Принцип работы моновпрыска: Как работает моновпрыск?

Содержание

Как работает моновпрыск?

Система центрального впрыска применяется на бензиновых двигателях, еще ее называют моновпрыском. Впрыск горючего делается одной форсункой на впускном коллекторе. Моновпрыск – это инжекторная система подачи топлива в мотор, которая обычно используется в не самых современных автомобилях. Это переходная система подачи горючего, которая стала широко использоваться взамен карбюраторной. Отличительным фактором впрыска горючего в этой системе считается то, что для этого применяется лишь одна форсунка, которая расположена вместо карбюратора. Такая форсунка распрыскивает горючее во все цилиндры. В связи с новыми экологическими стандартами, данный способ подачи топлива для бензинового двигателя вышел из повсеместного использования, и вместо него теперь применяется распределенный впрыск.

Из чего состоит система моновпрыска и какие функции выполняет каждый элемент

Составляющие системы моновпрыска:

- регулятор давления

- форсунка впрыска

- дроссельная заслонка (с механическим приводом)

- блок управления

- входные датчики

Регулятор давления выполняет функцию поддержки непрерывного рабочего давления. Кроме того, уже после приостановки мотора регулятор поддерживает давление с целью не допустить появления воздушных пробок и упростить пуск мотора.

Форсунка впрыскивает горючее импульсно. Она представляет собой электромагнитный клапан. Руководит клапаном электронный блок управления. В систему форсунки, как правило, входит соленоид, возвратная пружина, запорный клапан и распылительное сопло. Дроссельная заслонка регулирует объем прибывающего в систему воздуха. Она имеет либо механический, либо электрический привод. Механический привод работает в результате нажатия педали газа.

Электросервопривод дроссельной заслонки удерживает устойчивые обороты мотора на холостом ходу из-за принудительного открытия заслонки. Блок управления руководит работой форсунки и электрическим сервоприводом. Его структура состоит из процессора и блока памяти. В блоке памяти располагаются сведения с характеристикой впрыска (эталон).

Входные датчики фиксируют время работы мотора.

Могут также применяться датчики момента впрыска, нахождения дроссельной заслонки, температуры окружающей среды и так далее. На основе показания датчиков температуры воздуха и расположения дроссельной заслонки, блок управления мотором рассчитывает нужный объем мотора в системе. У дроссельной заслонки такая конструкция, которая при любом ее расположении впускает конкретное количество воздуха, такой параметр закрепляется датчиком положения дроссельной заслонки; располагается он на оси привода заслонки.

На основе показателей, полученных от датчика момента впрыска, делается впрыск горючего, единовременно с таким предупреждением идет сигнал на воспламенение горючего.

Как работает моновпрыск

Предупреждения от датчиков зачисляются в блок управления системой. На основе приобретенных сведений блок управления рассчитывает момент и длительность открытия форсунки. Потом сигнал поступает на соленоид форсунки. Осуществляется открытие запорного клапана, и горючее впрыскивается во впускной коллектор, где перемешивается с воздухом.

Приготовленная топливно-воздушная консистенция идет в камеры сгорания. Кроме того, в системе существует стабилизация оборотов мотора.

Безусловно, система моновпрыска лучше, чем карбюраторная система подачи горючего, и у нее, конечно же, существуют как плюсы, так и минусы.

Положительные характеристики моновпрыска:

1) Простой запуск мотора. При помощи электромагнитного клапана, который осуществляет контроль всех процессов работы моновпрыска, вероятен более упрощенный запуск мотора, в сравнении с карбюраторными моторами, так как он берет на себя некую часть процесса запуска.

2) Снижение расхода горючего. У карбюраторных машин есть склонность к увеличенному расходу горючего по причине неправильно настроенного карбюратора; с применением системы моновпрыска, существует возможность экономии топлива, как при запуске мотора, так и во время движения машины.

3) Не нужно ручное настраивание системы. И снова, если в карбюраторной системе подачи горючего необходимо содействие специалиста и скрупулезная настройка, концепция моновпрыска не требует этого и может сама настроиться благодаря сведениям, которые исходят от датчиков кислорода.

4) Снижение уровня выброса углекислого газа.

5) Усовершенствованные характеристики. Из-за высокой слаженности работы всей системы моновпрыска существует возможность добиться усовершенствованных динамических показателей машины.

Также как и у любой другой техники, у системы моновпрыска существуют свои не очень хорошие качества, перечислим их:

1) Слишком высокая стоимость ремонта и комплектующих. Сделать ремонт либо произвести замену одного из функциональных узлов системы может обойтись вам в крупную сумму.

2) Бóльшая часть узлов не поддается ремонту. Чаще всего ремонт обходится дешевле, чем полная замена, из-за этого возможность ремонта важна для очень дорогих деталей. Система моновпрыска таким похвастаться не может, потому что неисправность приводит за собой либо полную, либо частичную замену функционирующих узлов.

3) Необходимость использовать топливо высокого качества. В нашей стране купить действительно высококачественный бензин практически не представляется возможным.

4) Зависимость от электропитания. Для полноценной работы системы моновпрыска нужно электропитание. В этом смысле карбюраторная система находится в выигрыше, так как для запуска мотора нужно лишь прокрутить мотор и подать искру, горючее подается механическим путем. Применяя моновпрыск, необходимо иметь постоянно высокий заряд АКБ, иначе Вы попросту рискуете не завести машину.

5) Сервис и диагностика. Для того чтобы определить проблему в работе моновпрыска, нужно применять специальное оборудование для диагностики, и конечно, для ремонта. Поэтому без обращения в автосервис вам не обойтись.

По сути, моновпрыск – это электронно-управляемая, одноточечная концепция впрыска невысокого давления (инжектор), которая применяется в бензиновых моторах. Особенностью моновпрыска, как упоминалось ранее, является форсунка, которая находится под управлением клапана. Для дозировки воздуха при формировании топливной консистенции применяется дроссельная заслонка. Во впускном трубопроводе совершается то самое разделение горючего по цилиндрам мотора, этому также содействуют особые датчики, у которых находятся под контролем все показатели мотора. Форсунка находится над дроссельной заслонкой. Струя бензина направляется прямо в отверстие в корпусе дроссельной заслонки. Впрыск горючего через форсунку синхронизирован с импульсами зажигания.

В момент запуска холодного двигателя и сразу же после запуска период впрыскивания горючего увеличен – это необходимо для обогащения топливной консистенции. Если мотор не прогрет, расположение дроссельной заслонки меняется таким образом, чтобы в мотор попало больше топливной консистенции для укрепления оборотов коленчатого вала.

Весь период впрыска горючего находится под контролем электронного блока управления. По данным разных датчиков (датчик расположения дроссельной заслонки, датчик лямба-зонд, датчик температуры) определяется нужное количество горючего, и эти сведения отправляются на форсунку. Кислород попадает через воздушный фильтр во впускной коллектор, горючее и кислород смешиваются, образовывая топливную консистенцию, которая идет в цилиндры мотора.

Какие могут возникнуть поломки в работе моновпрыска?

Владельца машины всегда ожидают скрытые неприятности, которые чуть позже отражаются материальными затратами. Чаще всего на деньги могут попасть владельцы не новых машин. Поломками моновпрыска может быть как обычное засорение форсунки, так и значительные неисправности в электронике.

К поломкам в системе подачи горючего могут привести следующие факторы:

• Период работы ключевых узлов и главных деталей системы.

• Заводской брак деталей.

• Неправильные условия эксплуатации.

• Внешние влияния на функциональные детали, из-за которых снижается период работы.

Для того чтобы определить поломку, необходимо провести диагностику; это можно сделать как на сервисе, так и самому. Сейчас доступен огромный выбор программного обеспечения и технических приборов, которые смогут помочь вам сделать нужную диагностику в условиях гаража. Чаще всего для такой диагностики необходим ноутбук, планшет либо сотовый телефон, провод подключения и, естественно, специальное ПО. Все несоответствия нормам располагаются в электронном блоке управления, из-за этого целью такой программы является считывание этих сведений и верное отображение владельцу автомобиля.

Во многих случаях приходится диагностировать поломку без поддержки дополнительных приборов, опираясь на наружные (первичные) признаки.

К таким признакам можно отнести:

• Неполадки при пуске двигателя. Трудный пуск мотора, пуск мотора не может быть осуществлен, а также, если мотор глохнет сразу после пуска – это и есть начальная причина, из-за которой стоит все проанализировать.

• Холостой ход. Признаком неисправности может быть нестабильная работа мотора на холостом ходу, детонация, плавающие обороты.

• Увеличение расхода горючего во время передвижения, снижение динамики разгона и перебои мотора во время разгона машины говорит о поломке в системе подачи горючего.

Стоит отметить то, что по внешним показателям есть возможность определить поломку безошибочно только тогда, когда остальные узлы системы работают правильно. Во время ремонта или замены функциональных узлов рекомендовано обращаться за помощью к специалистам, так как любое непрофессиональное вторжение может привести к очень серьезным последствиям.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Принцип Работы, Устройство, Регулировка, Настройка и Ремонт Системы, Как Почистить, Диагностика, Характеристика Электросхемы, Как Проверить Датчики

Переходным этапом между карбюратором и современным инжектором был моновпрыск. До сих пор множество автомобилей колесит по дорогам, имея под капотом такую систему питания, несмотря на то, что выпуск машин с одной форсункой завершен. На смену одноточечному пришел распределенный впрыск.

Устройство моновпрыска

Революционным в появлении новой топливной системы был отказ от использования карбюратора и установка форсунки. Идея сама по себе не была новой, но реализация моновпрыска приблизила инженеров к созданию современных инжекторных систем. Главной отличительной особенностью рассматриваемого технического решения стало использование единственной форсунки, распыляющей топливо. В остальном принцип работы моновпрыска схож с нынешними топливными системами.

Структура моновпрыска

Одноточечная система впрыска работала с топливом, находящимся под низким по современным меркам давлением. Сигнал об открытии и закрытии поступал с электронного блока управления. Внутри форсунки стоит электромагнитный клапан, который отвечает за дозирование бензина. За регулировку количества подаваемого воздуха отвечает дроссельная заслонка моновпрыска.

Достоинства системы

Преимущества моновпрыска перед карбюратором:

  • упрощенный запуск двигателя;
  • расход топлива уменьшается при сохранении стиля езды;
  • устройство моновпрыска исключило необходимость вручную регулировать смесь, подаваемую в двигатель;
  • уменьшение количества вредных веществ в выхлопе в результате более оптимального соотношения бензина и воздуха, подаваемых в камеру сгорания;
  • управление при помощи ЭБУ.

Одним из главных плюсов автомобилей с моновпрыском стало отсутствие зависимости расхода топлива от уровня квалификации и опыта карбюраторщика. Классическая система при неправильном выставлении винтов качества и количества, могла сжигать бензина в несколько раз больше нормы, из-за низкого профессионализма человека, производившего настройку. В моновпрыске при обычной работе вмешательство не предусмотрено. Неверная настройка одноточечной системы впрыска при устранении неисправностей не столь критично влияет на расход топлива.

Недостатки использования одной форсунки

Отсутствие на сегодняшний день серийного производства моновпрыска связано с рядом недостатков, не позволившим выйти ему победителем в конкурентной борьбе. Основными из минусов рассматриваемой системы являются:

  • высокая стоимость комплектующих, особенно на фоне карбюраторной системы питания;
  • низкая ремонтопригодность, связанная как с конструктивными особенностями узлов, так и с малым количеством специалистов, способных выполнить ремонт моновпрыска;
  • сильно плавают обороты при любых отклонениях в качестве топлива;
  • невозможность завести автомобиль при разряженном аккумуляторе, так как система моновпрыска управляется электронным контроллером;
  • диагностика, ремонт и настройка моновпрыска очень сильно затруднены в гаражных условиях, так как требуют специального оборудования.

Если автомобиль не заводится то при карбюраторной системе питания автовладелец проверит не переливает ли топливо и может запустить мотор. В случае с моновпрыском о том, как отрегулировать топливоподачу знают только единицы, поэтому проверить работоспособность системы для большинства становится непостижимой задачей. Усложнение электросхемы сделало невозможным прозвонку ее мультиметром, теперь выявить неисправность можно только подключением диагностического сканера.

Особенности принципа действия моновпрыска

Принцип приготовления топливовоздушной смеси прост. Форсунка, управляемая ЭБУ, дозирует необходимое количество топлива, а дроссельная заслонка подает необходимый воздух. Горючая смесь по цилиндрам распределяется при помощи специальных датчиков.

Подкапотное пространство

Бензин подается в камеру сгорания между корпусом мотора и дроссельной заслонкой. Для обеспечения хороших эксплуатационных характеристик зажигание и моновпрыск работают слаженно. Это стало возможным благодаря управлению всеми процессами с единого контроллера.

На режим работы топливной системы влияют такие факторы:

  • частота вращения коленчатого вала;
  • соотношение компонентов бензовоздушной смеси;
  • положение дросселя;
  • давление бензина в топливной магистрали.

Управление моновпрыском имеет множество отрицательных обратных связей, идущих от датчиков. Вся информация, получаемая ЭБУ, служит для уменьшения выбросов вредных веществ и улучшения динамических показателей автомобиля. На технически исправной машине с моновпрыском выхлоп полностью соответствует современным требованиям экологичности.

Неисправности системы впрыска

К основным неисправностям наиболее часто встречаемым на автомобилях с моновпрыском относя:

  • проблемы с форсункой, ее засорение или износ;
  • неправильная работа электроники.

Поиск неисправности

Причинами, вызывающими неисправность, могут быть:

  • естественный износ элементов топливной системы;
  • заводской дефект, который может проявится как сразу, так и через определенный промежуток времени;
  • неблагоприятные условия эксплуатации, например, заправка некачественным бензином, в лучшем случае вызовет засорение форсунки;
  • сбоящий регулятор;
  • спортивный стиль вождения, вызывающий критические нагрузки на двигатель и впрыск в частности.

Для проведения диагностики необходимо подключить ноутбук с установленным специальным программным обеспечением. Автомобиль с мозгами хорош тем, что при наличии подходящего ПО для считывания информации подойдет и планшет со смартфоном. Полученная характеристика работы двигателя позволяет сузить круг поиска неисправности.

Многие автовладельцы при отсутствии возможности воспользоваться персональным компьютером, действуют по принципу «проверю внешним осмотром». Производить любые манипуляции с моновпрыском можно только при уверенности в работоспособности всех остальных систем авто. Некоторые поломки, например, если датчики имеют окислившиеся контакты, можно определить при визуальном осмотре. Окисления и загрязнения чистим без чрезмерных усилий.

После того как автолюбитель почистил форсунку и контакты датчиков требуется произвести пробный запуск. Вмешиваться в работу ЭБУ не следует. При невозможности устранить проблему желательно обратиться к профессионалам с сервисного центра.

Советы по настройке

Настройка моновпрыска наиболее часто требуется когда плавают обороты мотора. Наблюдаться это может как на холостом ходу так и во время движения. Наиболее сильно заметно сбои в работе двигателя при переключении передач. Все эти симптомы говорят, что регулировка моновпрыска потребуется в ближайшее время.

Проведение регулировки

Описание последовательности действий:

  1. Мультиметром проверить сопротивление датчика температуры всасываемого воздуха и сверить с табличными значениями;

    Датчик температуры всасываемого воздуха

  2. Проверить работоспособна ли схема датчика;
  3. Проконтролировать давление форсунок;
  4. Выставить зазор холостого хода;
  5. Проверить регулятор акселератора и концевики;
  6. Настроить положение дроссельной заслонки.

По завершению регулировки требуется завести автомобиль. Пробная поездка должна показать отсутствие плавающих оборотов. В противном случае необходимо дополнительно проверить сопутствующие системы.

Поддержание моновпрыска в исправном состоянии возможно только при качественной диагностике. Необходимо обращать внимание на любые изменения в поведении автомобиля. Чем раньше будет замечена неисправность, тем дешевле обойдется ее устранение. Необходимо регулярно уделять внимание впрыску.

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Моновпрыск - система одноточечного (центрального) впрыска топлива

Системы моновпрыска различаются между собой по конструкции блока центрального впрыска. В них форсунка располагается над дроссельной заслонкой. В отличие от систем распределенного (многоточечного) впрыска, они часто работают при низком давлении (0,7…1 бар). Это позволяет устанавливать недорогой топливный насос с электроприводом, размещаемый в топливном баке. Форсунка непрерывно охлаждается потоком топлива, предотвращая образование воздушных пузырьков. Такое охлаждение необходимо в топливных системах с низким давлением. Обозначение «Одноточечный впрыск» (SPI) соответствует терминам «Центральный впрыск топлива» (CFI), «Впрыск на дроссельную заслонку» (TBI).

Моновпрыск – принцип работы системы Mono-Jetronic

Это электронно-управляемая одноточечная система впрыска низкого давления для 4-х цилиндровых двигателей, особенностью моновпрыска является наличие топливной форсунки центрального расположения, работой которой управляет электромагнитный клапан. Система использует дроссельную заслонку для дозирования воздуха на впуске, в то время, как впрыск топлива осуществляется распыливанием над дроссельной заслонкой. Распределение топлива по цилиндрам осуществляется во впускном трубопроводе. Различные датчики контролируют все основные рабочие характеристики двигателя; они используются для расчета управляющих сигналов для форсунок и других исполнительных устройств системы.

Работа блока центрального впрыска Форсунка располагается над дроссельной заслонкой. Струя топлива направляется непосредственно в серпообразное отверстие между корпусом и дроссельной заслонкой, где за счет большой разности давления обеспечивается оптимальное смесеобразование, исключающее возможность осаждения топлива на стенках впускного тракта.

1 - регулятор давления; 2 - форсунка; 3 - возврат топлива; 4 - шаговый электродвигатель для управления работой двигателя на холостом ходу; 5- к впускному трубопроводу двигателя; 6 - дроссельная заслонка; 7 - вход топлива.

Форсунка работает при избыточном давлении 1 бар. Распыливание топлива позволяет получить однородное распределение смеси даже в условиях полных нагрузок. Впрыск топлива через форсунку синхронизирован с импульсами зажигания.

Управление работой системы

Помимо частоты вращения коленчатого вала двигателя, к основным переменным, от которых зависит работа системы моновпрыска, можно отнести следующие: отношение объема воздуха к его массе в потоке, абсолютное давление в трубопроводе и положение угла открытия дроссельной заслонки. Соблюдение отношения угла открытия дроссельной заслонки к частоте вращения коленчатого вала в системе моновпрыска Mono-Jetronic может обеспечить соответствие даже наиболее строгим требованиям к содержанию токсичных веществ в отработавших газах, когда эта система используется с обратной связью – с кислородным датчиком (лямбда-зондом) и трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором. Сигнал от лямбда-зонда, поступающий в само адаптивную систему, используется для компенсации изменений в условиях работы двигателя, а также для поддержания стабильности работы во время всего срока службы.

Функции адаптации

Во время пуска холодного двигателя, а также непосредственно после пуска и в режиме прогрева время впрыскивания топлива увеличивается для обогащения топливовоздушной смеси. При холодном двигателе привод дроссельной заслонки устанавливает ее в такое положение, при котором подается большее количество смеси в двигатель, таким образом поддерживая частоту вращения коленчатого вала двигателя на холостом ходу и содержание вредных веществ в отработавших газах на постоянном уровне. Потенциометр, закрепленный на оси дроссельной заслонки, фиксирует положение заслонки и на основе этих данных ECU увеличивает количество подаваемого топлива. Таким же способом система обеспечивает обогащение рабочей смеси при ускорении и на режиме полного дросселя. В режиме принудительного холостого хода обеспечивается отключение подачи топлива. Адаптивное регулирование частоты вращения коленчатого вала на холостом ходу позволяет уменьшить и стабилизировать частоту вращения. ECU при помощи приводных устройств обеспечивает соответствие положения дроссельной заслонки изменениям частоты вращения коленчатого вала двигателя и температуры.

Другие статьи по системам питания двигателя

Моновпрыск.Устройство и принцип работы.

Моновпрыск - это инжекторная система подачи топлива в двигатель, которая используется в не очень современных автомобилях. Это переходная система подачи топлива, которая была внедрена в широкое использование вместо карбюратора. Особенностью впрыска топлива в этой системе является то, что для этого используется одна форсунка, которая располагается на месте карбюратора. Эта форсунка распрыскивает топливо во все цилиндры. К сожалению из за новых экологических стандартов, на сегодняшний день, этот способ подачи топлива для бензинового двигателя не востребован, на смену ему пришел распределенный впрыск.

Конечно же, система моновпрыска выигрывает у карбюраторной системы подачи топлива, и имеет как достоинства так и недостатки, какие именно - рассмотрим немного ниже.

Достоинства системы моновпрыска:

  • Упрощенный запуск двигателя. С помощью электромагнитного клапана, который контролирует все процессы работы моновпрыска, возможен более легкий запуск двигателя, по сравнению с карбюраторными двигателями, ведь он забирает часть процессов запуска на себя.
  • Уменьшение расхода топлива. Карбюраторные автомобили подвержены повышенному расходу топлива из за неправильной настройки карбюратора, с помощью использования системы моновпрыска, можно сэкономить топливо как при запуске двигателя, так и в процессе передвижения автомобиля.
  • Не требуется ручная настройка системы. Опять таки, если в карбюраторной системе подачи топлива, требуется вмешательство мастера и кропотливая настройка, то система моновпрыска настраивается благодаря данным, которые передают датчики кислорода.
  • Уменьшение выбросов углекислого газа. 
  • Улучшенные показатели. Благодаря высокой точности работы всей системы моновпрыска можно достичь улучшенных динамических характеристик автомобиля.

Как и у любой техники, система моновпрыска имеет и свои недостатки:

  • Большая стоимость ремонта и комплектующих. Как правило, никто не рассчитывает на поломку, но так или иначе она произойдет и в этот момент необходимо быть готовым к этой процедуре. Отремонтировать или заменить один из функциональных узлов системы обойдется в хорошую копеечку.
  • Низкая пригодность большинства узлов к ремонту. Практически всегда ремонт дешевле, чем полная замена, поэтому возможность ремонта очень важна для дорогостоящих элементов. Система моновпрыска этим похвастаться не может, как правило поломка ведет за собой полную или частичную замену функционирующих узлов.
  • Необходимость в качественном топливе. В нашей стране приобрести по праву качественное топливо практически невозможно, ведь большая часть заправочных станций попросту используется для закупки и реализации топливо низкого качества.
  • Зависимость от электропитания. Для работы системы моновпрыска необходимо электропитание. В этом случае карбюраторная система выигрывает, ведь для запуска двигателя достаточно прокрутить двигатель и подать искру, топливо подается механическим путем. Используя моновпрыск - нужно иметь всегда хороший заряд АКБ, в противном случае Вы рискуете не завести автомобиль.
  • Обслуживание и диагностика. Для определения проблем в работе моновпрыска, необходимо использование специального оборудования для диагностики, а также ремонта. Без обращения на автомобильный сервис - не обойтись.

Моновпрыск по сути, это электронно-управляемая, одноточечная система впрыска низкого давления(инжектор), которая используется в бензиновых двигателях. Особенность моновпрыска, как уже говорилось ранее, это форсунка, которой управляет электромагнитный клапан. Для дозирования воздуха при создании топливной смеси, используется дроссельная заслонка. Во впускном трубопроводе происходит то самое распределение топлива по цилиндрам двигателя, этому также способствуют специальные датчики, которые контролируют все характеристики двигателя. Форсунка располагается над дроссельной заслонкой. Струя топлива направлена прямо в отверстие между корпусом и самой дроссельной заслонкой. Впрыск топлива через форсунку синхронизирован с импульсами зажигания.

Во время пуска холодного двигателя, а также сразу после пуска - время впрыскивания топлива увеличено, специально для обогащения топливной смеси. При непрогретом двигателе - положение дроссельной заслонки устанавливается так, чтобы в двигатель попадало побольше топливной смеси для поддержания оборотов коленчатого вала. Весь процесс впрыска топлива, контролируется электронным блоком управления. По сигналам различных датчиков (датчик положения дроссельной заслонки, датчик лямба-зонд, датчик температуры) вычисляется необходимое количество топлива и эти данные передаются на форсунку. Воздух в свою очередь, попадает через воздушный фильтр во впускной коллектор, топливо и воздух смешиваются между собой, создавая топливную смесь, которая поступает в цилиндры двигателя.

Неисправности в работе моновпрыска. Владельца автомобиля, всегда подстерегают скрытые неприятности, которые немного позже выливаются экономическими тратами. Обычно на деньги попадают владельцы подержанных автомобилей. Неисправностями моновпрыска может выступать как банальное засорение форсунки так и серьезные поломки в электронике.

К неисправностям в системе подачи топлива приводят различные факторы:

  • Срок службы ключевых узлов и основных элементов системы.
  • Заводской брак элементов.
  • Неправильные условия эксплуатации.
  • Внешние воздействия на функциональные элементы, которые уменьшают срок службы.

Для определения неисправности следует использовать диагностику, при этом диагностику можно провести как на сервисе, так и собственными усилиями. В настоящее время, существует большое количество программного обеспечения и технических устройств, которое поможет провести надлежащую диагностику в гаражных условиях. Обычно для подобной диагностики требуется ноутбук, планшет или мобильный телефон, кабель для подключения, а также специальное программное обеспечение. Все несоответствия нормам хранятся в электронно-управляющем блоке, поэтому целью программы диагностики является считывание этих данных и правильное отображение автомобилисту. Многие программы способны сбрасывать ошибки, таким образом после устранения неисправности, ее след можно затереть в управляющем блоке.

Иногда, может потребоваться диагностировать неисправность без помощи дополнительных устройств, а с помощью внешних (первичных) признаков. К следующим признакам можно отнести:

  • Признаки при запуске двигателя. Затрудненный запуск двигателя, запуск двигателя невозможен, а также если двигатель глохнет сразу после запуска - это и есть первоначальные причины, по которым следует проводить дальнейший анализ.
  • Холостой ход. Признаками на этом этапе служит неустойчивая работа двигателя на холостом ходу, детонация, плавающие обороты.
  • В движении. Повышение расхода топлива, ухудшение динамики разгона и перебои двигателя при разгоне автомобиля - говорят о неисправности в системе подачи топлива.

Хотелось бы отметить, что по внешним признакам можно определить неисправность точно, только в случае правильной работы остальных узлов системы. При ремонте или замене функциональных узлов, рекомендуется прибегать за помощью к специалистам, ведь любое не профессиональное вмешательство способно повлечь за собой очень большие последствия.

Особенности работы и конструкции моновпрыска

Многим автолюбителям не знакомо такое понятие как моновпрыск. Это промежуточное звено между карбюратором и инжектором. Несмотря что моноинжектор не был принят на вооружение автоконцернов сегодня можно встретить автомобили с такой системой питания двигателя. Поэтому владельцу такой машины нужно знать принцип работы и конструкцию узла, обеспечивающего цилиндры топливным зарядом.

Предназначение детали в автомобиле

Основной особенностью системы является всего одна форсунка. Она и повлияла на название моновпрыска. Подача топлива происходит в общую камеру. Потом готовый заряд подается в первой открытой цилиндр.

Современные легковые машины с бензиновым двигателем работают с распределенной системой подачи топлива. Это подразумевает, что заряд поставляется в каждую камеру отдельными форсунками. Но это увеличивает потребление бензина в топливном баке.

Как устроен моноинжектор

Особенности работы моноинжектора довольно сложные и отличаются от распределенной системы впрыска и карбюратора. За стабильную работу отвечают разные датчики, регулирующие подачу бензина. Благодаря этому обеспечивается легкий пуск холодного мотора.

Единственную форсунку разместили над заслонкой, регулирующей подачу воздуха. Горючее поддаётся между стенками корпуса и дроссельной заслонкой. Процесс автоматически синхронизируется с зажиганием. Дозирование бензина в разных режимах работы силовой установки обеспечивается датчиками.

За контроль открывания форсунки отвечает электронный контроллер. Дозировка топлива обеспечивается клапаном электромагнитного типа. По цилиндрам топливный заряд по очереди попадает в камеру с открытым клапаном. После этого происходит воспламенение. В случае поломки важного элемента, системы подачи топлива автомобиль остановится. В данной ситуации для ремонта потребуется найти новый автомобильный моноинжектор. А сделать это можно в интернете.

Как работает узел питания двигателя

Общий принцип работы моновпрыска несложный и состоит из следующих этапов:

  • Датчиками в соответствии с режимом работы мотора регулируется количество горючего выдаваемое форсункой.
  • Бензин сквозь форсунку попадает в общий резервуар для смешивания с кислородом.
  • Подготовленный заряд поступает в камеру сгорания с открытым клапаном.
  • Остаток горючего возвращается в топливный бак через обратную магистраль.

Обычно форсунка состоит из распределительного сопла и запорного клапана. Горючее подается импульсно. Это обеспечивается электромагнитом. Воздух регулируется дросселем, который управляется механическим или электрическим приводом.

Отличие моновпрыска от карбюратора и инжектора

Основное отличие моновпрыска от инжектора – это использование одной форсунки. Все остальные процессы работы топливной системы алогичны. Однако такая особенность уменьшает ресурс силовой установки. При использовании низкокачественной смеси из-за засорения форсунки, она не поступает во все цилиндры, что приводит к неравномерному износу.

Используя отдельные форсунки для цилиндров минимизируются негативные последствия. Это основное достоинство инжекторной системы перед моновпрыском. Остальные отличительные особенности заключаются в конструкции узла.

Если сравнивать моноинжектор с карбюратором, то он выигрывает благодаря следующим преимуществам:

  • упрощается пуск холодного мотора;
  • уменьшается потребление бензина;
  • нет необходимости настраивать узел вручную благодаря использованию датчиков;
  • мотор работает в оптимальном режиме.

Учитывая преимущества моновпрыска он пришел на смену обычных карбюраторов. Но усовершенствованная инжекторная система показала большую эффективность и вытеснила моноинжектор.

Что такое моновпрыск, принцип работы, отличия от инжектора | Простожизнь#

66Всем наверно известно, что существует два типа бензиновых двигателей-это инжектор и карбюратор. Но есть ещё один, который попадается не часто, это моновпрыск, принцип его работы похож как на инжектор так и карбюратор.Моновпрыск – это один из вариантов инжекторной подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания. Его характерной особенностью является подача топлива в общую для всех цилиндров камеру. В ней смешивается воздушно-топливная смесь и направляется в тот цилиндр, который находится в открытом состоянии.

В настоящий момент выпуска автомобилей с одной топливной форсункой не ведётся, однако можно встретить относительного много машин старого производства, работающих по такому принципу.

Моновпрыск был разработан и введён в эксплуатацию в процессе ухода автопроизводителей от карбюраторов. Сначала изобрели систему с одной форсункой, а позднее – распределённый впрыск для каждого цилиндра, используемый сейчас.

Конструкция прибора включает в себя непосредственно форсунку, работающую под давлением, датчик температуры воздуха, регулятор давления топлива и возвратную топливную магистраль. По современным рамкам давление топлива для работы моновпрыска довольно низкое. Для управления открытием и закрытием форсунки применяется электронный контроллер. За дозирование топлива отвечает электромагнитный клапан, а воздуха – дроссельная заслонка.

Регулятор давления в моновпрыске выполняет задачу стабилизации давления и предотвращения пропуска воздушных пробок после выключения двигателя (это облегчает пуск двигателя в дальнейшем).

Ключевое отличие моновпрыска от распределённого инжектора заключается в том, что здесь используется одна форсунка для всех цилиндров. У распределённого инжектора форсунки стоят на каждом цилиндре отдельно. Благодаря этому при его использовании топливо расходуется экономичнее. Кроме того, использование общей форсунки снижает срок эксплуатации двигателя.

Дело в следующем. Если форсунка начинает работать неправильно, создаётся плохая топливно-воздушная смесь, ухудшается работа двигателя, появляется дополнительный нагар, внутрь камер сгорания попадает влага и т.д. Таким образом, ухудшение состояния форсунки сказывается на всём блоке цилиндров. В случае с распределённой подачей горючего износ одной из форсунок сказывается на работе только одного цилиндра.

По сравнению с карбюраторными системами, моновпрыск позволяет быстро запустить двигатель за счёт специального клапана, запускающего все необходимые процессы.

Инжекторные системы подачи топлива (включая моновпрыск) не «страдают» таким типичными для карбюраторов болезнями, как частое засорение, забивание жиклёров, залипание иглы, необходимость регулировки в соответствии с пробегом.

Если понравилась статья, ставьте лайки и подписывайтесь на канал)

Настройка моновпрыска своими руками

Сегодня на дорогах СНГ можно встретить различные модели с инжекторным двигателем и карбюраторные автомобили. Намного реже встречаются машины с так называемым моноинжектором или моновпрыском, так как указанный тип ДВС является ранней разработкой, выступая переходным решением от карбюратора к привычному инжектору.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое инжекторный двигатель. Из этой статьи вы узнаете об особенностях и принципах работы инжекторной системы питания силовой установки.

Что касается моновпрыска, такая система использовалась в конструкции немецких автомобилей конца 80-х. Например, моноинжектор стоит на версиях хорошо известной модели Audi 80, популярного Volkswagen B3 и т.д. Также моноинжектор встречается на многих моделях японских авто. Далее мы поговорим об устройстве и принципах работы моновпрыска, а также рассмотрим, как настроить систему моновпрыска своими руками.

Содержание статьи

Устройство моновпрыска: особенности

Как уже было сказано, моноинжектор уже не является карбюратором, при этом сильно отличается от современного инжектора с распределенным впрыском. Особенностью данного решения является то, что в его основе лежит всего одна инжекторная форсунка, которая осуществляет впрыск топлива. Если сравнивать моновпрыск с карбюраторами, преимущества очевидны, так как моноинжектор обеспечивал простоту запуска двигателя, снижался расход топлива, отпадала необходимость гибкой настройки, чего нельзя сказать о карбюраторной дозирующей системе. Водители с моновпрыском отмечали лучшую отдачу от мотора при одновременной экономии топлива.

Сам моновпрыск представляет собой систему одноточечного впрыска топлива под низким давлением с электронным управлением, которая используется на бензиновых двигателях. В устройстве имеется одна форсунка, которой управляет электромагнитный клапан. Воздух дозируется посредством дроссельной заслонки.

Указанная форсунка установлена над дроссельной заслонкой, а распыляемое топливо попадает прямо в отверстие, которое присутствует между корпусом и заслонкой. Параллельно впрыск горючего через форсунку дополнительно синхронизируется с зажиганием (импульс зажигания). В устройстве также использованы различные датчики, которые помогают оптимизировать впрыск применительно к разным режимам работы ДВС для получения необходимого состава топливно-воздушной смеси. Распределение горючего по цилиндрам мотора происходит во впуске.

Стоит добавить, что определенные преимущества моновпрыска позволяли решению выгодно отличаться от  карбюратора на начальном этапе, при этом дальнейшее развитие инжекторных систем питания двигателя привело к быстрому отказу от моноинжекторного впрыска и его замене на распределенный впрыск. Это одна из главных причин, по которым моноинжектор встречается реже, так как в свое время система просто не успела получить действительно  широкого и массового распространения. Значительным минусом решения также справедливо считается низкая ремонтопригодность и дороговизна отдельных запчастей. Еще система моновпрыска не обеспечивала должного соответствия постоянно изменяющимся экологическим стандартам, в результате чего была вскоре заменена на более совершенные решения.

Настройка моновпрыска в гаражных условиях

Корректная работа системы моновпрыска зависит от частоты вращения коленвала, от соотношения объема поступающего воздуха и его массы, от угла, на который открыта дроссельная заслонка, от показателя абсолютного давления во впуске и т.д. Также имеется связь с кислородным датчиком (лямбда-зонд). Сигнал от кислородного датчика подается на систему адаптации, которая корректирует работу моновпрыска, внося необходимые изменения на разных режимах работы ДВС. Вполне очевидно, что в процессе эксплуатации автомобиля в указанной системе возникают неисправности.

Одной из наиболее распространенных проблем на машинах с моновпрыском является то, что обороты начинают плавать. В результате двигатель может неустойчиво работать под нагрузкой, на ХХ, на переходных режимах и т.д. В подобной ситуации необходим ремонт и настройка моновпрыска. Сразу отметим, что определить причину не просто, так как компьютерная диагностика для таких машин не предусмотрена. Дело в том, что диагностический разъем отсутствует.

С учетом того, что определить ошибку сканером не удается, необходимо поочередно проверять отдельные элементы, которые могут влиять на работу моноинжектора. В списке неисправностей отмечены следующие поломки:

  • нарушена плотность прокладки, установленной под моноинжектором. Потеря герметичности приводит к неравномерному распределению горючего. В этом случае прокладку следует заменить на новую.
  • проблемы с контактной группой или проводкой к отдельным электрическим элементам моновпрыска. Возможно повреждение, обрыв, нарушение целостности изоляции и т.д. Для проверки каждый элемент и его проводку необходимо «прозванивать» мультиметром.
  • на работу моновпрыска влияет тип установленных свечей зажигания. Если после замены свечей мотор стал работать со сбоями, тогда для проверки можно вкрутить старые свечи и оценить стабильность работы ДВС.
  • зависимость моноинжектора и зажигания предполагает необходимость осмотра трамблера и его крышки. Незначительные дефекты или пробой крышки является поводом для замены.
  • дополнительно следует проверять датчик ДПДЗ, определяющий положение дроссельной заслонки. Проверка осуществляется мультиметром.
  • также следует уделить внимание давлению, которое выдает бензонасос. Если устройство неисправно или работает со сбоями, тогда необходим ремонт или замена бензонасоса. Не следует забывать и о топливных фильтрах, которые могут быть забиты.
  • нагар и отложения на дроссельной заслонке необходимо удалить (чистка доссельной заслонки), так как загрязнения способны оказывать значительное влияние на работоспособность моновпрыска.

Выше были рассмотрены наиболее распространенные неполадки, которые связаны с моноинжектором. В случае, когда самостоятельная проверка ничего не дает, лучше посетить автосервис. Также систему моновпрыска после ремонта, чистки или в результате сбоев нужно настраивать и дополнительно диагностировать. Давайте рассмотрим, как это делается на примере Volkswagen B3 с моноинжектором.

  1. Первым делом поверяется сопротивление датчика температуры поступающего воздуха. Замер производится при помощи мультиметра, после чего полученные значения сравниваются с номинальными в специальной таблице. Если температура воздуха находится в пределах от 20 до 25 градусов по Цельсию, тогда сопротивление должно составлять от 1800 до 1900 Ом. Нагрев датчика означает, что сопротивление должно понижаться, охлаждение приведет к росту сопротивления. Это необходимо проверить, самостоятельно нагревая и охлаждая датчик.
  2. Также при помощи мультиметра измеряется и сопротивление на форсунке моноинжектора. Нормальным рабочим показателем является сопротивление в рамках от 1.2 до 1.6. Небольшие отклонения допустимы, так как мультиметр может иметь погрешность.
  3. Следующим этапом является настройка холостого хода на моновпрыске. Для такой настройки от АКБ  подается напряжение на контакты регулятора (12 В). Параллельно с этим акселератор выставляется в крайнее положение. Далее при помощи мультиметра следует проверить наличие короткого замыкания. Чтобы это сделать, понадобится щуп мультиметра  поставить в зазор, который имеется между концевиком акселератора и штоком.  Если зазор слишком большой, тогда короткого замыкания на мультиметре видно не будет. Это значит, что указанный зазор нужно регулировать. Это делается при помощи выполненного для этих целей винта, который находится в нижней части моноинжектора. Винт изменяет положение концевика.
  4. После чистки или проведения других работ с моноинжектором необходимо настраивать положение дроссельной заслонки моновпрыска. Для такой настройки моноинжектор необходимо установить на автомобиль, после чего подключается разъем инжекторной форсунки, разъем датчика положения дроссельной заслонки, разъем датчика температуры поступающего воздуха и т.д. Далее следует подсоединить топливные магистрали. Теперь от АКБ отсоединяются клеммы, после чего следует повернуть ключ в замке зажигания. Указанные действия позволяют обнулить настройки моноинжектора. Затем аккумулятор можно подключить, после чего моновпрыск начнет свою работу с исходными заводскими параметрами.

Добавим, что после сброса системы моновпрыска следует перепроверить напряжение на разъеме дроссельной заслонки. Если точнее, замер осуществляется на контакте 1 и 5.  Для измерения зажигание включается, после чего на мультиметре должны отобразиться 5 или 6 Вольт. Теперь замер производится на контактах 1 и 2, показания должны составлять 0,186 Вольта. В том случае, если данные отличаются от указанных параметров, следует провести корректировку.

Для решения задачи потребуется немного открутить винт 4 на крышке дроссельной заслонки, после чего мультиметр подключатся к контактам 1 и 2. Затем крышку медленно проворачивают в разные стороны, фиксируя изменения напряжения на мультиметре при каждом смещении. Такими действиями необходимо добиться рекомендуемых показаний напряжения. В итоге, исправный моновпрыск со всеми работоспособными и подключенными датчиками после настройки и чистки дросселя будет нормально функционировать.

Читайте также

впрыск - неисправности, принцип действия и свойства

Моновжиск - сложное техническое устройство, которое входит в систему впрыска топлива. Эта деталь устанавливается практически на все современные автомобили зарубежного и отечественного производства, в том числе и на ВАЗ Приоры. На «Ауди-80» тоже есть моновпрыск. Главное, что отличает его от «средневекового» карбюратора, - это возможность впрыска топлива прямо в цилиндр с помощью специальных форсунок. И все автомобили, которые оснащены этой деталью, имеют исключительно инжекторный тип мощности.

Таким образом, однокорпусная система представляет собой одноточечную систему с электронным управлением, которая подает топливо в цилиндры под чрезвычайно низким давлением. Как уже было отмечено выше, отличительной чертой этой детали является наличие насадки. Этот элемент управляется специальным электромагнитным клапаном и является неотъемлемой частью такой детали, как моновпрыск.

Неисправности

Как известно, отечественный бензин содержит всевозможные посторонние примеси в виде серы, грязи и подобных материалов.Так что неисправности моновпрыска могут возникнуть именно из-за некачественного топлива. Еще одна причина выхода из строя - сильно загрязненный топливный фильтр, что приводит к перебоям в работе двигателя внутреннего сгорания.

Почему не работает моновпрыск?

Неисправности этой детали возникают по одной простой причине - форсунка впускного коллектора начинает впитывать много грязи и тем самым забивает всю систему моновпрыска.

От чего зависит эта деталь?

В основном техническое состояние этой детали зависит от частоты вращения коленчатого вала, а также угла открытия дроссельной заслонки.Такие детали, как моновпрыск неисправности, могут возникнуть именно из-за неправильной частоты вращения коленчатого вала и неисправности заслонки. Еще одна важная характеристика, существенно влияющая на состояние этой детали, - оптимальное соотношение горючей смеси перед ее поступлением в камеру сгорания.

Как устранить неполадки в системе, такой как моновпрыск?

Неисправности этой детали могут возникнуть не только при регулярном контроле дроссельной заслонки.В том случае, если последняя деталь всегда исправна и обеспечивает оптимальное соотношение воздуха и газа, моновпрыск не только обеспечит бесперебойную работу двигателя, но и улучшит экологические характеристики его выхлопных газов. И даже отечественный ВАЗ можно настроить так, чтобы он соответствовал европейскому стандарту ЕВРО-5. Также такая деталь, как моновпрыск, может быть устранена, если датчик кислорода в хорошем состоянии, который также играет важную роль в системе впрыска топлива.

Ремонт

Если данная запчасть не подлежит самостоятельному ремонту, значит, с этим могут справиться только профессионалы. СТО, конечно, будет много выставлять счет за свои услуги, но куда деваться? Получается, что дешевле соблюдать правила эксплуатации, своевременно менять фильтры, а также заливать двигатель только качественным бензином, что, к сожалению, на наших дорогах является исключением.

впрыск - неисправности, принцип действия и свойства

Моновпрыск - сложное техническое устройство, входящее в состав системы впрыска топлива.Эта деталь устанавливается практически на все современные автомобили зарубежного и отечественного производства, в том числе и на ВАЗ Приора. Audi 80 также имеет систему однократного впрыска. Главное, что отличает его от «средневекового» карбюратора, - это возможность впрыскивать топливо прямо в цилиндр с помощью специальных форсунок. Причем все автомобили, которые оснащены этой деталью, имеют исключительно инжекторный тип питания.


Таким образом, моновпрыск представляет собой одноточечную систему с электронным управлением, которая подает топливо в цилиндры под особенно низким давлением.Как уже было отмечено выше, отличительной особенностью этой детали является наличие насадки. Этот элемент управляется специальным электромагнитным клапаном и является неотъемлемой частью такой запчасти, как моновпрыск.

Неисправности

Как известно, отечественный бензин содержит всевозможные посторонние примеси в виде серы, грязи и подобных материалов. Так что неисправности моновпрыска могут возникнуть именно из-за некачественного топлива. Еще одна причина выхода из строя - сильно загрязненный топливный фильтр, что приводит к перебоям в работе ДВС.


Почему прерывается моновпрыск?



Неисправности этой детали возникают по одной простой причине - форсунка впускного коллектора начинает впитывать много грязи и тем самым забивает всю систему моновпрыска.

От чего зависит работа этой запчасти?

В основном техническое состояние этой детали зависит от частоты вращения коленчатого вала, а также угла открытия дроссельной заслонки. Для такой детали, как моновпрыск, неисправности могут возникать именно из-за неправильной частоты вращения коленчатого вала и неправильной работы демпфера.Еще одна важная характеристика, существенно влияющая на состояние этой запчасти - оптимальное соотношение горючей смеси перед ее поступлением в камеру сгорания.

Как устранить неполадки в системе, такой как моновпрыск?

Неисправности данной запчасти могут возникнуть не только при регулярном контроле дроссельной заслонки. Если последняя деталь всегда будет исправной и давать оптимальное соотношение воздуха и бензина, моновпрыск не только обеспечит слаженную работу двигателя, но и повысит экологичность его выхлопов.И даже отечественный ВАЗ можно настроить так, чтобы он соответствовал европейскому стандарту ЕВРО-5. Кроме того, для такого компонента, как моновпрыск, неисправности можно устранить, если датчик кислорода находится в хорошем состоянии, что также играет решающую роль в системе впрыска топлива.


Ремонт

Если данная запчасть не подлежит самостоятельному ремонту, значит, с ней справятся только профессионалы. СТО, конечно, выставит немалый счет за свои услуги, но куда деваться? Получается, что дешевле соблюдать правила эксплуатации, своевременно менять фильтры и заливать в двигатель только качественный бензин, что, к сожалению, на наших дорогах является исключением.

Центральная система впрыска топлива, моновпрыск

Центральная система впрыска (система моновпрыска) называется CFI и является одним из нескольких решений, используемых в топливной системе бензиновых двигателей.

Эта система впрыска оснащена относительно простым и легкодоступным механизмом управления подачей топлива. Может работать при низком давлении топлива. Основное назначение этой системы - обеспечить впрыск топлива с помощью топливной форсунки, которая расположена во впускном коллекторе.Если центральная система впрыска перестала работать из-за аварии, а другие части автомобиля пришли в негодность по той же причине, то отдайте машину на утилизацию. За это будут хорошие деньги: https://scrap4cash.com.

Как работает центральная система впрыска топлива

Система моновпрыска имеет удобную и понятную конструкцию. Он может состоять из следующих элементов:

Центральная форсунка для впрыска топлива;

клапан дроссельный;

Электропривод

;

входных датчиков;

блок управления электронный;

регулятор давления

центральная форсунка

Основное назначение форсунки - обеспечение впрыска топлива.Это небольшой магнитный клапан, который открывается электромагнитными импульсами, посылаемыми блоком управления. Сама форсунка состоит из спирали, возвратной пружины, форсунки для распыления топлива и запорного клапана.

Дроссельная заслонка

Дроссельная заслонка используется для регулировки желаемого объема воздушной массы, поступающей в камеру. Заслонка может иметь механическое или электрическое управление.

Сервопривод

Электрический сервопривод демпфера обеспечивает постоянную скорость холостого хода за счет принудительного открытия дроссельной заслонки.

Регулятор давления

Основная функция регулятора давления - поддерживать необходимое давление 0,1 МПа внутри системы и предотвращать образование воздушных карманов в камере сгорания после выключения двигателя. Отсутствие воздушных карманов - залог легкого запуска двигателя.

Блок управления

Блок управляет центральной системой впрыска через центральный инжектор и сервопривод. Блок состоит из процессора и блока памяти, который содержит информацию обо всех важных характеристиках впрыска топлива при различных оборотах двигателя.

Входные датчики

Датчики фиксируют изменения в работе всех основных и вспомогательных элементов ДВС. Входные датчики включают датчики впрыска, температуры воздуха и хладагента, оборотов двигателя, уровня кислорода и отключения электрического сервопривода.

Каждый из датчиков предназначен для выполнения своей функции.

Например, датчики температуры воздуха и начального положения клапана можно использовать для расчета необходимого объема воздуха, подаваемого в систему впрыска топлива.

Температура воздуха измеряется, потому что она определяет плотность воздушной массы и, следовательно, ее вес на единицу объема. Чем холоднее воздух, тем он тяжелее и плотнее. Датчик для измерения температуры установлен под центральным соплом.

Датчик положения дроссельной заслонки передает данные о том, сколько воздуха необходимо пропустить через дроссельную заслонку. Он установлен на ведущей оси демпфера.

Объем воздушной массы регулируется путем установки определенного положения заслонки, которая изменяет площадь проточного канала.Чем больше угол открытия заслонки, тем больше воздуха будет попадать в цилиндр двигателя.

Если по какой-либо причине оба вышеупомянутых датчика выйдут из строя, их функции берут на себя датчики частоты вращения и температуры охлаждающей жидкости (охлаждающей жидкости или антифриза).

Топливная смесь впрыскивается, а затем воспламеняется на основании электронных сигналов датчика крутящего момента впрыска.

Когда двигатель работает на холостом ходу, датчик крутящего момента сервопривода обеспечивает плавную работу системы впрыска, посылая в закрытом состоянии (указывающем на режим холостого хода) соответствующий сигнал сервоприводу демпфера, выставляя его на требуемый угол.

Датчик кислорода - датчик, который измеряет уровень кислорода, поддерживает необходимый уровень и соотношение всех компонентов топлива. Его часто устанавливают непосредственно в коллекторе выхлопной системы или перед нейтрализатором (каталитическим).

Принцип работы системы моновпрыска

Центральным центром системы является электронный блок управления, который собирает данные с датчиков и сравнивает их с эталонными значениями, внесенными в память производителем.

Рассчитывая разницу между фактическим и эталонным значениями, рассчитывается необходимое количество топлива и воздуха для приготовления оптимальной топливно-воздушной смеси для текущего режима работы ДВС.

На основании этих расчетов определяется момент начала и продолжительность открытия форсунки, а также угол и продолжительность открытия дроссельной заслонки.

Затем открывается клапан на форсунке, после чего топливо под высоким давлением попадает в коллектор через форсунку и смешивается с воздушной массой. В итоге подготовленный ТВС попадает в камеры сгорания ДВС.

Какие существуют типы впрыска топлива? | Новости

АВТО.COM - Вы уже слышали этот термин, но каковы фактические нюансы впрыска топлива? Какие типы впрыска топлива используются в вашем автомобиле? Для этого требуется немного базового понимания движка, но мы готовы помочь. Типы впрыска топлива, используемые в новых автомобилях, включают четыре основных типа:

  • Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка
  • Канальный или многоточечный впрыск топлива
  • Последовательный впрыск топлива
  • Прямой впрыск

Связано: Нужна ли периодическая чистка топливных форсунок?

Одноточечный впрыск или дроссельная заслонка

Самый ранний и самый простой тип впрыска топлива, одноточечный, просто заменяет карбюратор с одним или двумя топливными форсунками в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.Для некоторых автопроизводителей одноточечный впрыск был ступенькой к более сложной многоточечной системе. Хотя TBI и не так точен, как последующие системы, он измеряет топливо с лучшим контролем, чем карбюратор, он дешевле и проще в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива

Многоточечный впрыск топлива предусматривает выделение отдельной форсунки для каждого цилиндра, прямо за его впускным отверстием, поэтому систему иногда называют впрыском через порт. Стрельба паров топлива так близко к впускному отверстию почти гарантирует, что они будут полностью втянуты в цилиндр.Основным преимуществом является то, что MPFI измеряет топливо более точно, чем конструкции TBI, лучше обеспечивает желаемое соотношение воздух-топливо и улучшает все связанные аспекты. Кроме того, это практически исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе. В случае TBI и карбюраторов впускной коллектор должен быть спроектирован так, чтобы отводить тепло от двигателя, что является мерой для испарения жидкого топлива.

В двигателях, оснащенных MPFI, в этом нет необходимости, поэтому впускной коллектор может быть изготовлен из более легкого материала, даже из пластика.Результатом является постепенное повышение экономии топлива. Кроме того, там, где обычные металлические впускные коллекторы должны быть расположены наверху двигателя для отвода тепла, те, которые используются в MPFI, могут быть размещены более творчески, предоставляя инженерам гибкость при проектировании.

Последовательный впрыск топлива

Последовательный впрыск топлива, также называемый последовательным впрыском топлива в каналы (SPFI) или впрыском по времени, представляет собой тип многоточечного впрыска. Хотя в базовом MPFI используется несколько форсунок, все они распыляют топливо одновременно или группами.В результате топливо может «зависать» над портом до 150 миллисекунд, когда двигатель работает на холостом ходу. Это может показаться не таким уж большим, но этого недостатка достаточно, чтобы инженеры устранили его: последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку независимо. Работая по времени, как свечи зажигания, они распыляют топливо непосредственно перед открытием впускного клапана или сразу после него. Это кажется незначительным шагом, но повышение эффективности и выбросов достигается в очень малых дозах.

Прямой впрыск

Прямой впрыск продвигает концепцию впрыска топлива максимально далеко, впрыскивая топливо непосредственно в камеры сгорания, минуя клапаны.Прямой впрыск, более распространенный в дизельных двигателях, начинает появляться в конструкциях бензиновых двигателей, иногда называемых DIG для бензина с прямым впрыском. Опять же, дозирование топлива даже более точное, чем в других схемах впрыска, а прямой впрыск дает инженерам еще одну переменную, позволяющую точно влиять на то, как происходит сгорание в цилиндрах. Наука о конструкции двигателя изучает, как воздушно-топливная смесь вращается в цилиндрах и как взрыв распространяется от точки воспламенения.

Такие вещи, как форма цилиндров и поршней; расположение портов и свечей зажигания; время, продолжительность и интенсивность искры; и количество свечей зажигания на цилиндр (возможно более одной) - все это влияет на то, насколько равномерно и полно топливо сгорает в бензиновом двигателе. Прямой впрыск - еще один инструмент в этой области, который можно использовать в двигателях с низким уровнем выбросов.

Редакционный отдел Cars.com - ваш источник автомобильных новостей и обзоров. В соответствии с Cars.com, редакторы и рецензенты не принимают подарки или бесплатные поездки от автопроизводителей. Редакционный отдел не зависит от отделов рекламы, продаж и спонсируемого контента Cars.com.

Блок впрыска

- обзор

2.30.2.1 Блок впрыска

Блок впрыска, как показано на Рисунке 2, состоит из нагретого цилиндра, содержащего поршневой винт. Как следует из названия, шнек можно перемещать горизонтально (возвратно-поступательно) для выполнения действия впрыска или вращать, чтобы действовать как насос расплава при перемещении расплава вперед.Винт установлен в упорных подшипниках на одном конце цилиндра и обычно приводится во вращение гидравлическим двигателем и поступательное движение с помощью гидроцилиндра. В последние годы популярность машин с полностью электрическим приводом также возросла благодаря их повышенной эффективности и чистой работе. Для более распространенных машин с гидравлическим приводом мощность обеспечивается одним электродвигателем, перекачивающим гидравлическую и масляную системы под давлением, последняя - для охлаждения. Машины с более высокими характеристиками могут также иметь гидроаккумулятор для повышения давления впрыска и сглаживания нагрузки.Переключение различных действий машины обеспечивается сервогидравлическими клапанами, управляемыми в современных машинах микропроцессорами. Сложные компьютерные системы управления позволяют тщательно контролировать все аспекты функций машины и цикла формования, включая синхронизацию, температуру, давление и механизмы безопасности.

Ствол станка, обычно изготавливаемый из закаленной (азотированной) легированной стали, рассчитан на высокое давление впрыска в диапазоне 100–200 МПа. Цилиндр нагревается несколькими ленточными нагревателями, которые позволяют регулировать температуру по всей длине цилиндра от конца подачи до сопла.Сырье, обычно в виде полимерных гранул, под действием силы тяжести загружается в бочку из бункера со стороны загрузки.

Ключевым компонентом узла литья под давлением является винт со спирально намотанными лопастями, которые определяют канал потока, как показано на рисунке 2 (а). Винт плотно входит в ствол с зазором между лопастью и внутренней стенкой ствола менее 0,1 мм. При вращении шнека относительное движение между основанием канала шнека и неподвижной стенкой цилиндра заставляет полимер, в твердой или расплавленной форме, двигаться вперед в условиях увлекаемого потока к концу сопла машины.Конструкция шнека сложна и может быть адаптирована для конкретных материалов, однако шурупы общего назначения, которые часто используются для композитов с короткими волокнами, содержат три отдельные зоны. Первая, зона подачи, на приводном конце шнека, имеет глубокий равномерный канал. Его основная функция - предварительный нагрев и начало плавления полимерных гранул. Во-вторых, есть зона сжатия, которая имеет постепенно уменьшающуюся глубину канала и служит для сжатия, консолидации и плавления гранул. Плавление происходит за счет трения и сдвига материала в канале сжатия, а также за счет кондуктивного нагрева от нагретой стенки цилиндра.Наконец, зона дозирования, которая также имеет постоянную глубину канала, действует как основная секция смешивания и подает гомогенный полимерный расплав в сопло. Длина шнека делится между зонами подачи / сжатия / дозирования, как правило, в соотношении 2: 1: 1, хотя длина зоны сжатия может варьироваться, в частности, при адаптации к конкретным материалам, например, полукристаллическим материалам, таким как нейлон, с резким плавлением. точечная выгода от короткой зоны сжатия. При литье под давлением типичное соотношение длина / диаметр ( L / D ) для шнека составляет 20: 1 или 22: 1, а степень сжатия (глубина зоны подачи: глубина зоны дозирования) обычно находится в диапазоне 2– 4, опять же в зависимости от материала.

Лепестки шнека обычно режутся с квадратным шагом (шаг = внешний диаметр винта), что дает угол полета 17,7 ° (см. Рисунок 2 (а)). Для повышения скорости пластификации обычно используются барьерные винты, хотя и с дополнительным капиталом. Стоимость. Они представляют собой двойную лопастную конструкцию в зоне сжатия, которая определяет два соседних канала, как показано на Рисунке 2 (b). Расположение лопастей таково, что ширина одного из каналов постепенно уменьшается вдоль зоны сжатия, а ширина другого канала увеличивается.Расплав полимера может переходить из одного канала в другой по соединительной ленте. Восстановительный канал несет в основном твердый полимер и увеличивающийся канал полимерного расплава. Принцип действия предотвращает перенос твердой пробки в ванне расплава, что может произойти в едином канале с равномерной шириной, таким образом улучшая теплопередачу и скорость плавления. Хотя барьерные шнеки улучшают плавление, смешивание с короткими шнеками все еще может быть проблемой. Этого можно избежать, установив смесительную головку в зону дозирования.Смесительная головка представляет собой короткую секцию шнека, которая разделяет расплав на ряд каналов, соединенных лопастями с прорезями. Движение расплава между этими каналами улучшает характеристики смешивания, что особенно важно для цветных маточных смесей и материалов, содержащих добавки.

Наконечник винта включает обратный клапан обратного потока (см. Рисунок 2 (c)), который обычно представляет собой скользящее кольцо. При вращении шнека поступательное движение расплава переводит кольцо в открытое левое положение.Во время впрыска части цикла (т.е. возвратно-поступательного действия шнека) противодавление от ванны расплава перед шнеком заставляет кольцо клапана перемещаться вправо и уплотнять упорное кольцо. Это предотвращает любое перемещение расплава обратно по шнеку во время впрыска.

Материал вводится в форму через нагретое сопло (см. Рисунок 2 (d)). Несмотря на то, что доступны форсунки с запорными клапанами, обычно используется открытая форсунка, которая обеспечивает свободное течение расплава полимера во время впрыска и сводит к минимуму мертвые зоны, в которых может скапливаться материал.Во время возвратной части цикла, т.е. когда шнек вращается, низкое давление и высокая вязкость расплава обычно обеспечивают минимальное слюноотделение расплава из открытого сопла. Открытые сопла также сводят к минимуму повреждение волокон в композитах с короткими волокнами. Однако для материалов с очень низкой вязкостью может потребоваться запорная форсунка. Сопло нагревается одной лентой нагревателя, а температура точно регулируется с помощью обратной связи от термопары, установленной в сопле. Весь узел впрыска установлен на линейном подшипнике и может быть втянут во время закручивания, чтобы уменьшить потери тепла из-за контакта между горячим соплом и более холодной формой.

Двигатели, работающие на природном газе

Двигатели, работающие на природном газе

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Реферат : Двигатели, работающие на природном газе, могут варьироваться от небольших двигателей малой мощности до низкооборотных двухтактных судовых двигателей мощностью более 60 МВт. Доминирующим циклом двигателя может быть Отто или Дизель, с использованием нескольких различных методов приготовления смеси и зажигания.Большинство коммерческих и разрабатываемых двигателей, работающих на природном газе, можно разделить на четыре типа технологий: (1) двигатели со стехиометрическим циклом Отто; (2) сжигание обедненной смеси, двигатели с циклом Отто; (3) двухтопливные двигатели со смешанным циклом (комбинация Отто и Дизеля) и (4) дизельные двигатели, работающие на природном газе. Эти технологии демонстрируют различия в тепловом КПД, производительности и требованиях к последующей обработке.

Введение

Низкая стоимость природного газа по сравнению с дизельным топливом и бензином в сочетании с различными регулирующими мерами, связанными с выбросами, продолжает вызывать значительный интерес к природному газу как альтернативному топливу для двигателей внутреннего сгорания.Производители двигателей отреагировали на это поставкой новых, специально созданных двигателей, работающих на природном газе, в размерах от небольших легких двигателей мощностью несколько кВт до низкооборотных двухтактных судовых двигателей мощностью более 60 МВт. В 2019 году WinGD заявила, что их двухтопливный двигатель 12X92DF является самым мощным двигателем с циклом Отто с мощностью 63 840 кВт [4829] . Производители оригинального оборудования и поставщики послепродажного обслуживания также предоставляют комплекты для переоборудования, которые позволяют переоборудовать существующие дизельные и бензиновые двигатели для работы на природном газе.

Двигатели, работающие на природном газе, можно разделить на категории по многочисленным параметрам, включая: подготовка смеси (предварительно смешанная или не предварительно смешанная), зажигание (искровое зажигание или пилотный дизель) и преобладающий цикл двигателя (отто или дизель).Одна из распространенных категорий: рис. 1 [4247] :

  • Предварительная смесь, искровое зажигание, только природный газ
  • Предварительная смесь, пилотное зажигание дизеля, комбинированное топливо природный газ / дизельное топливо
  • Прямой впрыск природного газа под высоким давлением, пилотное зажигание дизеля, двойное топливо природный газ / дизельное топливо
Рисунок 1 . Три категории двигателей, работающих на природном газе

(Источник: Wärtsilä)

Приведенная выше группа адекватно охватывает коммерческие двигатели размером примерно до 2.5 л / цилиндр, когда также рассматриваются более крупные двигатели, возникает ряд проблем при представлении общих концепций между некоторыми из различных подходов. В частности, двухтопливные двигатели, работающие на обедненной смеси, с воспламенением от небольшого (<~ 5% топливной энергии) дизельного микропилотного двигателя имеют больше общего с двигателями SI, работающими на обедненной смеси, чем с двухтопливными двигателями, использующими гораздо более крупный пилотный дизельный двигатель (> ~ 15 % топливной энергии). Он также не охватывает некоторые концепции, находящиеся на стадии разработки. Следующая категоризация является более общей и отражает общие концепции различных подходов:

  • Двигатели стехиометрического цикла Отто
  • Постное сжигание, двигатели с циклом Отто
  • Двухтопливные двигатели смешанного цикла (комбинация двигателей Отто и Дизеля)
  • Дизельные двигатели, работающие на природном газе

В двигателях со стехиометрическим циклом Отто используется предварительно смешанная «почти стехиометрическая» воздушно-топливная смесь, и они воспламеняются свечой зажигания.Важной мотивацией для использования стехиометрических двигателей является тот факт, что они могут использовать трехкомпонентный катализатор (TWC), иногда также называемый катализатором неселективного каталитического восстановления (NSCR), для снижения NOx и окисления CO и углеводородов в выхлопе. . Следует отметить, что пиковая эффективность преобразования NOx, CO и HC в TWC с природным газом просто богата стехиометрией, и двигатели, работающие на природном газе, работающие на «стехиометрической» топливовоздушной смеси, обычно калибруются для работы на слегка обогащенной смеси.Это отражено в терминологии, используемой для стационарных двигателей, работающих на природном газе, для которых двигатели, работающие на природном газе, использующие смесь, близкую к стехиометрической, иногда называют двигателями с «богатым сгоранием».

В двигателях с циклом Отто с обедненным сжиганием используется обедненная предварительно смешанная воздушно-топливная смесь с несколькими вариантами зажигания. Свеча зажигания или дизельный микропилот - два наиболее распространенных варианта. Свечи накаливания также нашли ограниченное коммерческое применение. Одним из важных преимуществ двигателей с циклом Отто, работающего на обедненной смеси, является их высокий термический КПД тормозов (BTE), который во многих случаях может достигать 50%.Если на двигателях, работающих на обедненной смеси, требуется дополнительная обработка, для контроля NOx можно использовать СКВ мочевины. Для эффективности катализаторов окисления метана требуется высокая температура выхлопных газов, и они используются только в некоторых стационарных применениях.

В двухтопливных двигателях смешанного цикла используется обедненная предварительно смешанная воздушно-топливная смесь, воспламеняемая значительным пилотом дизельного топлива, что составляет более ~ 15% от общей энергии топлива. Они упоминаются здесь как двигатели со смешанным циклом, потому что пилотный дизельный двигатель вносит значительный вклад в общее тепловыделение при сгорании предварительно смешанного заряда природного газа и воздуха.Важным преимуществом этого подхода является то, что существующие дизельные двигатели (либо используемые двигатели, либо существующие платформы дизельных двигателей от производителя двигателей) могут быть относительно легко преобразованы для использования природного газа - популярное соображение, когда разница в ценах на дизельное топливо и природный газ составляет большой.

В дизельных двигателях, работающих на природном газе, природный газ предварительно не смешивается с воздухом. Вместо этого природный газ впрыскивается прямо в камеру сгорания под высоким давлением почти так же, как это делается в дизельном двигателе.Однако, в отличие от дизельных двигателей, требуется источник воспламенения. Основным средством зажигания струй природного газа является зажигание небольшого дизельного двигателя непосредственно перед впрыском газа. Этот подход иногда называют прямым впрыском высокого давления (HPDI) или газодизелем. Также исследуются возможности зажигания через свечу накаливания или свечу зажигания с форкамерой. Важным преимуществом этого подхода является то, что достижима более высокая удельная мощность и может использоваться более высокая степень сжатия по сравнению с подходами с предварительным смешиванием.

В таблице 1 суммированы эти подходы с более подробной информацией, представленной ниже. Доступны и другие сводки, аналогичные таблице 1, но в основном они ориентированы только на приложения с тяжелыми условиями эксплуатации [3568] [4323] .

Таблица 1
Сравнение различных систем сгорания для двигателей, работающих на природном газе
Стехиометрический цикл Отто Цикл Отто сжигания обедненной смеси Двухтопливный смешанный цикл Дизельный цикл
Состояние смеси воздух / топливо Стехиометрический Бедный
Доминирующий цикл двигателя Otto Otto / Diesel Diesel
Technology Опции зажигания Свеча зажигания
  • Свеча зажигания форкамеры (пассивная или активная)
  • Дизельный микропилот с открытой камерой
  • Дизельный микропилот, форкамера
  • Свеча накаливания, предварительная камера (ограниченное применение)
    • Пилотный дизель, открытая камера
    • Пилотный дизель, открытая камера
    • Свеча накаливания, открытая камера (опытная)
    • Свеча зажигания форкамеры (экспериментальная)
    Контроль выбросов из двигателя
    • NOx: EGR, угол опережения зажигания
    • CH 4 : объемы щелей камеры сгорания, продувочный поток, закрытая вентиляция картера (CCV)
    • ПМ: расход масла
    • NOx: AFR, угол опережения зажигания
    • CH 4 : объемы щелей камеры сгорания, продувочный поток, CCV, объемные потери при сгорании
    • ПМ: расход масла
    • NOx: AFR, пилотное дизельное топливо, шт., угол опережения зажигания
    • CH 4 : объемы щелей камеры сгорания, продувочный поток, CCV, объемные потери при сгорании
    • ПМ: пилот кол-во дизеля, расход масла
    • NOx: EGR, угол впрыска
    • ПМ: аналог дизельного
    Опции системы дополнительной обработки (ATS)
    • TWC для NOx, CH 4 , CO
    • PM: ATS не требуется до 2010 США и Euro VI-D
    • NOx: Мочевина SCR
    • CH 4 : MOC в ограниченных применениях
    • NOx: Мочевина SCR
    • CH 4 : MOC в ограниченных применениях
    • NOx: Мочевина SCR
    • CH 4 : обычно не требуется
    • PM: DPF (активная регенерация требует DOC + дизельное топливо)
    Основные области применения
    • Легкие, средние и тяжелые условия
    • Стационарный <~ 1 МВт
    • Модернизация железнодорожных и крупных внедорожных автомобилей с дизельным двигателем
    • Тяжелые, стационарные и морские
    КПД, BTE, без WHR
    • <40%, коммерческие двигатели; ~ 45% потенциал заушных слуховых аппаратов
    • Для тяжелых условий эксплуатации: <46%; Потенциал КПД аналогичен дизелю, ~ 50%
    • Морские низкоскоростные двигатели: <48%, коммерческие двигатели
    Преимущества
    • 100% замена дизельного топлива
    • Низкие выбросы NOx и CH 4
    • Простой пассивный АТС
    • Работает с КПГ или СПГ
    • Высокая эффективность
    • Можно избежать использования свечей зажигания
    • Возможна работа только на дизельном топливе (только на двухтопливном топливе)
    • Работает с КПГ или СПГ
    • 100% дизельная подстанция (кроме дизельной микропилотной)
    • Замена дизельного топлива до> 99% с помощью дизельного микропилотного двигателя
    • Высокая эффективность
    • Нет свечей зажигания
    • Возможна работа только на дизельном топливе
    • Возможна модернизация существующих дизельных двигателей
    • Работает с КПГ или СПГ
    • Высокая удельная мощность
    • Ударопрочный
    • Высокая эффективность
    • Можно избежать использования свечей зажигания
    • Замена дизельного топлива до 95%
    • Низкий CH 4 Выбросы
    • Устойчив к изменениям в составе топливного газа
    Проблемы
    • Срок службы свечи зажигания
    • Более низкая удельная мощность по сравнению с дизелем
    • Низкий КПД по сравнению с дизелем
    • Работа при высоких нагрузках может быть ограничена детонацией
    • Срок службы свечи зажигания (только при искровом зажигании)
    • Несгоревший CH 4 Выбросы
    • Работа при высоких нагрузках на NG может быть ограничена детонацией
    • Замена дизельного топлива ограничена ~ 50-85%
    • Пропуски воспламенения при малой нагрузке с NG
    • Несгоревший CH 4 Выбросы
    • Работа при высоких нагрузках на NG может быть ограничена детонацией
    • Работа только на дизельном топливе невозможна
    • СПГ только для мобильных приложений.Для КПГ требуется компрессор большой мощности с большой площадью основания
    • Высокая стоимость и сложность
    • PM и NOx требуют полного дизельного двигателя ATS (для тяжелых условий эксплуатации)

    ###

    Методы синтеза монодисперсных коллоидных квантовых точек

    Введение

    Коллоидные квантовые точки (ККТ) представляют собой полупроводниковые кристаллы размером всего несколько нанометров (примерно 2–12 нм), покрытые молекулами лиганда / поверхностно-активного вещества для предотвращения агломерации. Поскольку ККТ существуют в нанометровом масштабе, они могут предлагать уникальные свойства за счет квантового ограничения. 1 Можно достичь легко настраиваемых электрических и оптических свойств, регулируя форму, размер и состав квантовых точек и тем самым облегчая использование квантовых точек в широком диапазоне приложений. КТ особенно перспективны в оптоэлектронных устройствах, таких как светодиоды, фотовольтаика, фотодетекторы, лазеры и полевые транзисторы. 2–4

    С тех пор, как исследователи впервые описали зависящие от размера свойства квантовых точек в начале 1980-х годов, 5 появилось множество различных нанокристаллов квантовых точек, 6 и был достигнут значительный прогресс в области полупроводниковых частиц, особенно с точки зрения методов коллоидного синтеза.Разработка CQD была особенно многообещающей в области обрабатываемых оптоэлектронных устройств; например, те, кто занимается нанесением покрытий методом центрифугирования, струйной печатью, нанесением покрытий на лезвия и трафаретной печатью, проложили путь для недорогого изготовления гибких устройств большой площади. 7

    Однако эти разработки не обошлись без проблем. Одна из конкретных задач заключается в синтезе монодисперсных и распределенных по размеру ККТ. За последние 30 лет прогресс в методах, используемых для производства ККТ, привел к развитию различных подходов к их синтезу с одинаковым размером.Монодисперсные ККТ важны, потому что они обладают относительно однородными свойствами, которые могут использоваться в высококачественных оптоэлектронных устройствах.

    Здесь мы суммируем ряд методов синтеза ККТ, концентрируясь на эволюции монодисперсных ККТ на основе кадмия и свинца, особенно КТ CdSe, CdTe, PbS и перовскита, благодаря их широкому распространению и эффективным свойствам. Мы обсуждаем различные подходы к серийному синтезу монодисперсных квантовых точек, включая методы горячего инжекции, нагрева, кластерного и микроволнового синтеза.Мы также оцениваем непрерывный синтез с помощью потока как средство производства CQD в крупном производственном масштабе и сравниваем достоинства периодического и непрерывного потоковых подходов.

    Метод горячего впрыска

    Современные подходы к синтезу монодисперсных ККТ в основном основаны на работе Ламера и Динегара, которые описали, как производство монодисперсных коллоидов зависит от быстрой нуклеации с последующим контролируемым ростом существующих ядер ( Рисунок 1 ). 8,9 Используя этот подход, Alivisatos and Bawendi et al. представил метод «горячей инжекции» синтеза монодисперсных квантовых точек CdS, CdSe и CdTe. 10,11 По сей день метод горячей инъекции остается наиболее распространенным методом синтеза монодисперсных нанокристаллов. Он включает в себя получение гомогенных зародышей путем быстрой инъекции металлоорганических реагентов в горячий растворитель. Реакционный раствор, используемый во время этого процесса, также содержит молекулы / лиганды поверхностно-активного вещества для предотвращения агломерации квантовых точек.Обычно используемые лиганды включают оксиды алкилфосфина и алкилфосфина (например, триоктилфосфин, Prod. No. 718165 и триоктилфосфиноксид, Prod. No. 223301), карбоновые кислоты с длинной цепью (например, олеиновая кислота, Prod. No. O1008), и амины с длинной цепью (например, олеиламин). 2 После того, как зародышеобразование произошло, наблюдается однородный контролируемый диффузией рост по всему раствору, во время которого более крупные квантовые точки растут медленнее, чем меньшие квантовые точки, что приводит к эффекту размерной фокусировки.По мере роста происходит созревание Оствальда, при котором более крупные КТ продолжают расти, в то время как КТ меньшего размера растворяются из-за их более высокого химического потенциала. 4 До точки насыщения ( Рисунок 1A ) средний размер частиц увеличивается, а концентрация частиц уменьшается. Метод горячего впрыска особенно эффективен, поскольку он обеспечивает высокий уровень контроля над размером частиц и распределением по размерам, обеспечивая быстрое зародышеобразование, отделенное от стадии роста.Варьируя температуру, концентрацию поверхностно-активных веществ и время реакции, можно получать КТ различных размеров. Кроме того, этот метод доказал свою эффективность при синтезе различных типов нанокристаллов КТ.

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *