Устройство инжекторного двигателя: Инжекторный двигатель

Содержание

ВАЗ 2110 инжектор двигатель, схема и принципы работы инжекторного двигателя «десятки»

ВАЗ 2110 инжектор двигатель который отличается экономичностью, повышенной мощностью и стабильностью работы, если сравнивать его с карбюраторными двигателями ВАЗ 2110. Широкое применение инжекторных моторов на «Автовазе началось в 2000-ых годах. Сегодня мы подробно расскажем как работает инжекторный двигатель «десятки».

Стоит напомнить, что инжекторные моторы на «десятку» устанавливали разные по объему и количеству клапанов. Сегодня на вторичном рынке можно встретить инжекторные ВАЗ 2110 с 8-ми и 16-клапанными силовыми агрегатами рабочим объемом, как 1.5, так и 1.6 литра.

ВАЗ 2110 инжектор двигатель, схема работы

Силовые агрегаты с инжектором отличаются от карбюраторных версий принципом подачи топлива в камеру сгорания бензинового двигателя. Если карбюраторному двигателю необходимо «всасывать» топливо из камер карбюратора, то в инжекторном варианте топливо впрыскивается под давлением посредством форсунок. Это на много экономичнее, поскольку электромагнитные клапана форсунок пропускают только необходимое количество топлива и не каплей больше. За этим чутко следит электроника, которая дает команды пользуясь информацией от различных датчиков, после анализа всех данных подается необходимый импульс в форсунку и она снабжает топливом двигатель. При этом весь процесс происходит практически мгновенно. Далее подробная схема работы ВАЗ 2110 инжектор двигатель.

  • 1 – реле зажигания
  • 2 – аккумуляторная батарея
  • 3 – выключатель зажигания
  • 4 – нейтрализатор
  • 5 – датчик концентрации кислорода
  • 6 – форсунка
  • 7 – топливная рампа
  • 8 – регулятор давления топлива
  • 9 – регулятор холостого хода
  • 10 – воздушный фильтр
  • 11 – колодка диагностики
  • 12 – датчик массового расхода воздуха
  • 13 – тахометр
  • 14 – датчик положения дроссельной заслонки
  • 15 – контрольная лампа «CHECK ENGINE»
  • 16 – дроссельный узел
  • 17 – блок управления иммобилайзером
  • 18 – модуль зажигания
  • 19 – датчик температуры охлаждающей жидкости
  • 20 – контроллер
  • 21 – свеча зажигания
  • 22 – датчик детонации
  • 23 – топливный фильтр
  • 24 – реле включения вентилятора
  • 25 – электровентилятор системы охлаждения
  • 26 – реле включения электробензонасоса
  • 27 – топливный бак
  • 28 – электробензонасос с датчиком указателя уровня топлива
  • 29 – сепаратор паров бензина
  • 30 – гравитационный клапан
  • 31 – предохранительный клапан
  • 32 – датчик скорости
  • 33 – датчик положения коленчатого вала
  • 34 – двухходовой клапан

Важнейшим элементом системы питания инжекторного мотора «десятки» является электрический бензонасос, который расположен в баке, именно он постоянно обеспечивает необходимое давление в рампе с форсунками, через которые топлива подается во впускные коллекторы. Работает бензонасос в ВАЗ 2110 инжектор довольно шумно. Достаточно вставить ключ зажигания и повернуть его, как в салоне автомобиля послышится характерное «жужжание» электро бензонаноса. Если вы не слышите жужжания, перед пуском двигателя, а мотор при этом еще не заводится, значит бензонанос неисправен. А следовательно завести инжекторный двигатель с «толкача» не получится, ведь давления в рампе и форсунках все равно нет, значит и топливо не будет подаваться.

Ремонт и обслуживание инжекторных моторов требует специального диагностического оборудования. На ВАЗ 2110 устанавливались в основном инжекторные двигатели рабочим объемом 1.5 и 1.6 литра, как 8-ми, так и 16 клапанные версии. Далее приведем краткие характеристики этих моторов в таблице ниже.

Модель двигателя
Рабочий объем Количество клапанов Мощность л.с.(кВт) Крутящий момент Нм
ВАЗ 2111 1499 см3 8 76 (56) 115.7
ВАЗ 2112 1499 см3 16 93.5 (69) 128
ВАЗ 21114 1596 см3 8 82 (60) 125
ВАЗ 21124
1596 см3
16 89 (65.5) 131

Самый мощный мотор из всех, что устанавливались на «десятку», это инжекторный 16-клапанник ВАЗ-2112 объемом 1.5 литра. Однако данный силовой агрегат имеет один недостаток, если рвется ремень ГРМ, то поршня встречаются с клапанами, что приводит к серьезному и дорогостоящему ремонту силового агрегата. А качественный ремонт и обслуживание инжекторных моторов ВАЗ-2110 требует специального диагностического оборудования. Часто неисправность одного лишь датчика приводит к нестабильной работе всего двигателя.

Устройство форсунки инжекторного двигателя — Авто журнал

Виды, устройство и принцип работы топливных форсунок

Использование форсунок (инжекторов) позволило сделать работу автомобильного двигателя более экономичной и контролируемой в сравнении с карбюраторными системами. Их главная задача — обеспечение точной дозировки топлива, подаваемого в камеру сгорания, в определенный момент времени и образование оптимальной топливовоздушной смеси. Применяются форсунки и на бензиновых, и на дизельных моторах. Конструктивно они представляют собой сложные устройства высокой точности обработки.

Функции и виды форсунок

Топливная форсунка, или инжектор, представляет собой своеобразный клапан, работа которого контролируется блоком управления (ЭБУ) двигателя. Это позволяет подавать топливо, находящееся под высоким давлением, строго ограниченными порциями и в заданный момент времени. В зависимости от типа системы впрыска форсунка может устанавливаться в различных местах. Так, при моновпрыске она располагается перед дросселем во впускном трубопроводе. В системе с распределенным впрыском форсунки устанавливаются в ГБЦ перед клапанами. При этом для каждого цилиндра предусматривается свой отдельный инжектор. В двигателях с непосредственным впрыском форсунки находятся в верхней части цилиндра, подавая топливо сразу в камеру сгорания.

По способу управления (типу привода) инжекторы разделяют на следующие типы:

  • механические;
  • электромагнитные;
  • электрогидравлические;
  • пьезоэлектрические.
Устройство механической форсунки

Механические форсунки применяются на дизелях. Принцип их работы основан в воздействии усилия давления топлива на запорную пружину. Когда давление в системе выше сопротивления пружины, игла поднимается и происходит впрыск. После того как давление падает, игла возвращается в исходное положение. Стоит отметить, что давление таких форсунок дизельных двигателей очень низкое, а потому они редко применяются в современном автомобилестроении.

Электромагнитные и гидромеханические инжекторы могут иметь:

  • клапан форсунки со сферическим профилем;
  • штифтовой клапан;
  • дисковый клапан.

Как устроена электромагнитная форсунка двигателя

Такой тип инжекторов используется преимущественно в бензиновых системах, включая двигатели с непосредственным впрыском. По функциональному назначению электромагнитные форсунки разделяются на пусковые (например, в системе «K-Jetronic») и рабочие. Последние могут быть центральными (выполняют точечный впрыск) и индивидуальными (распределяют топливо по цилиндрам).

Устройство электромагнитной форсунки

Конструктивно электромагнитная форсунка самая простая. Ее основными элементами являются:

  • герметичный корпус;
  • разъем для подключения к электрической цепи;
  • запирающая пружина;
  • обмотка возбуждения клапана;
  • якорь электромагнита;
  • игла;
  • уплотнители;
  • сопло;
  • фильтр-сеточка форсунки;
  • распылитель.

В заданный момент времени ЭБУ двигателя подает напряжение на обмотку возбуждения, что обеспечивает формирование электромагнитного поля, воздействующего на якорь с иглой. В этот момент усилие сжатия пружины становится меньше магнитной силы, якорь втягивается, игла поднимается и освобождает сопло инжектора. Управляющий клапан форсунки двигателя открывается, и происходит впрыск топлива под высоким давлением. Когда блок управления прекращает подачу энергии на обмотку, пружина возвращает иглу в исходное положение.

Вопреки расхожему заблуждению, сама электромагнитная форсунка бензинового двигателя не создает давление. Давление в системе создается топливным насосом.

Электромагнитные инжекторы подбираются в зависимости от мощности двигателя. Прежде всего, необходимо знать, какое сопротивление у форсунок. В заводском исполнении они бывают низкоомные (2-6 Ом) и высокоомные 12-16 Ом. При низком сопротивлении может быть установлен дополнительный резистор в 6-8 Ом, который снизит потребление тока.

Принцип действия электрогидравлической форсунки

Электрогидравлический инжектор (насос-форсунка) — это форсунки топливные дизельные. Они подходят для типовых ТНВД и систем Common Rail. Состоят такие форсунки из следующих элементов:

  • сопло;
  • пружина;
  • камера управления;
  • дроссель слива;
  • якорь электромагнита;
  • магистраль слива топлива;
  • разъем для подключения к электрической цепи;
  • обмотка возбуждения;
  • штуцер подачи топлива;
  • дроссель на впуске;
  • поршень;
  • игла распылителя.

В момент начала цикла управляющий электромагнитный клапан форсунки полностью закрыт. Топливо в системе давит на поршень, находящийся в камере управления, а игла инжектора плотно прижата к седлу. ЭБУ двигателя подает напряжение на обмотку возбуждения электромагнитного клапана. Дроссель слива открывается, и топливо поступает в сливную магистраль.

Дроссель впуска, в свою очередь, не позволяет мгновенно выровнять давление на впуске и в камере управления. Таким образом, на некоторый промежуток времени усилие, воздействующее на поршень, уменьшается, а давление на иглу остается высоким. Эта разность давлений и обеспечивает подъем иглы и впрыск топлива.

Особенности работы пьезоэлектрической форсунки

Это исключительно дизельная форсунка, которая считается наиболее прогрессивной, поскольку обеспечивает более быстрое срабатывание, максимально точную дозировку и позволяет выполнять многократный впрыск на протяжении одного цикла. Она применяется в дизельных двигателях Common Rail. Пьезоэлектрические форсунки двигателя состоят из таких деталей:

  • игла;
  • уплотнители;
  • блок дросселей;
  • пружина запора иглы;
  • переключающий клапан форсунки;
  • пружина клапана;
  • поршень клапана;
  • пьезоэлемент;
  • сливная магистраль;
  • поршень толкателя;
  • фильтр;
  • разъем для подключения к цепи питания;
  • нагнетательная магистраль.

Принцип работы такого инжектора основан на изменении длины пьезоэлемента при подаче на него напряжения. В начальном положении игла под воздействием давления топлива посажена на седло. Когда ЭБУ двигателя посылает сигнал на пьезоэлемент, последний, изменяя длину, воздействует на поршень толкателя. Переключающий клапан форсунки открывается, и топливо подается на слив. Аналогично электрогидравлическим системам, создается разность низкого давления над иглой и высокого под ней, и она поднимается, выполняя впрыск дизтоплива. Количество последнего при этом регулируется длительностью подачи напряжения на пьезоэлемент пьезофорсунки и давлением в топливной рампе двигателя.

Рабочие параметры и неисправности инжекторов

Одной из основных характеристик форсунки является факел распыла. Для обеспечения корректной работы двигателя топливо должно распыляться под высоким давлением и на большую площадь. При этом размеры капель горючего должны быть как можно меньше. Это позволяет ускорить процесс сгорания и уменьшить расход топлива. Если же подача бензина или дизеля будет осуществляться струей, возникнут провалы в работе мотора, увеличится количество сажи в выхлопе. Происходит это, когда распылитель инжектора загрязняется.

Также важным параметром является время впрыска форсунок, или лаг открытия и закрытия. Он зависит от множества параметров напряжения, уровня давления и типа топлива. Измеряется лаг лабораторным методом, в ходе которого определяется количество пролитого топлива за единицу времени.

Несмотря на сложное устройство, топливные инжекторы имеют длительный срок эксплуатации. В среднем он составляет от 100 до 150 тысяч километров пробега. Основным требованием для обеспечения продолжительности работы форсунок является качество топлива и своевременный технический осмотр автомобиля.

Форсунки двигателя транспортного средства

Топливная система претерпела значительные изменения со времён создания первого автомобиля. Такие преобразования коснулись и механизма впрыска, который стал более совершенным. Дозированная подача топливной смеси позволяет плавно регулировать обороты, что приводит к меньшему расходу горючего. Для решения таких задач используются форсунки двигателя, которые и составляют инжекторную систему. Эта технология давно пришла на смену карбюратору и превосходит его по всем параметрам.

Назначение форсунок в работе двигателя

Дозированная подача обеспечивает лёгкость в управлении машиной благодаря детально рассчитанным порциям топлива. Назначение подобной системы позволяет не только уменьшить выброс вредных веществ, но и сделать вождение безопасным. Заложенная в управляющий блок микропрограмма делает автомобиль отзывчивым на малейшие изменения в движении. Набор мощности двигателем в этом случае происходит более динамично, что позволяет учесть малейшие особенности дороги.

Каждая форсунка высокого давления является важным механизмом топливной системы. Точно рассчитанная подача горючего имеет огромное значение для силовой установки машины и позволяет увеличить срок её службы. В современных автомобилях инжектор (форсунка) управляется электроникой и бывает нескольких видов. Подобное оснащение успешно используется на бензиновых и дизельных двс, что делает такую технологию наиболее перспективной. В зависимости от вида и характеристик двигателя, форсунки различаются по методу впрыска, каждый из которых имеет свои особенности.

Электромагнитная форсунка

Такой тип инжектора использует бензиновые форсунки и получил широкое распространение. Простая конструкция этого оборудования показывает отличные результаты в автомобильной технике, оснащённой системой непосредственного впрыска. Любая электромагнитная форсунка состоит из управляемого клапана, иглы и сопла. Функционирование этой системы выполняется в соответствии с заложенной программой, что позволяет добиться высокой точности подачи горючего.

Электронный блок полностью контролирует все операции, что исключает любые ошибки при впрыске топливной смеси. Согласно заложенной программе напряжение подаётся на обмотку клапана, что приводит к созданию электромагнитного поля. Под его воздействием сопло освобождается, вследствие чего и производится впрыск топлива. Прекращение подачи напряжения приводит к обратному результату, и пружина возвращает иглу в прежнее положение. Такой метод впрыска топливной смеси имеет высокую точность и задействован на большей части бензиновых двигателей.

Электрогидравлическая форсунка

Использование такой системы можно часто увидеть в автомобилях, оснащённых дизелем. Эту технологию также допускается применять на агрегатах, имеющих систему впрыска Common Rail. Такие инжекторные форсунки состоят из сливной и впускной дроссели, электромагнитного клапана и камеры. Путём изменения давления топлива легко добиться возможности управлять его подачей на цилиндры, и эта особенность является главным отличием инжектора от аналогичных механизмов.

Понять, как осуществляется управление форсункой электрогидравлического типа достаточно просто. В состоянии ожидания электромагнитный клапан всегда закрыт, причём игла форсунки высокого давления прижата к седлу топливом. В этом положении подача горючего невозможна по элементарным физическим причинам. Давление в системе, воздействующее на иглу намного меньше чем на поршень, что не позволяет запустить механизму впрыска.

При подаче сигнала с управляющего блока происходит включение электромагнитного клапана, которое заключается в открытии дроссельной заслонки. Подобный принцип работы форсунки не допускает мгновенного выравнивания давления, что приводит к подъёму иглы и подаче топлива.

Пьезоэлектрическая форсунка

Практичное устройство современной форсунки представляет собой наиболее совершенную технологию впрыска. Установка подобного оборудования выполняется на дизельные двигатели, оснащённые системой Common Rail. Состоят такие виды форсунок из переключающего клапана, пьезоэлемента, толкателя и иглы. Скорость циклов впрыска подобного устройства в 4 раза превосходит срабатывание механизмов других типов. Такие возможности позволяют реализовать многократный впрыск топлива за один цикл, а дозировка горючего более совершенна.

Получить такие возможности удалось благодаря использованию особых компонентов. Подача напряжения влияет на характеристики сердечника что обеспечивает впрыск топлива. Пьезокристалл, изменяясь в размерах, давит на поршень толкателя в результате чего открывается клапан и горючее поступает в сливную магистраль. За счёт увеличения давления в топливной системе подымается игла, и происходит впрыск горючей смеси.

В работе такого устройства также используется гидравлический принцип, в основе которого лежит разница давления. Для точно рассчитанного срабатывания не менее важен и пьезоэлемент, в состав которого входят цирконий и палладиум. Такая технология обеспечивает огромную скорость срабатывания и довольно большое усилие, направленное на открытие клапана. Для регулировки количества горючего для впрыска используется соотношение давления в рампе и время воздействия на пьезоэлемент.

Принцип работы форсунок

Система впрыска топлива отвечает за подачу горючего в цилиндр или впускной коллектор двигателя. Чтобы понять, как работает форсунка инжектора, требуется рассмотреть описание топливной системы. Управляемый процесс подачи горючего наиболее важная часть в обеспечении работоспособности двигателя. Инжектор обычно устанавливают перед расположением дроссельной заслонки, именно на этом месте в более старых моделях устанавливался карбюратор. Система впрыска топлива может иметь различную конфигурацию, так насос-форсунка или ТНВД значительно отличаются от Common Rail.

Распределённый впрыск топлива присущ большинству современных автомобилей. Существуют несколько типов форсунок, принцип работы которых имеет свои особенности.

  • Одновременный – подача горючего осуществляется сразу на все цилиндры, что характеризуется равными показателями расхода топлива на каждый инжектор;
  • Попарно-параллельный – открытие канала выполняется в парном режиме, причём одна форсунка осуществляет подачу топлива перед циклом впуска, а другая выпуска;
  • Фазированный – каждый из инжекторов автоматически открывается перед впуском, обеспечивая высокую точность впрыска;
  • Прямой – подача топлива происходит напрямую в камеру сгорания, что является наиболее продуктивным вариантом.

С помощью насоса высокого давления происходит подача горючего на форсунку, которая может иметь механическое или электрическое исполнение. Ведущие производители автомобилей с начала 90-х перестали устанавливать механические форсунки ввиду несовершенства этой технологии. Ужесточение требований к выхлопным газам и изменение характеристик такой форсунки в процессе эксплуатации привели к переходу на более современные методы подачи горючего.

Устройство инжектора и его назначение

Использование сразу двух топливных форсунок получило широкое распространение и считается самым удобным в работе двигателя. Что касается устройства инжектора, наиболее востребованы одноканальные модели. В такой системе впрыска под определённым давлением подходит распыляемая жидкость, пар или газ, необходимый для распыления. При более детальном рассмотрении схемы инжектора будет хорошо заметен гидравлический разъем, который служит для установки на посадочное место форсунки, которая крепится на рампе.

Такая система имеет высокие требования к герметичности, и уплотнительные кольца обеспечивают надёжную установку инжектора. В нижней части такого устройства имеются специальная распылительная пластина, а электрический разъём используется для управления соленоидом. С помощью насоса регулируется давление форсунок, которое зависит от типа топливной системы. Наиболее важным элементом инжектора является сопло, обеспечивающее впрыск горючего.

Среди таких устройств, форсунки высокого давления занимают особое место. Системы Common Rail или ТНВД создают необходимые условия для впрыска, а струя распыла топлива зависит от геометрии камеры внутреннего сгорания. Детали инжектора, кроме функциональных элементов, включают фильтрующую сетку, распылитель и пружину, обеспечивающую обратное движение иглы.

Преимущества использования инжектора

Ресурс, которым обладают форсунки высокого давления, не идёт ни в какое сравнение с карбюраторной моделью управления. Система, контролируемая электроникой, имеет ряд преимуществ, которые ощутимы сразу после запуска двигателя.

  • Система дозированного впрыска даёт ощутимую экономию топлива;
  • Увеличение мощности силового агрегата и его динамических показателей;
  • Огромный ресурс работы и отсутствие необходимости в обслуживании;
  • Простота запуска силовой установи независимо от погодных условий;
  • Меньший износ двигателя и плавность при наборе скорости;
  • Приемлемый уровень выхлопных газов.

Эффективность работы инжекторного двигателя превосходит системы прошлого поколения и представляет собой точно отлаженный механизм. Электронное управление даёт возможность задействовать форсунки низкого давления или систему Common Rail для наиболее точной подачи топлива. Карбюратор чрезвычайно редко выходит из строя, а отсутствие необходимости периодической настройки делает такую систему удобной в эксплуатации.

Форсунки двигателя — виды и принцип работы

Содержание статьи:

  • Электромагнитные форсунки
  • Электрогидравлические форсунки
  • Пьезоэлектрические форсунки
  • Видео про принцип работы форсунки

Форсунка (второе название — «инжектор») представляет собой конструктивный элемент системы впрыска двигателя. Подобное устройство предназначено для подачи топлива в дозированном количестве, дальнейшего его распыления во впускном коллекторе (камере сгорания), т.е. создания топливно-воздушной смеси.

Оборудование такого рода используется во всех системах впрыска двигателей — и бензиновых, и дизельных. Сегодня на современных двигателях используют форсунки, которые оснащены электронным управлением впрыска.

Зависимо от того или иного способа выполнения впрыска различают такие виды форсунок, как: электромагнитная, пьезоэлектрическая и электрогидравлическая.

  • Читайте также статью: Как промывать форсунки двигателя

Конструкция и принцип функционирования электромагнитной форсунки

Электромагнитное устройство такого плана, как правило, используют, на бензиновых двигателях, включая и те, которые имеют систему непосредственного впрыска. Данный вид оборудования характеризуется довольно простой конструкцией, которая состоит из сопла и включающего электромагнитного клапана, оснащенного иглой.

Работа электромагнитной форсунки происходит таким образом. Электронный блок управления, в точном соответствии с заложенным ранее алгоритмом, обеспечивает в необходимый момент на обмотку возбуждения клапана подачу напряжения. В процессе этого создается электромагнитное поле, которое преодолевает усилие пружины, затем втягивает якорь с иглой и, таким образом, освобождает сопло. После этого осуществляется впрыск топлива. Когда же напряжение пропадает, пружина иглу форсунки возвращает на седло.

Конструкция и принцип функционирования электрогидравлической форсунки

Электрогидравлическое оборудование такого плана применяют на дизельных двигателях, включая и те, которые оборудованы системой впрыска под названием «Common Rail». Конструкция устройства данного типа объединяет в себе электромагнитный клапан, сливную и впускную дроссели, камеру управления.

Принцип работы данного оборудования основан на применении давления топлива, и при впрыске, и после его прекращения. Электромагнитный клапан в исходном положении обесточен и полностью закрыт, игла устройства прижата к седлу с помощью силы давления на поршень топлива в камере управления. В таком положении впрыск топлива не осуществляется. Следует отметить, что в такой ситуации давление топлива на иглу в связи с разностью площадей контакта менее давления, осуществляемого на поршень.

После команды электроблока управления происходит срабатывание электромагнитного клапана и осуществляется открытие сливной дроссели. При этом, топливо, находящееся в камере управления, вытекает в сливную магистраль через дроссель. Впускной дроссель служит препятствием тому, чтобы произошло быстрое выравнивание давлений не только во впускной магистрали, но также и в камере управления. Постепенно давление на поршень уменьшается, но не изменяется давление топлива, осуществляемое на иглу — в результате этого происходит поднятие иглы и, соответственно, впрыск горючего.

Конструкция, преимущества и принцип функционирования пьезоэлектрической форсунки

Наиболее совершенным устройством, с помощью которого обеспечивается впрыск топлива, считается пьезоэлектрическое оборудование такого плана — оно называется «пьезофорсунка». Данный вид устройств устанавливают на тех дизельных двигателях, которые оборудованы системой впрыска, носящей название Common Rail — аккумуляторная топливная система.

Преимущество подобных устройств — это быстрота срабатывания (примерно в четыре раза быстрее, чем электромагнитный клапан), что в результате предоставляет возможность многократно впрыскивать топливо на протяжении течение одного цикла. Кроме этого плюсом пьезофорсунок является максимально точная дозировка топлива, которое впрыскивается.

Создание данного вида оборудования стало возможным в связи с использованием в управлении форсункой пьезоэффекта, который основан на смене длины пьезокристалла в результате воздействия напряжения. Конструкция такого устройства включает в себя пьезоэлемент и толкатель, отвечающий за переключение клапана, а также иглу — всё это помещено в корпус устройства.

В работе данного вида оборудования, также как и в работе электрогидравлических устройств такого плана, используют гидравлический принцип. Игла в исходном положении посажена на седло из-за высокого давления топлива. В процессе подачи на пьезоэлемент электрического сигнала, происходит увеличение его длины, что передает на поршень толкателя усилие. В результате этого происходит открытие переключающего клапана и поступление в сливную магистраль топлива. Падает давление выше иглы. В связи с давлением в нижней части происходит поднятие иглы и, соответственно, впрыск топлива.

Количество топлива, которое впрыскивается, определяется такими факторами, как:

  • длительность воздействия на пьезоэлемент;
  • давление топлива в топливной рампе.

Смотрите видео про принцип работы форсунки:

Топливная форсунка. Назначение, устройство, принцип работы

Видео: Устройство и принцип действия насос форсунки. Принцип работы форсунки инжекторного двигателя. Изучаем Common Rail. Дизельные форсунки. Разбираем топливную форсунку. Промывка топливной форсунки своими руками. Что убивает форсунки дизельного двигателя. Регулировка дизельных форсунок на стенде в домашних условиях. Работа распылителя и стенда КИ-562

Форсунка — это элемент системы впрыска, предназначенный для дозированной подачи топлива, его распыления в камере сгорания (впускном коллекторе) и образования топливно-воздушной смеси.

Форсунки используются в системах впрыска как бензиновых, так и дизельных двигателей. На современных двигателях устанавливаются форсунки с электронным управлением впрыска.

В зависимости от способа осуществления впрыска различают:

  • электромагнитные форсунки
  • электрогидравлические форсунки
  • пьезоэлектрические

Общий вид форсунки системы «Коммон рейл» фирмы «Бош» показан на рисунке.

Рис. Разрез электрогидравлической форсунки фирмы Бош:
1 – отводящий дроссель; 2 – игла; 3 – распылитель; 4 – пружина запирания иглы; 5 – поршень управляющего клапана; 6 – втулка поршня; 7 – подводящий дроссель; 8 – шариковый управляющий клапан; 9 – шток; 10 – якорь; 11 – электромагнит; 12 – пружина клапана

Форсунка состоит из:

  • электромагнита 11
  • якоря электромагнита 10
  • маленького шарикового управляющего клапана 8
  • запорной иглы 2
  • распылителя 3
  • поршня управляющего клапана 5
  • подпружиненного штока 9

Шарик клапана прижимается к седлу с усилием пружины и электромагнита. Сила пружины рассчитана на давление до 100 кг/см2, что значительно ниже давления в линии высокого давления (250…1800 кг/см2), поэтому только при приложении усилия электромагнита шариковый клапан не отойдет от седла, отделяя аккумулятор от линии слива. Игла распылителя форсунки в нерабочем состоянии прижимается к седлу пружиной распылителя – это предотвращает попадание воздуха в форсунку при пуске двигателя.

В отличие от бензиновых электромеханических фор­сунок, в форсунках «Коммон Рейл» электромагнит при давлении 1350 … 1800 кгс/см2 не в состоянии поднять за­порную иглу, поэтому используется принцип гидроусиления.

Рис. Принцип действия электрогидравлической форсунки:
а – форсунка в закрытом состоянии; b – форсунка в открытом состоянии; c – фаза закрытия форсунки

При создании давления в аккумуляторе, оно действует как на конусную поверхность иглы, так и на поршень управляющего клапана 5. Поскольку площадь рабочей поверхности поршня на 50% больше площади конусной поверхности иглы, игла распылителя продолжает прижиматься к седлу.

При подаче напряжения от блока управления на электромагнит 11, шток 9 якоря штока поднимается и открывается шариковый управляющий клапан 8. Давление в камере управления 7 падает в результате открытия дроссельного отверстия и топливо пропускается из зоны над поршнем управляющего клапана в зону слива. Давление на поршень управляющего клапана падает, так как подводящее дроссельное отверстие управляющего клапана имеет меньшее сечение чем отводящее. Запорная игла 2 при этом под действием высокого давления в кармане распылителя 3 открывается. Количество подаваемого топлива зависит от времени подачи напряжения в электромагнит 11, а значит от времени открытия шарикового управляющего клапана 8. При прекращении подачи напряжения на электромагнит 11, якорь под действием пружины опускается вниз, при этом шариковый управляющий клапан закрывается, давление в камере управления восстанавливается через специальный жиклер. Под действием давления топлива на поршень управляющего клапана 5, имеющего диаметр больше диаметра иглы, последняя закрывается.

На входе топлива в форсунку установлен аварийный ограничитель подачи топлива. Он предотвращает опорожнение аккумулятора через форсунку с зависшей иглой или клапаном управления, а также повреждение соответствующего цилиндра дизеля. В нем используется принцип возникновения разницы давлений по обе стороны от клапана 1 при прохождении топлива через его жиклеры 2. Сечение жиклеров, за­тяжка пружины 3 и диаметр клапана подобраны по максимальной продолжительности и расходу, т.е. подаче топлива.

Рис. Аварийный ограничитель подачи топлива через форсунку

В системах «коммон рейл» первых поколений общее количество горючей смеси, впрыскиваемой в цилиндр, разделялось на предварительное и основное. Однако более гармоничной является такая схема сгорания, когда во время одного рабочего такта горючая смесь будет разделена на возможно большее количество частей. До сих пор добиться этого было невозможно по причине инерционности традиционных форсунок с электромагнитным управлением.

Одним из путей совершенствования системы «коммон рейл» является увеличение быстродействия открытия форсунки. Минимальное время открытия форсунки для электромагнита с подвижным сердечником составляет 0,5 мс, что не позволяет оперативно изменять подачу топлива. Для более быстрого срабатывания форсунки в настоящее время применяется пьезокерамическая форсунка, которая работает вчетверо быстрее.

Известно, что при подаче электрического напряжения на пьезокерамическую пластинку она на несколько микрон изменяет свою толщину.

Пьезоэлемент, являющийся исполнительным элементом форсунки, представляет собой параллелепипед длиной 30…40 мм, состоящий из спеченных между собой 300 керамических пластинок (кристаллов), расширяющийся на 80 мкм всего за 0,1 мс, чего достаточно чтобы воздействовать на иглу форсунки с усилием 6300 Н. При этом для управления пьезоэлементом используют напряжение бортовой сети автомобиля.

Для усиления пьезоэффекта в керамику добавляют палладиум и цирконий. Пьезоэлемент потребляет энергию только при подаче напряжения и регенерирует ее при выключении напряжения, таким образом, являясь регенератором энергии.

Использование пьезоэлемента, кроме быстроты срабатывания, обеспечивает большую силу открытия клапана сброса давления над иглой форсунки и высокую точность хода для быстрого сброса давления подачи топлива.

Электрогидравлическая форсунка с пьезоэлементом показана на. Основными составляющими форсунки являются модуль исполнительного элемента, состоящего из пьезоэлектрического элемента и его составляющих, модуль плунжера, состоящего из поршней, амортизатора давления и пружины, клапан переключения, игла. Для окончательной очистки топлива применяется специальный стержневой фильтр.

Рис. Разрез пьезоэлектрогидравличе­ской форсунки:
1 ­– патрубок рециркуляции; 2 – электрический разъем; 3 – стержневой фильтр; 4 – корпус форсунки; 5 – пьезоэлектричесий элемент; 6 – сопряженный поршень; 7 – поршень клапана; 8 – клапан переключения; 9 – игла форсунки; 10 – амортизатор давления

Увеличение длины модуля исполнительного элемента преобразуется модулем соединителя в гидравлическое давление и перемещение, воздействующие на клапан переключения. Модуль плунжера действует как гидравлический цилиндр. На него постоянно воздействует давление подачи топлива 10 кгс/ см2 через редукционный клапан в обратной магистрали.

Топливо выполняет роль амортизатора давления между плунжером соединителя выпускного дросселя 8 и плунжером клапана 5 в модуле плунжера. Из пустого закрытого инжектора (присутствует воздух) воздух удаляется при стартерном пуске двигателя (с частотой вращения вала стартера). Помимо этого, инжектор наполняется топливом, подаваемым погруженным в топливном баке насосом, проходящим через управляемый обратный клапан против направления потока топлива.

Клапан переключения состоит из пластины клапана, плунжера клапана 5, пружины клапана и пластины дросселя 3. Топливо под давлением протекает через впускной дроссель 4 в пластине дросселя к игле форсунки и в камеру над иглой форсунки. Благодаря этому происходит выравнивание давления над и под иглой форсунки. Игла форсунки удерживается в закрытом положении силой пружины форсунки. При нажиме плунжера клапана 5 открывается канал выпускного дросселя и топливо под давлением вытекает через выпускной дроссель 8 большего размера, расположенный над иглой форсунки. Топливо под давлением поднимает иглу форсунки, в результате чего происходит впрыск. Благодаря быстрым командам на переключение пьезо-электрического элемента за один рабочий такт друг за другом производятся несколько впрысков.

Рис. Принцип работы пьезофорсунки:
1 – игла форсунки; 2 – пружина форсунки; 3 – пластина дросселя; 4 — впускной дроссель; 5 – плунжер клапана; 6 – линия высокого давления; 7 – соединительный элемент; 8 – выпускной дроссель; а – форсунка закрыта; б — форсунка открыта

Из-за особенностей процесса сгорания, присущих дизельным двигателям с турбонаддувом, для уменьшения шума и снижения выброса оксидов азота в цилиндры двигателя перед впрыском основной дозы топлива подается небольшая капля топлива (1…2 мм3) «пилотный впрыск», которая плавно перетекает в распыление остальной части топлива. Предварительный впрыск позволяет топливу воспламеняться быстрее. Давление и температура при этом возрастают медленнее чем при обычном впрыске, что уменьшает «жесткость» работы двигателя и его шум с одновременным снижением выбросов окислов азота. Характер процесса двойного впрыска показан на рисунке:

Рис. График процесса двойного впрыска и характер распыления топлива

При холодном двигателе и в режиме, приближенном к холостому ходу, происходит два предварительных впрыска. При увеличении нагрузки предварительные впрыски один за одним прекращаются, пока при полной нагрузке двигатель не перейдет в режим основного впрыска. Оба дополнительных впрыска необходимы для регенерации сажевого фильтра.

Благодаря тому, что пьезофорсунки имеют намного меньшее время срабатывания, чем традиционные электромагнитные, стало возможным разделение горючей смеси на несколько отдельных микродоз: после многократных предварительных впрыскиваний очень небольших количеств горючей смеси следуют либо основное впрыскивание, либо при необходимости многие так называемые «послевпрыскивания».

Рис. Характер протекания процесса многоступенчатого впрыска

Время между предварительным впрыскиванием и основным впрыскиванием составляет 100 мс. Объем топлива, попадающего в цилиндр в момент каждого предварительного впрыскивания, составляет 1,5 мм3. Это делается для равномерного распределения давления в камере сгорания и, соответственно, уменьшения шума, создаваемого в процессе сгорания. После впрыскивания, в свою очередь, служат для снижения токсичности отработавших газов. Если в конце цикла сгорания произвести еще одно впрыскивание в цилиндр, то оставшиеся частицы сгорают лучше. Кроме того, в случае, когда во впускной системе установлен фильтр для улавливания несгоревших частиц, такая технология за счет высокой температуры способствует его очистке. Это особенно актуально для двигателей с большим рабочим объемом.

Более того, сейчас стало возможным использовать до семи тактов впрыска вместо трех за один рабочий процесс. Благодаря этому появляются новые возможности для увеличения номинальной мощности двигателя и еще более точного контроля за составом отработавших газов.

Новое поколение форсунок позволяет регулировать не только количество впрыска по времени и его фазы, но и управлять подъемом иглы, что позволяет более четко управлять процессом впрыска.

В настоящее время производители дизельной топливной аппаратуры, например фирма Бош, разработала системы Common Rail с давлением впрыска до 2500 кгс/см2. В этих системах форсунка отличается от традиционной тем, что максимальное давление создается не гидроаккумуляторе, а в самой форсунке. Она снабжена миниатюрным гидроусилителем давления и двумя электромагнитными клапанами, позволяющими варьировать момент впрыска и количество топлива в пределах одного рабочего цикла. Таким образом, здесь совмещены принципы работы Common Rail и форсунки.

Другим направлением форсунок фирмы Bosch является устройство в форсунках небольшого напорного резервуара, сокращающего обратный ход к циклу низкого давления. Это позволяет увеличить давление впрыска и КПД системы.

Форсунки с повышенным давлением впрыска соответствуют нормам Евро-6.

голоса

Рейтинг статьи

принцип работы и устройство инжекторных систем


На рынке автомобильного мира существует две топливные системы, используемые в двигателях внутреннего сгорания. Первая – карбюраторная, а вторая – инжекторная. Если раньше все машины оснащались карбюраторами (причем от их количества зависела и мощность ДВС), то в последних поколениях транспортных средств большинства автопроизводителей используется инжектор.

Рассмотрим, чем данная система отличается от карбюраторной, какие виды инжекторов бывают, а также в чем его преимущества и недостатки.

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.

Выбор оптимальной системы подачи топлива

Размышляя какая разница между инжектором и карбюратором, многие автомобилисты приходят к выводу что электронная система гораздо надёжнее. Однако переоборудование любого автомобиля экономически невыгодно и приведёт только к излишним затратам. Решение о выборе более экономичной системы актуально при покупке машины. Разобраться чем отличаются инжектор и карбюратор довольно просто, и такие знания обязательно пригодятся.

Карбюратор уже отслужил свой срок на рынке современных автомобилей. Несмотря на его преимущества, применение инжектора наиболее эффективно и отвечает всем экологическим требованиям. Карбюраторные двигатели используются в основном на старых машинах, но такая технология отлично себя зарекомендовала и не нуждается в доработке. Применение инжектора имеет немалые преимущества и эта система установлена без возможности выбора в любой новой машине.

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:

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:

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.

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:

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.

Источник

Устройство и принцип работы инжектора

Инжектор – это самый популярный электронно-механический узел в автомобилестроении. Устройство и принцип работы инжектора одновременно просты и сложны. Конечно, рядовому автовладельцу необязательно вникать в детали конструкции инжекторных систем и их программного обеспечения, но основные моменты знать не помешает.

Ниже мы расскажем о том, что такое инжектор, каков принцип его работы, и какие типы инжекторных форсунок чаще всего применяются на современных двигателях.

Рекомендуем посмотреть видео внизу страницы, на котором хорошо показано, как работает инжектор.

Такие вещи своими силами не ремонтируются, однако разбираться в устройстве инжектора стоит, хотя бы для того, чтобы не попасть впросак при оплате счета в автосервисе.

Преимущества и недостатки

ВведениеНазначение, устройство, принцип работы тормозной системы ваз 2112

Объективно в мире современных автомобилей вряд ли стоит выбор между инжекторным и карбюраторным двигателем. Преимущества однозначно на стороне инжектора.

Но даже при таких условиях не лишним будет знать, какими сильными и слабыми сторонами характеризуется инжекторный силовой агрегат.

К его основным преимуществам относят следующие моменты:

  1. Двигатель автоматически меняет режим своей работы. Он напрямую зависит от того, какие текущие условия. Именно это даёт инжектору огромную фору перед карбюратором. Водителю ничего не нужно делать, чтобы заставить мотор работать иначе. Он проанализирует происходящее, и поменяет свою работу, чтобы добиться оптимальных показателей.
  2. Ручные настройки. Их попросту нет. И это ещё один весомый аргумент в пользу инжектора. Автомобилистам нет необходимости залезать под капот, что-то настраивать, крутить и менять. Электроника всё делает самостоятельно.
  3. Экономичность. Одним из факторов перехода и карбюраторов на инжекторы стал вопрос целесообразного использования ресурсов. Инжекторы на практике доказывают, что они требуют меньше топлива при большей мощности и скорости. При прочих равных, инжектор потребляет в среднем на 15-20% меньше горючего, чем некогда конкурент в лице карбюраторной системы.
  4. Экологичность. Именно из-за необходимости сохранения экологии инженеры приступили к активному производству инжекторных систем. Без инжектора добиться соответствия нынешним крайне жёстким экологическим стандартам было бы невозможно.
  5. Простейший запуск мотора. Это достигается за счёт наличия автоматического определения оптимальной работы. В итоге при любой погоде и температуре инжекторы запускаются безо всяких проблем.

Но не стоит торопиться с выводами. Помимо очевидных преимуществ, у инжекторных систем также имеются определённые недостатки.

К основным минусам относятся:

Сложная конструкция. Инжекторный силовой агрегат действительно устроен намного сложнее, чем тот же карбюраторный мотор. Но в настоящее время это уже не является серьёзной проблемой. Работники автосервисов легко справляются со всеми задачами, связанными с инжекторами. Да и сами автовладельцы научились решать ряд вопросов своими силами. Стоимости. Конструктивные особенности повлекли за собой увеличение затрат на производство компонентов и сборку. Это стало причиной повышения стоимости самого двигателя. Проблема ремонта элементов системы подачи горючего. Некоторые компоненты вовсе не поддаются восстановлению, а другие очень сложно отремонтировать. Потому зачастую проще сразу поменять деталь, чем пытаться вернуть её к жизни. А это дополнительные финансовые затраты. Требования к топливу

Если карбюратор мог переваривать практически всё, для инжектора важно заливать в бак достаточно хорошее топливо с определёнными характеристиками и составом. Их определяет сам автопроизводитель

Заправка на дешёвых и сомнительных АЗС часто становится причиной многих поломок и неисправностей. Ремонт и обслуживание. Инжектор требует умелых рук и профессионального подхода. Специалисты не рекомендует пытаться самостоятельно ремонтировать и обслуживать эти системы, поскольку любая ошибка может привести к серьёзным негативным последствиям. Чтобы грамотно обслужить некоторые элементы, требуется специальный инструмент и профессиональное оборудование. Хотя мелкий ремонт всё ещё доступен для выполнения своими руками. Поменять те же расходники можно самостоятельно. Зависимости от электричества. Если в бортовой сети пропадёт напряжение, разрядится аккумулятор, двигатель перестанет работать. Потому в случае с инжекторами предъявляются повышенные требования к качеству используемых аккумуляторных батарей. Также крайне важно следить за работой генератора и поддерживать его работоспособность.

Исходя из всего сказанного выше, можно сказать, что многие недостатки достаточно условные, и воспринимать их как серьёзные минусы вряд ли стоит. Особенно при учёте таких преимуществ, которые объективно делают инжектор приоритетным выбором для автомобилиста.

Что такое инжектор

Впервые данную разработку внедрили в производство специалисты компании Bosch, когда оснастили ею купе Goliath 700 Sport с двухтактным двигателем. Произошло это в 1951 году, а всего через 3 года это же сделал Mercedes (Mercedes-Benz 300 SL). Однако поначалу такие комплектующие были довольно дороги, так что широкое применение инжекторов началось только в 70-х годах. Инжекторная система быстро вытеснила карбюраторы (особенно в Европе, Америке и Японии) и на сегодняшний день большинство моделей автомобилей оснащаются именно этим устройством.

Инжекторная система впрыска топлива (Fuel Injection System) отличается тем, что она осуществляет прямой впрыск непосредственно в цилиндры или же во впускной коллектор. Делается это при помощи все той же форсунки, которые, в свою очередь, делятся на 2 категории, отличающиеся местом монтажа инжектора, а также принципом его работы:

Помимо этого, существует несколько типов распределенного впрыска:

Типы инжекторных форсунок

Инжекторные форсунки различаются по способам впрыска:

Электромагнитная форсунка – довольно проста и ставится на бензиновые моторы (в большинстве случаев). Ею оснащают и двигатели с непосредственным впрыском. Ее главными составными частями являются оснащенный иглой электромагнитный клапан, а также сопло. В процессе функционирования на обмотку клапана подается электрический разряд. Частотой его подачи ведает специальный электронный блок управления. В ходе процесса происходит образование электромагнитного поля. Оно втягивает иглу, освобождает сопло и происходит впрыск, причем делается это одновременно со сжиманием пружины, которая разжимается после исчезновения электромагнитного поля и возвращает иглу в исходное положение.

Электрогидравлическая форсунка – применяется на дизельных моторах (в том числе с системой Common Rail). Основные элементы данной форсунки – это камера управления, дроссели (впускной и сливной) и электромагнитный клапан. Работают они благодаря разнице в давлении солярки на форсунку и поршень: иглу форсунки топливо прижимает к седлу, тогда как электромагнитный клапан закрыт (обесточен).

Когда блок управления открывает клапан, открывается и дроссель (сливной). Далее происходит заполнение топливной магистрали соляркой, вытекающей через дроссель. При этом начинает уменьшаться давление дизтоплива на поршень, тогда как на игле оно остается прежним. Из-за этого игла приподнимается и осуществляется впрыск.

Пьезоэлектрическая форсунка – это наиболее совершенный (в техническом отношении) вариант. Как правило, ею оснащают дизельные движки. У нее немало достоинств, среди которых скорость работы (по сравнению электромагнитным устройством она быстрее в 4 раза), а также предельно точная и выверенная дозировка. В данном случае применяется пьезокристалл, который изменяет свою длину под напряжением. Это устройство состоит из толкателя, пьезоэлемента, клапана и иглы.

Форсунки

При помощи этих устройств производится подача топливовоздушной смеси в камеры сгорания всех цилиндров. Что же это за механизмы? Если вы знаете сносно конструкцию карбюраторов, то вспомните про электромагнитный клапан. Вот именно у него конструкция очень похожа на ту, которую вы можете видеть у форсунок. У них имеется обмотка, на которую подается постоянное напряжение. Игольчатый клапан при подаче напряжения открывает путь для прохождения топлива. Вся эта смесь под давлением распыляется в камеры сгорания. Обратите внимание, что форсунки должны распылять топливо таким образом, чтобы оно заполняло как можно больше камеру сгорания. Прост в понимании принцип работы форсунки инжектора, с ее помощью производится распыление. Топливовоздушная смесь в этот момент похожа на туман, в определенном объеме воздуха бензин находится во взвешенном состоянии. Следовательно, воспламенение происходит намного быстрее и лучше, нежели в случае с карбюраторной системой.

Принцип работы инжектора

Самый простой инжектор имеет в своей конструкции следующие элементы:

Как видно, ничего слишком сложного в конструкции инжектора нет, по крайней мере, это касается его механической части. Если коротко, то работа инжекторной системы впрыска происходит следующим образом:

Наиболее сложная часть всей инжекторной системы – это электронный блок управления (сокращенно – ЭБУ). Он представляет собой микрокомпьютер, производящий вычисления по программе, внесенной в его память. Программа составлена таким образом, что успевает анализировать все параметры работы двигателя и реагировать на изменение информации, полученной от внешних датчиков.

Именно поэтому для корректной работы инжектора крайне важны следующие два компонента: каталитический нейтрализатор отработанных газов и датчик кислорода (лямбда-зонд).

Как вы могли убедиться, инжектор представляет собой весьма сложный механизм. Поэтому такие операции, как чистка инжектора или его ремонт, мы не рекомендуем проводить самостоятельно.

Достоинства и недостатки инжекторов

В завершение сегодняшнего материала не лишним будет обратить внимание на то, чем инжектор хорош, а в чём способен доставить хлопот любому автомобилисту. Начнём, наверное, с достоинств инжекторных систем, которые включают в себя следующие положения:

  • Экономичность. Однозначно можно сказать, что инжекторы работают исключительно на своего «хозяина» по сравнению с теми же карбюраторами. Удивительно, но в некоторой степени схожие топливораспределительные узлы при одинаковых режимах работы мотора поставляют в него меньшее количество топлива. Во многом это связано с продуманным устройством инжектора и наличием у него электронного управления;
  • Получение большего КПД от двигателя. Опять же, удивительно. Несмотря на меньшее количества подаваемого топлива в мотор, при использовании инжектора получается добиться от силового агрегата большей мощности. Это также связано с грамотно организованным устройством узла, а особенно – его электронной составляющей;
  • Экологичность. Тут всё предельно просто, ибо в структуре любого инжектора имеется каталитический нейтрализатор, которые и придаёт ему большей экологичности, дожигая недогоревшее в моторе топливо;
  • Стабильность в плане работы. Повторимся, из-за грамотно организованного устройства инжекторы совершенно независимы в своём функционировании от погодных условий или подобных моментов.

Среди недостатков инжекторных систем стоит выделить лишь один аспект, а именно – их ремонт и отчасти эксплуатацию. В этом плане инжекторы довольно-таки прихотливы и неудобны для своих владельцев. В частности при желании успешно использовать узел подобного типа любому автомобилисту требуется:

  • быть готовым к дорогому ремонту в случае поломки;
  • всегда использовать только качественное топливо;
  • обеспечить наличие специальных приборов для диагностики и ремонта инжектора.

На этом, пожалуй, наиболее важные положения по «инжекторному» вопросу подошли к концу. Надеемся, представленный выше материал был для вас полезен и в полной мере раскрыл принципы работы инжектора. Удачи на дорогах!

Как работает инжекторный двигатель?

Инжекторный двигатель – это довольно сложный механизм, работа которого должна быть хорошо отлажена, чтобы получить от него максимальную производительность. В статье подробно рассмотрен принцип работы инжекторного двигателя.Инжекторный двигатель – это довольно сложный механизм, работа которого должна быть хорошо отлажена, чтобы получить от него максимальную производительность. В статье подробно рассмотрен принцип работы инжекторного двигателя.

Прежде чем начать разговор об этом чуде техники, развеем некоторые мифы. Инжекторный двигатель работает по тому же принципу, что и дизельный, за исключением системы зажигания, однако, это не придает ему гораздо большей мощности, чем карбюраторному. Прибавка составит максимум 10%.

Центром всей системы является ЭБУ (электронный блок управления). Он носит много названий, «мозги», «компьютер» и так далее. По сути да, это компьютер, в который заложено огромное количество таблиц по составу смеси, времени впрыска топлива и прочего. Например, если обороты двигателя равны 1500, дроссельная заслонка открыта на 10 градусов, а расход воздуха составляет 23 кг, то в цилиндр будет поступать одно количество топлива. Если же вводные параметры изменяются, то и результат будет другим. Если с блоком управления возникают какие-то проблемы, например, слетает прошивка, то все идет прахом, двигатель либо начинает как попало работать, либо и вовсе перестает.

Топливная рампа

Она устанавливается непосредственно на двигателе. Ее миссия заключается в том, чтобы удерживать в себе смесь бензина и воздуха под определенным давлением. Именно в ней происходит процесс соединения двух составляющих горючей смеси – бензина и воздуха. Причем пропорция всегда должна быть одинаковой – 14 частей воздуха на одну бензина. Только в таком случае двигатель будет работать максимально устойчиво, стабильно, экономично. К рампе произведено подключение таких механизмов, как дроссельная заслонка, электромагнитные форсунки, клапан сброса. Между прочим, именно в топливной рампе производится установка датчика давления топлива. Но про него и все остальные электронные компоненты будет рассказано дальше. Стоит заметить, что инжектор Вентури, принцип работы которого аналогичен рассмотренной в статье системе, имеет очень широкое применение, причем не только в автомобилях.

Датчики инжекторного двигателя

Все элементы можно поделить на исполнительные и датчики. Для начала мы рассмотрим датчики.

Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)

Этот элемент устанавливается перед воздушным фильтром, прямо на входе. В основе его работы лежит принцип разницы показаний. Так, через две платиновые нити проходит электричество. В зависимости от температуры их сопротивление меняется. Одна из нитей надежно укрыта от потока воздуха, что делает ее сопротивление неизменным. Вторая же охлаждается потоком, и на основании разницы величин, по тем же таблицам, о которых сказано выше, ЭБУ рассчитывает количество воздуха.

Датчик абсолютного давлении и температуры двигателя (ДАД)

Он используется либо в качестве альтернативы, либо вместе с вышеописанным для более высокой точности снятия показаний. Если вкратце, в нем имеется две камеры, одна из которых герметична и имеет внутри абсолютный вакуум. Вторая же камера подсоединяется к впускному коллектору, где создается разрежение во время такта впуска. Между этими камерами имеется диафрагма, а так же пьезоэлементы. Они вырабатывают напряжение при движении диафрагмы. Далее сигнал идет на ЭБУ.

Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)

Если посмотреть на шкив коленвала инжекторного двигателя, то можно рассмотреть на нем гребенку. Она магнитная. По всему периметру установлены зубцы. Всего их должно быть 60 штук, через каждые 6 градусов. Но двух из них нет, они нужны для синхронизации. Датчик положение коленчатого вала имеет в своем составе намагниченный стальной сердечный, а так же медную обмотку. При прохождении зубцов в обмотке возникает индукционный ток, напряжение которого зависит от скорости вращения шкива.

Датчик фаз (ДФ)

Не все двигатели им оснащались раньше, но сейчас его можно встретить практически везде. Он работает по принципу датчика Холла, то есть имеет диск с катушкой, а так же прорезь. Как только прорезь попадает на датчик, выходное напряжение на нем нулевое. Этот момент означает верхнюю мертвую точку такта сжатия первого цилиндра. Нужно это для того, чтобы ЭБУ мог генерировать напряжение для зажигания в нужном цилиндре, а так же контролировать такты. Чтобы, например, форсунка не открылась во время рабочего хода.

Датчик детонации

Он устанавливается на блоке цилиндров инжекторного двигателя. Как только в двигателе возникает детонация, по блоку передается вибрация. Датчик представляет собой пьезоэлемент, который генерирует напряжение, чем сильнее вибрации, тем выше напряжение. Соответственно, ЭБУ на основании его показаний корректирует момент зажигания. Но об этом позже.

Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)

По сути своей, это обычный потенциометр. Опорное напряжение на нем, как правило, составляет 5 вольт. Так вот, в зависимости от того, на какой угол отклоняется дроссельная заслонка, меняется напряжение на контрольном выводе. Все просто.

Исполнительные элементы

Исполнительные элементы получили свое название за то, что именно они вносят коррективы в работу двигателя. ТО есть, блок управления получает сигнал от датчика, анализирует его, после чего отправляет сигнал на исполнительный элемент.

Топливный насос

Начнем с системы питания. Он установлен в баке и подает топливо в топливную рампу под давлением 3,2 – 3,5 Мпа. Это позволяет гарантировать качественный распыл топлива в цилиндры. Как только повышаются обороты двигателя, повышается и аппетит, а значит в рампу надо подавать большее количество топлива для сохранения давления. Насос начинает вращаться быстрее по команде блока управления. Большинство современных автомобилей, начиная примерно с 2013 года выпуска, оснащаются топливным модулем, который включает в себя насос и встроенный фильтр. Это существенно сказывается на стоимости замены фильтра, потому что менять надо весь модуль. Некоторые производители в инструкциях пишут, что модуль устанавливается на весь срок службы авто, однако не стоит верить, что какой-то фильтр способен проходить больше 2 сезонов.

Форсунка

После того, как топливо прошло всю цепь провода, оно попадает в форсунку, которая дозирует его подачу в цилиндр. Форсунка представляет собой электромагнитный клапан очень маленького диаметра, который обеспечивает распыл бензина в камеру сгорания. ЭБУ изменяет количество топлива, которое подается, при помощи временных промежутков, пока открыта форсунка. Как правило, это десятые доли секунды.

Дроссельная заслонка

Все мы когда-то видели карбюратор, заглядывали в него сверху. Так вот в нем имелись заслонки, которые перекрывали воздух. Здесь принцип тот же. Пожалуй, и рассказать больше нечего.

Регулятор холостого хода (РХХ)

Это тоже электромагнитный клапан, шток которого закрывает воздуховод, проходящий в обход дроссельной заслонки. В зависимости от напряжения, которое на него подает блок управления, он открывает этот самый канал.

Модуль зажигания

В принципе, это та же катушка зажигания, только их здесь четыре. При прохождении тока через первичную обмотку во вторичной коммутируется высокочастотный ток высокого напряжения, который подается на свечу.

Топливный насос

Это сердце всей топливной системы, так как с его помощью происходит циркуляция бензина. Состоит он из следующих элементов:

  • Фильтр (в народе называется он «памперс», так как имеет завидное сходство).
  • Электродвигатель постоянного тока.
  • Помпа, приводимая в движение двигателем.
  • Датчик уровня (конструктивно он объединен с топливным насосом).
  • Располагается насос непосредственно в баке, крепится при помощи гаек. Доступ к нему можно получить, если поднять заднее сиденье. Во всех автомобилях, будь то старенькая «десятка» либо же новая «японка», находится бензонасос именно под сиденьем. Конечно, снятие и установка будут производиться на всех машинах по-разному. От насоса к рампе проложена топливная магистраль. Она должна выдерживать большое давление, поэтому всегда следите за ее состоянием. Параллельно этой магистрали прокладывается трубка, которая возвращает избытки бензина обратно в бак. Довольно прост принцип работы бензонасоса. Инжектор функционирует за счет избыточного давления, создаваемого помпой.

Принцип работы инжекторного двигателя

Итак, после того, как мы разобрались в основных узлах инжекторного двигателя, посмотрим, как же он работает. После того как стартер провернул коленчатый вал, ДПКВ сообщил блоку управления, какой цилиндр в каком положении находится. В свою очередь, датчик фаз сообщил о тактах. Блок управления принял эту информацию к сведению и открыл форсунку в том цилиндре, в котором начинается такт впуска. Но открыл ее не просто так, а на строго определенный промежуток времени, который по таблицам соответствует показаниям ДМРВ или ДАД. Так сформировалась рабочая смесь.

Видео: как работает бензиновый инжекторный двигатель внутреннего сгорания

После того как здесь такт впуска закончился, начинается сжатие, в это время впуск происходит в другом цилиндре. Здесь же поршень доходит до верхней мертвой точки, о чем говорит ДПКВ и ДФ, соответственно, пора подавать напряжение на модуль зажигания, в нужный цилиндр. Для этого в блоке управления стоит два транзистора, которые берут на себя по два цилиндра.

Прогрев двигателя и датчик температуры двигателя

Этот момент стоит рассмотреть отдельно, скажем так, это небольшое уточнение. Итак, прогревочный режим двигателя никак не связан с показаниями некоторых датчиков, то есть, от них ничего не зависит. В частности, это ДМРВ и ДАД, а так же датчик детонации. В блоке, как уже говорилось, заложены определенные таблицы, их очень много, миллионы. Так вот, во время прогревочного режима ЭБУ работает строго по этим таблицам и никак иначе. Это значит, что если в него прописано соотношение воздуха к топливу 14,1:1, то так оно и будет. Эта цифра является общепринятой нормой для рабочей температуры. Так вот, пока температура двигателя не достигнет той, которая прописана в прошивке блока управления, то прогревочный режим не отключится. После ЭБУ начинает работать по датчикам.

Этапы развития инжекторного впрыска

На знаменитых «сигарах» «Ауди 100» использовался механический инжектор. Принцип работы его можно сравнить с системой топливоподачи в дизельных моторах. При помощи механического насоса и такого же привода форсунок производилась подача топливовоздушной смеси в камеры сгорания. Конечно, нельзя не упомянуть и о переходном звене – карбюраторах с электронным управлением. Использовались они на малом количестве автомобилей, причем исключительно японского производства. Жители Страны восходящего солнца очень любят разнообразные электронные гаджеты и по сей день. Но электронные карбюраторы были недолго популярны, в конце 80-х началась их эра и моментально закончилась. Между прочим, на автомобилях ВАЗ-2110, например, устанавливались карбюраторы без тросика «подсоса». Регулировка подачи воздуха осуществлялась автоматически, при помощи специальной заслонки, которая меняла свое положение по мере прогрева двигателя. Но сегодня большую популярность получили инжекторы, конструкции которых стали уже классическими. Вот их и стоит рассмотреть более детально, разобрать по составляющим.

Что лучше, инжекторный или карбюраторный двигатель?

Этот вопрос достаточно спорный, у каждой точки зрения есть много противников и приверженцев как среди простых водителей, так и среди специалистов, которые полностью понимают принцип работы инжекторного двигателя. Итак, карбюраторный двигатель отличает простота и прозрачность работы. То есть, если механик отрегулировал холостые обороты, то они такими и остались.

Что касается инжекторного двигателя, то ту все дело сводится к своевременному обслуживанию, а так же к качеству применяемых деталей.

Источник

Устройство системы впрыска топлива современного мотоцикла.

В настоящее время мотоциклы с впрыском топлива, постепенно вытесняют с наших дорог более простые карбюраторные аппараты, которые большинство людей в состоянии кое как настроить и обслужить. Но вот более современные инжекторные мотоциклы, для многих водителей очень сложны, и при возникновении какой либо неисправности, почти все байкеры разводят руками, и не знают с чего начать. И большинству мотоциклистов как то боязно отправляться на впрысковом аппарате в автономный дальнобой.  Да и при поездках по родному городу если вдруг что случится, то грамотных мотосервисов по обслуживанию инжекторных мотоциклов, пока что очень мало, да и находятся они только в крупных городах. И вот для того, чтобы знать с чего начать устранять неисправность инжекторного двигателя, необходимо знать элементарное устройство системы впрыска топлива. Об этом мы и поговорим в этой статье.

Большое достоинство более древней карбюраторной системы питания двигателя, в простоте конструкции. И карбюраторные моторы не уступают по мощности инжекторным, такого же рабочего объёма, но вот бензина они потребляют гораздо больше, а состав выхлопных газов намного вреднее, чем у инжектора. Именно по этой причине в Европе и отказались от карбюраторов.

Об элементарном обслуживании системы впрыска топлива мотоциклов я уже писал, и почитать об этом можно здесь. В этой же статье мы подробно поговорим о компонентах системы впрыска, а так же о её неисправностях. Почему впрысковый мотор не заводится и как это устранить, можно узнать так же вот в этой полезной статье.

Основная задача топливной системы современных двигателей, это подача в камеры сгорания каждого цилиндра такое количество бензина, чтобы при любых погодных условиях и при любых эксплуатационных режимах работы, он смешивался с атмосферным воздухом в самом оптимальном для работы двигателя соотношении. Только в таком случае двигатель сможет выдать положенную ему мощность, при малом расходе топлива и низкой токсичности выхлопных газов.

Компоненты системы впрыска топлива.

Устройство системы впрыска топлива: 1 — катушка зажигания как одно целое с свечным колпачком, 2 — форсунка, 3 — датчик температуры всасываемого окружающего воздуха, 4 — датчик положения дроссельной заслонки, 5 — датчик давления всасываемого воздуха, 6 — датчик положения коленвала, 7 — датчик температуры охлаждающей жидкости, 8 — датчик положения распредвала, 9 — свеча зажигания, 10 — ECU, 11- блок управления зажиганием, 12 — датчик атмосферного давления, 13 — каталитический нейтрализатор.

Современная система впрыска топлива состоит из следующих частей: электронный блок управления двигателем (ECU electronic control unit), или бортовой компьютер, или говоря проще — мозги, система подачи топлива, несколько датчиков и каталитический нейтрализатор выхлопных газов.

Рассмотрим всё это подробнее. ECU блок управления чаще всего монтируется в самом сухом месте мотоцикла — под седлом. В обязанности бортового компьютера входит управление системой зажигания и форсунками, а также обеспечение электропитанием датчиков и узлов системы впрыска, ну и ещё одна важная его функция — это диагностика всей системы впрыска.

ECU блок состоит из четырёх основных компонентов

  1. Блок питания системы, который понижает бортовое напряжение 12,5 вольт в всего 5 вольт, так как большинство компонентов системы впрыска, рассчитано на напряжение в 5 вольт, а не 12. 
  2. Входной интерфейс, который преобразует аналоговые сигналы от датчиков в цифровой код, который затем вводит в процессор.
  3. CPU — центральный процессор, который сравнивает показания от датчиков со своей основной программой, и затем отправляет соответствующие сигналы (команды) форсункам и системе зажигания.
  4. Выходной интерфейс, который преобразует команды центрального процессора в сигналы, которые приводят в действие индикаторы, реле, исполнительные механизмы.

Буквы на графике означают: t — продолжительность подачи топлива, Т — время работы двигателя, А — запуск мотора, В — прогрев мотора, С — холостой ход, D — ускорение, Е — постоянная скорость, F- торможение двигателем.

В память бортового компьютера записаны данные для неких средних условий эксплуатации впрыскового мотоцикла. И ECU постоянно считывает показания с датчиков двигателя, и сверяет их показания с значениями записанными в память, и уже корректирует продолжительность открытия форсунок в зависимости от показаний датчиков, которые создают общую картину режима работы двигателя. Это можно наглядно посмотреть на рисунке слева, где цифра 1 в красном столбике. означает подачу топлива при пуске двигателя, цифра 2 в жёлтом секторе показывает обогащение рабочей смеси после запуска, цифра три в голубом секторе означает обогащение смеси при прогреве мотора, 4 в оранжевом секторе — обогащение смеси при ускорении, 5 в белом секторе — отключение подачи топлива в цилиндры двигателя, если происходит торможение двигателем, 6 в синем секторе — это базовая продолжительность подачи топлива, которая записана в память процессора, 7 в нижней белой полосе — это постоянная компенсация изменения напряжения в бортовой сети мотоцикла.

Для определения угла опережения зажигания и энергии искры на свечах, блок управления руководствуется  от сигналов, поступающих от датчика коленчатого вала и от датчика положения дроссельной заслонки. А нужный момент подачи топлива, блок управления определяет по сигналам с датчика положения распредвала, и с датчика положения коленвала. Так же по оборотам коленвала, блок управления распознаёт режим работы мотора : обычный или пусковой.

Устройство форсунки

Ну а форсунка впрыскового двигателя — это всё таки электро-механическое устройство, которое не в состоянии открыться мгновенно, а блок управления учитывает даже это, и компенсируя эту задержку, подаёт бензин чуть-чуть раньше. Так же в современной системе впрыска топлива, имеется двухступенчатый ограничитель оборотов. И если частота вращения коленчатого вала превысит допустимую для данного двигателя величину, блок управления тут же отключает подачу топлива к двум из четырёх цилиндров, и до тех пор, пока обороты не упадут до положенных. А в случае не сбавления оборотов, отключит и остальные два цилиндра.

Дополнительные функции ECU.

  • При падении мотоцикла, когда приходит сигнал с датчика наклона, блок управления тут же отключает бензо-насос, форсунки, а так же отключает реле системы впрыска топлива, и тем самым двигатель моментально глохнет. 
  • Когда температура охлаждающей жидкости системы охлаждения повышается выше нормы, блок управления включает вентилятор радиатора.
  • Так же блок управления приводит в действие (даёт команду) сервомотор, который открывает или закрывает заслонки в выхлопных партубках (на моторах с системой EXUP).
  • Ну и ещё одна довольно редкая функция, которая применяется на немногих мотоциклах — включение или выелючение дополнительной фары, когда обороты коленвала значительно повышаются.

Система самодиагностики.

В блоке управления современного инжекторного двигателя имеется система самодиагностики, которая поможет вам определить неисправность. И если например при поездке произойдёт сбой системы, то блок управления тут же предупредит водителя включением соответствующей лампы на приборке мотоцикла, и двигатель может заглохнуть. Если компьютер решит, что дальше двигаться невозможно, то лампа на приборке заморгает, когда вы попытаетесь нажать кнопку старта двигателя.

Но советую повторить попытку, выключив, а затем включив замок зажигания, и затем опять попробовать запустить двигатель, нажав кнопку стартера. И если в мозгах был устранимый сбой, то такой перезапуск поможет. Ведь система самодиагностики обнаружив сбой, сама включит обходную программу, и тогда лампа на приборке будет гореть непрерывно, значит можно ехать в мастерскую своим ходом.

После того как вы заглушите двигатель, приехав в мастерскую, на жидкокристалическом мониторе приборки высветится код ошибки. И он будет оставаться в памяти бортового компьютера до тех пор, пока его не сотрут механики мото-сервиса. Отсюда следует сделать вывод: если у вас на приборной панели загорелась соответствуящая лампа диагностики, то советую не глушить двигатель, что бы узнать что произошло. Если например виноват вышедший из строя датчик положения распредвала, то после остановки двигателя, вы его уже не запустите, и придётся вызывать эвакуатор. (см. таблицу кодов неисправностей ниже в тексте, где показан номер кода, и написано, что двигаться можно, но если заглушить мотор, то он уже не запустится, пока вы не замените датчик распредвала). Поэтому при загорании лампы на панели, не глушите двигатель, а спокойно езжайте к себе в гараж. Ведь когда в гараже вы заглушите мотор, на панели высветится номер кода, по которому вы узнаете, что вышло из строя и что заменять в гаражных условиях, а не в дорожных. И именно для этого я и привожу в этой статье таблицу номеров кода и обнаружения неисправностей.

Многие могут задать вопрос: а что будет если лампочка диагностики сгорит. Ну я думаю, что этот факт трудно прозевать, так как  лампа загорается каждый раз, когда вы включите зажигание, и затем через 1,4 секунды она гаснет. А если например вы нажмёте на кнопку старта раньше этой 1,4 секунды, то лампа гаснет раньше, как только вы нажимаете кнопку старта. И лампа не загорится при включении зажигания только в одном случае — если она перегорела. Поэтому прозевать этот момент практически невозможно, и если лампа когда нибудь перегорит, то срочно её замените новой. Эта лампа — ваша гарантия благополучного возвращения домой своим ходом.

Система подачи топлива.

Система подачи топлива состоит из бензонасоса, форсунок и регулятора давления топлива.

Бензонасос состоит из самого насоса роторного типа, который приводится во вращение от вала электродвигателя, а так же из фильтра и предохранительного клапана. Бензонасос и фильтр вмонтированы в бензобак (в отличии от большинства автомобилей). А предохранительный клапан нужен для того, чтобы спасти от разрыва трубопровод, в случае если этот трубопровод засорится. И когда давление превысит 4,5 -6,4 кг (например от засорения), то предохранительный клапан откроется, и лишний бензин стравливается по обратке в бензобак мотоцикла. Следует учесть, что бензонасос всегда подкачивает немного больше бензина, чем необходимо форсункам для нормальной подачи топлива в цилиндры.

Топливные форсунки, когда получают в нужный момент сигнал от блока управления, впрыскивают бензин в камеры сгорания двигателя, если этот двигатель с непосредственным впрыском, или во впускной канал — на обычном инжекторном моторе. Сечение всех форсунок одинаковое (и постоянное), и так же постоянна и разница между давлением впрыска бензина и давлением воздуха во впускном коллекторе (они постоянные), а это значит, что количество впрыснутого топлива, зависит только от величины сигнала от блока управления, (от длительности этого сигнала).

Регулятор давления. Вот именно он и следит, чтобы разница между давлением бензина в бензопроводе и давлением воздуха в впускном коллекторе была неизменной (постоянной) — это примерно около 3 кг/см², а если быть точным, то равно 2,84 кг/см², и эта величина практически одинакова на всех впрысковых мотоциклах. При поддержании постоянного давления в бензопроводе, регулятор давления постоянно стравливает лишний бензин обратно в бензобак, по обратному шлангу (обратке).

Датчики.

Датчики впрыскового двигателя помогают точно определить блоку управления, длительность открытия форсунок. Блок управления (ECU) современного инжекторного двигателя, получает и оценивает сигналы с таких датчиков: датчик положения коленчатого вала, датчик положения распределительного вала, датчик расхода воздуха (расходомер), датчик атмосферного давления, датчик давления воздуха во впускном коллекторе, датчик температуры системы охлаждения (антифриза), датчик температуры окружающего воздуха. И чтобы бензин подавался в каждый цилиндр двигателя в нужный и точный момент фазы впуска, блок управления сверяется с сигналами от датчиков коленчатого и распределительного валов.

Рассмотрим каждый датчик подробнее, это поможет вам точно уметь определять неисправность инжекторного двигателя, так как чаще всего проблемы возникают именно из-за выхода из строя какого либо датчика.

  • Датчик положения распределительного вала. Этот датчик расположен в ценре крышки головки двигателя, точно над одним из распредвалов. Когда при работе двигателя распредвал вращается, то датчик положения распредвала, как и датчик положения коленвала, считывает сигналы и отправляет их на блок управления, а блок в этот момент определяет в каком из цилиндров начинается такт впуска и вовремя включает нужную форсунку цилиндра, в котором и происходит такт впуска.
  • Датчик положения коленчатого вала. Этот датчик устанавливается в правой части коленвала двигателя. При работе мотора, коленвал естественно вращается, и когда выступы ротора, жёстко закреплённого на коленвалу проходят точно над сердечником катушки этого датчика, то возникают импульсы, которые поступают к блоку управления. По этим импульсам блок управления определяет точное положение коленвала, а так же частоту его вращения. Сверяясь с данными заложенными в память компьютера, и сопоставляя их с полученными импульсами (сигналами), процессор очень точно определяет нужный угол опережения зажигания и точный момент впрыска топлива.
  • Датчик давления атмосферного воздуха необходим для того, чтобы компенсировать изменения в условиях окружающей среды. Например если вы заедете достаточно высоко над уровнем моря (в горах например), то атмосферное давление в таких местах ниже обычного, и если бы не корректировка датчика давления, то двигатель бы начал работать с перебоями (из за нехватки воздуха).
  • Датчик положения дроссельной заслонки и датчик разряжения во впускном коллекторе помогают определить блоку управления каков расход воздуха, так как количество воздуха должно быть в определённой пропорции к количеству топлива.
  • Датчик температуры жидкости (антифриза) в системе охлаждения необходим, чтобы от его показаний блок управления обогатил топливную смесь, которая впрыскивается во время запуска и работы холодного двигателя, пока он не прогреется.
  • Датчик температуры окружающего воздуха. При изменении погодных условий и соответственно температуры окружающего воздуха, изменяется и плотность воздуха, а значит и его количество, которое поступает в двигатель. Это значит, что температура окружающего воздуха заметно влияет на состав бензовоздушной смеси. И считывая показания с датчика температуры окружающего воздуха, блок управления корректирует состав топливной смеси, и её подачу в двигатель.
  • Датчик угла наклона байка. Этот датчик нужен для безопасности, так как предотвращает пожар при падении мотоцикла. Датчик «сообщает» блоку управления о критических углах наклона вашего байка. И если например этот наклон превысит 65°, то блок управления автоматически решит, что ваш мотоцикл упал, и моментально отключит бензонасос и форсунки двигателя, тем самым уберегая ваш аппарат и вас от возможного пожара. Чтобы датчик случайно не сработал например при прыжке или тряске, или если ваш байк наклонится и быстро вернётся в нормальное положение, вместе с датчиком работает реле времени, которое задерживает сигнал, и даёт возможность вам выпрямить положение вашего мотоцикла. Ну а если не дай Бог ваш аппарат наклонится более чем на 90°, то есть начнёт кувыркаться, то мотор мотоцикла в такой ситуации глушится моментально. И для того, чтобы после падения завести мотор вашего мотоцикла, кроме подъёма вашего байка в нормальное положение, требуется ещё и выключить зажигание, а затем заново его включить. 

Таблица кодов неисправностей системы впрыска.

Неисправность датчиков поможет определить система самодиагностики мотоцикла, о которой я писал выше. Это легко сделать по номеру кода, который высвечивается на ЖК дисплее приборки мотоцикла, а затем посмотрев в таблице номер кода, прочитать точную неисправность (таблица поделена мной на три части, чтобы добиться более крупного шрифта). Ну а кому интересно как точно определить неисправность датчиков впрыскового мотора, с помощью обычного мультиметра (тестера), кликаем вот по этой ссылке и читаем (на примере автомобильных датчиков).

Ну и последняя, но очень важная деталь системы впрыска топлива только современных мотоциклов, это трёхкомпонентный каталитический нейтрализатор, который довольно эффективно дожигает углеводороды (СН) , оксид углерода или проще угарный газ (СО), а так же разлагает оксиды азота (NOx).

Вторая часть таблицы кодов неисправностей системы впрыска.

Лябда зонд, устанавливаемый в каталитический нейтрализатор, в несколько раз продлевает срок его службы. Лямбда зонд — это датчик кислорода, который начали устанавливать на большинство впрысковых мотоциклов только с 2005 года. Он очень важен, так как определяет точное количество кислорода в выхлопных газов, ведь в выхлопе присутствует строго определённое количество кислорода, при котором состав сгораемой бензовоздушной смеси оптимальный для нормальной работы мотора. И как только состав выхлопных газов выходит из нормы (это определяется лямбда зондом по количеству кислорода в выхлопе), то процессор блока управления, моментально корректирует подачу впрыскиваемого топлива.

Третья часть таблицы кодов неисправностей системы впрыска

Некоторые считают, что датчик кислорода является одной из заводских душилок двигателя. Да, это правда, он забирает небольшую часть мощности, но важнее потерять немного мощности, но зато благодаря этому датчику у вас всегда будет оптимальный для вашего двигателя состав топливной смеси. И пусть лямбда зонд не позволит обогатить смесь до такого значения, чтобы выжать из вашего двигателя дополнительные две-три лошади (на фоне табуна из 160 лошадей, эти две-три лошадки практически ничего не значат), зато экономичность вашего мотора не пострадает. К тому же датчик кислорода ещё и не позволит вашему мотору переобедниться, а значит уменьшит выброс окислов азота. Переобеднение к тому же вредно для любого двигателя.

Единственный минус, по моему мнению, в присутствии лямбда зонда в выхлопной системе вашего, да и любого байка, так это то, что он очень чувствителен к плохому бензину (как определить качество бензина без хим-лаборатории, узнаём здесь). При автономном путешествии по российской периферии, где качество бензина просто отвратительное, датчик кислорода может доставить хлопот водителю мотоцикла. Ведь лямбда зонд не терпит присутствия в составе бензина свинца, и как только хлебнёт такого пойла, то в считанные километры выходит из строя. Как его восстановить можно почитать вот в этой статье, там же вы узнаете об важности лямбда зонда более подробно. Стоит датчик кислорода не мало, поэтому имея современный впрысковый аппарат, повнимательней выбирайте заправки. К тому же очень плохой бензин как правило губит не только датчик кислорода, но и почти весь двигатель.

Вот вроде бы и все полезные знания по впрысковым мотоциклам, которые я хотел до вас донести. И я надеюсь, что многие водители прочитав эту статью, перестанут разводить руками, при возникновении какой либо неисправности системы впрыска топлива современного мотоцикла, и будут относиться к ним так же спокойно как и к неисправностям карбюраторного байка. Успехов всем!

Устройство для впрыска

— обзор

Чрезмерная коррекция, недостаточная коррекция и асимметрия

Даже самые лучшие инжекторы иногда будут получать некачественные результаты лечения. Введение инъекций пациентам, у которых наблюдается опухание, кровотечение или онемение от местной анестезии, может дать результат, который хорошо выглядит в кресле, но может быть неприемлемым через несколько дней или недель. Возвращение пациента в офис для проверки после инъекции — отличный способ обеспечить контроль качества. Это также хорошее время для фотографирования, которое можно использовать в маркетинговых и образовательных целях.Если пациентов регулярно повторно назначают для последующего наблюдения, хирург иногда находит пациентов, которым требуется дополнительное лечение. Недокоррекция — это наиболее простое повторное лечение, поскольку обычно требуется только дополнительный наполнитель (рис. 10.146). Вопрос о том, кто будет платить за этот дополнительный наполнитель, может быть неудобным, и этот вопрос следует решить во время предварительного информированного согласия. Неспособность внимательно следить за пациентами может привести к плохим результатам, если вы будете гулять по вашему городу, производя негативный маркетинг без вашего ведома.

Обработка излишков наполнителя во многом зависит от типа используемого наполнителя и места впрыска (ов). Наполнители без гиалуроновой кислоты дают постоянные результаты, но также могут вызывать необратимые осложнения. Я видел множество пациентов из других кабинетов с сильным переполнением силиконом (рис. 10.142 и 10.145) в таких областях, как щеки. Попытка удалить этот наполнитель из нескольких плоскостей тканей щеки чрезвычайно трудна и может повредить нервы, сосуды, околоушный проток и мягкие ткани.Небольшие болюсы наполнителя иногда возникают в результате инъекции или даже удаленно от места инъекции. Этот заблудший наполнитель часто можно надрезать и выдавить (рис. 10.147).

«Страховкой» наполнителей гиалуроновой кислоты является тот факт, что они могут гидролизоваться ферментом гиалуронидазой. Как правило, это быстрый процесс, который может происходить в течение нескольких часов и довольно эффективен. Эта обратимость чрезвычайно важна, когда встречается недовольный пациент или в экстренных ситуациях, связанных с сосудистой инъекцией, описанной ранее.Все инъекторы должны иметь под рукой гиалуронидазу для немедленного или планового использования, если это необходимо. Хотя гиалуронидаза является очень безопасным лекарством, которое десятилетиями использовалось в косметической хирургии лица, оно может вызывать немедленные или замедленные реакции гиперчувствительности, и на вкладышах в упаковке говорится о тестировании кожи на аллергию перед использованием. Сообщается также о гиперчувствительности или аллергии у пациентов с аллергией на укусы ос или пчел.

В случае инъекции наполнителя, который требует растворения, важно ввести правильное количество гиалуронидазы в правильную плоскость ткани.Если наполнитель вводился в нескольких плоскостях, гиалуронидазу следует вводить в каждой плоскости, хотя она имеет относительное проникновение в ткани. Что касается дозировки, то официального точного режима дозирования не существует. Поскольку препарат доброкачественный, проблемы с дозировкой вторичны. Хотя препарат можно разбавить физиологическим раствором, стерильной водой или местной анестезией, я предпочитаю вводить его неразбавленным с помощью иглы 32-го размера. Как правило, если я хочу уменьшить результат, но не полностью изменить его, я ввожу 15 единиц в область избытка.Если у меня есть большая область, такая как прорезь, губа или щека, которая требует полной отмены результата, я введу примерно 80 единиц гиалуронидазы в эту область. Введение гиалуронидазы также может растворить часть нативной гиалуроновой кислоты пациента и придать ткани сморщенный вид. Пациентов следует предупредить об этом и заверить, что они вернутся в норму через 1-2 дня. Рис. 10.148–10.150 показано лечение нежелательного наполнителя гиалуронидазой.

Прозрачные гелевые наполнители с гиалуроновой кислотой имеют много преимуществ, но при слишком поверхностном введении, особенно под тонкой кожей, например под веками, может появиться синеватый оттенок.Это называется эффектом Тиндаля и возникает из-за того, что более короткие волны рассеиваются обратно к наблюдателю (рис. 10.151). Рассеяние света обратно пропорционально четвертой степени длины волны. Более короткие волны отражаются обратно к наблюдателю, тогда как более длинные волны проходят через болюс наполнителя. Эффект Тиндаля (или Рэли) отвечает за голубые глаза и голубое небо. У кареглазых пациентов есть желтый и коричневый пигмент в каждом слое радужной оболочки, который определяет цвет.У пациентов с голубыми глазами темно-коричневый пигмент присутствует только на сетчатке, а в строме радужной оболочки его нет. В радужной оболочке действительно есть суспензия мелких частиц, а короткие синие волны рассеиваются обратно к наблюдателю, и, таким образом, эффект Тиндаля отвечает за голубые глаза. У младенцев иногда появляются голубые глаза вскоре после рождения, поскольку меланин в строме радужной оболочки еще не сформировался.

Объем рынка устройств прямого впрыска бензина (GDI) достигнет

Согласно данным Precedence Research, объем рынка устройств с непосредственным впрыском бензина (GDI), как ожидается, достигнет примерно 14 млрд долларов США к 2027 году, при этом среднегодовой темп роста составит 10.9% .

ОТТАВА, 29 июня 2021 г. (GLOBE NEWSWIRE) — Мировой рынок устройств с прямым впрыском бензина (GDI) размером был оценен в 4,11 млрд долларов США в 2019 году. Устройство с прямым впрыском бензина (GDI) относится к топливу Система впрыска, которая впрыскивает бензин под высоким давлением непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра двигателя по сравнению с традиционной системой многоточечного впрыска топлива (MPFI), которая впрыскивает топливо во впускной тракт. Внедрение систем GDI обеспечивает сверхбедное сжигание топлива, что, как следствие, приводит к увеличению мощности и лучшей топливной эффективности.

Факторы роста

Рынок устройств GDI в основном определяется ростом спроса на экономичные автомобили вместе с высокопроизводительными автомобилями, а также снижением выбросов транспортных средств. Регулирующие органы уделяют значительное внимание продвижению автомобилей с нулевым уровнем выбросов и, таким образом, помогают снизить вредное воздействие углерода на окружающую среду во всем мире. Кроме того, рост производства легковых и коммерческих автомобилей по всему миру является еще одним наиболее важным фактором, способствующим развитию устройств GDI.Внедрение передовых технологий наряду со строгими нормами регулирующих органов по ограничению уровня выбросов, по прогнозам, приведет к увеличению размера рынка в предстоящий период. Однако электрификация транспортных средств с внедрением электромобилей в ближайшие годы, как ожидается, в значительной степени сдержит рост рынка в прогнозируемый период.

Получите образцы страниц отчета для большего понимания @ https://www.precedenceresearch.com/sample/1126

Государственные организации предлагают снижение налогов, льготы, а также зарядные станции для стимулирования спроса на электроэнергию. автомобили, которые должны были создать барьер для автомобилей с бензиновым двигателем, что, в свою очередь, еще больше ограничивает рост отрасли.Например, в 2020 году правительство Китая предложило выгодную политику стимулирования и снижение закупочной цены электромобилей, чтобы ускорить их внедрение в ближайшие сроки.

Помимо этого, высокая стоимость устройств GDI из-за компонентов высокого давления и остаточной сажи — другие важные факторы, сдерживающие рост рынка. Тем не менее, разработка устройств GDI в будущих гибридных транспортных средствах для улучшения их тяги, развитие устройств с турбонаддувом GDI и принятие новых стандартов выбросов в нескольких странах, как ожидается, откроют заманчивую возможность для все более широкого внедрения устройств GDI в течение прогнозируемого периода.

Основные характеристики отчета

  • Европа лидирует на мировом рынке устройств GDI в соответствии со строгими стандартами топливной экономичности и целевых показателей выбросов
  • Ожидается, что в Азиатско-Тихоокеанском регионе в ближайшие годы будет зарегистрирован самый высокий рост благодаря усилению внимания автомобильного рынка игроков к неиспользованным возможностям в регионе
  • По компонентам топливные форсунки ожидали значительного роста в течение периода анализа из-за необходимости точного управления впрыском топлива для обеспечения полного сгорания топлива
  • Сегмент электронного блока управления (ECU), по прогнозам, должен свидетельствуют о значительном росте рынка устройств GDI благодаря гибким множественным каналам ввода и вывода.
  • Легковые автомобили лидируют на рынке устройств GDI с точки зрения доходов из-за растущей склонности потребителей к автомобилям класса люкс и премиум-класса, особенно в развитых странах.
  • Коммерческий автомобиль прогнозируемый сегмент t o засвидетельствуйте устойчивый рост за счет увеличения объемов автомобильных перевозок наряду с внутренней торговой деятельностью по всему миру.

Получите индивидуальную настройку в этом исследовательском отчете @ https: // www.Priordenceresearch.com/customization/1126

Региональные снимки

Европа стала мировым лидером на рынке устройств GDI благодаря значительному присутствию в этом регионе автомобильных игроков. Кроме того, производители грузовых автомобилей в первую очередь стремятся предоставить своим клиентам двигатели, интегрированные с устройством GDI, которое соответствует нормам по дальнейшему сокращению выбросов от транспортного средства. Развитая дистрибьюторская сеть в автомобильной промышленности по всему региону должна еще больше укрепить проникновение в отрасль.

Азиатско-Тихоокеанский регион демонстрирует самый быстрый рост в ближайшие годы благодаря строгим правительственным нормам по ограничению выбросов CO2 в регионе. Например, в апреле 2017 года правительство Индии поручило модернизировать двигатели транспортных средств до двигателей стадии IV, которые уменьшают загрязнение, а также соответствуют экологическим нормам. Более того, в январе 2016 года китайское правительство поручило достичь экономии топлива 5,0 л / 100 км для всех обычных пассажирских транспортных средств, проданных к 2020 году, тем самым увеличив размер рынка устройств GDI в регионе.

Ключевые игроки и стратегии

На мировом рынке устройств прямого впрыска бензина (GDI) наблюдается острая конкуренция среди участников отрасли из-за повышенного внимания к усовершенствованию, разработке и запуску новых продуктов. Например, в мае 2019 года Delphi Technologies представила свою недавно разработанную систему GDI с давлением более 500 бар, которая снижает выбросы твердых частиц почти на 50% по сравнению со стандартными системами GDI. Ожидается, что это поможет компании расширить свой продуктовый портфель и обслужить большее количество потребителей.

Некоторые из ключевых игроков, работающих на рынке: Delphi Automotive LLP, Eaton Corporation, DENSO Corporation, Continental Corporation GmbH, Robert Bosch GmbH, Stanadyne LLC, Keihin Corporation, Hitachi Automotive Systems, Ltd., TI Automotive и Magneti Marelli SpA. среди прочего.

Сегментация рынка

По компонентам

  • Топливные форсунки
  • Электронные блоки управления
  • Датчики
  • Топливные насосы

По применению

  • Легковые автомобили (ПК)
  • Коммерческие автомобили (CV )

По региональному прогнозу

  • Северная Америка
  • Европа
  • Азиатско-Тихоокеанский регион
  • Остальной мир

Купить этот премиальный исследовательский отчет @ https: // www.priorityresearch.com/checkout/1126

Вы можете разместить заказ или задать любые вопросы, пожалуйста, обращайтесь по телефону [email protected] | +1 9197 992 333

О нас

Precedence Research — всемирная исследовательская и консалтинговая организация. Мы даем непревзойденный характер предложений нашим клиентам по всему миру в различных отраслях промышленности. Precedence Research обладает опытом в предоставлении глубокого понимания рынка наряду с рыночной информацией для наших клиентов, распределенных по различным направлениям.Мы обязаны обслуживать нашу разнообразную клиентскую базу, представленную на предприятиях медицинских услуг, здравоохранения, инноваций, технологий нового поколения, полупроводников, химикатов, автомобилестроения, аэрокосмической и оборонной промышленности, среди различных предприятий, присутствующих во всем мире.

Для получения последнего обновления следуйте за нами:

https://www.linkedin.com/company/precedence-research/

https://www.facebook.com/precedenceresearch/

https : // twitter.com / Precedence_R


Заявка на патент США на устройство впрыска топлива для заявки на патент на двигатель (Заявка №20210239055 от 5 августа 2021 г.)

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к устройству впрыска топлива двигателя, включающему в себя: управляющую рейку, поддерживаемую с возможностью скольжения в осевом направлении и способную регулировать величину подачи топлива под давлением блока механизма подачи под давлением топлива на основе его скользящее положение относительно осевого направления; привод, способный совершать возвратно-поступательное движение своего рабочего блока вдоль рабочего вала; и рычаг связи, поддерживаемый шарнирным валом с возможностью поворота и выполненный с возможностью поворота в сочетании с возвратно-поступательным движением рабочего блока исполнительного механизма, тем самым заставляя управляющую рейку скользить.УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Дизельный двигатель и т.п., имеющие механический топливный насос для впрыска топлива, включают в себя устройство впрыска топлива для управления величиной подачи топлива под давлением блока механизма подачи топлива под давлением в соответствии с управлением нагрузкой и частотой вращения двигатель (см., например, Патентную литературу 1; далее ПТЛ 1).

В устройстве впрыска топлива такого двигателя возвратно-поступательное движение рабочего блока исполнительного механизма заставляет рычаг переключения качаться вместе с возвратно-поступательным движением рабочего блока.Кроме того, вместе с поворотом рычага звена управляющая рейка скользит в осевом направлении рабочего блока. Управляя приводом на основе управляющего сигнала от блока управления двигателем, можно отрегулировать положение скольжения регулирующей рейки относительно осевого направления, чтобы установить величину подачи под давлением топлива в блоке механизма подачи под давлением топлива на подходящее значение. количество.

СПИСОК ЦИТАТОВ Патентная литература

PTL 1: Выложенная заявка на патент Японии №2008-297918

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ Техническая проблема

В традиционном устройстве для впрыска топлива, как описано выше, исполнительный механизм обычно расположен рядом с центральной частью основного корпуса устройства. Однако, поскольку стойка управления расположена на боковой стороне блока механизма подачи под давлением топлива, стойка управления и рычажный рычаг расположены со смещением в боковом направлении от положения рядом с центральной частью.

Следовательно, точка действия, в которой нагрузка от рычага связи действует на рабочий вал привода, находится в положении, отклоненном в сторону относительно рабочего вала привода.В такой конструкции к рабочему валу прилагается относительно большой изгибающий момент, в то время как рабочий блок привода совершает возвратно-поступательное движение вдоль рабочего вала. Это вызывает чрезмерный прогресс в истирании скользящего элемента, такого как рабочий вал и т.п. исполнительного механизма, что вызывает опасения по поводу ухудшения реакции, повреждений и т.п.

Принимая во внимание вышеупомянутые обстоятельства, основная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить технологию, которая может продлить срок службы устройства впрыска топлива двигателя при сохранении его хорошей отзывчивости.

Решение проблемы

Конфигурация первого признака настоящего изобретения представляет собой устройство впрыска топлива двигателя, включающее в себя: управляющую рейку, поддерживаемую с возможностью скольжения в осевом направлении и способную регулировать величину подачи давления топлива для давления топлива — узел механизма подачи по положению салазки относительно осевого направления;

привод, способный совершать возвратно-поступательное движение своего рабочего блока вдоль рабочего вала; и

рычаг рычага, поддерживаемый шарнирным валом с возможностью поворота и выполненный с возможностью поворота вместе с возвратно-поступательным движением рабочего блока привода, тем самым заставляя управляющую рейку скользить, при этом

устройство впрыска топлива включает в себя соединительную деталь на стороне привода соединяющий рабочий блок привода с рычагом рычага, а

соединительная деталь со стороны привода расположена на рабочем валу привода.

В этой конфигурации, когда рабочий блок привода совершает возвратно-поступательное движение вдоль своего рабочего вала, таким образом, поворачивая рычаг связи, нагрузка от рычага связи действует в направлении рабочего вала на рабочий вал привода на стороне привода. соединительная часть. Таким образом, изгибающий момент, приложенный к рабочему блоку исполнительного механизма, может быть уменьшен, и чрезмерный прогресс в истирании скользящего элемента исполнительного механизма может быть подавлен или уменьшен.

Таким образом, настоящее изобретение может создать устройство впрыска топлива двигателя, которое может продлить срок службы при сохранении хорошей отзывчивости.

Вторая конфигурация признака настоящего изобретения может включать в себя смещающий элемент, сконфигурированный для смещения рычага связи в одном из направлений поворота рычага связи, при этом

положение, в котором элемент смещения соединен с рычагом связи, и центр Рабочие органы исполнительного механизма находятся в одной плоскости, перпендикулярно пересекающей ось поворотного вала рычага рычага.

Эта конфигурация, включающая смещающий элемент, сконфигурированный для смещения рычага связи в одном из направлений поворота, может подавлять и уменьшать дребезжание рычага связи и обеспечивать плавное скольжение стойки управления.Кроме того, в этой конфигурации с таким смещающим элементом положение, в котором смещающий элемент соединен с рычагом рычага, и центр рабочего блока привода находятся в одной плоскости, перпендикулярно пересекающей ось вала поворота рычага рычага. . Следовательно, даже когда смещающая сила от смещающего элемента прилагается к рычагу связи, смещающая сила передается не как изгибающий момент, а как нагрузка в направлении, соответствующем рабочему валу, на рабочий вал исполнительного механизма.Следовательно, развитие истирания, связанное с изгибающим моментом на скользящем элементе исполнительного механизма, может быть подавлено или уменьшено.

Следует отметить, что конец смещающего элемента, противоположный соединительной части на рычаге связи, может быть закреплен в подходящем положении. Например, путем соединения противоположного конца смещающего элемента со стороной основного корпуса исполнительного механизма изгибающий момент, прикладываемый к рабочему валу исполнительного механизма, может быть дополнительно уменьшен.

Третья конфигурация признака настоящего изобретения такова, что рычаг связи имеет с двух сторон рабочего блока привода, помещенного между ними между рабочим блоком, пару элементов рычага, которые шарнирно поддерживаются элементом вала поворота таким образом что касается поворота за одно целое, и что соединительная часть со стороны привода соединяет оба рычажных элемента с рабочим блоком привода.

В этой конфигурации соединительный рычаг имеет пару рычажных элементов, которые качаются как единое целое, а соединительная часть со стороны привода сконфигурирована путем соединения пары рычажных элементов с рабочим блоком привода с обеих сторон рабочего блока в таким образом, чтобы расположить их между операционным блоком. Таким образом, к рабочему валу привода прикладывается нагрузка в направлении рабочего вала, по существу, равномерно с обеих сторон. В результате конфигурация может вызвать нагрузку от рычага связи, действующую вдоль рабочего вала на рабочий вал привода на соединительной части со стороны привода.

Четвертая конфигурация отличительного признака настоящего изобретения такова, что соединительная часть со стороны исполнительного механизма сконфигурирована с проходным штифтом, соединенным перемычкой между парой рычажных элементов, проникающих в рабочий блок исполнительного механизма.

В этой конфигурации соединительная часть со стороны привода с парой рычажных элементов, подключенных к рабочему блоку привода, сконфигурирована путем принятия разумной конфигурации, в которой обе торцевые стороны пробивного штифта, проходящего через рабочий блок привода, являются прикреплены к паре рычажных элементов, расположенных на двух сторонах рабочего блока, между ними соответственно.Эта конфигурация позволяет снизить изгибающий момент, приложенный к рабочему валу привода.

Пятая конфигурация отличительного признака настоящего изобретения такова, что часть боковой стенки корпуса, в которой размещается рабочий блок исполнительного механизма, имеет отверстие для ввода, через которое проникающий штифт вставляется в соединительную деталь на стороне исполнительного механизма.

При работе по сборке такой соединительной детали со стороны привода, в которой проходной штифт, соединенный перемычкой между парой рычажных элементов, проникает в рабочий блок привода, часть боковой стенки блока корпуса на боковой стороне пары Элементы рычага могут быть препятствием для введения штифта проникновения с боковой стороны.

Однако в этой конфигурации отверстие для вставки сформировано на боковой стенке корпуса. Следовательно, проникающий штифт может быть вставлен с боковой стороны пары рычажных элементов через отверстие для ввода. Эта конфигурация может уменьшить размер устройства за счет максимального сужения пространства между частью боковой стенки корпуса и парой рычажных элементов, при этом упрощая сборку.

Шестая конфигурация признака настоящего изобретения такова, что пробойник выполнен с возможностью разделения на множество частей в его осевом направлении.

В этой конфигурации пробойник разделен на множество частей в осевом направлении. Следовательно, при сборке соединительной детали со стороны привода, даже если нет достаточного пространства для вставки пробивного штифта с боковой стороны пары рычажных элементов, пробойник может быть разделен на части, и эти отдельные части пробивной штифт может быть вставлен с боковых сторон пары рычажных элементов. Эта конфигурация может уменьшить размер устройства за счет максимального сужения пространства между частью боковой стенки корпуса и парой рычажных элементов, при этом упрощая сборку.

Седьмая конфигурация признака настоящего изобретения такова, что рабочий блок привода имеет подшипниковый элемент, в который вставлен проходной штифт, а

подшипниковый элемент не может перемещаться по отношению к рабочему узлу в направлениях возвратно-поступательного движения рабочий блок, но выполнен с возможностью скольжения относительно рабочего блока в направлении перемещения оси поворота, при этом направление перемещения оси поворота перпендикулярно оси элемента поворотного вала и проходит через соединительную деталь со стороны привода и соединительную деталь со стороны стойки.

В этой конфигурации проходной штифт опирается на опорный элемент, предусмотренный для рабочего блока привода. Следовательно, рабочий блок привода и штифт проходки могут быть соединены поверхностным контактом через несущий элемент, избегая при этом линейного контакта, который приводит к истиранию. Кроме того, пробойник может поддерживаться с возможностью скольжения в направлении перемещения оси поворота, в то время как дребезжание в направлениях возвратно-поступательного движения рабочего блока подавляется или уменьшается.Таким образом, возвратно-поступательное движение рабочего блока может быть соответствующим образом передано рычагу связи через проходной штифт.

Восьмая конфигурация признака настоящего изобретения такова, что рабочий блок исполнительного механизма разделяется на переднюю и заднюю части вдоль направлений возвратно-поступательного движения рабочего блока, чтобы обеспечить возможность вставки пробивного штифта в сквозное отверстие для штифта из радиальное направление сквозного отверстия под штифт, при этом сквозное отверстие представляет собой отверстие, в которое проникает штифт.

В этой конфигурации проникающий штифт может быть вставлен в сквозное отверстие для штифта с радиального направления сквозного отверстия для штифта, в то время как рабочий блок отделен, и рабочий блок может быть собран после этого. Таким образом, нет необходимости в пространстве для вставки пробивного штифта с боковой стороны, и устройство может быть дополнительно уменьшено в размерах.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

РИС. 1 вид сбоку, показывающий конфигурацию устройства впрыска топлива двигателя.

РИС. 2 Вид спереди блока корпуса, в котором размещен рабочий блок исполнительного механизма.

РИС. 3 — вид в перспективе блока корпуса, в котором размещен рабочий блок исполнительного механизма.

РИС. 4 Увеличенный вид соединительной детали со стороны привода.

РИС. 5 Увеличенный вид соединительной части со стороны исполнительного механизма в соответствии с другим вариантом осуществления.

РИС. 6 — схема, поясняющая конфигурацию пробивного штифта в другом варианте осуществления.

РИС. 7 — вид в перспективе блока корпуса, в котором размещен рабочий блок исполнительного механизма в другом варианте осуществления.

РИС. 8 — вид в перспективе, показывающий конфигурацию устройства для впрыска топлива в другом варианте осуществления.

РИС. 9 Увеличенный вид соединительной части со стороны стойки в другом варианте осуществления.

РИС. 10 Увеличенный вид соединительной части со стороны стойки в другом варианте осуществления.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Ниже описан вариант осуществления настоящего изобретения на основе прилагаемых чертежей.

Как показано на фиг. 1, устройство , 100, впрыска топлива настоящего варианта осуществления выполнено с возможностью управления количеством впрыскиваемого топлива в дизельном двигателе. Устройство для впрыска топлива , 100, включает в себя регулятор 10 , имеющий привод 40 , работа которого регулируется на основе управления нагрузкой или числом оборотов двигателя, и топливный насос 50 , имеющий механизм подачи топлива под давлением. Блок 51 .

Топливный насос 50 включает в себя множество узлов механизма подачи топлива под давлением 51 , которые расположены бок о бок и которые сконфигурированы для периодической подачи жидкого топлива под давлением к форсункам цилиндров дизельного двигателя и заставляет форсунки впрыскивать жидкое топливо.На боковой стороне (задняя сторона на фиг. 1) множества узлов 51 механизма подачи топлива под давлением находится управляющая рейка 55 , сконфигурированная для регулирования величины подачи давления топлива для давления топлива. подача узлов механизма 51 к соответствующим патрубкам цилиндров. Стойка управления , 55, поддерживается с возможностью скольжения вдоль ее оси в положении, которое пересекает боковую сторону плунжеров 52 множества узлов 51 механизма подачи топлива под давлением.

Далее, на стороне плунжера 52 узлов механизма подачи давления топлива 51 (нижняя сторона на фиг.1) распредвал 57 с кулачками 57 a для перемещения плунжеров 52 вверх и вниз заносятся в журнал. Когда этот распределительный вал 57 приводится в движение и вращается, кулачки 57 a, расположенные на распределительном валу 57 , нагнетают (перемещаются вверх и вниз) плунжеры 52 узлов механизма подачи давления топлива 51 соответственно.Перекачивание этих плунжеров 52 может сжимать жидкое топливо в узлах механизма подачи топлива под давлением 51 .

Кроме того, каждый из узлов 51, механизма подачи топлива под давлением сконфигурирован таким образом, что величина подачи топлива под давлением может регулироваться в связи с изменением положения порта подачи топлива путем изменения ползуна. положение рулевой рейки 55 относительно осевого направления.

В настоящем варианте осуществления направление (направление вправо на фиг.1), в котором рейка 55 управления скользит от стороны регулятора 10 к стороне топливного насоса 50 в осевом направлении, называется «направлением толчка». Напротив, направление (направление влево на фиг. 1), в котором рейка управления 55 скользит от стороны топливного насоса 50 к стороне регулятора 10 в осевом направлении, называется «направлением тяги. ».

Узел механизма подачи топлива под давлением 51 устроен так, что, например, величина подачи топлива под давлением уменьшается, когда рейка управления 55 скользит в направлении толкания, и что величина подачи топлива под давлением увеличивается когда стойка управления 55 скользит в направлении вытягивания.Одна торцевая сторона стойки 55 управления имеет соединительную концевую часть 55 a , которая соединена с рычагом связи 20 в корпусе 10 A описанного ниже регулятора 10 . Кроме того, топливный насос 50 снабжен вспомогательной пружиной 56, и т.п., которая помогает рейке 55 управления скользить в направлении тяги.

Регулятор 10 соединен со стороной топливного насоса 50 , на которой расположена концевая часть соединения 55 a стойки управления 55 .Как показано на фиг. 1 и фиг. 2, регулятор 10 имеет корпус 10 A, который обращен к топливному насосу 50 .

На стороне регулятора 10 напротив топливного насоса 50 прикреплен электропривод 40 . Этот привод 40 включает в себя рабочий блок 41 , расположенный в корпусе 10 A регулятора 10 , и выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения этого рабочего блока 41 вдоль рабочего вала 45 , по существу, параллельно направление скольжения стойки управления 55 .

Тяговый рычаг 20 предусмотрен в корпусе 10 A регулятора 10 . Тяговый рычаг 20, с возможностью поворота поддерживается стержнем 25 шарнира, ось которого перпендикулярна и наклонена к направлению скольжения рейки 55 управления. Этот шарнирно поддерживаемый рычаг 20 имеет соединительную деталь со стороны привода 20 A, соединенную с рабочим блоком 41 привода 40 , и соединительную деталь со стороны стойки 20 B, соединенную с соединительным концом часть 55 a стойки управления 55 .Эти соединительные детали 20, A и 20, B расположены бок о бок в направлении, по существу, перпендикулярном оси элемента 25 поворотного вала. Соединительная деталь со стороны привода 20 A находится между элементом вала шарнира 25 и соединительной деталью со стороны стойки 20 B.

В рычаге связи 20 направление, соответствующее оси шарнира. элемент вала 25 упоминается как «осевое направление поворота», направление, перпендикулярное оси поворотного элемента вала 25 и проходящее через соединительную деталь со стороны привода 20 A и соединительную деталь со стороны стойки 20 B упоминается как «направление перемещения оси поворота».

К заданной части рычага 20 звена подсоединен один конец пружины 30 (примерный смещающий элемент). Другой конец пружины 30 соединен с соединительным инструментом 31 (см. Фиг. 3), закрепленным на стороне нижней части корпуса 10 A регулятора 10 . Другими словами, пружина 30, прилагает к рычажному рычагу 20 смещающую силу в направлении к одному из направлений поворота рычага 20, , тем самым подавляя и уменьшая дребезжание рычага 20 .Соединительный инструмент 31 , соединяющий пружину 30 со стороной нижней части корпуса 10 A, может быть закреплен в подходящем положении регулятора 10 . Например, этот соединительный инструмент 31, может быть прикреплен к стороне основного корпуса привода 40 . Таким образом, изгибающий момент, приложенный к рабочему валу 45 привода 40 , может быть дополнительно уменьшен.

В устройстве для впрыска топлива 100 , когда исполнительный механизм 40 совершает возвратно-поступательное движение рабочего блока 41 вдоль его рабочего вала 45 , рычаг 20 поворачивается вокруг элемента 25 поворотного вала.При повороте рычага связи 20 стойка управления 55 , соединенная с рычагом связи 20 , скользит в направлении толкания или направления тяги. Таким образом, посредством управления исполнительным механизмом , 40, на основе управляющего сигнала от блока управления двигателем (не показан) регулируется положение скольжения стойки , 55, управления относительно осевого направления. В сочетании с этой регулировкой, величина подачи топлива под давлением блока 51, механизма подачи топлива может быть соответствующим образом установлена.

Устройство для впрыска топлива , 100, согласно настоящему варианту осуществления имеет конфигурацию характеристик для достижения длительного срока службы при сохранении хорошей отзывчивости. Это более подробно описано ниже.

Соединительная деталь со стороны привода 20 A, соединяющая рабочий блок 41 привода 40 с рычагом рычага 20 , расположена на оси рабочего вала 45 привода 40 .

Как показано на фиг.2 и фиг. 3, рычаг 20, связи имеет пару элементов рычага , 21, , которые шарнирно поддерживаются элементом 25 поворотного вала таким образом, чтобы качаться за одно целое. Связующие элементы , 21, расположены на двух сторонах рабочего блока , 41, исполнительного механизма 40, , помещаясь между ними между рабочим блоком 41 . С проникающим штифтом 32 , соединенным между парой рычажных элементов 21 , проходящим через рабочий блок 41 исполнительного механизма 40 , соединительная часть со стороны исполнительного механизма 20 A соединяет оба рычага 21 к рабочему блоку 41 исполнительного механизма 40 .

Что касается соединительной части со стороны стойки 20 B, с другой стороны, один из рычажных элементов 21 продолжается до стороны, противоположной элементу поворотного вала 25 , и эта расширенная часть 21 , , , соединяется с соединительной концевой частью 55, , , стойки управления 55 через рычаг 27 . Следует отметить, что в настоящем варианте осуществления соединительная часть 20, B со стороны стойки предусмотрена на одном из рычажных элементов 21 .Однако оба рычажных элемента , 21, могут быть выдвинуты на сторону, противоположную стержню поворотного вала 25 , и соединительная концевая часть 55 a стойки управления 55 может быть соединена с штифтом. между обеими расширенными частями.

Соединительный рычаг 20 , имеющий пару рычажных элементов 21 , сконфигурирован путем изгиба двух сторон пластинчатого элемента в одном направлении для образования U-образного поперечного сечения, а изогнутые части используются как пара рычагов 21 .То есть пара рычажных элементов , 21, соединительного рычага , 20, сформирована как пластинчатый элемент, параллельный друг другу и расположен на обеих сторонах рабочего блока 41 , причем направления их толщины соответствуют осевое направление качания. Кроме того, пара рычажных элементов 21 соединена друг с другом через пару соединительных частей 22 и 23 как на стороне шарнирного стержня 25, , так и на стороне соединительной части со стороны стойки 20 B .

В рычаге связи 20 , сконфигурированном, как описано выше, направления в плоскости элементов рычага , 21, ориентированы вдоль направления нагрузки, приложенной к элементу оси поворота 25 , соединительной части со стороны привода. 20 A, и соединительная деталь со стороны стойки 20 B. Это улучшает жесткость рычага связи 20 по отношению к нагрузке. Количество соединительных частей , 22, и , 23, , соединяющих пару рычажных элементов , 21, , может быть соответствующим образом изменено с учетом жесткости рычажных элементов , 21, и т.п.

Как описано выше, устройство для впрыска топлива , 100, совершает возвратно-поступательное движение рабочего блока 41 исполнительного механизма 40 вдоль рабочего вала 45 , чтобы повернуть рычаг 20 рычага. Чтобы повернуть рычаг связи 20 , нагрузка прикладывается в возвратно-поступательном направлении к рабочему блоку 41 исполнительного механизма 40 , по существу равномерно с обеих сторон рабочего блока 41 , через проходной штифт 32 .То есть в соединительной части 20 A со стороны привода нагрузка от рычага 20 действует на рабочий вал 45 привода 40 вдоль рабочего вала 45 . Таким образом, изгибающий момент, приложенный к рабочему валу , 45, привода , 40, , уменьшается, и чрезмерное истирание скользящего элемента привода , 40, может быть подавлено или уменьшено. Следовательно, срок службы исполнительного механизма , 40, может быть продлен за счет подавления или уменьшения повреждений и т.п., связанных с истиранием, при сохранении хорошей отзывчивости исполнительного механизма , 40, .

Далее, часть рычага 20 , соединенная с пружиной 30 для подавления или уменьшения дребезжания рычага 20 , отклоняется от оси рабочего вала 45 привода 40 дюйм направление перемещения оси поворота. В частности, пружина 30, соединена с рычагом 20 на соединительной части 22 , из пары соединительных частей 22 и 23 , соединяющих пару рычажных элементов 21 , на Соединительная деталь со стороны стойки 20 Сторона B.Кроме того, часть, соединяющая пружину 30, с рычагом связи 20 , и центр рабочего блока 41 привода 40 расположены в одной плоскости F (см. Фиг. 2), перпендикулярно пересекающей качание. Ось рычага рычага 20 .

То есть смещающая сила, приложенная от пружины 30 к рычагу 20 , соответствующим образом передается на рабочий вал 45 привода 40 в качестве нагрузки в направлении оси рабочего вал 45 , не создавая изгибающего момента, который вызывает прогрессирование истирания.Следует отметить, что часть рычага 20, , соединенного с пружиной 30, , может быть соответствующим образом изменена. Например, как показано на фиг. 7, пружина 30, может быть соединена с соединительной деталью 20 со стороны стойки. Кроме того, пружина 30 может быть опущена по мере необходимости при условии, что, например, дребезжание рычага 20 звена не проблема, или что дребезжание можно подавить или уменьшить разными способами.

Как показано на фиг.2 и фиг. 3, порт для вставки 12 сформирован в части 11 боковой стенки корпуса 10 A, в которой размещается рабочий блок 41 исполнительного механизма 40 . Отверстие для ввода 12 сформировано вдоль осевого направления проникающего штифта 32 соединительной части со стороны привода 20 A. Этот вводный порт 12 сформирован таким образом, что проникающий штифт 32 может быть вставлен в соединительная деталь со стороны привода 20 A.С этим отверстием для вставки 12 штифт для проникновения 32 может быть легко вставлен с боковой стороны пары рычажных элементов 21 через отверстие для вставки 12 во время работы по сборке соединительной части со стороны привода 20 A, даже если пространство между частью 11 боковой стенки корпуса 10 A и парой рычажных элементов 21 является узким. Затем, после работ по сборке, отверстие для вставки , 12, может быть закрыто заглушкой , 15, и т.п.

Следует отметить, что вводной порт 12 можно не устанавливать, если пробойник 32 может быть вставлен в операционный блок 41 без использования вводного порта 12 при сборке.

Как показано на фиг. 4, на соединительной части 20 A со стороны привода рычага 20 , сквозное отверстие под штифт 41 a сформировано в блоке управления 41 привода 40 .Проходное отверстие под штифт , 41, , и является длинным в направлении перемещения оси поворота и параллельно осевому направлению поворота. Это сквозное отверстие 41 a имеет опорный элемент 42 , который не может перемещаться относительно рабочего блока 41 , в направлениях возвратно-поступательного движения рабочего блока 41 , но может скользить относительно рабочего блока 41 в направлении перемещения оси поворота, в котором сквозное отверстие , 41, , и штифта является удлиненным.Через отверстие, сформированное в этом опорном элементе , 42, , вставляется пробойник 32 , поддерживаемый рычажными элементами 21 .

То есть рабочий блок 41 привода 40 и пробойник 32 могут быть соединены поверхностным контактом через опорный элемент 42 , избегая при этом линейного контакта, который приводит к истиранию. Поскольку пробойник , 32, установлен на опорном элементе , 42, , который может скользить в направлении поперечного сечения оси поворота, пробойник 32, поддерживается таким образом, чтобы иметь возможность скольжения в поперечном направлении оси поворота, в то время как дребезжание в направлении возвратно-поступательного движения рабочего блока 41 подавляется или уменьшается.Следовательно, возвратно-поступательное движение рабочего блока , 41, может быть соответственно передано на рычаг 20, через проходной штифт 32, . Следует отметить, что модификация формы, конфигурации и т.п. может быть изменена. Например, опорный элемент , 42, может быть исключен, а пробойник , 32, может быть непосредственно вставлен в штифт через отверстие , 41, , a.

Следует отметить, что настоящий вариант осуществления относится к случаю, когда рабочий блок 41 исполнительного механизма 40 сконфигурирован как одно целое; однако, например, рабочий блок 41, может быть выполнен с возможностью разделения на переднюю и заднюю части относительно направлений возвратно-поступательного движения, как показано на фиг.5. То есть, в этой конфигурации рабочий блок 41 сконфигурирован как элемент, который отделяется в центральной части сквозного отверстия под штифт 41 a в дальний концевой элемент 41 A на сторона дистального конца и проксимальный концевой элемент 42, B на стороне проксимального конца. Дальний концевой элемент , 41, A и проксимальный концевой элемент , 42, B могут быть объединены в одно целое путем соединения их с помощью множества винтов 41 C.При этом опорный элемент , 42, со вставленным в него штифтом 32, может быть вставлен в штифт через отверстие , 41, , , в радиальном направлении, в то время как рабочий блок 41 отделен. Посредством сборки рабочего блока 41 после этого отпадает необходимость в пространстве для вставки пробивающего штифта 32 с боковой стороны.

Хотя пробивной штифт 32 , который должен быть вставлен в рабочий блок 41 исполнительного механизма 40 , может быть выполнен в виде единой детали, пробойник 32 также может быть разделен на множество частей в осевом направлении. направление, как показано на фиг.6. То есть пробивающий штифт 32, разделяется на два штифтовых элемента 33 . Каждый из отделяемых штифтовых элементов 33 имеет Т-образную форму, которая включает в себя головку 33 a , упирающуюся в внешнюю сторону рычажного элемента 21 и вал 33 b , выходящий из Головка 33 . Эти два штифтовых элемента 33 могут соединяться друг с другом резьбовыми частями 33 c , сформированными на дальних концах валов 33 b .Такой пробивной штифт 32, может соединять рычажные элементы , 21, с операционным блоком 41 , даже если на боковых сторонах пары рычажных элементов нет достаточного пространства для вставки проникающего штифта 32 . 21 . Для соединения рычажных элементов 21 с операционным блоком 41 в этом случае два штифтовых элемента 33 вставляются с внешних сторон пары рычажных элементов 21 в операционный блок 41 в внутренняя сторона (см. РИС.6 ( a )), а затем привинчивая резьбовые части 33 c к дальним концевым частям валов 33 b (см. Фиг. 6 ( b )).

Другие варианты осуществления

Ниже описаны другие варианты осуществления настоящего изобретения. Конфигурации вариантов осуществления, описанных ниже, не ограничиваются индивидуальным применением, но могут применяться в сочетании с конфигурациями других вариантов осуществления.

(1) Ниже описывается со ссылкой на фиг. 8, отличие рычага 20 со стороны привода и соединительной части 20 A со стороны привода и соединительной части 20 B со стороны стойки рычага 20 со стороны стойки другого варианта осуществления по сравнению с вышеописанным вариантом осуществления. Однако описания конфигураций, аналогичных описанным выше вариантам осуществления, опущены.

Тяговый рычаг 20 , показанный на ФИГ. 8, сконфигурирован путем сгибания двух сторон пластинчатого элемента в одном направлении с образованием U-образного поперечного сечения, а согнутые части используются в качестве пары рычажных элементов 21 , как в вышеописанном варианте осуществления.Затем пара рычажных элементов , 21, соединяется только через соединительную часть , 23, на стороне поворотного стержневого элемента 25, и может поворачиваться как единое целое.

Кроме того, на дальнем конце одного из рычажных элементов 21 предусмотрена соединительная часть 20 B со стороны стойки, которая должна быть соединена со стойкой управления 55 через рычаг 27 . К этой соединительной части 20 B со стороны стойки присоединена пружина 30 для подавления и уменьшения дребезжания рычага 20 .

Рабочий блок 41 исполнительного механизма 40 , показанный на ФИГ. 8 имеет дискообразный элемент 43 базовой пластины и пару выступающих частей 44 , выступающих в сторону пары рычажных элементов 21 на другой стороне дальнего конца элемента 43 базовой пластины.

Пара рычажных элементов 21 имеет между ними U-образный приемный элемент 37 , включая пару боковых частей 37 A, проходящих вдоль внутренней стороны рычажных элементов 21 , и соединительную часть 37 B, соединяющие проксимальные торцевые стороны боковых частей 37 A.Этот принимающий элемент 37 прикреплен с возможностью вращения через части вала 37 C, расположенные на сторонах дистального конца боковых частей 37 A.

В этой конфигурации при сборке для прикрепления рычага связи 20 , боковые части 37 A принимающего элемента 37 могут быть легко вставлены, вращая принимающий элемент 37 вокруг частей вала 37 C, между опорным элементом 43 и выступающими частями 44 рабочего блока 41 привода 40 .Кроме того, путем сборки рычага 20, таким образом, возвратно-поступательное движение рабочего блока 41 может быть соответствующим образом передано рычагу 20 рычага через принимающий элемент 37 .

Работа по сборке рычага 20 становится еще проще за счет того, что выступающие части 44 рабочего блока 41 могут вращаться вокруг центрального вала рабочего блока 41 или вставлять пружину и т.п. и делают выступающие части 44 отделяемыми от элемента 43 опорной плиты.

(2) Ниже описывается со ссылкой на фиг. 9 и фиг. 10, отличие в соединительной части 20, B со стороны стойки в другом варианте осуществления по сравнению с вышеописанным вариантом осуществления. Однако описания конфигураций, аналогичных описанным выше вариантам осуществления, опущены.

На соединительной части со стороны стойки 20 B, показанной на РИС. 9, предусмотрен пробивной штифт 35 , соединенный между парой рычагов 21 . К центральной части этого пробивающего штифта 35 присоединена пружина 30 для подавления и уменьшения дребезжания рычага 20 звена.Кроме того, к концевой части пробивного штифта 35 присоединяется рычаг 27 , который должен быть соединен с стойкой управления 55 . При этом жесткость рычага 20, дополнительно повышается, и пара элементов рычага 21, рычага более цельно качается в соединительной части со стороны стойки 20 B. Кроме того, положение, в котором пружина 30 соединен с рычагом рычага 20, отклоняется от центра рабочего блока 41 исполнительного механизма 40 относительно направления перемещения оси поворота и положения, в котором пружина 30 соединена, и центра рабочий блок 41 привода 40 находится в той же плоскости F, которая перпендикулярно пересекает ось поворота рычага 20 .Таким образом, изгибающий момент, приложенный к рабочему валу привода , 40, , может быть уменьшен.

Кроме того, в конфигурации, показанной на фиг. 9, концевой участок штифта 35, соединен со стороной стойки 55 управления. Следовательно, когда рычаг 20 звена поворачивается, пробойник 35, слегка поворачивается и качается, вызывая трение между пробивным пальцем , 35, и соединительной частью пружины 30, .

Ввиду этого пружина 30, не соединена напрямую с пробивным штифтом 35 , так что трение может быть уменьшено.

Например, в соединительной части 20 B со стороны стойки, показанной на ФИГ. 10, цилиндрический элемент , 36, расположен между парой рычажных элементов , 21, , а пробойник , 35, вставлен через цилиндрический элемент 36 . Пружина 30, соединена с центральной частью цилиндрического элемента 36, , а рычаг 27 , с которым соединена рейка 55 управления, соединен с концевой частью пробивного штифта 35 .При такой конфигурации можно избежать трения между пружиной 30, и цилиндрическим элементом , 36, , даже когда проникающий штифт 35, вращается и качается.

(3) Из плоскостей, перпендикулярно пересекающих шарнирный стержень 25 в рычаге 20 вышеупомянутого варианта осуществления, показанного на фиг. 2, плоскость, проходящая через соединительную деталь со стороны стойки 20 B, смещена в боковом направлении от плоскости, проходящей через центр соединительной детали со стороны привода 20 A.

Однако, чтобы эти плоскости находились в одной плоскости, например, осевое направление поворотного стержня 25, может поворачиваться и наклоняться. Таким образом, сила, действующая на соединительную часть 20 B со стороны рейки, может быть соответствующим образом передана на рабочий вал 45 привода 40 в качестве нагрузки в направлении рабочего вала 45 , без создание изгибающего момента, вызывающего истирание.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Настоящее изобретение может применяться в устройствах впрыска топлива двигателей.

СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ЗНАКОВ

10 Блок корпуса

11 часть боковой стенки

12 порт вставки

20 рычаг рычага

20 Соединительная деталь со стороны привода

20 B соединительная деталь со стороны стойки

21 элемент рычага

25 элемент поворотного вала

30 пружина (смещающий элемент)

32 штифт

40 привод

41 рабочий блок

41 a штифт сквозное отверстие

42 подшипник

45 рабочий вал

51 узел механизма подачи топлива под давлением

55 рейка управления

100 устройство впрыска топлива

самолет F

СПЕЦИАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

— Устройства для инъекций: простота проектирования, безопасность и надежность в одной системе доставки

Ожидается, что в ближайшие годы мировой рынок устройств для доставки инъекционных лекарств продемонстрирует значительный рост по мере того, как производители внедряют технологические достижения и инновационные продукты, призванные повысить удобство, соблюдение и простоту введения парентеральных препаратов.Кроме того, растущее предпочтение самостоятельных инъекций в домашних условиях стимулирует рынок, поскольку пациенты предпочитают и дальше избегать медицинских учреждений после COVID. Принимая все это во внимание, одно исследование рынка прогнозирует, что к 2025 году мировой рынок достигнет почти 26 миллиардов долларов, по сравнению с 15 миллиардами в 2020 году. 1 Однако в другом отчете мировой рынок оценивается в 42,76 миллиарда долларов в 2021 году и ожидается достигнет 50,9 млрд долларов в 2025 году. 2

Как будут развиваться цифры, еще предстоит определить, но исследования действительно подчеркивают акцент на одноразовых и многоразовых системах.Одноразовые предварительно заполненные шприцы (PFS) все чаще используются из-за распространенности хронических заболеваний и растущего числа биопрепаратов, которые лучше всего доставляются шприцами. Одноразовые автоинъекторы также могут столкнуться с повышенным спросом, особенно с растущим распространением анафилаксических расстройств. Автоинъекторы также представляют собой удобную альтернативу ручным инъекциям шприцом для подкожного введения.

Но их многоразовые собратья, такие как шприцы-шприцы с предварительно заполненным картриджем, также представляют собой жизнеспособные альтернативы шприцам.Эти инъекторы могут выполнять сотни инъекций, при этом пациенты контролируют скорость доставки, чтобы минимизировать боль или дискомфорт во время использования.

«Создание частично многоразовых устройств для инъекций — это стратегия экономии, — говорит Уильям Фортина, директор по развитию бизнеса Duoject Medical Systems. «В идеале, механизм и / или электроника устройства являются частями системы многократного использования, поскольку они часто являются самыми дорогостоящими, а контейнеры для лекарств и игла используются одноразово».

Еще одна стратегия экономии, которую внедряют несколько крупных фармацевтических компаний, заключается в разработке платформы устройств для нескольких лекарственных препаратов в их портфеле, говорит г-н.Фортина. «Это позволяет им тратить ресурсы на единственную значительную программу разработки для одного оптимального инъекционного устройства, которое затем требует минимальной настройки для каждой последующей линейки продуктов».

Несмотря на усилия по созданию более совершенных, безопасных и простых устройств для инъекций, соблюдение пациентом режима лечения все еще является проблемой, связанной с самостоятельным введением. Это привело к появлению интеллектуальных устройств, таких как носимые инъекторы, которые передают данные о пациентах поставщикам медицинских услуг, чтобы обеспечить соблюдение требований.И хотя ожидается, что этот сектор продолжит расти, некоторые инсайдеры отрасли предостерегают от того, чтобы эти устройства были слишком навязчивыми.

«Интеллектуальные устройства, взаимосвязь и сопутствующие технологии предоставляют данные в реальном времени поставщикам медицинских услуг для анализа, но эти дополнения устройств не должны увеличивать риски, включая понимание пациентом процесса лечения, или ставить под угрозу соблюдение требований», — говорит Майкл Дензер, вице-президент по техническим вопросам. Решения Kymanox. «Сбор данных должен быть« пассивным »по отношению к пациенту.Другими словами, пациент не может использовать устройство, так что собранные данные приносят пользу конечному пользователю. Если эти конструктивные соображения могут быть реализованы без воздействия на пациента или на то, как они проводят и получают лечение, тогда интеллектуальные устройства могут предоставить преимущества пациенту и отрасли ».

В этом ежегодном отчете «Разработка и поставка лекарств » подробно рассказывается о бесчисленном количестве инъекционных препаратов, которые либо находятся в стадии разработки, либо недавно были представлены на рынке.

Aptar Pharma: Жесткие игольчатые колпачки с поддержкой RFID для сериализации, отслеживания и отслеживания

Сегодня отслеживание парентеральных лекарственных препаратов осуществляется на уровне партий. Органы здравоохранения и регулирующие органы в настоящее время изучают возможность внедрения сериализации единиц (программный документ по отслеживанию медицинских продуктов, ВОЗ, 2021 г.), чтобы улучшить отслеживаемость от производства до пациентов. «Отслеживание отдельных контейнеров может значительно повысить безопасность пациентов, предотвратить возможные путаницы, прояснить подотчетность и упростить расследования в случае отклонений во время операций наполнения и отделки», — говорит Одри Шардонне, коммерческий директор Aptar Pharma.«Текущие стратегии достигают своих технических ограничений, и необходимо рассмотреть новые подходы для удовлетворения будущих требований».

Большинство стратегий идентификации инъекционных наркотиков основаны на физических наклейках, наклеиваемых на контейнер с лекарством во время наполнения, — метод, который, по словам г-жи Шардоннет, вряд ли применим для сериализации единиц. Были рассмотрены разные технологии, которые в итоге сузились до двух вариантов: гравировка 2D-матрицы на стеклянной таре или цифровых чипов.Двумерные матрицы относительно легко гравировать на стекле, но для этого требуется установка гравировального оборудования — либо на линиях розлива, либо на линиях производства стекла — и передовых систем камер для считывания матрицы. Поскольку она физически выгравирована на стекле, матрица не может быть прочитана через вторичную упаковку и требует, чтобы контейнер был ориентирован на линии наполнения, чтобы обеспечить считывание. Добавление цифрового чипа в упаковку позволяет индивидуальную сериализацию и дает дополнительные преимущества.Промышленное внедрение требует добавления бесконтактного считывающего устройства для определения дозы в любой момент процесса — даже через вторичную упаковку — и метку можно редактировать, добавляя больше информации на ходу.

«Идея сериализации единиц часто ассоциируется с предварительно заполненными шприцами (PFS)», — говорит она. «В дополнение к хорошо задокументированным преимуществам перед многодозовыми или одноразовыми флаконами, включая простоту использования, безопасность и снижение потерь лекарств, сериализация единиц устраняет необходимость в отдельном инъекционном устройстве, что гарантирует, что пациент получит дозу. непосредственно из устройства, на котором находится метка, что снижает риск путаницы перед инъекцией.”

Aptar Pharma iRNS TM — это система RNS с цифровой поддержкой, которая использует технологию RFID, миниатюризируя и встраивая ее в пластиковую оболочку RNS. Этот чип действует как метка, которую можно читать и редактировать в любое время от процесса заполнения до момента инъекции. «IRNS позволяет легко реализовать процессы« отслеживания и отслеживания »единичной дозы на линиях подачи документов благодаря бесконтактному считыванию / редактированию RFID-чипа», — поясняет г-жа Шардонне. Кроме того, iRNS позволяет идентифицировать единицы с высокой пропускной способностью, не влияя на линии розлива, помимо добавления считывателя. (iRNS ™ является товарным знаком SHL Medical AG)

BD Medical Pharmaceutical Systems: удобство использования встроено во все устройства

В BD при «умелости» устройств доставки используется подход, ориентированный на пользователя. Обширные исследования человеческого фактора помогают гарантировать, что добавленные функции служат для улучшения, а не для снижения удобства использования. Фактически, с 2010 года BD провела более 80 исследований человеческого фактора в своем портфеле продуктов. Сетевая безопасность и экологическая устойчивость (потенциальное загрязнение электронными отходами) также являются критическими проблемами, которые должно решать каждое интеллектуальное решение, — говорит Бет Дилаури-Макбрайд, Chronic Portfolio. Директор по маркетингу, BD Medical-Pharmaceutical Systems.

Помимо удобства использования, новые функции, такие как возможность проверки подлинности лекарственного средства, могут быть реализованы с помощью интеллектуальных решений для отслеживания. «BD разрабатывает решение для отслеживания, которое направлено на сокращение путаницы в производстве и помощь в обеспечении прослеживаемости производства до места оказания медицинской помощи в долгосрочной перспективе», — говорит Мари-Лисс Ле Корфек, руководитель отдела портфельного маркетинга BD Medical-Pharmaceutical Systems. . «Этот общесистемный подход BD основан на простых, надежных и проверенных на рынке технологиях и включает предварительно заполненные шприцы с метками и вложениями, считыватели и программное обеспечение как часть полностью протестированной и готовой к использованию системы.”

BD также занимается разработкой надежных решений PFS для доставки чувствительных биопрепаратов, обеспечивая при этом наличие поставок для каждого решения для удовлетворения потребностей клиентов. Для этого компания BD разработала ряд решений для тестирования и доставки лекарств или вакцин. «Совсем недавно мы расширили наши сервисные возможности и приобрели ZebraSci, — говорит г-жа Ле Корфек. «Кроме того, в наш портфель PFS входят пробки с покрытием и без покрытия, а также стволы без покрытия или силиконизированные с использованием, например, запеченного или сшитого силикона.”

Примером технологии поперечно-сшитого силикона BD является стеклянный предварительно заполняемый шприц BD NeopakTM XSiTM, который помогает защитить от взаимодействия лубрикант и лекарство, обеспечивая при этом полное скольжение, необходимое для инновационных лекарственных форм, направленных на увеличение полезной нагрузки.

BD SCFTM PremiumCoat ® Плунжерные пробки для приложений с хронической доставкой лекарств помогают защитить лекарства от взаимодействия компонентов, одновременно улучшая производительность системы доставки.

Bespak от Recipharm: развитие взаимодействия между различными автоинжекторами

Цифровое здоровье дает много преимуществ при передаче лечения в руки пациентов.Когда физическое взаимодействие между врачами и пациентами сокращается, интеллектуальные устройства с цифровым подключением могут улучшить взаимодействие с пациентами, зафиксировать соблюдение требований и контролировать клиническую эффективность. «Добавление цифровых функций к автоинжекторам без дополнительных действий пользователя является ключом к внедрению такой новой технологии», — говорит Ханс Йенсен, директор по глобальному развитию бизнеса Bespak by Recipharm.

Он говорит, что следует учитывать следующие факторы:

  • Минимальное влияние на конструкцию устройства — гарантия того, что устройство не изменилось с точки зрения размера, формы и способа управления, поэтому пациентам не нужно заново учиться принимать лекарства.
  • Гибкая архитектура интерфейса — обеспечивает интеграцию в набор средств связи, который могут использовать как пациенты, так и медицинские работники, и может быть адаптирован к потребностям целевых пациентов в удобстве использования.
  • Возможность подключения по Bluetooth ® — используйте технологию беспроводной связи, чтобы пациенты могли просто подключить свое устройство к смартфону, не тратя время на настройку новой и незнакомой технологии.

Bespak от Recipharm разрабатывает функции подключения, которые можно использовать во всем диапазоне автоинжекторов.Платформа автоинжектора VapourSoft ® , включая Viscala ® , была разработана специально для биопрепаратов и составов длительного действия. «Viscala предлагает составы с очень высокой вязкостью — чего пытаются достичь традиционные устройства с пружинным приводом», — говорит он.

Viscala ® использует запатентованную технологию VapourSoft, в которой в качестве источника энергии используется сжиженный газ, а не традиционная пружина. Г-н Дженсен говорит, что преимущества VapourSoft включают способность создавать большие силы внутри устройства без повреждения шприца, доставку через удобные для пациента тонкие иглы, постоянный профиль силы на протяжении фазы доставки и простую регулировку усилий путем выбора газа из диапазона. имеющихся газов.

Каталентные биопрепараты: помощь фармацевтическим партнерам после COVID

Теперь, когда вакцины COVID-19 производятся и доступны, компания Catalent наблюдала, как некоторые из ее партнеров снова обращают внимание на лечение, не связанное с COVID, и это включает растущий интерес к автоинжекторам типа «готовые» (OTS). . «Исторически решения о способе введения принимались позже в процессе разработки, и многие новаторы предпочитали предоставлять лекарства во флаконах, чтобы снизить сложность разработки лекарств / устройств», — говорит Брайан Галлихер, главный инженер-технолог компании Catalent Biologics.«Что более очевидно сейчас, так это то, что фармацевтические компании работают над решением ключевых вопросов конечных пользователей раньше, чтобы сделать их удобными для пациентов, как только будет получено коммерческое одобрение. Это возобновление внимания к показаниям, не связанным с COVID, ранее находившимся в разработке, может привести к появлению большего количества вариантов самостоятельного впрыска, таких как автоинжекторы OTS ».

За последний год компания Catalent собрала устройства для защиты от уколов иглой и автоинжекторы для биопрепаратов, используемых для лечения аутоиммунных заболеваний.

Credence MedSystems, Inc .: Улучшение и облегчение интравитреальной доставки лекарств

В то время как Credence MedSystems масштабирует свои шприцевые системы Companion и Dual Chamber Reconstitution Syringe Systems для удовлетворения спроса со стороны фармацевтических клиентов, компания также продвинула свои разработки в области офтальмологии и генной терапии. Эти терапевтические области имеют некоторые общие требования к доставке лекарств, в том числе требование предоставлять чрезвычайно низкие объемы инъекций с высокой точностью, необходимость в удобных для пользователя решениях, которые не затрудняют процедуру, и необходимость поддерживать более низкие усилия инъекции, несмотря на возможность инъекции высокой вязкости.

Credence разрабатывает шприцевую систему Micro-DoseTM, предназначенную для доставки номинальной дозы от 50 мкл до менее 20 мкл с высокой точностью. При использовании Micro-Dose врач просто нажимает на стержень поршня до тех пор, пока он не перестанет двигаться, объясняет Джон А. Мерхиге, коммерческий директор Credence MedSystems, Inc. Допустимая длина хода стержня поршня определяет устранение источника ошибки пользователя. Устройство позволяет пользователю контролировать удаление пузырька воздуха, поворачивая защитную крышку.«Это помогает предотвратить бесполезную трату ценного лекарственного средства во время обычной продувки воздушными пузырьками и может снизить потребность в переливах, что приводит к экономическим выгодам», — говорит он.

Другим продуктом Micro-Dose является Multi-Site ™, который обеспечивает аналогичную точность, но повторное введение нескольких доз из одного шприца в рамках одной и той же процедуры. Этот продукт находит применение в некоторых приложениях офтальмологии, косметике и стоматологии.

Кроме того, поскольку производители фармацевтических препаратов разрабатывают биопрепараты, требующие более вязких составов, способность поддерживать более низкие усилия инъекции становится критической, особенно при интравитреальных инъекциях. Credence разрабатывает дополнительную технологию, которую можно использовать с ее микродозовыми и многосайтовыми технологиями под названием Force-AssistTM, которая использует рычажное преимущество для снижения силы, необходимой для инъекции, примерно на одну треть от той, которая потребовалась бы в традиционная система доставки.Г-н Мерхиге говорит: «Благодаря доставке вязких жидкостей через иглы очень узкого / большого диаметра, эта технология может позволить лицам, осуществляющим уход, контролировать инъекцию и избегать дискомфорта для пациента, сохраняя при этом точную точность при низких дозах».

SHL Medical: технология модульной платформы учитывает современные тенденции самоинъекции

Подкожные самоинъекции становятся предпочтительным вариантом благодаря достижениям в биологических препаратах. «По мере развития технологии самоинъекции возникает настоятельная необходимость в гибкой платформе устройства, которую можно использовать в различных терапевтических целях без ущерба для качества инъекций или принятия пациентами», — говорит Магнус Фастмаркен, директор по маркетингу SHL Medical.

Развитие технологии устройства Molly ® компании SHL соответствует росту рынка автоинжекторов. Представленная в 2010 году в качестве предварительно сконфигурированного решения, Молли применялась для лечения таких заболеваний, как ревматоидный артрит, мигрень, остеопороз и атопический дерматит. После разработки фармакологических методов лечения, направленных на снижение веса, Молли теперь также поддерживает лечение ожирения.

«Модульность Молли обеспечивает рентабельность производства устройств и обеспечивает гибкость в конструкциях устройств и объемах заполнения, что позволяет модифицировать конструкцию в соответствии с конкретными потребностями проекта комбинированного продукта», — говорит г-н.Fastmarken. Он добавляет, что модульная технология в стандартных версиях автоинжекторов Molly объемом 1,0 мл и 2,25 мл позволяет настраивать конструкцию передних и задних узлов конкретных проектов устройств, сохраняя при этом основные компоненты нетронутыми.

В ответ на необходимость ввести разные объемы дозирования для разных целевых рынков, SHL помогла фармацевтической компании реализовать жизненный цикл существующего продукта в устройствах Molly and Molly 2.25 для лечения гиперхолестеринемии. «Это не только демонстрирует, как Молли может поддержать фармацевтические компании в соблюдении их требований к брендингу, но также и в адаптации дизайна устройств, ориентированных на пациента, для поддержки коммерческих стратегий фармацевтики», — сказал г-н.Говорит Фастмаркен. «С Молли SHL стремится сократить время и ресурсы на разработку, обеспечивая при этом совместимость лекарственного препарата и устройства. Благодаря общности модульной платформы, SHL также может совместно использовать производственные активы для нескольких проектов устройств Molly, что способствует оптимизации затрат, сроков разработки, а также общего воздействия на окружающую среду от производства и эксплуатации отдельного оборудования ».

SHL работает с технологией платформы Молли для разработки цифровых инициатив, поддерживающих подключенную терапию, чтобы решить проблему перехода от введения инъекций в клинических условиях к уходу на дому.Г-н Фастмаркен говорит, что цифровое вмешательство в устройства для самоинъекций должно обеспечивать гибкие и устойчивые предложения для облегчения различного поведения пациентов и лечения. «Мы находимся в стадии разработки решений, которые могут обеспечить функциональность и удобство использования традиционного автоинжектора с дополнительными функциями, которые позволяют подключать возможности здравоохранения, одновременно снижая воздействие на окружающую среду».

Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc .: шприц с заостренной иглой, предназначенный для биологических препаратов

Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. сосредоточила свое внимание на разработке шприцев с заостренными иглами и планирует начать предоставление образцов в 2022 году. Целевым терапевтическим средством являются биопрепараты, а целевыми пользователями являются биофармацевтические и традиционные фармацевтические компании.

По словам Томохиро Сузуки, заместителя генерального директора по развитию нового бизнеса, Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc., «Многие клиенты просили насадить иглы на кольцах, и мы можем изменить длину и калибр иглы в зависимости от запросов и требований, чтобы шприцы выдерживали любую вязкость.”

Новые шприцы изготовлены из многослойного пластика с высоким кислородным и УФ-барьером. Он говорит: «Поскольку существует проблема поломки стеклянных контейнеров, а однослойные шприцы COP не имеют достаточной защиты от кислорода или ультрафиолетового излучения, новый продукт с заостренными иглами предотвращает риск поломки и обеспечивает стабильность для чувствительных к кислороду и ультрафиолетовому излучению. наркотики.»

Он добавляет, что многослойный пластиковый флакон и шприц OXYCAPTTM будет способствовать стабилизации любого вида лекарств.

Nemera: поиск баланса между безопасностью и простотой

Конечная цель Nemera — найти правильный баланс между простотой и надежностью устройств для доставки лекарств. Безопасность и простота использования — две важнейшие характеристики современных парентеральных устройств. С этой целью Nemera сосредоточила свое внимание на разработке и производстве безопасных инъекционных устройств, которые способствуют соблюдению пациентом режима лечения и улучшают возможности самостоятельного введения, а также упрощают использование.

«Пациенты с хроническими состояниями, которым требуется пожизненное лечение, нуждаются в повышенном комфорте для управления своим лечением, особенно при самостоятельном применении сложных биологических препаратов большого объема, таких как моноклональные антитела, таких как моноклональные антитела», — говорит Северина Дубанд, директор категории по устройствам, Немера. «Им необходимо надежное современное устройство для доставки лекарств, которое также отличается простотой и удобством в использовании. С другой стороны, пациенты с конкретными и сложными заболеваниями, такими как онкология, неврология, гематология, также нуждаются в безопасных устройствах для введения сложных лекарств и избежания вмешательства больницы / медицинского работника.Эта потребность возрастает с тенденцией перехода от внутривенного к подкожному введению ».

Для решения проблемы растущей тенденции к самостоятельному введению биопрепаратов в больших объемах, Nemera в этом году сосредоточила основное внимание на разработке платформы для инъекций на теле для доставки сложных, больших объемов лекарств (20 мл), таких как моноклональные антитела с регулируемая скорость потока для соответствия профилям приема пациентов и лекарств. Кроме того, он экологичен благодаря многоразовой электронной части и одноразовому элементу, содержащему лекарства.

В качестве примера, PENDURA AD представляет собой платформу, предназначенную для производства многоразового шприца-шпателя, который объединяет автоматическую функцию с пружинным приводом в сочетании с боковой кнопкой активации. По словам Одри Чандра, менеджера проекта по категориям Nemera, его технологическое решение позволяет эргономично расположить кнопку сброса дозы на боковой стороне ручки, обеспечивая устойчивость руки, держащей ручку, за счет ее упора на тело во время дозирования.

Фармацевтические услуги Оуэна Мамфорда: расширяющаяся платформа для работы с биопрепаратами в больших объемах

Owen Mumford Pharmaceutical Services в прошлом году сосредоточилась на производстве шприцев для пассивной безопасности.Их обычно используют для подкожного введения различных терапевтических средств, таких как рассеянный склероз, ревматоидный артрит и болезнь Крона. Добавление функции безопасности защиты иглы обеспечивает безопасность пациента и соблюдение правил предотвращения укола иглой.

«Мы расширили нашу платформу UniSafe ® , добавив устройство объемом 2,25 мл», — говорит Майкл Эрл, директор Owen Mumford Pharmaceutical Services. «Как и существующий UniSafe 1 мл, продукт отличается беспружинной конструкцией, которая предотвращает предварительную активацию во время транспортировки и обеспечивает простую окончательную сборку», — поясняет он.«С точки зрения пациента, отсутствие пружины помогает визуализировать лекарство и проверять его в цилиндре шприца до и во время введения, а также обеспечивает такую ​​же простую технику введения, что и предварительно заполненный шприц. Кроме того, отсутствие пружины, а также предотвращение предварительной активации при транспортировке, также помогает при проверке лекарств перед введением пациенту в дополнение к обеспечению более длительного срока хранения, составляющего 3 года ».

Он добавляет, что увеличение количества биопрепаратов в больших объемах (> 1 мл), поступающих на рынок, привело к их увеличению на 2.Предварительно заполненные шприцы на 25 мл и необходимость в соответствующих предохранительных устройствах. «Запуск UniSafe 2.25 делает его особенно подходящим для доставки таких типов составов».

Stevanato Group: платформа, разработанная для соответствия требованиям и скорости вывода на рынок

В прошлом году Stevanato Group сосредоточилась на ручных инъекторах и аварийных автоинжекторах. SG Alina® — это настраиваемый шприц-шприц-ручка, предназначенный для лечения диабета с акцентом на терапию инсулином и GLP-1.

«SG Alina способствует лучшему соблюдению режима лечения и более эффективному лечению, содействуя усилиям по сокращению затрат и повышению качества медицинской помощи», — говорит Адам Стопс, доктор философии по системам доставки лекарственных препаратов, Stevanato Group.

Другие преимущества включают: силы доставки, подходящие для всех демографических групп; эргономичный дизайн набора дозы; маркировочное пространство для улучшенной читаемости; колпачок разработан для удобства использования и долговечности; и оптимизированная нумерация доз.

Инжектор ручки также был разработан как платформа для ускорения вывода на рынок фармацевтических компаний, а также дает преимущества сквозных решений Stevanato, таких как изделия из стекла, автоматизированная сборка и оборудование для визуального контроля, а также аналитические службы, говорит д-р.Остановки.

Vetter: Использование устройств для различных методов лечения

Vetter специализируется на наполнении, сборке и упаковке инъекционных систем и внимательно следит за несколькими областями, в которых рынок инъекционных продуктов быстро развивается. Компания уже реализовала несколько проектов по оценке ряда различных ручек, автоинжекторов и носимых устройств.

«Мы особенно заинтересованы в том, как мы можем использовать эти устройства в терапевтических областях, таких как аутоиммунные заболевания, нарушения роста, мигрень, онкология и диабет 2 типа», — говорит Маркус Хербургер, менеджер по продуктам и услугам компании Vetter.«Пациенты с этими состояниями могут получить особенно ценные преимущества от лечения, которое легче проводить самостоятельно в домашних условиях».

Это, по его словам, особенно актуально в результате пандемии. «Продукты для самостоятельной инъекции будут играть все более важную роль в обеспечении соблюдения режима лечения, защите пациентов из группы высокого риска и снижении потребности в лечении на базе клиники».

ApiJect: удовлетворение спроса на акции и дефицит в цепочке поставок

Мировой спрос на равный доступ к лекарствам, в том числе инъекционным, растет.Самостоятельная инъекция уже является стандартом для инсулина, многих лекарств от мигрени и биопрепаратов. ApiJect разрабатывает продукты, отвечающие этому спросу, такие как масштабируемая, недорогая и простая в использовании система инъекций, которая потенциально может позволить многим пациентам самостоятельно вводить рецептурные лекарства с минимальным обучением, объясняет Дон Карлсон, старший директор по управлению программами. в ApiJect.

«В центре внимания ApiJect — разработка нового поколения простых, легко производимых и предварительно заполненных шприцев», — говорит Марк Коска, основатель и руководитель отдела исследований и разработок ApiJect.«Мы стремимся как обеспечить высокоскоростную доставку большого количества лекарств или вакцин в условиях крайней необходимости пандемии, так и помочь решить проблему инъекций населения в странах с низким и средним уровнем доходов».

Предварительно заполненный инжектор ApiJect, который, когда эта статья была опубликована, не был одобрен FDA, представляет собой одноразовое устройство из мягкого пластика. Он активируется давлением, а не включает в себя традиционные функции цилиндра и плунжера. «Мы разрабатываем широкую платформу, позволяющую быстро наращивать масштабы для многих типов инъекционных приложений, — говорит г-жа Мишель.Карлсон. «Наш целевой пользователь, естественно, зависит от конкретного лекарства, упакованного в устройство».

По словам г-на Коска, разработав предварительно заполненный шприц, в котором используется технология Blow-Fill-Seal (BFS), ApiJect рассчитывает предложить преимущества безопасности, скорости и надежного асептического розлива по ценам, которые очень экономичны и конкурентоспособны с одноразовыми шприцами и многоразовыми шприцами. доза стеклянных флаконов.

«BFS освобождает упаковку для лекарств от зависимости от цепочки поставок, которая используется для стеклянных флаконов, резиновых пробок, металлических зажимов и других традиционных компонентов шприцев и флаконов», — говорит г-жа Мишель.Карлсон. «Для нашего инжектора требуется только пластиковая смола и внутримышечная игла. Мы планируем стать нашим собственным поставщиком игл. BFS — это хорошо зарекомендовавшая себя технология, широко признанная по своей сути безопасной и эффективной ».

«С самого начала кризиса COVID-19 фармацевтические компании боролись с глобальными своевременными цепочками поставок стеклянных флаконов и шприцев», — объясняет г-н Коска. «Эти цепочки поставок очень уязвимы для сбоев, которые варьируются от нехватки сырья до ограничений мощности по заполнению и даже правительственных запретов на экспорт.”

Г-жа Карлсон добавляет: «Платформа ApiJect использует BFS, чтобы предложить фармацевтическим компаниям альтернативу традиционным цепочкам поставок. Наша платформа позволяет в короткие сроки масштабировать производство; надежный асептический розлив; и значительно сниженные потребности в сырье. Кроме того, предварительно заполненные форсунки ApiJect сочетают в себе преимущества предварительно заполненных форматов с экономичностью многодозовых флаконов и одноразовых шприцев ».

Медицинские устройства DALI: функции самоинъекции в одном устройстве

Одним из важнейших выводов пандемии COVID-19 стал поиск способов снизить нагрузку на больницы.«Чтобы это произошло, в домашних условиях должны быть доступны методы самоинъекции», — говорит Зив Кахани, вице-президент по развитию бизнеса и маркетингу компании DALI Medical Devices.

Он говорит, что спрос на семейство устройств для самоинжекции DALI SAN® в прошлом году резко вырос. Сети SAN предлагают функции, которые напрямую удовлетворяют потребности пациентов:

  • Автоматическое введение иглы на нужную глубину (SC / IM), поэтому пациенту не нужно беспокоиться, если игла введена на неправильную глубину или ему потребуется помощь медсестры или другого медицинского работника.
  • Автоматическая пассивная защита от укола иглой острыми предметами.
  • Скрытая игла до и после инъекции для пациентов, страдающих фобией иглы.
  • Ручное управление скоростью инъекции, чтобы помочь пациенту контролировать уровень боли.

«Благодаря этой единственной в своем роде комбинации функций, SAN-L не только удовлетворяет потребности целого ряда пациентов, но и гарантирует, что все инъекционное лечение будет более комфортным и что лекарства будут доставляться безопасно и надежно. ,» он говорит.

Г-н Кахани добавляет, что для подкожных инъекций разрабатывается больше лекарств (в основном биопрепаратов и биоподобных препаратов). Многие из них имеют разные физические и химические параметры (например, вязкость), поэтому необходимо соответствующим образом настроить дизайн продукта SAN (например, адаптироваться к иглам разного размера). Диапазон игл устройства для самоинъекции SAN составляет от 18 до 29 калибра.

В качестве примера того, как можно внедрить и адаптировать SAN, коммерческая группа одной фармацевтической компании искала уникальное устройство, включающее один из наборов для самоинъекции ее лекарств.Препарат был в предварительно заполненном шприце. «Команда обратилась к DALI, потому что она искала высоко дифференцированный продукт, который требовал бы специальных функций для удовлетворения конкретных требований к конструкции и инъекции иглы», — говорит г-н Кахани. «И, конечно же, они хотели предложить решение, которое понравится пациентам».

Он добавляет, что SAN-L представляет собой кульминацию всех необходимых функций самоинжекции в одной конструкции продукта.

Datwyler: Поршни картриджей с резиновым покрытием для улучшения совместимости лекарств

Разработка комбинации инъекционных наркотиков и устройств — сложный процесс, требующий значительных вложений ресурсов и денег для достижения желаемых и успешных результатов.Доступны различные платформы устройств для самоинъекции, которые предлагают такие преимущества, как более короткое время обращения в клинику, меньшие первоначальные инвестиции и меньшие риски проекта.

Например, набирает популярность инжекторные устройства на теле, также известные как инжекторы большого объема или носимые устройства. Эти устройства могут быть хорошим выбором для доставки больших объемов высоковязких биологических препаратов, учитывая тот равномерный и контролируемый профиль давления, который они могут предложить, — объясняет Карина ван Эстер, глобальный лидер по продукции, предварительно заполненные шприцы и картриджи в Datwyler.Различные производители устройств разрабатывают платформенные устройства, которые могут работать с объемами до 20 мл, в большинстве из которых используются предварительно заполненные картриджи. В картриджах используются установленные материалы, компоненты и процессы наполнения. Ассортимент Datwyler включает поршни большего размера для стволов картриджей с внутренним диаметром до 23,85 мм.

Во многих случаях лекарства, которые входят в эти устройства для самоинъекции, представляют собой биологические препараты, для которых требуется резиновое покрытие с покрытием. Datwyler предлагает сывороточные пробки с покрытием OmniFlex TM и поршни NeoFlex TM , которые имеют тот же состав и изготовлены из компаунда FM457 с фторполимерным покрытием сверху.По словам г-жи Эстер, компоненты полностью покрыты покрытием, поэтому лекарство не может соприкоснуться с резиной без покрытия. «Преимущество использования одного и того же состава каучука и покрытия на обоих концах лекарственного препарата заключается в уменьшении сложности во время исследований экстрагируемости и выщелачивания», — говорит она. «Растворы Datwyler с покрытием обеспечивают совместимость с лекарствами, функциональность и обрабатываемость. Фторполимерное напыляемое покрытие создает барьер для экстрагируемых и выщелачиваемых веществ, обеспечивая при этом плавную доставку в поле ».

Поршни NeoFlex и стопоры OmniFlex проходят 100-процентную проверку камерой и отвечают требованиям качества и производительности для высокочувствительных крупномолекулярных препаратов.Для завершения закрытия Datwyler предлагает ряд алюминиевых уплотнений, которые производятся, контролируются и тестируются в строгих условиях.

Медицинские системы Duoject: реагирование на меняющиеся потребности здравоохранения

В последние месяцы Duoject Medical Systems работает над автономными инъекционными устройствами — устройствами, не требующими дополнительной упаковки. Аварийный автоинжектор Maverick — хороший тому пример. Как поясняет Уильям Фортина, директор по развитию бизнеса Duoject Medical Systems, дополнительный защитный кожух для размещения устройства не требует, поскольку пациент носит его постоянно.

«Это важное преимущество для человека, столкнувшегося с опасным для жизни событием, например, анафилактическим шоком; это позволяет быстрее завершить инъекцию ». Он добавляет, что разработка устройств без дополнительной упаковки или корпуса также может быть экологическим аргументом.

Duoject также сосредоточил усилия на сокращении количества действий пользователя, что в контексте самостоятельного администрирования и домашнего ухода делает устройство более удобным для пациента. «Это, в свою очередь, увеличивает вероятность соблюдения пациентом режима лечения и снижает вероятность ошибок пользователя», — говорит г-н.Фортина.

Некоторые фармацевтические клиенты Duoject все больше интересуются платформенными устройствами, которые позволяют фармацевтическим лабораториям повторно использовать платформу устройства для множества приложений с минимальной необходимой настройкой. «Если необходима новая технология, Duoject применяет свой надежный процесс проектирования», — продолжает он. «При разработке новых устройств для восстановления лекарств и инъекций мы уделяем особое внимание раннему итеративному прототипированию и тестированию человеческого фактора, чтобы выявить точки трения и недостатки на ранней стадии и устранить их из конструкции, прежде чем перейти к фактической фазе разработки устройства.”

Наконец, Duoject продолжает разработку систем восстановления лиофилизированных лекарств. Он говорит, что разные системы позволяют клиентам комбинировать разные первичные контейнеры: восстановление из флакона (устройство с гелием), из шприца в флакон (адаптеры Xenon и EZ-Link) и флакон-картридж (PenPrep EVO). Эти системы восстановления полезны, поскольку фармацевтические компании разрабатывают более сложные молекулы и биопрепараты, которые иногда стабильны только в лио-форме.

Включить инъекции: гибкий и удобный уход

Система здравоохранения после COVID потребует гибких вариантов доставки лекарств.Компания Enable Injection провела время с ключевыми лидерами мнений, чтобы лучше понять меняющиеся потребности пациентов и поставщиков медицинских услуг во время пандемии COVID-19. Необходимость уменьшить подверженность пациентов вирусам и высвободить ресурсы здравоохранения стимулировала беспрецедентные инновации в доставке лекарств. В результате пациенты, поставщики медицинских услуг и системы здравоохранения переходят на более гибкий подход.

EnFuse ® подходит для гибкого обслуживания, говорит Мэтт Хаддлстон, технический директор и исполнительный вице-президент по развитию бизнеса в Enable.«А наша гибкая модель доставки, EnywhereCare TM с enFuse, позволяет пациентам и поставщикам использовать широкий спектр вариантов доставки, от лечения в клинике до самостоятельного введения терапевтических средств на дому».

По мере того, как пациенты переходят на дом в рамках гибкой модели ухода, поддержание того же качества помощи потребует технологии оказания услуг, чтобы предоставить решения для связи с их врачами, другими пациентами, обучение, напоминания и подтверждение успешности оказания помощи. Дженнифер Эстеп, старший директор, объясняет, что один из многих способов, которыми Enable работает над поддержанием такого качества обслуживания, — это разработка Smart enFuse, которая поддерживает связи между пациентами и поставщиками медицинских услуг нового поколения и обеспечивает гибкость на месте оказания помощи. , Маркетинг и стратегия на Enable.

В прошлом году Enable сосредоточилась на проверке и клиническом успехе решения для доставки enFuse. Два клинических испытания были недавно завершены, и еще одно испытание находится в стадии разработки. «Эти клинические испытания демонстрируют нашу способность подкожно (п / к) вводить большие объемы — 25 мл и более — без использования химических добавок или усилителей», — говорит г-н Хаддлстон. «Что касается пациентов, которые в настоящее время получают помощь с помощью устройства для подкожной доставки большого объема дома самостоятельно, 100% этих пациентов сообщили, что они предпочитают enFuse текущему альтернативному методу подкожного введения.Наша цель — обеспечить удобство для пациента и улучшить его соблюдение ».

Flex: разработка человеческого фактора упрощает комплекс

В этой высококонкурентной отрасли наиболее успешные компании установили быстрые циклы разработки продуктов, которые включают надежные исследования удобства использования. Ставя людей в центр стратегии проектирования медицинских устройств, инженерия человеческого фактора (HFE) может создавать продукты, упрощающие взаимодействие с пользователем.

«Обладая глубоким пониманием потребностей и ожиданий пользователей, эксперты HFE могут участвовать на каждом этапе процесса разработки, от раннего определения потребностей пользователей до итоговой проверки удобства использования, чтобы гарантировать удовлетворение разнородных потребностей отдельных групп пользователей», — говорит Дженнифер Сампрони, технический директор подразделения решений для здоровья Flex. «Полученный продукт может быть более сложным, но предпочтительно восприниматься как более удобный для пользователя».

В Flex специалисты по человеческому фактору и инженеры интегрировали несколько датчиков в новые автоинжекторы, специально разработанные для введения биопрепаратов, — объясняет она.«Эта технология может значительно улучшить соблюдение требований пользователями за счет упрощения ряда факторов, которые пользователь должен отслеживать».

Точное измерение температуры также имеет первостепенное значение, поскольку многие биопрепараты требуют хранения в холодовой цепи. Автоматический инъектор может проверить температуру лекарства и либо предотвратить начало инъекции, либо подогреть лекарство с помощью активного нагрева, либо отрегулировать силу инъекции. Вращающийся энкодер и датчики силы могут использоваться вместе для обеспечения привода двигателя более точными данными для поддержки различных профилей инъекций и обеспечения единообразия опыта пациента.«В каждом из этих примеров более умные и сложные системы фактически упрощают рабочий процесс и взаимодействие с пользователем», — говорит она.

Haselmeier GmbH: умная доставка лекарств в клинических испытаниях

Big tech предоставляет передовые технологии, поддерживающие смену парадигмы в здравоохранении, не только со сбором данных о пациентах, но и с тем, как они используют эти данные. В результате носимые и подключенные к Интернету устройства все чаще проходят клинические испытания.Например, исследование Johnson & Johnson’s Heartline использует данные Apple Watch для более раннего выявления фибрилляции артерий у пациентов (www.heartline.com). Это исследование, начатое в 2020 году, направлено на включение 150 000 пациентов.

Будущее клинических испытаний все больше зависит от подключенных медицинских устройств: сбор данных по месту оказания медицинской помощи, сокращение необходимости в дорогостоящих посещениях пациентов и сложном ручном сборе данных.

Таким образом, Haselmeier разработал экосистему D-Flex TM , подключенное решение для доставки лекарств, которое можно интегрировать в мобильные решения, собирая данные об инъекциях на месте оказания медицинской помощи.«Система основана на проверенной технологии, которая успешно использовалась в клинических испытаниях с участием 75 пациентов, завершенных в июле 2018 года», — говорит Фрэнк Лейпольд, специалист по цифровым решениям для развития бизнеса, Haselmeier. Уроки этого испытания были перенесены в новую экосистему D-Flex (https://doi.org/ 10.2337 / dc18-1631).

Экосистема D-Flex состоит из одноразовой ручки для инъекций D-Flex TM и присоединенного колпачка, который заменяет стандартный колпачок ручки. Подключенный колпачок отслеживает дозу инъекции, температуру и время до 1000 инъекций.Он безопасно передает данные в режиме реального времени в приложение для пациентов Haselmeier и облако или любую другую существующую систему управления данными через Bluetooth Low Energy. В качестве опции клиенты могут выбрать, чтобы данные сохранялись и пересылались в систему управления данными позже. Это устраняет необходимость в мобильном телефоне пациента.

Ручка для инъекций D-Flex лежит в основе этого подключенного решения, — говорит Терри О’Хаган, управляющий директор Haselmeier Inc. «D-Flex — это полноценная платформа, позволяющая упростить адаптацию конкретных объемов вводимой дозы за счет изменения только одного компонента. .Это экономит время и деньги во время клинических испытаний, особенно при исследованиях с диапазоном доз, поскольку позволяет использовать одну и ту же ручку для всех клинических испытаний и запуска продукта, устраняя необходимость в дополнительных исследованиях эквивалентности / пользователей ».

Присоединенный колпачок определяет фактическую дозу, введенную шприцем, путем сравнения положения поршня до и после каждой инъекции. Шесть светодиодов излучают инфракрасный (ИК) сигнал, который изменяется положением поршня. Затем шестнадцать ИК-датчиков обнаруживают входящий сигнал.Дельта между двумя состояниями определяет относительное движение поршня, доставляющего фактически вытесненную дозу во время инъекции. Таким образом, колпачок рассчитывает и отображает оставшийся объем в картридже.

Kahle Automation: нестандартное оборудование для различных инжекционных устройств

По словам Джули Логотетис, президента Kahle Automation, независимо от дизайна и достижений в области безопасности, игла и шприц играют неотъемлемую роль в доставке лекарств из конструкций с малым мертвым пространством, которые максимизируют дозирование вакцины COVID-19 в автоматически выдвижные шприцы и уникальные конструкции новых инъекционных устройств, которые обеспечивают экономичные автономные устройства, которые позволяют делать инъекции вакцины, которые можно легко распространять по всему миру и удовлетворять требованиям одноразовых инъекций.

Kahle Automation разрабатывает и производит специализированное высокоскоростное оборудование для автоматизации для множества проектов устройств впрыска, предлагая решения, позволяющие собирать устройства от 10 до 700 частей в минуту с полностью проверенными системами производства и упаковки для удовлетворения требований отрасли. Текущие проекты включают устройства для микроинъекций для глазных инъекций, безопасные иглы и шприцы с малым мертвым пространством, самоуничтожающиеся шприцы, которые самоуничтожаются после введения инъекции, и стеклянные шприцы, которые позволяют комбинировать лекарство и систему доставки. в одно устройство.

Kymanox: Ускорение разработки и поставки устройств

Хотя Kymanox не является производителем устройств, компания предоставляет производителям лекарств и устройств комплексные решения для ускорения разработки и доставки устройств. «Правильно с первого раза» — это то, как Kymanox подходит к разработке и проектированию продуктов и процессов, — говорит Майкл Дензер, вице-президент по техническим решениям Kymanox. «Наши интегрированные решения, которые включают управление проектами, обеспечение качества, нормативно-правовую базу, клинические и медицинские вопросы, а также цифровую трансформацию, поддерживают и стимулируют проекты наших клиентов по разработке устройств для доставки продуктов пациентам с оптимизированной безопасностью, качеством, эффективностью и доступностью.”

Kymanox работал над множеством портативных и носимых устройств для инъекций, включая одноразовые и многоразовые устройства на основе картриджей. Терапевтические приложения включают в себя интенсивную терапию и неотложную помощь, а также лечение хронических заболеваний. Целевые пользователи варьируются от подростков до пожилых людей и включают пациентов, которые должны сами готовить лечение.

«Для чувствительных биопрепаратов пациенты должны восстановить лекарство и, время от времени, скорректировать вводимый объем в соответствии с массой своего тела», — говорит г-н.Дензер. «Эти занятия добавляют пациенту замешательство и беспокойство. В Kymanox мы стремимся максимально упростить этот процесс ».

SCHOTT: Шприцы, направленные на повышение соответствия

Приверженность пациенту зависит от быстрой и безболезненной инъекции. Предварительно заполненный стеклянный шприц syriQ ® BioPure от SCHOTT, оптимизированный для интеграции с автоматическими инъекторами, поддерживает процесс самоинъекции благодаря своему влиянию на силу и продолжительность инъекции.Благодаря допускам на размеры, выходящим за рамки спецификаций ISO, syriQ BioPure поддерживает постоянное время впрыска менее 10 секунд. «Разработанный для чувствительных биопрепаратов, со сверхнизким остаточным уровнем вольфрама, низким содержанием твердых частиц и низким уровнем гомогенного силикона, syriQ BioPure PFS обеспечивает идеальное обслуживание пациентов», — говорит Мишель Дойч, старший менеджер по глобальным продуктам, Glass Syringes, SCHOTT.

Первичная упаковка

SCHOTT совместима с различными промышленными устройствами, такими как семейство YpsoMate ® 1 мл и 2.Автоинжекторы на 25 мл от Ypsomed. Автоинжектор YpsoMate — это автоматическое одноразовое инъекционное устройство для предварительно заполненных шприцев длиной 1 мл. Устройство запускается нажатием на кожу. Ypsomed отвечает на проблему соблюдения режима лечения и управления терапией, предоставляя SmartPilot TM для YpsoMate, надстройку многократного использования, которая превращает YpsoMate в полностью подключенную систему интеллектуальных продуктов.

В дополнение к syriQ BioPure glass PFS, шприцы SCHOTT TOPPAC ® являются подходящими контейнерами для использования внутри устройств для инъекций.SCHOTT TOPPAC предлагает клиентам возможность индивидуализировать контейнеры из циклического олефинового сополимера (COC) для самостоятельной доставки в соответствии с их конкретными потребностями. «Гибкость и точность литья под давлением материала COC с его низким содержанием твердых частиц, а также низким содержанием силикона, обеспечивают особенно многообещающий вариант сдерживания в области биопрепаратов», — говорит Том ван Гиннекен, старший менеджер по глобальным продуктам полимерных решений в SCHOTT.

Sonceboz: простота использования и внедрения имеют решающее значение

Sonceboz ориентирован на устройства, которые обеспечивают баланс между простотой использования и простотой реализации.«Хотя первое требование регулирующих органов, последнее не следует упускать из виду», — говорит Томас Майер, менеджер бизнес-подразделения Sonceboz. «Некоторые программы для устройств терпят неудачу, потому что они слишком сложны для интеграции в существующие и проверенные фармацевтические процессы».

В качестве примера он указывает на первичные контейнеры с лекарствами. «Первичная упаковка является ключом к защите целостности и безопасности лекарственного препарата, и препятствия для изменений высоки. По этой причине мы сосредоточены на совместимости со стандартными флаконами в нашем ведущем устройстве LVI-P20.«В то время как ведущее устройство создано для совместимости с любым контейнером для флаконов, устройство для управления более поздним жизненным циклом, такое как LVI-P20, ориентировано на максимальную простоту использования с уменьшенным количеством этапов использования.

Майер объясняет, что устройства Sonceboz доставляют большие объемы, до 20 мл и более, в компактном корпусе, а также являются гибкими. «Мы работаем с существующими и проверенными контейнерами, мы обслуживаем сложные варианты использования, включающие несколько контейнеров, и предлагаем инновационную бизнес-модель, которая позволяет нашим партнерам вводить новшества на основе нашей базовой архитектуры, состоящей из канала и насоса GentleTouch TM, а также бесщеточного WhisperDrive. моторы.”

West Pharmaceutical Services, Inc .: Стратегия развития цифровых продуктов

«Вест считает, что решение заключается в упрощении пути для пациента, врача и фармацевтической компании», — говорит Лоутон Э. Лоуренс, старший директор отдела прикладных исследований и технологий West.

С этой целью инжектор SmartDose ® 10 увидел растущий потребительский спрос, обусловленный простотой использования, гибкой производительностью и опытом компании в коммерциализации носимых инжекторов, продолжает он.«По сравнению с обременением онкологических клиник разработкой индивидуальных программ для безопасного проведения лекарственной терапии в домашних условиях, лекарство, одобренное для использования с нашим инъектором SmartDose 10, означает, что эти требования удовлетворяются за счет ориентированного на пациента дизайна системы и проверяются путем тщательных исследований человеческого фактора».

Г-н Лоуренс говорит, что одна проблема, которую Уэст слышал от онкологов, связана с приверженностью пациента лечению. «Для онкологических больных пропущенная или отсроченная доза может иметь последствия, изменяющие жизнь, которые не обязательно существуют с другими заболеваниями.Основываясь на этом терапевтическом понимании, мы разрабатываем решение, которое добавило бы удаленный захват дозы и поток данных метрики инъекции без ущерба для пользовательского опыта, который был так хорошо воспринят. Результатом стали наши усилия по разработке концепции подключенного инжектора SmartDose 10, который будет использовать нашу технологическую платформу IoT и цифровую экосистему West ».

С появлением этой системы команда по уходу за пациентами будет получать важную информацию о приверженности и опыте пациента.Когда инъекция будет успешной, подтверждение будет зарегистрировано в режиме реального времени вместе с любыми качественными экспериментальными данными, записанными пациентом в автоматическом отчете после инъекции. В случае просрочки приема дозы будет инициирована нарастающая серия вмешательств. Начиная с напоминания в текстовом сообщении и, возможно, вплоть до посещения на дому, протокол вмешательства будет настроен на основе профиля риска терапии. «Мы считаем, что стратегия комбинированных продуктов с цифровой поддержкой обеспечивает наилучшие впечатления для пациентов, помогает ускорить доступность терапии там, где это необходимо, и снижает общие затраты для системы здравоохранения», — говорит он.

Ypsomed: умные многоразовые предварительно заполненные ручки

Интеллектуальные устройства для инъекций являются частью текущего жизненного цикла инноваций и станут неотъемлемой частью экосистем управления цифровой терапией. Сложность умных компонентов зависит от типа терапии. Например, Ypsomed видит потребность в умных, многоразовых, предварительно заполненных ручках для инсулина короткого действия для лечения диабета 1 типа в сочетании с непрерывным мониторингом уровня глюкозы и специальными приложениями. «Это дает пациентам калькулятор болюса в реальном времени, а медицинским работникам — обзор уровней сахара в крови с течением времени», — объясняет Ян Томпсон, вице-президент по развитию бизнеса, Ypsomed Delivery Systems.

«Для предварительно заполненных автоинъекторов всегда возникает вопрос, какой уровень интеллектуальности лучше всего подходит для конкретной терапии», — говорит г-н Томпсон. «Подключаемая, многоразовая надстройка обеспечивает расширенное руководство пациента и подробный журнал инъекций, но добавляет шаги пользователя, которые могут лучше всего подходить для определенных методов лечения, где поведение пациента является критическим и тщательно отслеживается. Поскольку многие пациенты получают поддержку от терапевтических приложений для своих условий, мы также видим спрос на предварительно заполненные устройства со встроенной электроникой, которые будут обеспечивать базовое руководство по устройству и регистрацию инъекций.”

YpsoDose — это патч-инъектор на основе картриджа, который предварительно заполнен, предварительно собран и электромеханический в этой категории устройств. Г-н Томпсон ожидает, что для нечастых больших инъекций терапии антителами внутривенно YpsoDose обеспечит безопасный и простой в использовании формат для больничных / клинических условий и для специализированных терапий в домашних условиях. «В условиях больницы YpsoDose освободит ценную инфузионную инфраструктуру, снизит риск ошибок дозирования и сэкономит время медицинским работникам, которые лечат пациентов жизненно важными онкологическими препаратами», — говорит он.YpsoDose в настоящее время разрабатывается для использования в клинических испытаниях.

«Соответствие пациента требованиям улучшается за счет упрощения действий пользователя до« заплатки и инъекции »и обеспечения звуковой и визуальной обратной связи, что было подтверждено сравнительным тестированием человеческого фактора», — говорит г-н Томпсон.

Congruence Medical Solutions: новаторские решения для гибкого дозирования

Congruence Medical Solutions разрабатывает ряд платформ устройств для доставки лекарств, предназначенных для приложений, включающих микролитровое дозирование, максимальную гибкость инъекций и минимизацию отходов лекарств.«Новые потребности в инъекционных препаратах, которые в настоящее время разрабатываются, требуют большей гибкости, чем может обеспечить большинство платформ для инъекционных устройств», — объясняет Фил Грин, доктор философии, руководитель отдела коммерческого и коммерческого развития компании Congruence. Несколько переменных влияют на разработку и выбор платформ устройства, включая объем инъекции, вязкость состава, соответствие нормативным требованиям, безопасность игл, стоимость, человеческий фактор и многое другое.

«Они предоставляют фармацевтическому партнеру гибкость в отношении всего портфеля лекарств, независимо от стадии клинической разработки», — говорит д-р.Зеленый. «Разработка платформы конгруэнтного гибкого дозирующего шприца (FDS) направлена ​​на обеспечение такой гибкости фармацевтическим компаниям».

Для некоторых сильнодействующих иммунотерапевтических агентов в онкологии требуется диапазон доз, зависящий от веса пациента или других факторов. Кроме того, для препаратов с показаниями для педиатрии может потребоваться значительно иной объем дозы, чем для взрослых. Максимальная доза для большинства шприц-шприцов, позволяющая изменять дозировку, составляет 1 мл или меньше. FDS был разработан для работы в широком диапазоне объемов впрыска (от 50 микролитров до 2.25 мл). «Гибкость объема инъекции также может быть важной возможностью для исследований диапазона доз во время клинических испытаний; минимизация затрат на повторную рецептуру лекарственного средства на клинической стадии », — говорит д-р Грин.

Хотя водоподобная вязкость предпочтительна с точки зрения системы впрыска, все чаще составы становятся более вязкими. Платформа FDS подходит для составов с увеличивающейся вязкостью и продемонстрировала способность вводить составы до 1500 сП с помощью стандартных предварительно заполненных шприцев.

«Для платформы устройства выгодно обеспечить большую гибкость, необходимую во время разработки клинических лекарств, но также и переход к коммерческому варианту реализации с небольшими модификациями. Гибкость, обеспечиваемая Congruence FDS, может помочь соединить клинический вариант инъекционного устройства с соответствующим коммерческим вариантом. Например, ручное инъекционное устройство FDS можно использовать в клинических испытаниях, но автоинъектор FDS может быть коммерческим вариантом », — говорит он.Congruence FDS может быть доступен как в формате ручного впрыска, так и в формате автоинжектора.

Список литературы

    Отчет о мировом рынке устройств для доставки инъекционных наркотиков
  1. 2021: рост COVID-19 и изменения к 2030 году, ResearchandMarkets.com, 21 марта 2021 г., https://www.businesswire.com/news/home/20210521005182/en/Global-Injectable -Доставка-Устройства-Рынок-Отчет-2021-Ожидается, что рынок-достигнет-25,79 миллиардов-в-2025-Влияние-COVID-19-Влияние-Рост-и-Изменения-до-2030-Исследования и рынки.com.
  2. Отчет о мировом рынке устройств для доставки лекарств
  3. 2021: последствия COVID-19 и рост до 2030 года, ResearchAndMarkets, 6 августа 2021 г., https://www.businesswire.com/news/home/20210806005310/en/Drug-Delivery-Devices- Global-Markets-Report-2021-Oral-Injectable-Topical-Ocular-Pulmonary-Nasal-Transmusocal-Implantables—ResearchAndMarkets.com.

Устройство управления впрыском топлива двигателя

Эта заявка основана на заявке на патент Японии № 2010-145684, поданной июн.25, 2010, раскрытие которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

1. Область изобретения

Настоящее изобретение относится к устройству управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания.

2. Описание предшествующего уровня техники

Обычно система управления впрыском топлива двигателя вычисляет требуемое количество впрыска топлива на основе рабочего состояния двигателя. Клапан впрыска топлива приводится в действие для открытия с длительностью импульса впрыска (т.е.е., в течение периода впрыска), а ширина импульса впрыска устанавливается на основе требуемого количества впрыска топлива. Таким образом, впрыскивается необходимое количество топлива.

По сравнению с клапаном впрыска топлива двигателя с прямым впрыском, клапан впрыска топлива двигателя с впрыском цилиндра требуется для впрыска большого количества топлива за короткий период времени при высокой нагрузке, поскольку впрыскивается топливо под высоким давлением. в цилиндр цилиндрового двигателя с впрыском. Следовательно, для клапана впрыска топлива двигателя с цилиндрическим впрыском необходим большой динамический диапазон.В этом случае требуется использовать низкий диапазон, в котором линейность изменения характеристики фактического количества впрыска хуже по сравнению с шириной импульса впрыска. Если требуемый объем впрыска топлива становится меньше во время холостого хода двигателя, например, изменение количества впрыскиваемого топлива становится больше в нижнем диапазоне, где ширина импульса впрыска мала. В частности, если разница между требуемым количеством впрыска топлива и фактическим количеством впрыска топлива становится больше, выброс выхлопных газов и управляемость могут ухудшиться.

JP-A-2009-513864 описывает разделенный впрыск, при котором необходимое количество впрыскиваемого топлива впрыскивается раздельно между базовым впрыском и измерительным впрыском. Пока выполняется разделенный впрыск, изменение (ошибка) количества впрыскиваемого топлива вычисляется в низком диапазоне на основе разницы между целевым отношением воздух-топливо и фактическим отношением воздух-топливо, обнаруженным датчиком. Характеристическая кривая, представляющая взаимосвязь между периодом впрыска и объемом впрыска, корректируется на основе вычисленного отклонения.Скорректированная характеристическая кривая используется для управления клапаном впрыска топлива. Таким образом, изменение количества впрыскиваемого топлива может быть уменьшено.

Однако, если разница между целевым отношением воздух-топливо и фактическим отношением воздух-топливо генерируется другим фактором, кроме изменения количества впрыскиваемого топлива, точность коррекции становится низкой из-за другого фактора.

Кроме того, при тех же условиях работы система может корректировать характеристику управления впрыском на основе фактического соотношения топливо-воздух при нормальном впрыске и фактического соотношения топливо-воздух при раздельном впрыске, когда впрыск топлива выполняется путем переключения нормального впрыска. инъекция и дробная инъекция.Однако, если условие работы изменяется во время коррекции, невозможно выполнить коррекцию, так что заранее определенная частота для выполнения коррекции не может быть обеспечена.

Ввиду вышеизложенных и других проблем задачей настоящего изобретения является создание устройства управления впрыском топлива для двигателя внутреннего сгорания.

Согласно примеру настоящего изобретения устройство управления впрыском топлива для двигателя включает в себя клапан впрыска топлива для впрыска топлива; контроллер впрыска для управления клапаном впрыска топлива на основе требуемого количества впрыска топлива, соответствующего рабочему состоянию двигателя; и корректирующую часть для корректировки характеристики управления впрыском клапана впрыска топлива.Корректирующая часть включает в себя первое средство, второе средство и третье средство. Первое средство выполняет раздельный впрыск, при котором количество впрыска топлива, требуемое цилиндром двигателя, впрыскивается раздельно между фиксированным впрыском и регулируемым впрыском, когда удовлетворяется заранее определенное условие. Первое средство устанавливает необходимое количество впрыска для фиксированного впрыска на впрыск в заранее определенном нижнем диапазоне, в котором количество впрыскиваемого топлива невелико. Первое средство устанавливает необходимое количество впрыска для переменного впрыска на впрыск в заранее определенном высоком диапазоне, в котором количество впрыскиваемого топлива больше, чем количество впрыска в низком диапазоне.Второе средство изменяет требуемое количество впрыска для переменного впрыска на впрыск в пределах заранее определенного высокого диапазона, в то время как требуемое количество впрыска для фиксированного впрыска на впрыск фиксируется, когда нагрузка двигателя изменяется при выполнении разделенного впрыска. Третье средство корректирует характеристику управления впрыском клапана впрыска топлива на основе фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного датчиком до изменения нагрузки, и фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного датчиком после изменения нагрузки.

Вышеупомянутые и другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из следующего подробного описания, сделанного со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах:

РИС. 1 — схематический вид, иллюстрирующий систему управления двигателем согласно варианту осуществления;

РИС. 2 — характерный вид, иллюстрирующий взаимосвязь между шириной импульса впрыска клапана впрыска топлива и изменением количества впрыска; и

ФИГ.3 — блок-схема, иллюстрирующая процедуру корректировки характеристики управления впрыском.

Как показано на фиг. 1, воздухоочиститель 13 расположен на самом верху по потоку от впускной трубы 12 двигателя 11 с впрыском цилиндра. Измеритель расхода воздуха , 14, расположен после воздухоочистителя 13 и определяет расход всасываемого воздуха. Дроссельный клапан 16 расположен после расходомера воздуха 14 , и степень открытия клапана 16 регулируется двигателем 15 .Датчик открытия дроссельной заслонки 17 определяет степень открытия дроссельной заслонки 16 .

Расширительный резервуар 18 расположен после дроссельной заслонки 16 , а датчик давления 19 расположен в расширительном резервуаре 18 . Датчик 19 определяет давление во впускной трубе 12 . Впускной коллектор 20, расположен на расширительном бачке 18 и вводит воздух в каждый цилиндр двигателя 11 .Клапан 21, впрыска топлива расположен в каждом цилиндре двигателя 11 и непосредственно впрыскивает топливо в цилиндр. Свеча зажигания 22 прикреплена к каждой головке блока цилиндров двигателя 11 , и топливовоздушная смесь в цилиндре воспламеняется искровым разрядом свечи зажигания 22 .

Датчик воздушно-топливного отношения 24 расположен в выхлопной трубе 23 двигателя 11 и определяет воздушно-топливное соотношение газа, выпускаемого из двигателя 11 .Трехкомпонентный катализатор 25 расположен после датчика 24 и очищает отработанный газ.

Датчик температуры 26 и датчик детонации 27 прикреплены к блоку цилиндров двигателя 11 . Датчик температуры 26 определяет температуру охлаждающей воды, а датчик детонации 27 обнаруживает детонацию. Датчик угла поворота коленчатого вала 29 расположен на внешней периферии коленчатого вала 28 .Датчик 29 выдает импульсный сигнал каждый раз, когда коленчатый вал 28 поворачивается на заданный угол поворота коленчатого вала. Угол поворота коленчатого вала и скорость вращения двигателя определяются на основании выходного сигнала датчика 29 угла поворота коленчатого вала.

Выходные сигналы датчиков вводятся в электронную схему управления 30 (ЭБУ). ECU 30 создан микрокомпьютером и выполняет множество программ управления двигателем, сохраненных в ПЗУ (носитель данных) ECU 30 , тем самым управляя количеством впрыска топлива, моментом зажигания, степенью открытия дроссельная заслонка 16 (количество всасываемого воздуха) на основе рабочего состояния двигателя 11 .

В это время ЭБУ 30 вычисляет необходимое количество впрыска на основе рабочего состояния двигателя 11 и вычисляет ширину импульса впрыска (период впрыска) на основе требуемого количества впрыска с использованием карты или формулы. ЭБУ 30 приводит в действие, чтобы открыть клапан впрыска топлива 21 с шириной импульса впрыска, так что впрыскивается необходимое количество топлива. ECU 30 может соответствовать контроллеру впрыска.

По сравнению с клапаном впрыска топлива двигателя с распределенным впрыском, клапан впрыска топлива 21 двигателя с впрыском цилиндра 11 требуется для впрыска большого количества топлива за короткий период времени при высокой нагрузке, потому что топливо высокого давления впрыскивается в цилиндр двигателя 11 . Поэтому для клапана впрыска топлива 21 двигателя 11 необходим большой динамический диапазон. В этом случае требуется использовать низкий диапазон, в котором линейность изменения характеристики фактического количества впрыска хуже по сравнению с шириной импульса впрыска.Как показано на фиг. 2 , если количество впрыскиваемого топлива становится меньше во время холостого хода двигателя, например, изменение количества впрыскиваемого топлива становится больше в нижнем диапазоне, где ширина импульса впрыска мала. Если разница между требуемым количеством впрыска топлива и фактическим количеством впрыска топлива становится больше, выброс выхлопных газов и управляемость могут ухудшиться.

В этом варианте осуществления ECU 30 выполняет процедуру корректировки характеристики управления впрыском, как показано на фиг.3, тем самым корректируя характеристику управления впрыском клапана 21 . Характеристика управления впрыском представляет собой, например, взаимосвязь между требуемым количеством впрыска и шириной импульса впрыска.

Когда предварительно определенное условие удовлетворяется, выполняется разделенный впрыск, при котором количество впрыска топлива, требуемое цилиндром двигателя, впрыскивается раздельно между фиксированным впрыском и регулируемым впрыском. Требуемое количество впрыска для фиксированного впрыска на впрыск устанавливается в нижнем диапазоне, в котором количество впрыскивания невелико, а требуемое количество впрыска для переменного впрыска на впрыск устанавливается в высоком диапазоне, в котором количество впрыскивания больше, чем это низкого диапазона.Вариация количества впрыска больше в нижнем диапазоне и меньше в верхнем диапазоне.

Если нагрузка двигателя 11 изменяется во время разделенного впрыска, количество впрыска топлива, требуемое цилиндром, изменяется. В это время требуемое количество впрыска для переменного впрыска на впрыск изменяется в пределах высокого диапазона, в то время как требуемое количество впрыска для фиксированного впрыска на впрыск является фиксированным, чтобы поддерживать целевое воздушно-топливное соотношение.Характеристика управления впрыском клапана впрыска топлива 21 корректируется на основе фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного датчиком 24 до изменения нагрузки, и фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного датчиком 24 после нагрузка разнообразная.

Когда выполняется разделенный впрыск, требуемое количество впрыска фиксированного впрыска за впрыск устанавливается в нижнем диапазоне, а требуемое количество впрыска для переменного впрыска за одно впрыскивание устанавливается в высоком диапазоне.Следовательно, изменение количества топлива при фиксированном впрыске становится больше, а изменение количества топлива при регулируемом впрыске — незначительно меньшим. Таким образом, изменение количества топлива при фиксированном впрыске легко влияет на соотношение воздух-топливо при выполнении разделенного впрыска. То есть изменение количества впрыска в нижнем диапазоне легко влияет на соотношение воздух-топливо, когда выполняется разделенный впрыск.

Кроме того, если нагрузка двигателя 11 изменяется при выполнении разделенного впрыска, количество впрыска топлива, требуемое цилиндром, изменяется.В это время требуемое количество впрыска переменной впрыска за впрыск изменяется в пределах высокого диапазона, в то время как требуемое количество впрыска фиксированного впрыска на впрыск остается фиксированным. Следовательно, степень влияния на соотношение воздух-топливо путем изменения количества топлива при фиксированном впрыске может быть изменена. Фактор, влияющий на соотношение воздух-топливо, отличный от изменения количества топлива при фиксированном впрыске, может быть отменен путем сравнения фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного до изменения нагрузки, и фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного после изменения нагрузки. друг с другом.То есть изменение количества топлива при фиксированном впрыске может быть извлечено, так что может быть получено изменение количества впрыска в нижнем диапазоне.

Следовательно, характеристика управления впрыском клапана 21 может быть скорректирована с использованием как фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного до изменения нагрузки, так и фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного после изменения нагрузки, таким образом, чтобы изменение количества впрыска в нижнем диапазоне уменьшается.

Подробности процедуры коррекции характеристики управления впрыском, выполняемой ЭБУ 30 , будут описаны со ссылкой на фиг.3.

Процедура многократно выполняется с заранее определенным периодом, пока ECU 30 активирован, и может соответствовать корректирующей части для корректировки характеристики управления впрыском. Когда процедура активирована, на этапе 101 определяется, удовлетворяется ли заранее определенное условие. Предварительно определенное условие включает в себя первое условие и второе условие. Предварительно определенное условие удовлетворяется, если удовлетворяются как первое условие, так и второе условие.

Первое условие удовлетворяется, когда датчик топливовоздушного отношения 24 активирован. Второе условие удовлетворяется, когда двигатель 11 находится в рабочем состоянии таким образом, что количество впрыска, требуемое для одного цилиндра, больше, чем нижний предел верхнего диапазона. Например, когда требуемое количество впрыскиваемого топлива расположено вокруг центра высокого диапазона на фиг. 2, например, выполняется второе условие.

Разделенный впрыск может выполняться, если выполняется второе условие.

Если по меньшей мере одно из первого условия и второго условия не удовлетворяется, предварительно определенное условие этапа 101 не удовлетворяется.

Если на этапе 101 определено, что предварительно определенное условие не удовлетворяется, процедура завершается без выполнения этапа 102 109 .

Если предварительно определенное условие удовлетворяется на этапе 101 , разделенный впрыск выполняется на этапе 102 , так что количество впрыска топлива, требуемое цилиндром двигателя, впрыскивается раздельно между фиксированным впрыском и регулируемым впрыском.В это время необходимое количество впрыска для фиксированного впрыска за впрыск устанавливается в нижнем диапазоне, а требуемое количество впрыска для переменного впрыска за впрыск устанавливается в высоком диапазоне.

Требуемый объем впрыска для фиксированного впрыска на впрыск устанавливается как минимальное значение, которое может впрыскивать клапан 21 , или, например, устанавливается немного больше минимального значения. То есть требуемое количество впрыска для фиксированного впрыска на впрыск устанавливается в пределах области, в которой корректируется характеристика управления впрыском.Напротив, необходимое количество впрыска переменного впрыска на впрыск устанавливается путем вычитания требуемого количества впрыска фиксированного впрыска на впрыск из количества впрыска, требуемого цилиндром.

Определяется, изменяется ли нагрузка двигателя 11 на этапе 103 на основании расхода всасываемого воздуха или давления во впускной трубе 12 , например, Когда нагрузка двигателя 11 определен как не имеющий изменений, требуемое количество впрыска переменного впрыска и требуемое количество впрыска фиксированного впрыска фиксировано, а фактическое соотношение воздух-топливо, определенное датчиком 24 , запоминается как значение перед нагрузкой изменяется на Шаге 104 .

Если нагрузка двигателя 11 определена как имеющая изменение на этапе 103 , требуемое количество впрыска переменного впрыска на один впрыск изменяется на величину, генерируемую изменением нагрузки двигателя на цилиндр. в то время как требуемое количество впрыска для фиксированного впрыска на впрыск является фиксированным, чтобы поддерживать целевое воздушно-топливное соотношение на этапе 105 . Фактическое соотношение воздух-топливо, определенное датчиком 24 , запоминается как значение после изменения нагрузки на этапе , 106, .

Абсолютное значение разницы между значением до изменения нагрузки и значением после изменения нагрузки определяется как больше порогового значения R 1 или нет на этапе 107 .

Если определено, что абсолютное значение больше порогового значения R 1 на этапе 107 , значение коррекции вычисляется на этапе 108 на основе разницы между значением до изменения нагрузки и значением после нагрузка изменяется так, чтобы уменьшить изменение количества впрыскиваемого топлива при фиксированном впрыске.

Характеристика управления впрыском клапана 21 корректируется с использованием значения коррекции на этапе 109 . Например, карта или формула, вычисляющая ширину импульса впрыска в соответствии с требуемым объемом впрыска, корректируется с использованием карты или формулы, определяющей соотношение между требуемым количеством впрыска и шириной импульса впрыска. В качестве альтернативы, коррекция может выполняться для ширины импульса впрыска, рассчитанной на основе требуемого количества впрыска, или может выполняться для требуемого количества впрыска, используемого для вычисления ширины импульса впрыска.

Если абсолютное значение определяется как равное или меньшее порогового значения R 1 на этапе 107 , определяется, что в коррекции нет необходимости, так что процедура завершается.

Согласно варианту осуществления характеристика управления впрыском клапана 21 может быть точно скорректирована, и изменение количества впрыска клапана 21 может быть уменьшено. Кроме того, характеристика управления впрыском клапана 21 может быть точно скорректирована, даже если нагрузка двигателя 11 изменяется.Следовательно, частота выполнения коррекции характеристики управления впрыском может быть достаточно гарантирована.

Разделенный впрыск состоит из одиночного фиксированного впрыска и единственного переменного впрыска в приведенном выше описании. Однако количество фиксированных инъекций не ограничивается одним, или количество переменных инъекций не ограничивается одним. Количество фиксированных впрысков и количество переменных впрысков может быть изменено, например, в соответствии с требуемым объемом впрыска.Количество фиксированных инъекций может быть два или больше, а количество переменных инъекций может быть два или больше.

Значение поправки не ограничивается вычислением на основе разницы между фактическим соотношением воздух-топливо, определенным до изменения нагрузки, и фактическим соотношением воздух-топливо, определенным после изменения нагрузки. Значение поправки может быть вычислено на основе отношения фактического отношения воздух-топливо, обнаруженного до изменения нагрузки, к фактическому соотношению воздух-топливо, обнаруженного после изменения нагрузки.

Разделенный впрыск может выполняться в каждом из цилиндров, и корректировка характеристики управления впрыском может выполняться в каждом из цилиндров.

Настоящее изобретение может быть применено к двигателю с впускным каналом, не ограничиваясь двигателем 11 с впрыском цилиндра.

Следует понимать, что такие изменения и модификации входят в объем настоящего изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.

Устройство впрыска водорода экономит топливо и сокращает выбросы на больших дизельных двигателях

Компания из Южной Австралии готова начать полное производство с инновационным комплектом для вторичного рынка, который значительно снижает расход топлива, выбросы твердых частиц и оксида углерода от больших дизельных двигателей, требуя только взамен немного воды.

Система HYDI генерирует собственный водород во время движения и впрыскивает его непосредственно в топливно-воздушную смесь непосредственно перед стадией сгорания, изменяя топливную карту двигателя для достижения оптимальной эффективности. Компания утверждает, что небольшое количество водорода «помогает смеси воспламениться быстрее и полнее, что приводит к большей мощности, меньшему расходу топлива и снижению выбросов».

Он работает с рядом больших дизельных двигателей от шести до 40 литров и более, и, по словам компании, он может снизить расход топлива от пяти до 13 процентов, что приведет к окупаемости инвестиций всего за три месяца. безостановочные сценарии или до 18 месяцев с профилем использования городского автобуса.

Его влияние на выбросы, возможно, даже более впечатляюще: выбросы твердых частиц сокращаются на 25–80 процентов, а выбросы окиси углерода — на 7–25 процентов.

Он генерирует водород путем электролиза, забирая энергию от генератора и используя его для отделения дистиллированной воды из емкости, для которой требуется около двух литров воды на каждые 70 с лишним часов работы. По словам управляющего директора HYDI Джона Уилсона, здесь не используются электролитические или щелочные растворы, что, по его словам, отличает устройство HYDI от других устройств, представленных на рынке.

Есть ли здесь проблема сохранения энергии? В конце концов, электролитическое расщепление водорода из воды — неэффективный процесс, а это означает, что вам нужно потреблять от двигателя больше энергии, чем вы можете вернуть за счет сжигания водорода, который вы производите.

Но суть этих систем не в этом. Для воспламенения водорода требуется гораздо меньше энергии, чем для дизельного топлива, и он создает пламя, которое распространяется через камеру сгорания более чем в 10 раз быстрее, чем дизельное топливо. Это обеспечивает более быстрое и полное сгорание воздушно-дизельной смеси, повышая эффективность использования топлива.Вот откуда ваша повышенная эффективность и снижение выбросов, а не за счет энергии, выделяемой относительно небольшим количеством водорода.

Компания HYDI заявляет, что разрабатывает и тестирует систему с 2013 года, с агрегатами, установленными на тягачи, общественные автобусы, мусоровозы, горнодобывающие машины и генераторы по всей Австралии, при этом один грузовик уже пробежал около 50 000 км (31 000 миль) в глубинке. .

Результаты испытаний Университета Южной Австралии подтвердили сокращение выбросов твердых частиц, и неясно, откуда берутся результаты по топливной эффективности и выбросам CO, но Уилсон говорит, что HYDI уже производит устройства в небольших масштабах и строит планы для более крупных производственные мощности, если поступит крупный заказ.

«Мы находимся на крутой траектории, у вас есть только один шанс с тяжелой промышленностью, и мы чувствуем, что теперь готовы», — говорит Уилсон. «У нас сейчас около дюжины единиц продукции, несколько мы продали, а остальные находятся на испытании».

Источник: HYDI через The Lead

Engler Machine & Tool

О НАС

Энглер Machine & Tool специализируется на системах впрыска топлива на 600 и 1000 микрон. спринты, карлики, 305-е, 360-е, 410-е и большие блоки.Мы можем создать индивидуальный инъекция для удовлетворения ваших конкретных потребностей. Мы посвящаем себя предоставление высококачественного тянущего шасси, валов, специального исполнения по индивидуальному заказу Продукция с ЧПУ и некоторые виды обработки на заказ.

У нас есть Engine Dyno для испытания двигателя и недавно добавленное шасси Dyno. У нас также есть топливный стенд для проверки топливных насосов. Когда вы заказываете новый впрыск топлива от нас, проливаем вашу топливную систему БЕСПЛАТНО! http://www.youtube.com / watch? v = blKMLzk-_l4


ср. теперь предлагают механический и электронный впрыск для микро-спринтов. Мы продаем полный впрыск с форсунками, топливный насос, спинальный клапан, малая скорость, высокая скорость, быстросъемный держатель таблеток, воздухоочиститель заготовки, переходник насоса и вал, и электрический водяной насос. У нас их еще нет в Интернете, но если если вы хотите заказать его, позвоните нам по телефону 812-386-6254.


ШАССИ ENGLER

С участием более 30 лет опыта, мы стремимся обеспечить высочайшее качество шасси в тягаче трактора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *