для точной настройки топливной смеси. При работе в режиме Open Loop (на холодную или при отсутствии сигнала от датчика охлаждающей жидкости) состав топливной смеси фиксирован и не меняется.

Ошибочные входные данные от любого из датчиков двигателя могут привести к проблемам с управляемостью, выбросами или производительностью. Многие проблемы с датчиками приводят к установке диагностического кода неисправности (DTC) и включению индикатора Check Engine. Считывание кодов с помощью сканера поможет вам диагностировать проблему.

Корпус дроссельной заслонки EFI.

СИСТЕМА ВПРЫСКА ТОПЛИВА РЕГУЛИРОВАНИЕ ХОЛОСТОЙ СКОРОСТИ

Скорость холостого хода двигателей с впрыском топлива контролируется компьютером через контур холостого хода на корпусе дроссельной заслонки. Небольшой электродвигатель или соленоид используется для открытия и закрытия перепускного отверстия. Чем больше отверстие, тем больше объем воздуха, который может обойти дроссельные заслонки, и тем выше скорость холостого хода.

На новых автомобилях с электронным управлением дроссельной заслонкой компьютер также контролирует открытие дроссельной заслонки, когда водитель нажимает на педаль газа. Датчики положения педали газа сигнализируют компьютеру, насколько сильно открывать дроссельную заслонку.

Проблемы с холостым ходом в системах EFI могут быть вызваны отложениями лака и грязи в цепи управления холостым ходом корпуса дроссельной заслонки. Чистка дроссельной заслонки с помощью очиститель корпуса дроссельной заслонки часто может решить проблемы с холостым ходом (следуйте указаниям на продукте). Проблемы с холостым ходом также могут быть вызваны утечками воздуха между датчик расхода воздуха и дроссельная заслонка, корпус дроссельной заслонки и впускной коллектор, а также впускной коллектор и головка(и) цилиндров, или в системах PCV или EGR, или в вакуумных шлангах.

В большинстве систем EFI напряжение подается непосредственно на форсунки, и PCM подает питание на форсунки, заземляя цепь.

ТОПЛИВНЫЕ ФОРСУНКИ

Топливная форсунка представляет собой не что иное, как подпружиненный электромагнитный игольчатый клапан. При подаче питания от компьютера соленоид открывает клапан. Это позволяет топливу распыляться из форсунки в двигатель. Когда компьютер размыкает цепь питания форсунки, клапан внутри форсунки защелкивается, и подача топлива прекращается.

Общее количество подаваемого топлива регулируется очень быстрым циклическим включением и выключением напряжения форсунки. Чем больше ширина импульса, тем больше объем подаваемого топлива и тем богаче топливная смесь. Уменьшение длительности импульса сигнала форсунки уменьшает объем подаваемого топлива и обедняет смесь.

Грязные топливные форсунки — распространенная проблема. Скопление отложений топливного лака внутри наконечника распылительной форсунки может ограничивать подачу топлива и мешать созданию хорошей формы распыла. Это может привести к обеднению топлива и пропускам зажигания. Очистка форсунок с помощью очистителя топливных форсунок или снятие форсунок и их очистка на машине для очистки топливных форсунок обычно может восстановить нормальную работу. Использование бензина Top Tier, содержащего достаточное количество очистителя инжектора, также может предотвратить образование лаковых отложений.

Регулятор давления топлива обычно устанавливается на топливной рампе, питающей форсунки.

КОНТРОЛЬ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА

Другим важным фактором, который помогает определить, сколько топлива подается через форсунку, когда она пульсирует, является давление топлива за ней. Чем выше давление за форсункой, тем больший объем топлива вылетит из форсунки при ее открытии.

Давление топлива создается электрическим топливным насосом высокого давления, который обычно устанавливается внутри топливного бака или рядом с ним. Давление на выходе насоса может варьироваться от 8 до 80 фунтов. в зависимости от приложения. Насос обычно имеет нагнетательный клапан для сброса избыточного давления и обратный клапан для поддержания давления в системе при выключенном зажигании.

В многоканальной системе EFI перепад давления между топливом за форсунками и вакуумом или давлением во впускном коллекторе является постоянно изменяющейся величиной. При небольшой нагрузке или на холостом ходу во впускном коллекторе существует относительно высокий вакуум. Это означает, что для распыления данного объема топлива через форсунку требуется меньшее давление топлива. При большой нагрузке вакуум в двигателе падает почти до нуля. В этих условиях требуется большее давление для подачи того же количества топлива через форсунку. А в двигателях с турбонаддувом разрежение во впускном коллекторе может составлять от 8 до 14 фунтов. положительного давления, когда турбонаддув вступает в игру. Требуется еще большее давление топлива, чтобы протолкнуть такое же количество топлива через форсунку.

В многопортовой системе EFI должны быть предусмотрены средства регулирования давления топлива в зависимости от разрежения в двигателе, чтобы поддерживать одинаковый относительный перепад давления между топливной системой и впускным коллектором. Это делает регулятор давления топлива. Регулятор установлен на топливной рампе, питающей форсунки. В безвозвратных системах EFI регулятор является частью узла топливного насоса внутри топливного бака.

Регулятор давления топлива имеет простую вакуумную диафрагму с пружинным управлением и вакуумное соединение с впускным коллектором. Регулятор снижает давление топлива при малой нагрузке и увеличивает его при большой нагрузке или в условиях наддува. Избыточное давление топлива отводится через перепускной порт обратно в топливный бак для поддержания желаемого перепада давления. Большинство систем откалиброваны для поддержания перепада давления где-то между 40 и 55 фунтами на квадратный дюйм.

В старых системах TBI регулятору проще работать, поскольку форсунки установлены над дроссельными пластинами. Поскольку разрежение/наддув двигателя не влияет на подачу топлива из форсунки в системе TBI, регулятор должен только поддерживать равномерное давление. В устройствах General Motors TBI регулятор давления откалиброван для поддержания примерно 10 фунтов на квадратный дюйм в топливной системе, но в большинстве других случаев давление близко к 40 фунтам на квадратный дюйм.

Низкое давление топлива приведет к ухудшению работы двигателя, возможным пропускам зажигания и может помешать запуску двигателя. Низкое давление топлива может быть вызвано слабым топливным насосом (изношенным насосом или низким напряжением на насосе, из-за чего он работал медленно), засорами в топливопроводе, забитым топливным фильтром или негерметичным регулятором давления топлива. Давление топлива ДОЛЖНО быть в пределах спецификаций для правильной работы двигателя. Давление топлива можно проверить с помощью манометра, подключенного к сервисному клапану на топливной рампе, или с помощью тройника в топливопроводе.

Щелкните здесь, чтобы загрузить или распечатать эту статью.

Диагностика впрыска топлива Диагностика безвозвратного EFI

Что такое топливная коррекция?

Что такое бензиновый непосредственный впрыск (GDI)?

Отложения на впускных клапанах бензиновых двигателей с непосредственным впрыском

Топливные форсунки (очистка)

Топливные форсунки (диагностика)

Диагностика топливного насоса

Диагностика топливного насоса Советы от Carter

Топливный насос (как заменить баковый насос)

Топливный насос (электрический)

6 Фильтры

Система впрыска топлива Toyota

Системы впуска холодного воздуха

---

Как работает система впрыска Common Rail?

ИСТОРИЯ

Опубликовано 24 июня 2014 г. by Доктор Йоханнес Кех , Изображения mtu

Система впрыска Common Rail позволяет оптимизировать процесс сгорания таким образом, чтобы из меньшего количества топлива вырабатывалось меньше загрязняющих веществ.

Благодаря системе впрыска Common Rail процесс сгорания можно оптимизировать для достижения низкого уровня выбросов вредных веществ в сочетании с меньшим расходом топлива. Топливо впрыскивается в камеру сгорания из общей топливной рампы под высоким давлением. Электронная система управления гарантирует, что начало впрыска, количество и время не зависят от частоты вращения двигателя. В 1996, с двигателем Series 4000, MTU был первым производителем больших дизельных двигателей, который ввел систему впрыска топлива Common Rail в качестве стандартной функции.

Пионер системы впрыска топлива Common Rail                                              Нормы выбросов для дизельных двигателей, применяемых в судах, поездах, большегрузных внедорожниках и генераторных установках, во всем мире становятся все более строгими, что требует значительных модификаций силовых установок. В то же время клиенты постоянно требуют более экономичных двигателей. Системы доочистки отработавших газов, такие как каталитические нейтрализаторы SCR (избирательное каталитическое восстановление, сокращенно SCR) или сажевые фильтры, являются одним из способов снижения выбросов, но также требуют больше места и потенциально увеличивают потребность в техническом обслуживании двигателя. По этим причинам mtu в первую очередь проводит политику сокращения выбросов за счет внутренних усовершенствований двигателя. Сгорание топлива в двигателе улучшается, так что, если это вообще возможно, выбросы не образуются. При необходимости MTU вводит второй этап контроля выбросов, при котором оставшиеся вредные выбросы удаляются системами доочистки выхлопных газов.

Рис. 1: Система Common Rail для серии 4000 Производительность и гибкость системы CR создают предпосылки для чистого и эффективного сгорания.

В рамках внутренней модернизации двигателя одним из основных средств контроля за чистым сгоранием топлива, помимо рециркуляции отработавших газов, является система впрыска топлива. Он предназначен для впрыска топлива под высоким давлением в нужный момент, а также для точного дозирования количества впрыскиваемого топлива, чтобы создать условия, необходимые для сгорания внутри цилиндра с низким уровнем выбросов. Точное управление подачей топлива под высоким давлением также позволяет значительно снизить расход топлива. По этой причине компания MTU на самом раннем этапе осуществила переход от традиционных механических систем впрыска к гибкой системе Common Rail с электронным управлением — в то время главным образом с целью производства более экономичных двигателей. В 1996, MTU оснастила серию 4000, первый большой дизельный двигатель, системой Common Rail в стандартной комплектации. Общий топливный трубопровод — так называемая рейка, давшая название системе, — снабжает топливом все топливные форсунки двигателя. Когда топливо должно быть впрыснуто в цилиндр, система открывает сопло соответствующей форсунки, и топливо поступает из рампы в камеру сгорания, распыляется при этом под высоким давлением и смешивается с воздухом. Компоненты системы Common Rail требуют чрезвычайно точного и гибкого управления. Для этой цели mtu использует свой ECU (блок управления двигателем, см. рис. 1) — запатентованную систему управления двигателем, разработанную собственными силами. В связи со все более строгими стандартами выбросов для двигателей всех классов мощности и всех типов применения, MTU в будущем будет оснащать все новые двигатели системой впрыска топлива Common Rail.

Снижение выбросов благодаря сочетанию с другими ключевыми технологиями

При оптимизации сгорания за счет внутренних конструктивных особенностей двигателя возникает трехсторонняя взаимосвязь между образованием оксидов азота, образованием частиц сажи и расходом топлива: чем интенсивнее сгорание и тем преобразование энергии, тем ниже выбросы и потребление твердых частиц и выше выбросы оксидов азота. И наоборот, замедленное сгорание приводит к меньшему образованию оксидов азота,
, но и к более высокому расходу топлива и уровню выбросов твердых частиц. Задача разработчиков двигателя — найти компромисс между этими крайностями для каждой точки на карте производительности двигателя. При этом они должны согласовывать влияние системы впрыска топлива с другими внутренними мерами двигателя, такими как рециркуляция отработавших газов, которая в первую очередь снижает выбросы оксидов азота, и внешние системы доочистки отработавших газов. Являясь пионером в этой области, компания MTU опирается на многолетний опыт работы с системами впрыска топлива, производимыми компанией Rolls-Royce Power Systems под брендом L’Orange и другими поставщиками. За это время компания MTU приобрела всесторонний опыт в области интеграции системы впрыска топлива Common Rail в двигатель. Это позволило компании полностью использовать потенциал системы впрыска топлива в сочетании с другими ключевыми технологиями для улучшения процесса сгорания. Двумя ключевыми параметрами впрыска топлива, которые влияют на расход топлива и выбросы, являются скорость впрыска и давление впрыска.

Рис. 2: Поток топлива и последовательность впрыска для многофазного впрыска mtu делит последовательность впрыска топлива на три отдельные фазы. Фаза основного впрыска обеспечивает подачу топлива, фаза предварительного впрыска снижает нагрузку на ведущую шестерню коленчатого вала, а фаза поствпрыска снижает выбросы твердых частиц. Это позволяет снизить как расход топлива, так и выбросы.

Скорость впрыска: предварительный, основной и дополнительный впрыск

Скорость впрыска определяет, когда и сколько топлива впрыскивается в цилиндр. В целях снижения выбросов и расхода топлива на современном этапе эволюции системы впрыска для двигателей MTU последовательность впрыска топлива разделена на три отдельные фазы (см. рис. 2). Время начала впрыска, продолжительность и амплитуда задаются пользователем в соответствии с картой характеристик двигателя. Фаза основного впрыска подает топливо для выработки выходной мощности двигателя. Фаза предварительного впрыска инициирует опережающее сгорание, чтобы обеспечить контролируемое сгорание топлива в фазе основного впрыска. Это снижает выбросы оксидов азота, поскольку резкое сгорание предотвращает высокие пиковые температуры. Фаза дополнительного впрыска вскоре после фазы основного впрыска снижает выбросы твердых частиц. Он улучшает смешивание топлива и воздуха на поздней стадии сгорания, повышая температуру в камере сгорания, что способствует окислению сажи. В зависимости от режима работы двигателя фаза основного впрыска может быть дополнена фазами предварительного и/или дополнительного впрыска.

Сравнение размеров форсунок для двигателей с разным объемом цилиндров, включая форсунки для современных двигателей mtu серий 1600, 2000, 4000 и 8000. (светло-серый: двигатели не MTU)

Давление впрыска: пиковое давление до 2200 бар

Давление впрыска оказывает значительное влияние на уровень выбросов твердых частиц. Чем выше давление впрыска, тем лучше топливо распыляется во время впрыска и смешивается с кислородом в цилиндре. Это приводит к практически полному сгоранию
топлива с высокой конверсией энергии, при котором образуется минимальное количество твердых частиц. По этой причине mtu постоянно повышает максимальное давление впрыска в своих системах Common Rail с 1400 бар для двигателей серии 4000 в 1996 году до нынешних 2200 бар для двигателей серий 1600, 2000 и 4000 (см. рис. 3). В случае двигателя серии 8000 оно составляет 1800 бар. Для будущих поколений двигателей mtu даже планирует давление впрыска до 2500 бар. За тот же период компания mtu еще больше повысила долговечность системы и простоту ее обслуживания. Концепция фильтра, разработанная для удовлетворения требований, еще больше улучшила способность системы впрыска справляться с загрязнением топлива твердыми частицами. В будущем интервалы обслуживания форсунок будут увеличены с помощью электронной диагностики.

Рис. 3: Изменение давления впрыска с 1996 г. для двигателей серии 4000 С 1996 г. компания mtu неуклонно повышает давление впрыска для дальнейшего снижения расхода топлива и выбросов твердых частиц. С 2000 года компания mtu использует усовершенствованные версии системы Common Rail на автомобилях серии 4000, среди прочего, в которых каждая топливная форсунка имеет собственный топливный резервуар. Преимущество заключается в том, что даже при больших объемах впрыска топливная рампа остается свободной от колебаний давления, а последовательности впрыска отдельных цилиндров не мешают друг другу.

Система Solo: форсунки с собственным топливным баком

Благодаря своим характеристикам система впрыска Common Rail за последние несколько лет зарекомендовала себя как стандартное оборудование для дизельных двигателей автомобилей. Описанная версия системы также хорошо подходит для использования в промышленных двигателях малой мощности. Однако в случае двигателей с большим рабочим объемом цилиндров обычная система Common Rail в настоящее время демонстрирует свои ограничения, поскольку они требуют впрыска относительно большого количества топлива в цилиндр для каждого такта зажигания. Это вызывает пульсации давления в топливном резервуаре системы Common Rail, которые могут мешать последующим последовательностям впрыска. С 2000 года компания mtu использует усовершенствованную версию системы Common Rail для двигателей серий 4000 и 8000, а с 2004 года также и для двигателей серии 2000, в которой топливные форсунки имеют встроенный топливный бак (см. рис. 4). Это позволяет топливопроводам между форсунками и общей топливной рампой иметь относительно небольшое поперечное сечение. Во время последовательности впрыска происходит лишь незначительное падение давления в собственном топливном резервуаре форсунки. Это предотвращает колебания давления в системе Common Rail и, следовательно, кратковременную недостаточность или избыточную подачу топлива к форсункам.

Рис. 4: Форсунка со встроенным топливным баком Использование форсунок со встроенным топливным баком предотвращает колебания давления в системе Common Rail и, следовательно, кратковременную недостаточную или избыточную подачу топлива к форсункам.

Индивидуальные решения для гибкого использования топлива

С повышением уровня технических характеристик систем впрыска также возрастают требования к чистоте и качеству топлива. При этом топливо должно соответствовать заранее заданным значениям вязкости и смазывающей способности, как компоненты высокого давления 9. Насосы и форсунки 0003 смазываются топливом. Он также должен быть свободен от каких-либо загрязнений, которые могут привести к абразивному повреждению при высоких давлениях. Поэтому для обеспечения правильной работы двигателя можно использовать только дизельное топливо, одобренное для данного применения и отвечающее применимым стандартам. По запросу клиента MTU проводит анализы для утверждения других видов топлива в зависимости от конкретного применения в тесном сотрудничестве с брендом Rolls-Royce Power Systems L’Orange или альтернативными поставщиками. При некоторых применениях, например, отсутствие смазки
со стороны топлива можно компенсировать специальными покрытиями на системе впрыска. Кроме того, MTU помогает клиентам при проектировании бака и топливной системы на месте. Это представляет большой интерес, например, для горнодобывающей техники, которая подвергается сильному воздействию пыли.

Резюме

mtu постоянно совершенствует свои двигатели, чтобы гарантировать, что они будут соответствовать жестким будущим стандартам выбросов, при этом потребляя как можно меньше топлива. С этой целью MTU оптимизирует сгорание топлива в цилиндре с помощью своей системы впрыска топлива Common Rail с электронным управлением в сочетании с другими технологиями, такими как рециркуляция отработавших газов. Благодаря чистому и эффективному сгоранию расходы на системы нейтрализации отработавших газов могут быть сведены к минимуму, а в некоторых случаях полностью устранены. Компания MTU успешно использует системы Common Rail с 19-го века.96 и постоянно совершенствовал эту технологию в сотрудничестве с брендом Rolls-Royce Power Systems L’Orange и другими поставщиками. Благодаря своему обширному опыту в области систем впрыска Common Rail, MTU может оптимально использовать потенциал технологии, чтобы сделать двигатели чрезвычайно экономичными и чистыми.

Бензин с непосредственным впрыском

От подачи топлива до обработки выхлопных газов

Подача топлива
Изделия подачи топлива (модуль подачи топлива со встроенным электротопливным насосом, датчиком уровня бака и топливным фильтром) обеспечивают подачу в насос высокого давления необходимого количества топлива из бака в конкретную давление до 6 бар.

Впрыск топлива
Двигатели с непосредственным впрыском бензина производят топливно-воздушную смесь непосредственно в камере сгорания. Только свежий воздух поступает во впускное отверстие через открытый впускной клапан. Топливо впрыскивается непосредственно в камеру сгорания форсунками высокого давления. Охлаждение камеры сгорания улучшается за счет непосредственного распыления топлива в случае прямого впрыска бензина. Это обеспечивает более высокую степень сжатия двигателя и, в свою очередь, повышение эффективности, что способствует снижению расхода топлива и увеличению крутящего момента. В случае непосредственного впрыска бензина контур высокого давления питается от насоса высокого давления, который поддерживает давление топлива в топливной рампе на требуемом высоком уровне до 350 бар. Форсунки высокого давления установлены на топливной рампе, дозируют и распыляют топливо под высоким давлением очень быстро, чтобы обеспечить оптимальную подготовку смеси непосредственно в камере сгорания.

Управление подачей воздуха
Управление подачей воздуха обеспечивает подачу правильной воздушной массы к двигателю в каждой рабочей точке.

Зажигание
Бензиновым двигателям требуется искра зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси в цилиндре двигателя. Свеча зажигания генерирует искру. Требуемое высокое напряжение вырабатывается катушкой зажигания. Для этого он преобразует электрическую энергию аккумулятора в напряжение зажигания и подает это напряжение на свечу зажигания в точке зажигания.

Электронный блок управления
Электронный блок управления централизованно определяет приоритеты и управляет различными функциями, которые должна выполнять современная система управления двигателем. Принимая крутящий момент за ключевую переменную, электронный блок управления эффективно регулирует необходимую топливно-воздушную смесь, угол опережения зажигания и обработку отработавших газов.

Очистка отработавших газов
Очистка отработавших газов помогает производителям соблюдать международные стандарты по выбросам, т. е. с помощью каталитической обработки выхлопных газов. Использование лямбда-зондов обеспечивает еще более эффективный контроль выбросов. Целью этого механизма является всегда достижение стехиометрического соотношения воздух-топливо (λ=1). При гомогенных процессах сгорания (λ=1) оптимальную обработку выхлопных газов можно обеспечить за счет регулирования стехиометрического соотношения воздух-топливо и использования трехкомпонентного каталитического нейтрализатора. В случае послойного сгорания (обедненной смеси), λ>1, избыток воздуха в камере сгорания приводит к образованию нежелательных оксидов азота в выхлопных газах в процессе сгорания. Оксиды азота направляются на дополнительный каталитический нейтрализатор аккумуляторного типа для удаления.

Сокращение

Уменьшение размеров влечет за собой уменьшение рабочего объема двигателя, что, в свою очередь, снижает расход топлива и связанные с ним выбросы CO ₂ . Экономия топлива является результатом того, что двигатель чаще работает в верхних областях карты с более высокой эффективностью. Комбинация турбонагнетателей, работающих на отработавших газах, и прямого впрыска бензина облегчает использование концепций уменьшения габаритов.

Эти концепции используют более высокий удельный крутящий момент, возникающий в результате турбонаддува, для уменьшения рабочего объема двигателя при сохранении выходной мощности. Это решение снижает расход топлива и, в свою очередь, CO ₂ выбросов без ущерба для выходной мощности. При постоянном объеме цилиндра топливовоздушная смесь обладает большей энергией. Относительно меньшего объема двигателя достаточно для высвобождения того же количества энергии, что и у более крупного сопоставимого двигателя, без уменьшения размеров.

Работа регулируемого клапана (CVO)

Будущее законодательство, направленное на снижение содержания твердых частиц в выхлопных газах, ставит новые задачи перед двигателями внутреннего сгорания. В своей уникальной инновационной системе CVO (управление работой клапана) для бензиновых двигателей с непосредственным впрыском компания Bosch применила мехатронный подход, который может внести ценный вклад в юридические ограничения выбросов, такие как EU6d.

Блок управления двигателем Bosch и форсунки высокого давления Bosch являются основными компонентами CVO. В отличие от обычного управляемого впрыска с разомкнутым контуром, в этой установке блок управления и форсунки высокого давления образуют замкнутый контур. Блок управления улавливает сигнал срабатывания форсунок высокого давления на протяжении всего процесса впрыска и определяет момент открытия и закрытия игл клапанов.

Таким образом, блок управления может рассчитать фактический объем впрыска каждой форсунки и при необходимости внести коррективы. CVO также позволяет впрыскивать небольшое количество топлива с минимальными допусками. Точность непосредственного впрыска бензина в этой области значительно улучшилась и сохраняется на протяжении всего срока службы клапана, гарантируя стабильный процесс сгорания. CVO оказывает особенно положительное влияние на выбросы твердых частиц на холодном двигателе во время фазы прогрева каталитического нейтрализатора, а затем по мере прогрева двигателя. Следовательно, CVO предлагает инновационный и экономичный подход к оптимизации двигателя.

Две системы впрыска топлива в одной: порт и непосредственный впрыск бензина

С системой прямого впрыска бензина Bosch сочетает прямой впрыск бензина с системой впрыска бензина через порт. Причина этого необычного партнерства заключается в следующем: объединение двух обычно отдельных подходов к впрыску топлива создает одну инновационную систему, в которой сильные стороны отдельных систем идеально дополняют друг друга. В данном конкретном случае это приводит к преимуществам с точки зрения расхода топлива и выбросов – как при частичной, так и при полной нагрузке. Каждый из двух партнеров позволяет другому взять на себя инициативу, когда приходит время показать свои сильные стороны. Каждая система впрыска обеспечивает свои преимущества с точки зрения эффективности использования топлива и количества выбрасываемых частиц (PN) в различных условиях эксплуатации.

Бензиновый впрыск топлива во впускной коллектор отличается меньшими потерями на трение при частичной нагрузке, а непосредственный впрыск превосходит работу при полной нагрузке благодаря повышенному пределу детонации. В сочетании эти системы обеспечивают дополнительное сокращение выбросов твердых частиц — лучшее разделение труда.

Но бензиновый впрыск топлива через порт добавляет еще больше преимуществ выгодному партнерству. Благодаря хорошей гомогенизации смеси система производит меньше частиц, имеет более низкий уровень шума и потребляет меньше топлива в ситуациях с низкой нагрузкой двигателя благодаря более низким потерям на трение по сравнению с непосредственным впрыском.

Другие преимущества портового и прямого впрыска бензина:

• При портовом впрыске очищающий эффект портов и клапанов впускного коллектора способствует более высокой степени рециркуляции отработавших газов
• Улучшенные шумовые характеристики на низких скоростях возможность дома

Кроме того, порт и непосредственный впрыск бензина рассчитаны на будущее: объединение обеих систем и оптимизация стратегии работы двигателя могут внести ценный вклад в дополнительную экономию с точки зрения расхода топлива и новых законодательных ограничений на выбросы, таких как EU6d.

Компания Bosch имеет многолетний опыт реализации крупномасштабных производственных проектов, включающих порт и непосредственный впрыск бензина, и предлагает широкий ассортимент компонентов, средств разработки и моделирования систем.

Что такое топливная система?

Содержание

• 1 Что такое топливная система?
• 2 Работа топливной системы
• 3 Типы топливных систем
  • 3.1 1) Одноточечный или дроссельный впрыск
  • 3.2 2) Система многоточечного впрыска
  • 3.3 3) Система последовательного впрыска топлива (SPFI)
  • 3.4 4) Система прямого впрыска
• 4 Компоненты топливной системы
  • • 4.0.1 1) Топливный бак
    • 0
    • 4.0.3 3) Топливная форсунка
    • 4.0.4 4) Карбюратор
    • 4.0.5 5) Топливный фильтр
    • 4.0.6 6) Топливопроводы
    • 4.0.7 7) Указатель уровня топлива
    12
    18 4.0.7 ) Блок отправки показаний указателя уровня топлива
    • 4. 0.9 9) Контроль паров выбросов
    • 4.0.10 10) Регулятор давления топлива
  • 5 Симптомы системы плохого топлива
  • 6 Преимущества и недостатки системы инъекции топлива
    • 6.1.
    • 7 Часто задаваемые вопросы Раздел
      • 7.1 Что такое система впрыска топлива?
      • 7.2 Какова функция топливной системы?
      • 7.3 Какие существуют типы систем впрыска топлива?
      • 7.4 Что такое двухтопливная система?
      • 7.5 Каковы части и функции топливной системы?

    Топливная система или система впрыска топлива представляет собой механическую систему, которая подает в двигатель необходимое количество топлива. Топливная система включает карбюратор, топливные фильтры, топливный насос, топливопроводы и топливный бак . Топливная система должна работать правильно для правильной эксплуатации автомобиля. Таким образом, вы должны очистить систему должным образом. В предыдущей статье мы обсуждали, как использовать очиститель топливной системы. В этой статье в основном объясняется работа топливной системы, ее типы, детали и функции.

    Что такое топливная система?

    Топливная система — это часть автомобиля, которая забирает топливо из топливного бака и подает его к двигателю . Эта система отвечает за подачу топлива в соответствии с требованиями двигателя. Каждая часть топливной системы должна работать должным образом для достижения желаемой производительности двигателя.

    Основной функцией топливной системы является забор топлива из резервуара для хранения и подача его в камеру сгорания двигателя, где оно смешивается с воздухом, испаряется, сгорает и вырабатывает механическую энергию.

    Топливная система состоит из форсунки, насоса, фильтра, топливного бака и карбюратора. Правильная работа всех этих частей очень важна для достижения желаемой производительности автомобиля.

    Резервуар для хранения топлива используется для хранения топлива, которое может быть газом, дизельным топливом или бензином. Когда двигателю требуется топливо, топливный насос забирает топливо из топливного бака, проходит по топливопроводам и подает его в карбюратор.

    Карбюратор забирает воздух из окружающей среды и производит топливовоздушную смесь. По мере образования воздушно-топливной смеси топливо подается в камеру сгорания, где и происходит процесс сгорания.

    Работа топливной системы

    Система впрыска топлива — это часть автомобиля, отвечающая за правильную подачу топлива в двигатель. Топливная система работает следующим образом:

    • В первую очередь топливный насос забирает топливо из топливного бака и пропускает это топливо через топливный фильтр.
    • Этот фильтр удаляет мусор из топлива. Предотвращает засорение топливной форсунки, топливопроводов и карбюратора.
    • По мере фильтрации топливо направляется в топливную форсунку по топливопроводам. Пластиковый материал или прочный металл используется для строительства топливопроводов. Эти линии находятся под полом автомобиля и находятся в уязвимых местах. Они устанавливаются в местах, которые не могут быть повреждены выхлопными газами двигателя, погодными условиями, дорожными условиями или другими компонентами.
    • Работа топливной форсунки зависит от конструкции двигателя. В случае дизельного двигателя топливная форсунка впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания. Однако в случае двигателя SI форсунка сначала впрыскивает топливо в карбюратор, который сначала делает воздушно-топливную смесь, а затем направляет эту смесь в камеру сгорания.
    • Регулятор давления используется для контроля давления топлива в топливной форсунке.
    • Когда топливо поступает в карбюратор, карбюратор забирает воздух из окружающей среды, смешивает воздух с топливом и образует воздушно-топливную смесь. Поскольку топливовоздушная смесь составляется в соответствии с требованиями двигателя, она подается в камеру сгорания.
    • Камера сгорания сжимает топливно-воздушную смесь, воспламеняет смесь и генерирует механическую энергию.

    Посмотрите приведенное ниже видео для лучшего понимания:

    Читать также: Различные типы двигателей

    Типы топливных систем

    . Фотовая система имеет следующие основные типы:

    4

    . Фотовая система имеет следующие основные типы:

    444

    4 -Точка

  •  Многоточечная система
  • Система SPFI
  • Система прямого впрыска
  1) Одноточечный или дроссельный впрыск

  Система одноточечного впрыска является одним из самых известных типов системы впрыска топлива. Она также известна как система впрыска в корпус дроссельной заслонки.

  В этой системе карбюратор заменяет до двух топливных форсунок в корпусе дроссельной заслонки. Для стартера корпус дроссельной заслонки работает как отправная точка для системы вентиляции двигателя автомобиля, так же как отправная точка для впускного коллектора.

  До появления системы многоточечного впрыска системы впрыска через корпус дроссельной заслонки были хорошей альтернативой простым карбюраторам. Они не такие точные, как системы многоточечного впрыска, но обеспечивают превосходную эффективность по сравнению с карбюраторами.

  Кроме того, система одноточечного впрыска топлива требует минимального обслуживания и ремонта. Он имеет более легкую конструкцию, чем система многоточечного впрыска. Имеет низкие затраты на техническое обслуживание и ремонт.

  Основным недостатком этой системы является то, что она менее эффективна и менее точна, чем многоточечный блок.

  Преимущества и недостатки системы одноточечного впрыска

  Преимущества	Недостатки
  Требует минимального технического обслуживания и обслуживания.	менее эффективна, чем система многоточечного впрыска.
  Эта система обеспечивает более высокую эффективность, чем карбюраторная система.	Менее точный, чем многоточечный блок.
  Простой дизайн.
  Низкие затраты на обслуживание и ремонт.

  2) Система многоточечного впрыска

  Система многоточечного впрыска топлива является наиболее часто используемой системой впрыска. Он обеспечивает отдельную форсунку для каждого цилиндра. Этот тип системы впрыска топлива устанавливается снаружи каждого воздухозаборника. Поэтому она также известна как система впрыска через порт.

  Приближение паров топлива к воздухозаборнику обеспечивает полное всасывание паров топлива в цилиндр и повышает эффективность процесса сгорания.

  Система многоточечного впрыска топлива

  Одним из основных преимуществ системы многоточечного впрыска является то, что она регулирует подачу топлива более эффективно, чем система одноточечного впрыска топлива или карбюратор. Кроме того, эта система снижает вероятность укорочения топлива во впускном коллекторе. Эта система является более точной, чем система одноточечного впрыска.

  Преимущества и недостатки системы одноточечного впрыска

  Преимущества	Недостатки
  Более точная и эффективная система одноточечного впрыска.	требуется больше обслуживания.
  Снижает вероятность угара топлива во впускном коллекторе.	Затраты на техническое обслуживание и ремонт выше, чем у системы одноточечного впрыска топлива
  Он регулирует подачу топлива более эффективно, чем одноточечный впрыск топлива или карбюратор.	Имеет сложную конструкцию.

  3) Система последовательного впрыска топлива (SPFI)

  Система SPFI также называется системой синхронизированного впрыска топлива или системой последовательного впрыска топлива.

  Основное различие между системой последовательного впрыска и системой многоточечного впрыска заключается в том, что в случае многоточечного впрыска топлива все форсунки впрыскивают топливо одновременно. Это означает, что когда двигатель работает на холостом ходу, топливо обычно остается в отверстии более 148 миллисекунд. Может показаться, что это не так уж и много, но на самом деле этого времени достаточно, чтобы снизить эффективность.

  В то время как в случае системы SPFI все форсунки не впрыскивают топливо одновременно, и каждая форсунка впрыскивает топливо в соответствии с требованиями соответствующего цилиндра. Эти форсунки впрыскивают топливо непосредственно перед открытием впускного клапана. Это означает, что топливо не должно оставаться надолго. Таким образом, эта система повышает эффективность и снижает уровень выбросов.

  Одним из основных преимуществ системы последовательного впрыска является то, что она более точна, чем система многоточечного впрыска. Это также увеличивает КПД двигателя.

  Читайте также: Типы и работа двигателей внутреннего сгорания

  4) Система прямого впрыска

  Это один из самых простых и инновационных типов систем впрыска. Эта система впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания после открытия клапанов.

  Системы непосредственного впрыска топлива чаще всего используются в дизельных двигателях, но недавно стали популярны и в бензиновых двигателях.

  Например, 1,0-литровый турбированный бензиновый двигатель Hyundai Venue использует систему прямого впрыска, продаваемую как « GDI». ” В этой конфигурации подготовка топлива и синхронизация впрыска лучше, чем в любой другой системе впрыска.

  Читать также: работа по системе прямого впрыска

  Компоненты топливной системы

  Топливная система имеет следующие основные детали:

  1. Топливный бак
  2. Топливный насос
  3. 30130302
  4. Карбюратор
  5. Топливный фильтр
  6. Топливные линии
  7. где хранится топливо (например, газ, дизельное топливо или бензин). Если топливный бак засорен или протекает, топливо не может правильно поступать в камеру сгорания двигателя. Правильная эксплуатация этого бака играет большую роль в правильной работе автомобиля. Топливный насос используется для подачи топлива из топливного бака в карбюратор или камеру сгорания.
     2) Топливный насос

     Топливный насос забирает топливо из топливного бака и подает его к топливной форсунке по топливопроводам. В случае бензинового двигателя топливная форсунка впрыскивает топливо в карбюратор. Напротив, в дизельном двигателе топливная форсунка впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания.

     Топливный насос бывает двух основных типов:

     1. Механический топливный насос: Для привода этого насоса используется двигатель. Цепь или ремень используются для соединения двигателя с топливным насосом.
     2. Электрический топливный насос: Для управления этим насосом используется электрическая система впрыска топлива. Он более надежен, чем механический насос. У него очень низкие проблемы с надежностью.

     Читайте также: Работа и типы топливных насосов

     3) Топливная форсунка

     Топливная форсунка используется для впрыска топлива в камеру сгорания каждого корпуса дроссельной заслонки или каждого цилиндра. Собственно, топливная форсунка представляет собой форсунку с клапаном, создающим распыл топлива и капельки воздуха.

     Топливная форсунка приводится в действие топливным насосом. Забирает топливо топливным насосом. Процесс впрыска топливной форсунки зависит от типа двигателя.

     В дизельном двигателе топливная форсунка впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания. Напротив, в бензиновом двигателе топливная форсунка сначала впрыскивает топливо в карбюратор, где топливо смешивается с воздухом, а затем карбюратор передает воздушно-топливную смесь в двигатель внутреннего сгорания.

     4) Карбюратор

     Карбюратор чаще всего используется в бензиновых двигателях. Основной функцией этой части топливной системы является приготовление воздушно-топливной смеси.

     Когда топливная форсунка впрыскивает топливо в карбюратор, она всасывает воздух из окружающей среды, смешивает его с впрыскиваемым топливом и образует топливно-воздушную смесь. После надлежащего перемешивания карбюратор подает топливно-воздушную смесь в камеру сгорания двигателя для процесса сгорания.

     Читайте также: Работа и типы карбюраторов

     5) Топливный фильтр

     Топливный фильтр играет большую роль в правильной работе системы подачи топлива. Из-за жестких допусков топливных форсунок их очень легко повредить мусором, а в автомобилях с впрыском топлива также используются электрические топливные насосы.

     Топливный фильтр устанавливается между топливным насосом и топливным баком. Поскольку топливный бак всасывает топливо из топливного бака, топливо сначала проходит через фильтры. Фильтры удаляют твердые частицы топлива, а затем подают отфильтрованное топливо к топливному насосу.

     6) Топливопроводы

     Топливопроводы соединяют все различные части топливной системы. Эти магистрали подают топливо из топливного бака к топливной форсунке. Гибкие шланги и стальные трубопроводы транспортируют топливо от бака к двигателю.

     Не используйте медь или алюминий при ремонте или замене стальных топливопроводов. Вы должны заменить стальные линии стальными. Точно так же при замене гибкого резинового шланга необходимо использовать правильный шланг. При замене аккуратно отсоедините все шланги от выхлопной системы.

     7) Указатель уровня топлива

     Указатель уровня топлива находится на приборной панели вашего автомобиля. Он соединен с топливным баком. Он показывает водителю фактическое количество топлива в баке.

     В традиционных автомобилях указатель уровня топлива не мог показывать точное количество топлива в топливном баке. Если вы впервые водите классический автомобиль, найдите время, чтобы понять точность системы. Эта часть топливной системы избавляет от необходимости бежать на заправку, когда в баке заканчивается бензин!

     8) Передающий блок указателя уровня топлива

     В случае с топливной системой это, вероятно, самая большая проблема. Передающий блок имеет в лучшем случае несовершенный дизайн. Эта единица наиболее точна между 1/4 и 3/4 газа в баке. Даже если достигнут предел бака (полный или пустой), отображение становится менее точным.

     9) Регуляторы выбросов паров

     Эти регуляторы используются в сочетании с линиями возврата топлива. Эта часть общей системы используется для предотвращения выброса паров бензина в окружающий воздух. Когда это происходит, могут произойти следующие плохие вещи: 9

  8. вредно для окружающей среды что система должным образом поддерживает надлежащее количество давления. Блок регулятора давления топлива чаще всего используется в автомобилях с впрыском топлива, потому что топливные форсунки создают большее давление, чем карбюраторы.
     Признаки неисправности топливной системы

     Неисправность топливной системы влияет на работу двигателя. A bad fuel system has the following major signs:

     • Difficult Engine Starting
     • Engine stalling issues
     • Irregular power loss
     • Engine idling issues
     • Extreme Engine Smoke
     • Unpleasant fuel odors
     • A reduction in fuel economy
     Преимущества и недостатки системы впрыска топлива
     Преимущества системы впрыска топлива
     1. Повышает мощность двигателя и автомобиля.
     2. Предотвращает повреждение двигателя.
     3. Система впрыска топлива увеличивает срок службы двигателя.
     4. Повышает эффективность двигателя.
     5. Обеспечивает лучшую топливную экономичность.
     Недостатки системы впрыска топлива
     • Система впрыска топлива состоит из множества частей, включая топливный бак, топливный насос, топливопроводы и топливную форсунку. Таким образом, эта система увеличивает вес автомобиля.
     • Детали этой системы имеют высокую стоимость.
     • Высокие затраты на ремонт и техническое обслуживание.
     FAQ Раздел

     Что такое система впрыска топлива?

     Система впрыска топлива — это деталь автомобиля, которая подает топливо из топливного бака в камеру сгорания двигателя.

     Какова функция топливной системы?

     Основной функцией топливной системы является  хранение топлива в топливном баке и подача топлива в камеру сгорания двигателя, где оно смешивается с воздухом, сжимается, испаряется , и сжигает для получения желаемой механической энергии.

     Какие существуют типы систем впрыска топлива?

     Система впрыска топлива бывает следующих основных типов:

     • Дроссельный впрыск
     • Система последовательного впрыска топлива
     • Система многоточечного впрыска
     • Система прямого впрыска

     Что такое двухтопливная система?

     Двухтопливная система представляет собой систему домашнего комфорта, которая сочетает в себе электрический тепловой насос и печь, чередуя два источника топлива для максимального комфорта и эффективности.

     Каковы части и функции топливной системы?

     Топливная система состоит из следующих основных частей и функций:

     1. Топливный бак: Используется для хранения топлива.
     2. Топливный насос: Используется для подачи топлива из бака в топливную форсунку.
     3. Фильтры: Фильтры используются для удаления твердых примесей из топлива.
     4. Топливная форсунка: Топливная форсунка используется для впрыска топлива в камеру сгорания.
     5. Регулятор давления: Используется для регулирования и поддержания давления внутри системы.
     6. Указатель уровня топлива: Показывает количество топлива в топливном баке.
     7. Топливопроводы: Эти трубопроводы используются для подачи топлива к различным частям топливной системы.
     Читайте также
     1. Различные типы двигателей
     2. Типы двигателей внутреннего сгорания
     3. Типы двигателей ЕС
     4. Работа и типы гибридных транспортных средств
     5. Типы и работа бензинового двигателя
     6. Типы и работа дизельного двигателя
     7. Типы и работа карбюратора

     Различные типы систем впрыска топлива и как они работают?

     Поделиться через фейсбук

     Поделитесь в WhatsApp

     Поделиться на LinkedIn

     Поделиться в твиттере

     Двигатель внутреннего сгорания в наших автомобилях не работал бы без топлива. Подачей этого необходимого топлива в камеры сгорания являются системы впрыска топлива. Многие характеристики вашего автомобиля во многом зависят от типа системы впрыска топлива в его двигателе, пробега, ходовых качеств, срока службы двигателя и т. д. Система впрыска топлива представляет собой мехатронную схему, представляющую собой комбинацию механических и электронных схем для подачи топлива в двигатель. идеальный объем в двигатель.

     Поскольку система впрыска топлива является жизненно важным компонентом, инженеры по всему миру усовершенствовали ее до наиболее эффективной и действенной версии. В наши дни, несмотря на наличие различных типов систем впрыска топлива, широкая классификация сводит их к четырем основным типам: одноточечный впрыск топлива, многоточечный впрыск топлива, последовательный впрыск топлива и непосредственный впрыск топлива. Давайте пройдемся по этим категориям одну за другой и разберемся в их функциональности.

     Одноточечный впрыск топлива или впрыск через корпус дроссельной заслонки

     Система одноточечного впрыска имеет общую топливную форсунку для всех цилиндров в камере сгорания двигателя. Это самая старая и самая простая форма системы впрыска топлива. Вместо карбюратора одноточечный впрыск использует одну или две топливные форсунки в корпусе дроссельной заслонки, поэтому он также называется впрыском в корпус дроссельной заслонки (TBI).

     Топливо впрыскивается во все цилиндры одновременно, однако, в отличие от струи карбюратора, оно поступает от форсунки и может контролироваться электронным блоком управления (ЭБУ). Хотя у него есть преимущество перед карбюратором, у него есть небольшой недостаток, заключающийся в том, что, поскольку он использует один инжектор, он нарушает работу двигателя на высоких оборотах и ​​ухудшает качество езды, поскольку требуемая подача топлива не выполняется. Кроме того, небольшая часть топлива конденсируется за пределами впускного коллектора цилиндров, что приводит к перерасходу топлива.

     Многоточечный впрыск топлива или распределенный впрыск

     В технологии многоточечного впрыска топлива (MPFI) каждый цилиндр в камере сгорания двигателя снабжен форсункой перед впускными клапанами (снаружи впускного отверстия), вот почему это также называется «инъекция порта».

     Каждая форсунка впрыскивает топливо одновременно, и каждый цилиндр получает более точное количество топлива с меньшей вероятностью конденсации топлива вне впускного коллектора. Хотя MPFI имеет преимущество в меньшем расходе топлива по сравнению с TBI, поскольку топливо распыляется одновременно во всех цилиндрах, оно не синхронизируется должным образом с вращением всех поршней. Это приводит к холостому ходу топлива в двигателе и порту в течение 150 миллисекунд. Тем не менее, с точки зрения производительности, MPFI работают намного лучше, чем TBI.

     Последовательный впрыск топлива

     Система последовательного впрыска топлива устраняет единственный недостаток MPFI и является наиболее широко используемой системой впрыска топлива на сегодняшний день. В системе последовательного впрыска топлива топливные форсунки функционируют относительно цилиндров, к которым они подключены. Каждая форсунка впрыскивает топливо только тогда, когда открывается впускной клапан цилиндра. Он остается бездействующим для остальных шагов. ЭБУ контролирует движение цилиндров и запускает форсунки только при необходимости. Последовательный впрыск топлива является наиболее эффективным из всех систем впрыска топлива, доступных в настоящее время в автомобильной промышленности.

     Непосредственный впрыск

     При непосредственном впрыске топлива система сосредоточена на размещении форсунки внутри цилиндра для непосредственного впрыска топлива, минуя впускной клапан или коллектор. Хотя этот тип системы впрыска топлива обычно используется в дизельных двигателях, он также занимает значительное место в бензиновых двигателях, где он известен как GDI (прямой впрыск бензина).

     В ранее упомянутых системах топливо распыляется на впуске, и всегда существует возможность некоторой конденсации топлива. Однако в системе прямого впрыска все топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, что обеспечивает максимальную экономию топлива, и это является ее самым большим преимуществом. В дизельных двигателях непосредственный впрыск топлива используется с 19 века.20-х годов, тогда как в бензиновых двигателях он использовался примерно со Второй мировой войны. Автопроизводители также обнаружили, что двигатели GDI относительно более мощные и более удобные для повышения эффективности использования СПГ.

     Часто задаваемые вопросы о типах систем впрыска топлива

     Каковы основные типы систем впрыска топлива?

     Основными типами систем впрыска топлива являются одноточечный впрыск топлива, многоточечный впрыск топлива, последовательный впрыск топлива и непосредственный впрыск.

     Какая система впрыска топлива лучше?

     Хотя все системы впрыска топлива имеют свои достоинства и недостатки, система последовательного впрыска топлива является наиболее практичной и доступной.

     Какой тип системы впрыска топлива является наиболее распространенным?

     Система последовательного впрыска топлива является наиболее распространенным типом системы впрыска топлива, используемой в Индии.

     Поделись с друзьями

     Поделиться на facebook

     Поделиться на Twitter

     Поделиться на linkedin

     Важные ссылки

     Статьи по теме

     Последние новости

     Spinny — самый надежный способ покупки и продажи подержанных автомобилей. Выбирайте из более чем 5000 полностью проверенных моделей подержанных автомобилей. Выберите онлайн и закажите тест-драйв у себя дома или в ближайшем к вам центре Spinny Car Hub. Получите 5-дневную гарантию возврата денег без вопросов и бесплатную годовую комплексную гарантию на обслуживание с гарантированной стоимостью при перепродаже для каждого Spinny Assured 9.0974 ® автомобиль.

     УСЛУГИ

     727-727-7275

     Spinny — самый надежный способ покупки и продажи подержанных автомобилей. Выбирайте из более чем 2000 полностью проверенных моделей подержанных автомобилей. Выберите онлайн и закажите тест-драйв у себя дома или в ближайшем к вам центре Spinny Car Hub. Получите 5-дневную гарантию возврата денег без вопросов и бесплатную годовую комплексную гарантию на обслуживание с гарантированной стоимостью перепродажи для каждого автомобиля Spinny Assured®.

     САМЫЕ ПРОСМОТРИМЫЕ СТАТЬИ

     ОСНОВНЫЕ КАТЕГОРИИ

     УСЛУГИ

     Copyright ©️ 2022 Valuedrive Technologies Private Limited. Все права защищены.

     Принцип работы, плюсы и минусы, обслуживание, надежность

     Обновлено: 01 августа 2022 г.

     Обычный электронный впрыск топлива используется в серийных автомобилях с конца 1950-х годов. До недавнего времени почти все бензиновые автомобили имели многоточечный (многоточечный) впрыск топлива, или MPI.

     Непосредственный впрыск топлива (GDI)

     В целом MPI зарекомендовал себя как очень надежная технология.

     В соответствии с более строгими правилами экономии топлива и более строгими законами о выбросах производители автомобилей внедряют технологии экономии топлива. Одной из них является непосредственный впрыск бензина (DI или GDI).

     Технология прямого впрыска улучшает экономию топлива на 10-20 процентов, но надежна ли она? Дороже ли обслуживание автомобиля с непосредственным впрыском? Каковы плюсы и минусы? Во-первых, давайте посмотрим, как это работает по сравнению с обычным многоточечным впрыском топлива:

     Принцип работы многоточечного и прямого впрыска

     В бензиновом двигателе с обычным многоточечным впрыском топлива электрический топливный насос, расположенный внутри топливного бака, подает бензин в топливную рампу двигателя.

     Обычный впрыск топлива (MPI)

     Давление топлива относительно низкое: 35-60 фунтов на квадратный дюйм. Топливная рампа распределяет топливо по форсункам.

     Каждый цилиндр имеет одну топливную форсунку (зеленая на изображении). По команде компьютера двигателя топливная форсунка впрыскивает топливо во впускное отверстие, где оно смешивается с воздухом. Оттуда воздушно-топливная смесь поступает в цилиндр через открытый впускной клапан во время такта впуска.

     В системе прямого впрыска имеется два топливных насоса: топливный насос низкого давления, расположенный внутри бака, и топливный насос высокого давления, установленный на двигателе. Топливный насос низкого давления сначала подает топливо к топливному насосу высокого давления.

     Топливный насос высокого давления представляет собой механический насос с приводом от одного из распределительных валов двигателя. Он подает топливо под очень высоким давлением (более 2000 фунтов на квадратный дюйм) в топливную рампу. Топливная рампа распределяет топливо к топливным форсункам высокого давления; по одному на каждый цилиндр.

     Топливная форсунка высокого давления испаряет топливо непосредственно в камеру сгорания во время такта сжатия, когда поршень находится близко к верхней части, см. схему вверху.

     Требуют ли двигатели с непосредственным впрыском дополнительного обслуживания?

     Если вы проверите график технического обслуживания автомобиля с непосредственным впрыском, вы вряд ли найдете какие-либо дополнительные услуги для непосредственного впрыска. Однако есть несколько отличий. Во-первых, с учетом конструкции двигатель с непосредственным впрыском более чувствителен к качеству бензина.

     Топливный насос высокого давления приводится в действие распределительным валом, и эта точка трения смазывается моторным маслом.

     Топливный насос высокого давления Ford EcoBoost

     Это означает, что низкий уровень масла или отсутствие замены масла могут вызвать проблемы, но это верно для любого двигателя.

     Единственная проблема, связанная с непосредственным впрыском, — это нагар на задней стороне впускных клапанов и на форсунках. Почему это происходит?

     В любом двигателе пары масла из системы вентиляции картера проходят через впускные клапаны. Однако при обычном впрыске топлива MPI форсунки распыляют непосредственно на впускные клапаны, «смывая» их.

     В двигателе с непосредственным впрыском топливо распыляется «под» клапанами, см. изображения выше. Это означает, что со временем пары масла из системы вентиляции, проходя через впускные клапаны, образуют нагар на обратной стороне клапанов и на наконечниках форсунок.

     Эта проблема более заметна для двигателей с большим пробегом, особенно если автомобиль используется для частых коротких поездок. Турбокомпрессор также может ухудшить ситуацию, потому что при большем пробеге масло, вытекающее из уплотнений турбокомпрессора, также попадает во впуск.

     Это означает, что в некоторых автомобилях с непосредственным впрыском впускные клапаны могут нуждаться в очистке при большем пробеге.

     Топливный насос высокого давления Audi. Audi называет непосредственный впрыск топлива стратифицированным впрыском или FSI / TFSI

     . Если вы отправляете свой автомобиль с непосредственным впрыском топлива для настройки, дилер или независимая ремонтная мастерская могут предложить вам услугу впуска топлива или услугу по очистке впускного клапана.

     Многие владельцы BMW, например, знают о «струйной очистке грецкого ореха», который представляет собой способ очистки впускных клапанов с помощью средства из скорлупы черного ореха (450–700 долларов США). Иногда впускные клапаны необходимо чистить вручную, и это может стоить немного дороже.

     Мы поговорили с владельцем мастерской по ремонту немецких автомобилей. Он рекомендует чистить впускные клапаны каждые 75 000 миль. По его словам, отложения на впускных клапанах — одна из частых проблем, с которыми сталкивается его мастерская.
     

     Реклама

     Сам топливный насос высокого давления нередко выходит из строя во многих автомобилях, да и деталь достаточно дорогая.

     Тем не менее, многие автомобили с непосредственным впрыском не имеют проблем. Мы также нашли несколько сервисных бюллетеней, в которых различные автопроизводители рекомендуют использовать бензин с детергентами высшего уровня, чтобы избежать проблем с непосредственным впрыском: Посетите сайт www.toptiergas.com, чтобы узнать список поставщиков топлива, предлагающих бензин с детергентами высшего уровня.

     Некоторый прогресс есть и в технологии цифрового ввода. Toyota, например, использует систему впрыска топлива D-4S в ряде последних автомобилей Toyota и Lexus. В двигателе D-4S в каждом цилиндре есть как прямой, так и портовый инжектор.

     Ford также внедрил двойную систему подачи топлива с двумя топливными форсунками на цилиндр в некоторых из последних моделей. Это называется PFDI-Port Fuel (PFI) и Direct-Injection (DI). Эта технология с двумя форсунками должна устранить проблемы с нагаром на впускных клапанах.

     Надежны ли двигатели с непосредственным впрыском?

     Двигатель Mazda Skyactiv с непосредственным впрыском топлива

     В общем, чем сложнее технология, тем больше может выйти из строя, хотя у некоторых автомобилей больше проблем, связанных с непосредственным впрыском, чем у других. Например, у BMW были некоторые проблемы с насосами высокого давления и форсунками, и она даже отозвала топливный насос высокого давления в некоторых моделях.

     У Volkswagen/Audi были проблемы с бензиновым двигателем 2.0L-turbo FSI (термин Volkswagen для прямого впрыска) с износом толкателя топливного насоса высокого давления/кулачка.

     Новый топливный насос высокого давления

     Однако, например, бензиновые двигатели Mazda Skyactiv с непосредственным впрыском обычно хорошо переносят регулярную замену масла. Значит, проверяйте надежность для каждого автомобиля индивидуально.

     Где можно проверить рейтинг надежности автомобиля? Во-первых, Consumer Reports. Мы считаем их оценки точными. Чтобы получить доступ к их рейтингам в Интернете, вам потребуется платная подписка, но вы можете найти копию их печатного журнала в местной библиотеке. J.D. Power также предлагает рейтинги надежности. Проверьте CarComplaints.com, чтобы узнать, у каких автомобилей больше проблем.

     Плюсы и минусы прямого впрыска топлива

     Резюмируя: к недостаткам прямого впрыска можно отнести более сложную конструкцию с более дорогими комплектующими, более жесткие требования к качеству бензина и потенциально более высокие затраты на ремонт при большем пробеге из-за упомянутых выше проблем. Часто некоторые из этих проблем трудно диагностировать, что увеличивает счет за ремонт.
     Основными преимуществами являются лучшая экономия топлива, более низкий уровень выбросов и возможность увеличения мощности.

     На что обратить внимание при покупке подержанного автомобиля с двигателем с непосредственным впрыском?

     При проверке автомобиля с непосредственным впрыском следите за тем, чтобы индикатор Check Engine продолжал гореть после запуска двигателя. Избегайте автомобиля, если под капотом ощущается запах бензина.