Что такое многоточечный впрыск топлива: Как функционирует многоточечный впрыск топлива?

Распределенный впрыск топлива или непосредственный что лучше?

Двигатель

29.11.2016

0 15 119 3 minutes read

Дорогие друзья, сегодня узнаем много интересного о впрыске системы питания. И так: распределенный впрыск топлива или непосредственный? Что лучше и чем они отличаются?

Допустим у вас пришло время осуществить вашу мечту и вы серьезно взялись за выбор автомобиля. Дело серьёзное, и если выбор цвета и формы машины даётся довольно легко, то с подбором типа мотора могут возникнуть трудности, особенно у неподготовленных в техническом плане людей.

Если так, тогда вам однозначно следует внимательно прочитать эту статью.

Оглавление

• 1 Распределенный впрыск топлива: экономно и экологично
• 2 Момент впрыск топлива
  • 2.1 Одновременный
  • 2.2 Попарно-параллельный
  • 2.3 Фазированный
• 3 В погоне за показателями
• 4 Чем же отличается распределенный впрыск топлива от непосредственного?
  • 4. 1 Непосредственный впрыск

Распределенный впрыск топлива: экономно и экологично

Не секрет, что распределённый впрыск топлива (инжекция)  – это современная технология, тесно связанная со сложной электроникой. Главной её «фишкой» является наличие индивидуальной форсунки у каждого цилиндра бензинового мотора.

Но, на самом деле, похожие системы, правда, имеющие механическое управление, появились ещё в конце ХIХ – начале ХХ веков. Использовались они в авиации, в гоночных машинах и иногда их интерпретации даже выходили на массовый автомобильный рынок.

Настоящий же бум распределенный впрыск пережил с появлением доступных микропроцессоров в конце 80-х годов и пользуется уважением у производителей транспортных средств и по сей день.

Перейдём к принципу работы и разновидностям системы распределенного впрыска (кстати, её ещё называют многоточечной системой).

Как мы уже упомянули, ключевой особенностью данной технологии являются топливные форсунки, которые устанавливаются по одной перед впускными клапанами каждого цилиндра двигателя.

Таким образом, в отличие от моновпрыска, удаётся добиться равномерного распределения топливно-воздушной смеси по цилиндрам, а также точной её дозировки.

В целом данная схема расположения форсунок позволила инженерам значительно повысить экологичность моторов, а также сделать их менее прожорливыми. Контролирует весь этот ансамбль электронный блок управления (ЭБУ).

Он при помощи многочисленных датчиков, передающих данные о температуре, положении педали газа, количестве поступающего воздуха и прочих параметрах, вычисляет оптимальный объём бензина для впрыска и в нужный для этого момент подаёт управляющий сигнал на открытие форсунок.

Момент впрыск топлива

Кстати, о времени открытия форсунок. Тут не всё так просто, и системы распределённого впрыска различаются в зависимости от того, в каком порядке происходит активация этих элементов. Существуют такие варианты впрыска:

• одновременный;
• попарно-параллельный;
• фазированный.

Одновременный

При одновременной инжекции бензина все форсунки открываются единомоментно, и происходит это за один полный рабочий цикл двигателя (два оборота коленчатого вала). Не считаю это разумным ходом и не понимаю зачем лишний расход топлива.

Видимо это практиковалось на заре изобретения такого метода, когда не очень беспокоились об экологии и бензин был дешевый.

Попарно-параллельный

При попарно-параллельном открытии процесс разбивается таким образом, чтобы в один момент времени впрыск производили только две форсунки и только тех цилиндров, которые переходят в такты впуска и выпуска.

Здесь тоже наблюдается лишний впрыск, зачем он нужен в такте выпуска. Говорят это помогает при запуске двигателя в аварийном режиме. Ну хоть единовременно, и то хорошо.

Фазированный

Но самым современным из перечисленной тройки является фазированный алгоритм работы системы  распределенного впрыска топлива и используется в современных автомобилях. Он предусматривает включение каждой форсунки непосредственно перед тактом впуска соответствующего ей цилиндра. Это конечно разумно и правильно.

Главное в таком впрыске то, что форсунка впрыскивает топливную смесь во впускной коллектор на входе в цилиндр, непосредственно на впускной клапан. Впрыск производится на такте ВПУСК.

В погоне за показателями

Выше мы уже говорили о том, что система многоточечной инжекции позволила двигателям стать гораздо более «чистыми» по сравнению с предшественниками, оснащёнными моновпрыском или карбюратором.

Тем не менее, защитникам окружающей среды этого было мало и с каждым годом автопроизводителям приходилось учитывать всё более жёсткие экологические нормы.

Чем же отличается распределенный впрыск топлива от непосредственного?

А вот в чем. Как уже было сказано выше, при распределенном впрыске, смесь поступает в коллектор в область впускного клапана. А при непосредственном впрыске, прямо в камеру сгорания, минуя впускной коллектор.

Непосредственный впрыск

Непосредственный впрыск более точен и подаваемое давление топливной смеси выше, чем у распределенного впрыска. Такой принцип экономичнее (до 20% экономии топлива). экологичнее (топливо лучше сгорает). Но все же такой тип системы не лишен недоствтков и конструкторы пошли дальше.

А вот что из этого вышло, и какие технологии появились в результате, в Комбинированная система впрыска топлива TFSI.

 

 

//www.youtube.com/watch?v=lW7UOR68poQ

 

До встречи на страницах блога!

Статьи по теме

Распределенный впрыск топлива

Распределенный впрыск — система подачи топлива во впускной коллектор через отдельную для каждого цилиндра топливную форсунку

Двигатель

История создания распределенного впрыска

Первое приспособление, напоминающее современную систему распределенного впрыска топлива, придумал для своих двигателей английский инженер и изобретатель Герберт Стюарт еще в конце XIX века.

Первую российскую систему впрыска для бензиновых авиационных двигателей разработали в 1916 году конструкторы Микулин и Стечкин

В дальнейшем его идеи развили и усовершенствовали Роберт Бош и Клесси Камминс, и конструкция к уже в двадцатые годы нашла массовое применение в топливной системе дизельных двигателей. Первую российскую систему впрыска для бензиновых авиационных двигателей разработали в 1916 году конструкторы Микулин и Стечкин.

Впервые система распределенного впрыска бензина была применена на двигателе, изобретенном шведским инженером Йонасом Хессельманом в 1925 году. Согласно замыслу Хессельмана, топливо необходимо было впрыскивать в каждый цилиндр ближе к концу такта сжатия, чтобы воспламенение происходило уже непосредственно перед началом хода поршня вниз. Двигатель Хессельмана обычно запускался на бензине, а затем при работе использовался дизель или керосин.

Прямой впрыск топлива в каждый цилиндр использовался в авиационных двигателях времен Второй мировой производства Junkers, Daimler-Benz и BMW с целью обеспечить пилотам возможность выполнять фигуры высшего пилотажа без риска остановки мотора. На германских авиационных двигателях использовалась адаптированная система впрыска дизельного топлива фирмы Bosch. Устройства назывались карбюраторами, но топливо подавалось не самотеком, а при помощи насосов высокого давления.

Первые серийные системы управления распределенным впрыском были механическими, их производство в 1951 начала компания Bosch

Первую систему распределенного впрыска, управляемую электроникой, производства итальянской фирмы Caproni-Fuscaldo установила на гоночный автомобиль Alfa Romeo 6C2500 в 1940 году. Шестицилиндровый двигатель был снабжен индивидуальными форсунками.

Первые серийные системы управления распределенным впрыском были механическими. Их производство в 1951 начала компания Bosch. Одним из первых такой системой в 1954 оснастили легендарное купе Mercedes-Benz 300 SL «Крыло чайки». В дальнейшем механические системы начали устанавливать и на более массовые модели, к примеру, на автомобили Audi 100.

Топливная рейка с форсунками и регулятором давления.

Эпоха электронного управления системами впрыска бензина началась в восьмидесятые годы с появлением дешевых микропроцессоров. Первым серийным автомобилем с инжектором, управляемым электронным контроллером на основе микропроцессора, был Rambler Rebel 1957 года фирмы Nash — части американского автомобильного концерна AMC.

Система впрыска называлась Electrojector, и ее применение позволило поднять мощность восьмицилиндрового двигателя «Бунтаря» на 60 л.с.

Виды распределенного впрыска топлива

В системе распределенного впрыска топливо в каждый цилиндр впрыскивается отдельной форсункой. Существует несколько разновидностей распределённого впрыска. Различаются они по времени открытия форсунок. К примеру, в случае одновременного впрыска все форсунки открываются разом. Если форсунки открываются попарно, впрыск называется попарно-параллельным.

Связующим звеном между современной системой распределенного впрыска и карбюратором был моновпрыск — система, с управляемой компьютером единственной форсункой

Большинство современных автомобилей оснащено системами фазированного впрыска. В этой системе каждая форсунка управляется индивидуально и открывается в наиболее удачный с точки зрения заложенной в блоке управления программы момент, то есть непосредственно перед началом такта впрыска.

Как правило, в топливной системе фазированного впрыска в управляющей программе предусмотрены два дополнительных режима: прогрева и аварийный режим. В случае их задействования фазированный впрыск заменяется попарно-параллельным. Это позволяет двигателю в период прогрева работать в интенсивном режиме и на относительно высоких оборотах. В аварийном режим, в случае неисправности одного из датчиков, показания которого влияют на количество впрыскиваемого топлива, обеспечивается бесперебойная работа двигателя при разной нагрузке. Как правило, поводом для включения аварийного режима становится неисправность основного датчика, показаниями которого руководствуется блок управления при дозировке топлива, — датчика фазы или, иначе, датчика положения распределительного вала.

Последний тип распределенного впрыска — прямой впрыск, представляющий собой разновидность фазированного. В этой системе топливо впрыскивается не во впускной коллектор, а непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра.

Принцип работы распределенного впрыска топлива

Управление системой впрыска современного автомобиля осуществляет компьютер, в автомобильной терминологии носящий название электронного блока управления двигателем.

Для вычисления оптимального момента для открытия топливных форсунок и времени, в течение которого они должны оставаться открытыми, блок управления использует показания различных датчиков.

Масса воздуха, поступающего в двигатель, измеряется датчиком массового расхода воздуха. Это один из важнейших показателей. Кроме него, при определении количества топлива компьютер опирается на данные по температуре двигателя, температуре всасываемого воздуха, скорости вращения коленчатого вала, угла открытия дроссельной заслонки и динамике ее открытия. Рассчитав количество топлива, которое может полностью сгореть при данной массе воздуха в цилиндрах, компьютер подает сигнал форсункам на открытие. Сигналом служит электрический импульс нужной длительности. Во время подачи сигнала форсунки остаются в открытом положении, и топливо, которое в магистрали находится под давлением, впрыскивается во впускной коллектор.

Плюсы и минусы распределенного впрыска топлива

Первое и основное преимущество распределенного впрыска топлива – экономичность. Кроме того, в связи с более полным сгоранием топлива за один цикл автомобили с распределенным впрыском наносят меньше вреда окружающей среде вредными выбросами. При точной дозировке топлива вероятность возникновения неожиданных сбоев в работе при экстремальных режимах (преодоление крутого подъема, например) сведена практически к нулю.

Применение распределенного впрыска продлило жизнь многим популярным автомобилям, которые были бы сняты с производства в связи с низкой топливной экономичностью

Недостаток систем распределенного впрыска в достаточно сложной и всецело зависящей от электроники конструкции. В связи с большим количеством электронных компонентов диагностика и ремонт систем распределенного впрыска возможны только в условиях профессионального сервисного центра.

Что такое система многоточечного впрыска топлива (MPFI)

Судя по всему, двигатель является наиболее важной частью любого автомобиля, и его срок службы во многом зависит от способа подачи топлива. В то время как карбюраторы выполняли эту обязанность до середины 90-х годов, только в конце 90-х годов системы многоточечного впрыска топлива появились на индийском рынке, а затем быстро популяризировались благодаря своей максимальной эффективности. Система многоточечного впрыска топлива является одним из лучших инженерных достижений, когда-либо созданных, и сегодня каждый бензиновый или газовый автомобиль, независимо от его цены, поставляется с MPFI. В этой статье мы узнаем, что такое MPFI и как они функционируют.

Как работает система MPFI?

Перед MPFI давайте немного узнаем о карбюраторах. Карбюраторы смешивают топливо с воздухом в необходимом соотношении и подают его во впускной коллектор. Из-за отсутствия электронного управления карбюратор не может правильно измерять соотношение воздух-топливо при изменении давления воздуха и температуры топлива. двигателя снабжен инжектором перед впускными клапанами (снаружи впускного отверстия), поэтому его также называют «впрыском через порт». Эти топливные форсунки впрыскивают оптимальное количество топлива в камеру сгорания, что также приводит к лучшему распылению и завихрению топлива в камере сгорания. Поскольку каждый цилиндр имеет определенную форсунку, вероятность конденсации топлива вне впускного коллектора незначительна. Компоненты MPFI

• Регулятор давления топлива
• Топливные форсунки
• Цилиндры
• Нажимная пружина
• Диафрагма управления

В системе несколько топливных форсунок расположены перед впускными клапанами цилиндров. Регулятор давления топлива соединен с топливной рампой и регулирует расход топлива. Между тем управляющая диафрагма и нажимная пружина контролируют открытие впускного клапана и количество топлива, которое может вернуться. Скорость двигателя и нагрузка изменяют давление во впускном коллекторе.

Типы систем многоточечного впрыска топлива

Система последовательного многоточечного впрыска топлива

В системе последовательного многоточечного впрыска топлива каждая форсунка работает независимо, и они синхронизируются, как свечи зажигания, чтобы впрыскивать топливо непосредственно перед открытием соответствующих впускных клапанов или во время их открытия. Это приводит к незначительному расходу топлива на холостом ходу за пределами впускных клапанов, а максимальное количество топлива сжигается для выработки электроэнергии, повышая эффективность, мощность и снижая выбросы.

Пакетная система MPFI

Пакетные системы MPFI используются в гоночных автомобилях, работающих при высоких оборотах двигателя. При таких высоких оборотах стандартные системы последовательного впрыска топлива не смогут адекватно распылять топливо, необходимое двигателю для обеспечения сгорания. Чтобы гарантировать, что двигатель получает необходимое ему топливо, система дозированного MPFI впрыскивает топливо, когда впускной клапан открыт, а также когда он закрыт. Таким образом, когда впускной клапан открывается, в цилиндр поступает, так сказать, «порция» топлива. В зависимости от своей функции пакетная система MPFI будет потреблять больше топлива. Однако, поскольку он используется в основном для высокопроизводительных двигателей, топливная экономичность не является серьезной проблемой.

Преимущества системы многоточечного впрыска топлива

• Поскольку количество топлива на холостом ходу вне впускных клапанов незначительно, сжигается максимальное количество топлива, что приводит к максимальной выходной мощности. Например, старый Maruti 800 с карбюратором (выпускавшийся с 1983 по 2000 год) будет обеспечивать мощность 35-40 л.с., а Maruti 800 с MPFI — 47 л.с.
Двигатели, оборудованные
• MPFI, меньше вибрируют, что обеспечивает более плавное вождение по сравнению с автомобилями, оснащенными карбюратором.
• Поскольку каждый цилиндр имеет собственную топливную форсунку, впрыск топлива в цилиндр происходит быстрее, чем в системе одноточечного впрыска топлива. Это делает двигатели с MPFI более отзывчивыми.
• В MPFI сжигается максимальное количество топлива, а отложение топлива вне впускных клапанов незначительно по сравнению с системой одноточечного впрыска топлива и карбюраторами. Таким образом, MPFI обеспечивают лучшую топливную экономичность и меньшие выбросы.

Недостатки системы многоточечного впрыска топлива

• Требуется регулярная проверка топливных форсунок
• Система дорогая по сравнению с карбюраторами.
• Сложная конструкция и трудоемкий ремонт по сравнению с карбюраторами

Краткое описание системы многоточечного впрыска топлива

Подводя итог, можно сказать, что система многоточечного впрыска топлива на сегодняшний день является лучшей и наиболее успешной системой впрыска топлива и, следовательно, устанавливается в каждом бензиновом автомобиле. MPFI имеет гораздо больше преимуществ, чем ограничений, и самое главное, он значительно продлевает срок службы двигателя. Эта статья подробно расскажет вам о MPFI и поможет вам более адекватно обслуживать двигатель вашего автомобиля.

Часто задаваемые вопросы о системе многоточечного впрыска топлива (MPFI)

Q. Что такое технология двигателя MPFI?

Система многоточечного впрыска топлива имеет отдельную форсунку для каждого цилиндра, расположенную сразу за впускным отверстием, поэтому эту систему также называют распределенным впрыском. Эти топливные форсунки впрыскивают оптимальное количество топлива в камеру сгорания, что также приводит к лучшему распылению и завихрению топлива в камере сгорания

В. В чем разница между одноточечным и многоточечным впрыском топлива?

Система одноточечного впрыска имеет общую топливную форсунку для всех цилиндров в камере сгорания двигателя. Это самая старая и самая простая форма системы впрыска топлива. Вместо карбюратора одноточечный впрыск использует одну или две топливные форсунки в корпусе дроссельной заслонки, поэтому он также называется впрыском в корпус дроссельной заслонки (TBI). В технологии многоточечного впрыска топлива (MPFI) каждый цилиндр в камере сгорания двигателя снабжен форсункой перед впускными клапанами (за пределами впускного отверстия), поэтому ее также называют «распределенным впрыском».

В. Используется ли MPFI в бензиновых двигателях?

Да, MPFI используется в бензиновых двигателях.

В. Используется ли MPFI в дизельных двигателях?

Нет, MPFI не используется в дизельных двигателях. Вместо этого в дизельных двигателях используется непосредственный впрыск Common Rail (CRDi).

В. Многоточечный впрыск топлива — это то же самое, что и непосредственный впрыск?

Основное различие между MPFI и непосредственным впрыском заключается в том, что в системе MPFI топливо впрыскивается во впускной коллектор, а в системе прямого впрыска топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр.

Многоточечный впрыск топлива или система MPFI — работа, преимущества

9 октября 2020 г. 25 ноября 2019 г.

В этой статье мы увидим работу системы многоточечного впрыска топлива (MPFI), ее использование, преимущества и недостатки | pdf, ppt, отчет семинара по системе MPFI.

Содержание

Введение:

Несмотря на быстрое развитие дешевых и эффективных карбюраторов, автомобильная промышленность предпочитает использовать систему впрыска бензина с искровым зажиганием (двигатели S I). Тогда должны быть некоторые преимущества системы впрыска бензина по сравнению с карбюраторной системой, которые мы увидим в конце этой статьи.

Существуют различные типы систем впрыска бензина в двигателях S I, и одна из них — система многоточечного впрыска топлива или система MPFI. В этой статье мы узнаем о компонентах, использовании и работе системы многоточечного впрыска топлива.

Читать о работе простого карбюратора

Если сравнивать систему MPFI/двигатель MPFI с одноточечным впрыском топлива, одноточечный впрыск топлива имеет только одну расположенную в центре топливную форсунку, которая подает топливо во все цилиндры, но в многоточечном впрыске В системе впрыска каждый цилиндр имеет отдельную топливную форсунку, которая подает топливо из топливного бака в цилиндры.

Схема системы многоточечного впрыска топлива (MPFI)

Схема системы многоточечного впрыска топлива (MPFI)

Почему система многоточечного впрыска топлива (MPFI):

Система многоточечного впрыска топлива, также известная как система MPFI, изначально была разработана только для самолета двигатели. В настоящее время он широко используется в легком коммерческом транспорте. Система MPFI является самой современной системой впрыска бензина в автомобильной промышленности.

Система MPFI не является автономной механической системой. Это идеальное сочетание или комбинация электроники, механики, компьютера и электротехники, которые делают эту систему более совершенной.

Студенты университетов широко выбирают эту тему для проведения семинара в своих колледжах. Эта статья обязательно поможет им подготовить доклад на семинаре по системе многоточечного впрыска топлива (MPFI).

Подробнее о работе системы CRDI

Компоненты системы многоточечного впрыска топлива (MPFI):

В системе MPFI используются следующие компоненты:

1. Механический соленоидный инжектор
2. Электронный блок управления (ECU) — контролирует момент зажигания и качество топлива.
3. Электронные датчики для контроля различных выходных данных, таких как температура выхлопных газов, температура охлаждающей жидкости, скорость и положение дроссельной заслонки.
4. Воздушные фильтры для удаления твердых частиц из атмосферного воздуха.

Работа системы MPFI:

1. В системе MPFI топливный насос с приводом от электродвигателя используется для распыления топлива во впускной коллектор двигателя.
2. Этот метод помогает обеспечить точное соотношение воздух-топливо при любых условиях эксплуатации.
3. Давление всасывания двигателя используется для распыления топлива в цилиндры (в карбюраторах для подачи топлива используется вакуум).
4. Как показано на рисунке, вы можете видеть, что одна форсунка размещена на впускном отверстии разных цилиндров.
5. С помощью электрического топливного насоса топливо из топливного бака подается к каждой топливной форсунке поровну.
6. Процесс впрыска топлива происходит одновременно в каждой форсунке один раз за каждый оборот.

Классификация системы MPFI:

Система MPFI подразделяется на следующие системы:

1. Система D-MPFI:
D-MPFI — это система впрыска топлива в коллектор.

2. Система L-MPFI:
L-MPFI — это система впрыска топлива через порт.

Преимущества системы MPFI:

• Мощность, вырабатываемая двигателем, больше, чем у системы карбюратора.
• Благодаря точной смеси топлива и воздуха, подаваемой в каждый цилиндр, разница между мощностью, вырабатываемой в каждом цилиндре, незначительна.
• Вибрации двигателей, оборудованных системой MPFI, очень малы, поэтому срок службы двигателей, оснащенных системой MPFI, высок.
• Эта система очень быстро реагирует на резкое ускорение или замедление.
• Меньший расход топлива приводит к увеличению пробега.
• Объемная эффективность MPFI высока.

Прочтите о тесте дистилляции ASTM

Недостатки системы MPFI:

• Система сложная и поэтому дорогая.
• Требуется больше места.

Система многоточечного впрыска топлива (MPFI) используется в большинстве современных легковых автомобилей, представленных на рынке.