Виды впрыска топлива бензиновых двигателей: Системы впрыска бензиновых двигателей

Системы впрыска топлива современных двигателей внутреннего сгорания: бензиновые и дизельные системы

Основным назначением системы впрыска (иное название — инжекторная система) является обеспечение своевременной подачи топлива в рабочие цилиндры ДВС.

В настоящее время подобная система активно используется на дизельных и бензиновых двигателях внутреннего сгорания. Важно понимать, что для каждого типа двигателя система впрыска будет в значительной мере отличаться. Читайте отзывы о сайтах и компаниях по этой ссылке.

Так в бензиновых ДВС процесс впрыска способствует образованию топливовоздушной смеси, после чего происходит ее принудительное воспламенение от искры.

В дизельных же ДВС подача топлива осуществляется под высоким давлением, когда одна часть топливной смеси соединяется с горячим сжатым воздухом и почти моментально самовоспламеняется.

Система впрыска остается ключевой составной частью общей топливной системы любого автомобиля. Центральным рабочим элементом подобной системы является топливная форсунка (инжектор).

Как уже было сказано ранее в бензиновых двигателях и дизелях применяются различные виды систем впрыска, которые мы и рассмотрим обзорно в этой статье, а детально разберем в последующих публикациях.

Виды систем впрыска на бензиновых ДВС

На бензиновых двигателях используются следующие системы подачи топлива – центральный впрыск (моно впрыск), распределенный впрыск (многоточечный), комбинированный впрыск и  непосредственный впрыск.

Центральный впрыск

Подача топлива в системе центрального впрыска происходит за счет топливной форсунки, которая расположена во впускном коллекторе. Поскольку форсунка всего одна, то эту систему впрыска называют еще – моновпрыск.

Системы этого вида на сегодняшний день утратили свою актуальность, поэтому в новых моделях автомобилей они не предусмотрены, впрочем, в некоторых старых моделях некоторых автомобильных марок их можно встретить.

К преимуществам моно впрыска можно отнести надежность и простоту использования. Недостатками подобной системы являются низкий уровень экологичности двигателя и высокий расход топлива.

Распределенный впрыск

Система многоточечного впрыска предусматривает подачу горючего отдельно на каждый цилиндр, оснащенный собственной топливной форсункой. При этом ТВС образуется только во впускном коллекторе.

В настоящее время большинство бензиновых двигателей оснащено системой распределенной подачи топлива. Преимуществами подобной системы являются высокая экологичность, оптимальный расход топлива, умеренные требования к качеству потребляемого топлива.

Непосредственный впрыск

Одна из наиболее совершенных и прогрессивных систем впрыска. Принцип работы подобной системы заключается в прямой подаче (впрыске) топлива в камеру сгорания цилиндров.

Система непосредственной подачи топлива позволяет получать качественный состав ТВС на всех этапах работы ДВС с целью улучшения процесса сгорания горючей смеси, увеличения рабочей мощности двигателя, снижения уровня отработанных газов.

К недостаткам данной системы впрыска можно отнести сложную конструкцию и высокие требования к качеству топлива.

Комбинированный впрыск

Система данного типа объединила в себе две системы – непосредственный и распределенный впрыск. Зачастую она применяется для уменьшения выбросов токсичных элементов и отработанных газов, благодаря чему достигается высокие показатели экологичности двигателя.

Все системы подачи топлива, пнименяемые на бензиновых ДВС могут быть оснащены механическими или электронными устройствами управления, из которых последняя наиболее совершенна, поскольку обеспечивает наилучшие показатели экономичности и экологичности двигателя.

Подача топлива в подобных системах может осуществляться непрерывно или дискретно (импульсно). По мнению специалистов, импульсная подача топлива является наиболее целесообразной и эффективной и на сегодняшний день применяется во всех современных двигателях.

Виды систем впрыска дизельных ДВС

На современных дизельных двигателях применяются такие системы впрыска, как система насос-форсунки, система Сommon Rail, система с рядным или распределительным ТНВД (топливным насосом высокого давления).

Наиболее востребованные и считаются наиболее прогрессивными из них системы: Сommon Rail и насос-форсунки, о которых ниже поговорим чуть подробнее.

ТНВД является центральным элементом любой топливной системы дизельного двигателя.

В дизелях подача горючей смеси может осуществляться как в предварительную камеру, так и напрямую в камеру сгорания (непосредственный впрыск).

На сегодняшний день предпочтение отдается системе непосредственного впрыска, которую отличает повышенный уровень шума и менее плавная работа двигателя, по сравнению с впрыском в предварительную камеру, но при этом обеспечивается гораздо более важный показатель – экономичность.

Система впрыска насос-форсунки

Подобная система применяется для подачи и впрыска топливной смеси под высоким давлением центральным устройством – насос-форсунками.

По названию можно догадаться, что ключевой особенностью данной системы является то, что в единственном устройстве (насос-форсунке) объединены сразу две функции: создание давления и впрыск.

Конструктивным недостатком данной системы является то, что насос оснащен приводом постоянного типа от распредвала двигателя (не отключаемый), который приводит к быстрому износу конструкции. Из-за этого производители все чаще делают выбор в пользу системы впрыска Сommon Rail.

Система впрыска Сommon Rail (аккумуляторный впрыск)

Это более совершенная система подачи ТС для большинства дизельных двигателей. Ее название пошло от основного конструктивного элемента – топливной рампы, общей для всех форсунок. Сommon Rail в переводе с английского как раз и означает – общая рампа.

В такой системе топливо подается к топливным форсункам от рампы, которую еще называют аккумулятором высокого давления, из-за чего у системы появилось и второе название – аккумуляторная система впрыска.

В системе Сommon Rail предусмотрено проведение трех этапов впрыска – предварительного, основного и дополнительного. Это позволяет уменьшить шум и вибрации двигателя, сделать более эффективными процесс самовоспламенения топлива, уменьшить количество вредных выбросов в атмосферу.

Для управления системами впрыска на дизелях предусмотрено наличие механических и электронных устройств. Системы на механике позволяют контролировать рабочее давление, объем и момент впрыска топлива. Электронные системы предусматривают более эффективное управление дизельными ДВС в целом.

Системы впрыска бензиновых двигателей | Delphi Auto Parts

Переход на новый уровень с новой оригинальной технологией

Наша система Multec® 14 (M14) — первая в отрасли система впрыска, работающая под давлением 350 бар, — обеспечивает переход на качественно новый уровень, увеличивая давление с 200 до 350 бар. Благодаря более быстрому впрыску в камеру сгорания более мелких капель топливной смеси объем выбросов углеводородов и твердых частиц в новейших системах снижается почти на 70 процентов, что повышает топливную экономичность. Но это еще не все — мы уже работаем над решением с давлением 500 бар. 

Высокий профессионализм на рынке послепродажного обслуживания

На рынке послепродажного обслуживания мы также демонстрируем наш высокий профессионализм и богатый опыт. Наша программа техобслуживания систем непосредственного впрыска GDi включает в себя отмеченные наградами многоструйные топливные форсунки Multec® GDi, оптимизирующие подачу и сгорание топлива, малошумные топливные насосы GDi высокого давления и сервисные комплекты, предоставляющие доступ к оригинальным компонентам для высококачественного и комплексного сервисного обслуживания.

Больше, чем просто компоненты

Мы также предлагаем комплексное электронное и гидравлическое диагностическое решение, включая наш хорошо зарекомендовавший себя прибор для бортовой диагностики, комплект для диагностики контуров высокого давления HD3000, позволяющий механикам безопасно установить и электронным образом контролировать любую величину испытательного давления вплоть до 3000 бар, а также универсальный прибор для диагностики контуров . низкого давления LP35.

Обучение от экспертов в сфере производства оригинальных комплектующих

Что еще следует знать об обслуживании систем GDi? Предлагаемые нами специализированные курсы однодневного обучения содержат теоретическую часть, практическую часть, упражнения на автомобиле и охватывают такие ключевые темы, как функционирование компонентов, типичные системы и неполадки, бензиновые системы высокого давления и др. Они помогут вам овладеть необходимыми навыками и знаниями для обслуживания автомобилей с новейшими системами GDi.

Узнать больше о системе GDI

Устройство и работа: Система впрыска топлива

Каждый автолюбитель с легкостью ответит, что машина движется благодаря сгоранию топлива. Однако сказать, каким образом горючее попадает непосредственно в камеры сгорания силового агрегата, многие затрудняются. Сегодня мы поговорим об основных системах впрыска топливовоздушной смеси, активно применяющихся в современных автомобилях с бензиновыми моторами.

Функции системы топливного впрыска

Главное назначение любой инжекторной системы состоит в обеспечении камер сгорания необходимым количеством топлива, пропорциональным объему поступившего в двигатель воздуха. Системы впрыска применяются как на бензиновых движках, так и на дизелях, но заметим, что каждая модель агрегата предусматривает свои особенности впрыска горючего. Например, бензиновые моторы воспламеняют поступившую смесь принудительно, с помощью искры, исходящей от свечей зажигания. С дизельными ДВС ситуация иная. Горючее внутрь их рабочих камер поступает под значительным давлением, после чего, соединяясь с раскаленными газами предыдущего цикла, самопроизвольно воспламеняется.

Впрыск является важной частью системы топливного питания. Его основным элементом выступают форсунки, именуемые инжектором.

Разновидности впрыска бензиновых двигателей

Для бензиновых агрегатов применяются несколько рабочих топливных систем: моно-впрыск (центральная подача), система распределенного впрыска (многоточечный впрыск), а также комбинированные и непосредственные системные разновидности.

1. Моно-впрыск

Поставка топлива в камеры сгорания у подобных систем осуществляется с помощью единичной форсунки, располагающейся внутри впускного коллектора. Именно потому, что форсунка всего одна, данное устройство получило название «моно-впрсык». Главным «плюсом» моно-впрыска является простота его устройства и великолепная надежность. Отрицательной стороной использования данной схемы стала низкая экологичность, превышающая рамки современных стандартов, и повышенный топливный расход автомобилей, оборудованных централизованной подачей горючего. Моно-впрыск утратил былую актуальность. В наши дни его можно встретить лишь в устаревших, уже не выпускающихся моделях.

2. Распределенный впрыск

Особенность устройства системы распределенного впрыска состоит в наличии нескольких форсунок, по количеству совпадающих с числом цилиндров, установленных в двигателе. Подачу бензина они осуществляют многоточечно, заполняя каждую камеру сгорания посредством её личного, если можно так выразиться, инжектора. Образование топливовоздушной смеси при этом происходит исключительно внутри впускного коллектора. К достоинствам распределенного впрыска можно отнести его экологичность, достойную величину топливного расхода и незначительные требования к качеству заливаемого бензина. Такая разновидность систем получила наибольшее распространение. Основная масса автомашин оснащена именно распределенным впрыском, выполняющим свою работу наиболее эффективно.

3. Система комбинированного впрыска

Подобное конструктивное устройство можно назвать промежуточным вариантом между моно-впрыском и системой распределенного впрыска. Данная разновидность предусматривает как непрерывную подачу горючего, так и импульсную. Ведущие профильные специалисты называют импульсную подачу наиболее актуальной в виду её высочайшей продуктивности. Ответственными за выбор метода впрыска являются специальные органы управления, которые могут быть и полностью электронными, и обычными механическими. Преимуществом использования комбинированного впрыска является наилучшая экологичность, достигаемая за счет снижения количества вредных выбросов. В качестве «минусов» выделим сложность устройства и, как следствие, высокую стоимость создания таких систем.

4. Непосредственный впрыск

Устройство непосредственного впрыска чрезвычайно похоже на схему распределенного впрыска, однако существует одно маленькое, но чрезвычайно важное отличие, — форсунки у неё располагаются не около цилиндров, а внутри них. Такое устройство позволило осуществлять управление фазами и длительностью впрыска, так как отсутствует прямая зависимость от работы впускного клапана. Помимо этого, непосредственный впрыск помог значительно снизить детонации, возникающие во время воспламенения смеси, а также послужил дополнительным средством охлаждения отработанных газов. «Плюсом» применения систем распределенного впрыска стало их высочайшая экономичность и более качественная работа двигателя. К «минусам» отнесем необходимость наличия насоса, подающего топливо под высочайшим давлением, что несколько усложнило устройство системы.

Подведем итоги

Подводя итоги, скажем, что практически все перечисленные нами типы впрыска топлива находят свое применение в автомобильной промышленности. Исключение составляет разве что морально устаревший моно-впрыск. Остальные схемы имеют гораздо больше положительных качеств, нежели недостатков. Это и обуславливает их широчайшую технологическую востребованность.

Системы впрыска. Описание. Характеристики

В наше время на автомобили устанавливают современные системы впрыска топлива. Система впрыска исходя из своего названия предназначена для впрыска топлива. Ее устанавливают на дизельные и бензиновые двигатели.

Система впрыска бензиновых двигателей. Работа бензинового двигателя начинается с вырабатывания искры которая воспламеняет однообразную топливо-воздушную смесь образующуюся в двигателе.  Как и в бензиновых двигателях в дизельных топливо впрыскивается под давлением, это способствует воспламенению смеси. Все это дает возможность определить величину топлива которое впрыскивается увеличивая мощность двигателя. Данная система имеет систему подачи топлива, которая является основой для движения автомобиля. Система работает с помощью инжектора форсунка.

Разновидности систем впрыска бензиновых двигателей

Топливно-воздушная система объединяя в себя такие впрыски:
•    Центральный впрыск;
•    Распределенный впрыск;
•    Непосредственный впрыск.

Центральный и распределенный способ впрыска является предварительным потому, что впрыск происходит непосредственно во впускном коллекторе не доходя до камеры.

Монопрыск это известный центральный впрыск, работающий на основе одной форсунки, которая находится в коллекторе. Эту систему можно назвать карбюратором с форсункой. Такая система уже давно не производится, но все еще встречается на легковых автомобилях. Моновпрыск знаменит преимуществами такими как простота и надежность, а также недостатками – повышенным расходом топлива и высоким загрязнением воздуха.

Многоточечная распределенная система впрыска подает топливо на каждый цилиндр отдельной форсункой. Смесь топлива и воздуха образуется во впускном коллекторе. Она часто используется в бензиновых двигателях. Главное отличие — это экономия топлива, умеренный выброс вредных веществ в воздух и невысокие требования к качеству топлива.

Непосредственный впрыск очень перспективный среди автомобильной промышленности. В отличие от предыдущей версии топливо подается непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Теперь двигатель работает оптимально на топливно-воздушной смеси у всех режимах, повышая степень сжатия. Такой способ позволяет сэкономить топливо и увеличить мощность двигателя и снизить вредные выбросы. Но всегда есть минусы такие как сложная конструкция и высокая потребность высокого качества топлива.

На сегодняшний день впрыск в бензиновые двигатели осуществляется под механическим или электронным управлением. Электронное управление отличается сокращенным выбросом вредных веществ в окружающую среду и тем самим является совершенным для двигателя.

Как и ток, впрыск топлива осуществляется постоянно или импульсно. Для экономии топлива лучшим будет импульсный впрыск, его используют во всех системах.

Система впрыска и система зажигания объединяясь образуют согласованную роботу тем самим обеспечивая качественное управление двигателем.

Системы впрыска дизельных двигателей

Двигатели на дизельном топливе работают с впрыском как в предварительной камере так и напрямую в камере сгорания.

Предварительный впрыск отличается низким уровнем шума и плавностью роботы. Но в наше время в основном используют непосредственный впрыск потому, что он экономить топливо.
ТНВД (топливный насос с высоким давлением) является основным конструктивным элементом системы подачи топлива для дизельного двигателя.

Автопроизводители устанавливают на дизельные двигатели различные системы впрыска:
•    ТНВД с рядным впрыском;
•    ТНВД с распределителем;
•    Впрыск с насос-форсункой;
•    Впрыск Common Rail.

Новая система впрыска Common Rail

Система впрыска с насос-форсунками включает высокое давление и топливо объединяя в одно устройство – насос-форсунок. Впрыск работает постоянно и качественно, но это оказывается на жизни привода. Он интенсивно изнашивается. Система с насос-форсункой привлекает автопроизводителей устанавливать Common Rail.

Система работает на основе подачи топлива от аккумулятора (общей рампы) к форсункам. По-другому систему можно назвать аккумуляторной системой впрыска. Производители позаботились о том чтобы снизить шум и улучшить работу системы за счет снижение загрязнения воздуха. Для этого был создан многократный предварительный, основной и дополнительный впрыск топлива.

Существует два способа управления подачи топлива – электронное и механическое управление. Как и в других системах контроль давления, объема и момента подачи достигается с помощью механического управления. Электронное управление лучше подходит для дизельных двигателей.

 

Изучая техническую информацию об автомобилях Хонда, не забудьте зайти на сайт autosteam.ru

• < Назад
• Вперёд >

Впрыск – Автомобили – Коммерсантъ

Впрыск

Журнал «Коммерсантъ Автопилот» №1 от 10.01.1995, стр. 71

&nbspВпрыск

       Продолжим рассказ о системах питания двигателя. В предыдущем номере журнала мы воздали последние почести старичку карбюратору по случаю его 100-летнего юбилея. Сейчас речь пойдет о гораздо более современных системах впрыска топлива, хотя лет им на самом деле не меньше, чем карбюратору.
       Для распыления топлива и приготовления топливо-воздушной смеси в любой системе питания используется перепад давления: в карбюраторе он образуется за счет создаваемого двигателем разрежения воздуха, в системах впрыска — за счет давления топлива, создаваемого высокопроизводительным бензонасосом. Разница, казалось бы, непринципиальная. Но перепад давления в системах впрыска почти на порядок выше. Это не только обеспечивает лучшую гомогенизацию и испарение топлива, но, самое главное, позволяет гораздо более точно, гибко и эффективно управлять процессом подачи топлива в двигатель.
       Идея подачи топлива в двигатель под давлением стара так же, как и сам двигатель внутреннего сгорания. Первые опыты в этой области провели еще в конце прошлого века. Интересно, что прежде чем эти системы научились как следует «стоять на ногах», они уже начали осваивать воздушное пространство, ведь именно авиации они многим обязаны в своем становлении и развитии. Достаточно сказать, что аэроплан братьев Райт, первый полет которого состоялся в 1903 году, имел бензиновый двигатель, оснащенный механической системой впрыска.
       Конструкторы автомобильных двигателей тоже не чурались этой идеи. Первое экспериментальное механическое устройство впрыска топлива под давлением появилось на 4-тактном двигателе еще в 1894 году, т. е. годом раньше карбюратора Даймлера и Майбаха. Фирма Bosch начала эксперименты с механическими системами впрыска в 1912 году. Подобными разработками занимались и другие компании. Однако системы механического впрыска монтировались лишь на уникальных гоночных машинах, до серийного производства дело не доходило. Таким образом, на автомобилях того времени безраздельно господствовал карбюратор: он был несравненно проще в производстве, надежнее в эксплуатации и, самое главное, на порядок, а то и на два дешевле.
       Систему впрыска топлива для дизельных автомобильных двигателей фирма Bosch создала в 1927 году. Использовались топливные насосы высокого давления с механическим приводом от двигателя. В 1937 году эта идея была реализована в авиационных моторах, как дизельных, так и бензиновых. Позднее были созданы аналогичные устройства для гоночных автомобилей, а в 1954 году в Германии был представлен публике легковой автомобиль с бензиновым двигателем, оснащенным механической системой впрыска. Это был знаменитый Mercedes-Benz 300SL. Позже подобные системы появились на автомобилях BMW, Jaguar и других фирм.
       В самой автомобильной стране мира — США — первая система впрыска появилась в 1957 году на автомобилях Chevrolet. Это тоже была механическая система, созданная Рочестерским (Rochester) отделением корпорации General Motors. В этом же году фирма Bendix разработала первую систему впрыска с электронным управлением — Electrojector, а фирма Chrysler даже взялась было устанавливать ее на свои автомобили, но высокая стоимость ($400—500 по тем временам было дорого) быстро отпугнула потенциальных покупателей.
       Позже фирма Bosch приобрела лицензию на производство этой конструкции и все свои усилия направила на создание массовой, недорогой и надежной системы впрыска. Однако потребовалось еще 10 лет, чтобы такая система появилась. Это произошло в 1967 году, когда продаваемые в США автомобили Volkswagen стали оснащаться электронной системой впрыска ECGI, позднее получившей название D-Jetronic. Система прожила почти 10 лет, последними автомобилями, на которых она устанавливалась, были Volvo 164E и Mercedes 450 1975 года.
       Систем впрыска на сегодняшний день создано довольно много. Не будем городить сложную классификацию, для наших целей достаточно упомянуть, что впрыск топлива может осуществляться в различные точки двигателя — во впускной коллектор (центральный впрыск — Central-point Injection, иногда Throttle Body Injection), в предклапанное пространство каждого цилиндра (многоточечный впрыск — Multi-point Injection) или же непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра двигателя (непосредственный, или прямой впрыск — Direct Injection).
       Впрыскивать топливо можно как непрерывно (Continuous Injection), так и импульсно, отдельными порциями (Pulsed Injection). Управление впрыском может осуществляться электронным, механическим или комбинированным способами.
       Широко распространенный термин Electronic Fuel Injection (EFI) — электронный впрыск, строго говоря, сегодня ничего особенного не значит, поскольку большинство современных систем впрыска в той или иной степени использует электронные схемы управления. По традиции, этот термин обычно относят к системам импульсного впрыска.
       
       Перед тем как переходить к рассмотрению различных типов и конструкций систем впрыска следует сказать несколько слов, относящихся ко всем системам питания двигателей. Известно, что в зависимости от режима работы двигателя в каждый конкретный момент времени количество подаваемого в него топлива должно строго дозироваться. Для изменения режима работы меняется и количество подаваемого топлива. Кроме того, соответственно изменяются и такие параметры, как момент подачи топлива, время открытия и закрытия клапанов, угол опережения зажигания.
       При создании двигателя инженеры обкатывают его на стенде и на полигоне, подбирая сочетание оптимальных параметров для каждого режима работы. Работа длительная, кропотливая и дорогая. Полученные экспериментальные данные сводятся в электронную карту управления двигателем, которая заносится в память электронного блока (компьютера) и является индивидуальной для каждой модели двигателя. В простых системах компьютер управляет только впрыском топлива, в более сложных компьютеру поручено и управление всеми дополнительными параметрами. Такие электронные блоки называются системами комплексного управления двигателем. Кроме управления впрыском компьютер выбирает оптимальный момент зажигания, регулирует работу двигателя на холостом ходу, управляет давлением наддува и рециркуляцией отработавших газов, включает и отключает компрессор кондиционера и электрический вентилятор системы охлаждения, производит непрерывную самодиагностику и запись всех сбоев в работе системы в специальную область памяти и многое другое. Обязанности современных электронных систем настолько обширны, что впору писать об этом отдельную статью. Здесь же мы попытаемся рассмотреть только те части системы управления двигателем, которые относятся к впрыску.
       
ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ВПРЫСК
       Основные отличия системы впрыска от карбюратора достаточно наглядны, если рассмотреть систему центрального впрыска, например, Bosch Mono-Jetronic, схема которой представлена на рис. 1.
       На впускном коллекторе на месте привычного карбюратора прямо над дроссельной заслонкой (отсюда Throttle Body Injection) расположена электромагнитная форсунка, или инжектор (5). На первый взгляд очень похоже на карбюратор. Да и функции те же, только выполняются по-другому. Форсунка представляет собой быстродействующий электромагнитный клапан с соплом, обеспечивающим высокоэффективное распыливание топлива, когда клапан находится в открытом состоянии. Для открытия клапана на него подается управляющее напряжение. Топливо к форсунке подводится под давлением около 1 кг/см кв. через фильтр (3) электрическим насосом (2), расположенным в бензобаке 1. Распыленное топливо с потоком воздуха всасывается двигателем.
       Количество подаваемого топлива зависит от времени открытия клапана форсунки, дозирование осуществляется дискретно-временным (импульсным) способом. Время открытия клапана (приблизительно от 1 до 20 миллисекунд) определяется электронным блоком — компьютером (7), который сравнивает занесенные в его память экспериментальные данные об оптимальном режиме работы двигателя с информацией о его нагрузочном режиме в данный момент времени, поступающей от установленных на двигателе датчиков (6, 8, 9, 10, 11, 12).
       Частота срабатывания клапана форсунки кратна частоте вращения коленчатого вала двигателя. В более совершенных вариантах такой системы момент впрыска связан также и с фазами газораспределения, т. е. с моментами открытия впускных клапанов.
       Системы центрального впрыска, безусловно, являлись шагом вперед по сравнению с карбюраторными системами питания, но из-за своей простоты не лишены недостатков и уже не удовлетворяют современным требованиям. Основной изъян, как и у карбюратора, — неоднородное распределение смеси по цилиндрам и ее конденсация во впускном коллекторе.
       В Европе и Японии системы центрального впрыска получили распространение в основном на небольших автомобилях, что связано прежде всего с относительной дешевизной этих систем. Немаловажно и то, что под них легко адаптируются карбюраторные двигатели почти без конструктивных переделок или технологических изменений в производстве. А вот в США, где пик популярности систем центрального впрыска пришелся на конец 80-х — начало 90-х годов, их ставили на двигатели любого объема — вплоть до самых больших — 7,5 литровых.
       
МНОГОТОЧЕЧНЫЙ ВПРЫСК
       Более совершенными являются системы многоточечного впрыска, в которых подача топлива к каждому цилиндру осуществляется индивидуально. Устройство такой системы на примере L-Jetronic показано на рис. 2.
       Топливо из бензобака (1) насосом (2) через топливный фильтр 3 подается к общей распределительной магистрали, запитывающей электромагнитные форсунки (5). Давление топлива поддерживается постоянным, благодаря регулятору (4), который направляет излишки топлива обратно в бак. В каждый цилиндр двигателя топливо впрыскивается отдельной форсункой. Принцип дозирования количества топлива, как и во всех системах с электронным управлением, — временной. Клапаны форсунок (рис. 3) управляются электрически и открываются синхронно с работой коленчатого вала двигателя поодиночке или группами по 2 или 3 (т. н. последовательный впрыск — sequental fuel injection). Микропроцессор (компьютер), входящий в состав блока управления (7), обрабатывает поступающие от соответствующих датчиков данные о нагрузочном режиме двигателя, частоте вращения и положении коленчатого вала, положении дроссельной заслонки, температуре охлаждающей жидкости, количестве и температуре поступающего в двигатель воздуха… Эти данные в сопоставлении с заложенными в память блока управления экспериментальными регулировочными характеристиками используются процессором блока для определения длительности импульсов напряжения, подаваемых на клапаны форсунок. В наиболее совершенных моделях систем этого типа определяется также и оптимальный момент впрыска.
       Основной датчик во всех системах впрыска — это устройство, измеряющее количество поступающего в двигатель воздуха, что позволяет судить о нагрузочном режиме двигателя. Измерять количество воздуха можно по-разному. В первой и самой простой системе Bosch D-Jetronic измерялось давление во впускном коллекторе, отсюда обозначение D (Druck по-немецки — давление). Это был косвенный метод, такой же, как в карбюраторе. В 1974 году появилась система L-Jetronic, в которой количество поступающего в двигатель воздуха определялось более точно — по углу отклонения шторки, или лопасти датчика воздушного потока (Luft — воздух). Самый точный метод измерений использован в системах LH-Jetronic (1984 год) и LH-Motronic (1987 год, Motronic по классификации Bosch обозначает систему управления впрыском, объединенную с системой управления зажиганием). Буква H в обозначении — от немецкого Heiss — горячий. Действительно, в термоанемометрах системы LH используется тонкий (70 мкм) платиновый проводник, нагретый до 1000C. Поток проходящего воздуха охлаждает проводник, по изменению его электрического сопротивления определяется количество проходящего воздуха. Преимущество: прямое измерение массы, а не объема воздуха, что позволяет отказаться от поправок на температуру и плотность воздуха, или высоту над уровнем моря.
       
НЕПРЕРЫВНЫЙ ВПРЫСК
       Описанные выше системы являются импульсными, впрыск топлива форсунками осуществляется дискретно, по командам блока управления. Можно сделать проще — подавать топливо из форсунок непрерывно, изменяя лишь его количество в зависимости от нагрузки на двигатель.
       В качестве примера современного устройства непрерывного впрыска можно привести систему К-Jetronic, созданную Bosch в 1973 году и годом позже примененную на Porsche 911T. Буква K в обозначении — от немецкого Kontinuerlich — непрерывный. Система с механическим (иногда его называют гидравлическим) управлением не лишена недостатков. Пожалуй, единственная причина появления механической системы в то время, когда на рынке давно и широко были представлены электронные, заключалась в ее низкой цене, сопоставимой со стоимостью карбюраторных систем питания.
       Работу К-Jetronic (рис. 4) можно описать следующим образом: поток воздуха, засасываемый двигателем, отклоняет напорный диск (6), который через рычаг воздействует на дозирующий плунжер (7), а тот, перемещаясь внутри цилиндра (8), изменяет площадь радиально расположенных дозирующих отверстий (9). Количество отверстий равно количеству цилиндров двигателя. В цилиндр (8) под давлением порядка 5—6 кг/см кв. подается топливо, нагнетаемое электрическим бензонасосом (2). Пройдя дозирующие отверстия (9), топливо по трубопроводам поступает к впрыскивающим форсункам (инжекторам), которые расположены прямо над впускными клапанами. Форсунки в этой системе (рис. 5) — это просто пружинные клапаны с распылителем на конце, которые открываются при определенном давлении. Топливо из форсунок поступает непрерывно, меняется лишь его количество, определяемое положением дозирующего плунжера (на самом деле все несколько сложнее, мы намеренно не описали еще несколько подсистем, но сути это не меняет). Чем выше нагрузка на двигатель, тем сильнее отклоняется напорный диск и тем выше поднимается дозирующий плунжер, увеличивая тем самым площадь отверстий (9), а значит, и подачу топлива к форсункам.
       В момент открытия впускного клапана поступившее топливо смешивается с воздухом и всасывается в цилиндр. Все остальное время, пока впускной клапан закрыт, в зоне над ним происходит накопление и испарение топлива. С технической точки зрения не очень изящно, но тем не менее К-Jetronic неплохо работает, доказательством чему являются миллионы изготовленных экземпляров данной системы и ее многочисленные модификации, выпущенные после 1973 года. Особой любовью такие системы пользовались у инженеров из Штутгарта — вплоть до недавнего времени впрыск топлива на автомобилях Mercedes был представлен почти исключительно системами K- и KE-Jetronic.
       KE-Jetronic является развитием системы К-Jetronic, но в отличие от последней, она снабжена электронным блоком и некоторыми другими дополнениями, сделавшими работу системы более точной и гибкой. Есть вариант KE-Jetronic с лямбда-сенсором. Есть и другие усовершенствования базовой системы: KE3-Jetronic и KE-Motronic, дополненные схемами управления зажиганием. Применяются они в основном на автомобилях Audi под названиями соответственно CIS-E III и CIS-Motronic.
       Стоит сказать, что созданные Bosch системы непрерывного впрыска используются исключительно на автомобилях европейских производителей — c 1989 года ни на одной машине японского или американского происхождения К-Jetronic или ее аналоги не устанавливались. Среди европейских пользователей — все ведущие фирмы: Audi, BMW, Ferrari, Lotus, Mercedes, Peugeot, Porsche, Renault, Rolls-Royce, Saab, Volvo и, конечно, Volkswagen. На 12-цилиндровых двигателях Ferrari (Testarossa) и Mercedes по две системы KE-Jetronic устанавливались параллельно, каждая обслуживала свою группу цилиндров.
       Отличительным внешним признаком системы непрерывного впрыска является отдельный блок, объединяющий в себе измеритель воздушного потока и дозирующее устройство. Этот блок, как правило, крепится между воздушным фильтром и впускным коллектором, с которым соединяется гибким рукавом. От дозирующего устройства к каждому (если впрыск многоточечный) инжектору подведен отдельный тонкий бензопровод. Встречаются, правда, и исключения: на многих двигателях Mercedes, а также на V-образных шестерках Peugeot, Renault и Volvo этот блок крепится прямо на впускном коллекторе и закрыт сверху воздушным фильтром — внешне похоже на обычный карбюратор. В любом случае электрические провода к инжекторам и единый массивный распределительный бензопровод, являющиеся отличительными признаками системы импульсного впрыска, естественно, отсутствуют.
       Для обогащения смеси в момент пуска холодного двигателя в системах многоточечного впрыска во впускной трубопровод раньше устанавливали еще одну, дополнительную форсунку, т. н. инжектор холодного пуска, управляемый термочувствительным переключателем. В последние годы от этого решения отказались, изменив при пуске режим работы стандартных инжекторов.
       
НЕПОСРЕДСТВЕННЫЙ ВПРЫСК
       Перспективной разновидностью многоточечного впрыска являются системы непосредственного, или прямого впрыска топлива. От обычных конструкций они отличаются тем, что впрыск бензина происходит не во впускной коллектор, а непосредственно в камеру сгорания. Интересно, что первая в мире система впрыска для серийного бензинового двигателя (Mercedes-Benz 300SL, 1954 год) относилась именно к этой категории. Но там использовались топливные насосы высокого давления с механическим приводом от двигателя, что требовало высокой точности изготовления и тщательной регулировки. Стоимость таких систем и их обслуживания была весьма высока, да и Mercedes-Benz 300SL назвать серийным автомобилем можно лишь с большой натяжкой. Широкого применения они не нашли.
       Реализация на современном техническом уровне идеи прямого впрыска для бензиновых двигателей требует решения ряда конструктивных и технологических проблем, и осуществить ее в массовом производстве пока не удается, тем не менее идея считается весьма перспективной, разработки в этом направлении ведутся многими фирмами.
       На Tokyo Motor Show в конце 1993 года Toyota показала свой новый двигатель D-4 («Автопилот #1). Это 4-цилиндровый бензиновый двигатель с непосредственным впрыском топлива, работающий на переобедненной смеси. Степень сжатия 12,5. Топливо подается под давлением более 100 кг/см кв. Применены быстродействующие пьезоэлектрические инжекторы повышенной точности, которые фирма называет электронными. Момент впрыска регулируется в зависимости от нагрузки на двигатель: при малых и средних нагрузках впрыск происходит позднее, при больших — раньше. Для управления турбуленцией потока в цилиндре применен специальный клапан (swirl control valve) в воздушном впускном патрубке, открывающийся при больших нагрузках.
       Работа над двигателем продолжается, по окончании его доводки конструкторы надеются добиться 20% экономии топлива. Массовое внедрение двигателей с непосредственным впрыском фирмы Toyota ожидают не ранее 2005—2010 годов.
       
ЗАЧЕМ ОНИ ПОНАДОБИЛИСЬ
       А теперь наконец попробуем разобраться, почему собственно системы впрыска получили такое распространение и в чем их преимущество перед теми же карбюраторами?
       Может показаться, что ответ лежит на поверхности — системы впрыска позволяют увеличить мощность, улучшить динамику, двигатель становится более экономичным. Действительно, вначале целью внедрения таких систем на серийных автомобилях было прежде всего улучшение ездовых качеств. Однако обвальное распространение впрыска топлива на современных автомобилях обусловлено прежде всего не техническими, а экологическими соображениями.
       Как известно, при сгорании бензина в двигателе в атмосферу выбрасывается множество вредных для человека и окружающей среды веществ и соединений. Регламентируется пока (к счастью для автопроизводителей и к несчастью для всех остальных) выброс только трех компонентов выхлопа: окиси углерода (CO), углеводородов (НС) и окислов азота (NOx). Снизить их содержание можно совершенствованием двигателя, оптимизацией процесса сгорания топлива, а также установкой в системе выпуска специальных трехкомпонентных (по числу регламентируемых компонентов выхлопа) каталитических нейтрализаторов отработавших газов. Без них выполнить современные, а тем более планируемые в недалеком будущем нормы по токсичности выхлопа невозможно. А применение катализатора обязательно влечет за собой комплектацию автомобиля системой впрыска топлива.
       Массовое внедрение каталитических устройств в системе выпуска отработавших газов и, соответственно, систем впрыска топлива началось в США, где нормы на чистоту выхлопа становились более жесткими, чем в Европе. Уже с 1980 года европейские производители автомобилей были вынуждены поставлять свою продукцию в США с системами впрыска, в то время как на местные рынки по-прежнему шли автомобили с карбюраторными системами питания.
       Разработанные к середине 80-х годов трехкомпонентные катализаторы предназначались для нейтрализации продуктов, образующихся при сжигании в двигателе т. н. нормальной топливо-воздушной смеси (весовое соотношение бензин/воздух 1/14,7). Любое отклонение состава смеси от указанного приводило к падению эффективности работы катализатора и увеличению токсичности выхлопа.
       Поддержание нужного состава смеси на различных режимах работы двигателя при наличии массы возмущающих факторов возлагалось на систему впрыска. Для карбюраторов, даже оснащенных электронным управлением, это была совершенно непосильная задача. Да и упрощенные системы впрыска, например, К-Jetronic или KE-модификация тоже не могли решить ее полностью.
       Выход был найден следующий. В систему впрыска ввели обратную связь — в выпускную систему, непосредственно перед катализатором, поставили датчик содержания кислорода в выхлопных газах, т. н. лямбда-сенсор. По сигналам этого датчика компьютер системы управления регулировал подачу топлива в двигатель, точно выдерживая нужный состав смеси.
       Трехкомпонентный катализатор в сочетании со снабженной лямбда-сенсором системой впрыска работал весьма эффективно — с точки зрения экологов. Но для конструкторов автомобильных двигателей такая схема обернулась серьезной проблемой — дело в том, что максимальная экономичность двигателя достигается при работе на обедненной или даже переобедненной смеси (отношение бензин/воздух 1/25), и конструкторами уже была проделана немалая работа по созданию именно таких двигателей. Однако на обедненных смесях катализатор работает плохо.
       За чистоту выхлопа, достигнутую в результате внедрения катализаторов, пока приходится расплачиваться некоторым увеличением расхода топлива по сравнению с результатами, которых удалось добиться к середине 80-х годов на двигателях без катализаторов. Но увеличение расхода топлива приводит к увеличению общего количества выбросов в атмосферу, пусть даже и более чистых. Круг замыкается. Решение — за экологами, экономистами и политиками.
       Тенденция работать на переобедненных смесях, по-видимому, сохранится. Потребуются, конечно, новые катализаторы, способные работать с такими смесями, а сокращение расхода топлива будет достигаться за счет дальнейшего совершенствования и усложнения систем управления двигателем: в конце концов принцип «Максимально достижимой технологии» — это получение наилучших результатов вне зависимости от сложности и стоимости технических решений.
       Приверженность переобедненным смесям демонстрируют японские конструкторы. Первый двигатель такого типа Toyota выпустила на рынок в 1984 году. Соотношение бензин/воздух 1/25, многоточечный впрыск, мощная система зажигания, 2 впускных клапана/цилиндр, в системе управления двигателем — дополнительный датчик состава смеси или давления в камере сгорания. Экономия топлива 8—10%.
       Похожие двигатели в 1991 году выпустили Mitsubishi и Honda, в 1994 году о завершении аналогичной разработки объявил Nissan. Одна из проблем в таких конструкциях — необходимость повышения турбуленции, или завихрения топливо-воздушной смеси в камере сгорания. Завихрение может происходить по-разному — swirl или tumble — как в стиральных машинах с вертикально или горизонтально расположенной осью барабана. В двигателях Toyota и Nissan для завихрения смеси в одном из двух воздушных впускных патрубков каждого цилиндра применен специальный клапан — swirl control valve. Honda для этих целей использует различающееся на 1 мм по высоте приоткрытие впускных клапанов каждого цилиндра, Mitsubishi — особую конфигурацию впускных патрубков в сочетании с формой днища поршня.
       Пока все созданные двигатели имеют относительно небольшой (до 2,0 литра) объем, который можно будет увеличить лишь после создания катализаторов, хорошо работающих с переобедненными смесями. Определенный прогресс в этом направлении уже достигнут. Toyota, кроме того, небезуспешно экспериментирует с системой из двух датчиков кислорода в выпускной системе, один из которых установлен до катализатора, а второй после. Исследуется метод электроподогрева катализатора для улучшения его работы при пуске холодного двигателя. FIAT предлагает использование двух каталитических нейтрализаторов, один из которых установлен близко к выпускному коллектору и способен работать при более высокой температуре.
       
ВМЕСТО ЗАКЛЮЧЕНИЯ
       Многие до сих пор настороженно относятся к автомобилям, оснащенным системами впрыска топлива. Напрасно. Во-первых, карбюраторные двигатели все равно постепенно отходят в прошлое и волей-неволей к впрыску придется привыкать. Во-вторых, с точки зрения эксплуатации системы впрыска гораздо надежнее карбюраторов, требующих постоянной чистки и регулировки. О выигрыше с точки зрения ходовых качеств автомобиля можно не говорить. И о зимнем запуске двигателя тоже. И о многом другом. Но, конечно, неприятности тоже случаются.
       В первую очередь, заправка этилированным бензином. Его продажа в Москве запрещена, но кто не попадал в ситуацию, когда заправляться приходится за городом? А в других городах? Одной заправки этилированным бензином с гарантией хватает на то, чтобы вывести из строя катализатор. Можно, конечно, не думать об окружающей среде, но от содержащегося в этилированном бензине тетраэтилсвинца страдает не только катализатор — из строя выходит и датчик кислорода, лямбда-сенсор. Это уже хуже, поскольку нарушается управление двигателем. А это потеря мощности и другие прелести.
       Бывают и курьезные случаи. Один из наших коллег за городом оборвал глушитель. Где-то в самой передней части. Грохочет машина, естественно, жутко. И не едет совсем. Сначала думал, что дело в психологии — не хотелось сильно шуметь. Превозмог себя, нажал на газ как следует — все равно не едет, вернее едет, но плохо. Потом только в гараже разобрался — глушитель оборван перед самым цилиндром с катализатором, датчик кислорода торчит наружу. Естественно, сигнализирует, что кислорода много. Умный компьютер понял — подаваемая в двигатель смесь слишком бедная. И обогатил ее до отказа. С соответствующей потерей мощности двигателя.
       Другой пример — добыл себе человек Land Rover. Летом все было нормально, но как только чуть похолодало, начались проблемы. Когда разобрались, выяснилось, что человек из экономических соображений немного схитрил — купил машину по случаю, в исполнении для жарких стран. Естественно, компьютер был запрограммирован на совершенно другой температурный диапазон. Пришлось ставить новый. Этим и закончилась экономия.
       Достаточно распространенное явление в отечественных условиях — загрязнение форсунок инжекторов. От плохого бензина. Проявляется это в повышенной шумности холостого хода, провале или неуверенном наборе скорости при резком нажатии на педаль газа, увеличении расхода топлива, грязном выхлопе. Чаще происходит в небольших автомобилях с тесным подкапотным пространством при коротких поездках по городу с длительными остановками между ними: в неработающем горячем двигателе оставшиеся в соплах форсунок капли топлива испаряются, оставляя осадок, постепенно забивающий тонкий (около 0,05 мм) кольцевой канал (рис. 6). Профилактика — использование высокосортного топлива с хорошими моющими характеристиками. Проверка — только на стенде. Лечение — моющие добавки к бензину, причем использовать рекомендуется только те из них, которые специально предназначены для чистки инжекторов — добавки для карбюраторных двигателей не годятся.
       И здесь мы переходим к важному вопросу. В целом системы впрыска устроены логичнее и даже проще карбюраторов. Но уровень их технического исполнения таков, что найти неисправность без специального диагностического оборудования сложно, а уж отремонтировать — тем более. И вряд ли здесь поможет умелец в робе с продранными локтями, который регулирует карбюраторы на улице. И хотя ломаются системы впрыска крайне редко, ищите хорошую станцию заранее.
       
       Сергей Газетин, Михаил Васильев
       

Комментарии

Преимущества непосредственного впрыска топлива на автомобиле Foton Sauvana

Автомобили Foton Sauvana оснащаются бензиновыми двигателями мощностью 160 кВт или 148 кВт, с максимальным крутящим моментом 320 Нм и 300 Нм соответственно.

Двигатель G01 – это рядный четырехтактный шестнадцатиклапанный двигатель с непосредственным впрыском топлива в цилиндр, двумя распределительными валами с системой изменения фаз газораспределения VVT, турбокомпрессором и системой изменения геометрии впускного коллектора

Модернизированный электронный блок управления двигателем позволяет сочетать отличные динамичные и мощностные характеристики с высокой топливной экономичностью и низким уровнем выброса вредных веществ. Двигатель G01 соответствует стандарту Euro-5, и может быть обновлен до класса Euro-6.

Почему на этом двигателе применяется непосредственный впрыск в цилиндр?

Бензиновый двигатель внутреннего сгорания работает за счет воспламенения топливовоздушной смеси от системы зажигания автомобиля.

На современных двигателях с электронным впрыском топлива, как и на старых карбюраторных двигателях прошлого века, смешение топлива и воздуха происходит вне цилиндра. Готовая смесь до начала такта впуска находится во впускном коллекторе, а в камеру сгорания она попадает за счет разряжения, создаваемого движением поршня, только после открытия впускного клапана.

С каждым годом данная система впрыска топлива прогрессирует с точки зрения оптимизации момента открытия форсунок и количества подаваемого топлива, но, тем не менее, смесь готовится вне цилиндра, что влечет за собой ряд существенных недостатков: начало подачи смеси зависит только от момента открытия клапана, а не от реальных условий работы двигателя; мелкие частицы топлива прилипают к стенкам коллектора и самому клапану, следовательно, снижается эффективность используемого топлива.

Применение различных систем изменения фаз газораспределения и турбонаддува несколько улучшают контроль смеси и эффективность сгорания. Однако, этих технологий недостаточно для удовлетворения растущих с каждым днем требований к рабочим характеристикам двигателя и нормам выброса вредных веществ. Значительное увеличение давления наддува может привести к снижению надежности двигателя. Общее количество клапанов двигателя ограничено сложностью конструкции и невозможностью регулировать фазы и ход клапанов.

Но современные производственные технологии позволили пойти по иному пути, имеющему ряд значительных преимуществ – реализовать впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания.

Бензиновый двигатель с впрыском внутри цилиндра аналогичен дизельному двигателю. Топливо подается к электромагнитным форсункам под давление от 50 до 150 бар, создаваемого насосом высокого давления в рампе. Затем электронный блок управления подает команду на открытие форсунок.

Из-за того, что теперь впрыск осуществляется непосредственно в цилиндр, у двигателя появилась возможность работать на сверхбедных смесях. Смесь в цилиндре получается не однородной: облако из паров топлива, формируемое в непосредственной близости от свечи зажигания, имеет стехиометрическое соотношение, т.е. на 1 часть топлива приходится 14,7 частей воздуха, и, соответственно, может воспламениться. Но в среднем по всему цилиндру это соотношение может доходить до 1 к 30, за счет чего достигается отличная топливная экономичность.

Так же следует отметить, что впрыск топлива теперь не зависит от положения впускного клапана. Топливо может подаваться в любой момент, можно формировать любое значение коэффициента избытка воздуха, обусловленное режимами работы двигателя, его температурой, нагрузкой на ДВС. Что положительно сказывается не только на улучшении динамики автомобиля, но и на экологии.

Но при всем при этом, система стала более требовательна к качеству заправляемого топлива. На автомобиле Sauvana компания Foton рекомендует использовать бензин не ниже уровня АИ-95

Цены — Система впрыска и зажигания

Система впрыска топлива — система подачи топлива, устанавливаемая на современных бензиновых двигателях. Основное отличие от карбюраторной системы — подача топлива осуществляется путем непосредственного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр. Автомобили с данной системой питания часто называют инжекторными.

В зависимости от способа образования топливно-воздушной смеси различают следующие системы впрыска бензиновых двигателей:

система центрального впрыска;

система распределенного впрыска;

система непосредственного впрыска.

Системы центрального и распределенного впрыска являются системами предварительного впрыска, т.е. впрыск в них производится не доходя до камеры сгорания — во впускном коллекторе. Центральный впрыск (моновпрыск) осуществляется одной форсункой, устанавливаемой во впускном коллекторе. По сути это карбюратор с форсункой.

В настоящее время системы центрального впрыска не производятся, но все еще встречаются на легковых автомобилях. Преимуществами данной системы являются простота и надежность, а недостатками — повышенный расход топлива, низкие экологические показатели. Система распределенного впрыска (многоточечная система впрыска) предполагает подачу топлива на каждый цилиндр отдельной форсункой. Образование топливно-воздушной смеси происходит во впускном коллекторе. Является самой распространенной системой впрыска бензиновых двигателей. Ее отличает умеренное потребление топлива, низкий уровень вредных выбросов, невысокие требования к качеству топлива. Перспективной является система непосредственного впрыска. Впрыск топлива осуществляется непосредственно в камеру сгорания каждого цилиндра. Система позволяет создавать оптимальный состав топливно-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя, повысить степень сжатия, тем самым обеспечивает полное сгорание смеси, экономию топлива, повышение мощности двигателя, снижение вредных выбросов.

С другой стороны ее отличает сложность конструкции, высокие эксплуатационные требования (очень чувствительна к качеству топлива, особенно к содержанию в нем серы). Системы впрыска бензиновых двигателей могут иметь механическое или электронное управление. Наиболее совершенным является электронное управление впрыском, обеспечивающее значительную экономию топлива и сокращение вредных выбросов. Впрыск топлива в системе может осуществляться непрерывно или импульсно (дискретно). Перспективным с точки зрения экономичности является импульсный впрыск топлива, который используют все современные системы. В двигателе система впрыска обычно объединена с системой зажигания и образует объединенную систему впрыска и зажигания (например, системы Motronic, Fenix).

Согласованную работу систем обеспечивает система управления двигателем. В контактной системе зажигания управление накоплением и распределение электрической энергии по цилиндрам осуществляется механическим устройством — прерывателем-распределителем. Дальнейшим развитием контактной системы зажигания является контактная транзисторная система зажигания, в первичной цепи катушки зажигания которой применен транзисторный коммутатор. В отличие от контактной в бесконтактной системе зажигания для управления накоплением энергии используется транзисторный коммутатор, взаимодействующий с бесконтактным датчиком импульсов.

Транзисторный коммутатор в данной системе выполняет роль прерывателя. Распределение тока высокого напряжения осуществляется механическим распределителем. В микропроцессорной системе зажигания используется электронный блок управления, с помощью которого производится управление процессом накопления и распределения электрической энергии. В ранних конструкциях электронной системы зажигания электронный блок одновременно управлял системой зажигания и системой впрыска топлива (т.н. объединенная система впрыска и зажигания). В настоящее время управление зажиганием включено в систему управления двигателем.

типов топливных форсунок | | — Pro Flow

Типы топливных форсунок:

Верхняя подача — Топливо поступает сверху и выходит снизу.

Боковая подача — Топливо попадает сбоку на штуцере форсунки внутри топливной рампы.

Форсунки корпуса дроссельной заслонки — (TBI) Расположены непосредственно в корпусе дроссельной заслонки.

Типы систем впрыска топлива:

Форсунки с дроссельной заслонкой или одноточечные форсунки (TBI)
Одноточечный впрыск был первым шагом до появления более сложных многоточечных систем.Не такой точный, как современные системы, TBI дозировал топливо лучше, чем карбюратор, был дешевле и проще в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива (MPFI)
Многоточечный впрыск топлива имеет отдельную форсунку для каждого цилиндра, сразу за его впускным портом, поэтому систему иногда называют впрыском через порт. Подача паров топлива так близко к впускному отверстию гарантирует, что они будут полностью втянуты в цилиндр. Основным преимуществом является то, что MPFI измеряет топливо более точно, чем TBI, обеспечивая желаемое соотношение воздух / топливо.MPFI снижает вероятность конденсации топлива во впускном коллекторе.

Последовательный впрыск топлива (SFI)
Иногда называемый последовательным впрыском топлива (SPFI) или впрыском по времени, SFI представляет собой тип многоточечного впрыска. Хотя в базовом MPFI используется несколько форсунок, которые распыляют топливо одновременно или группами. Последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку независимо и синхронизируется по времени, как свечи зажигания. SFI распыляет топливо непосредственно перед или после открытия впускного клапана.

Прямой впрыск
Прямой впрыск подает топливо непосредственно в камеры сгорания, минуя клапаны. Прямой впрыск, более распространенный в дизельных двигателях, набирает популярность в конструкциях бензиновых двигателей и иногда называется DIG или бензин с прямым впрыском. Как и в других системах, дозирование топлива является еще более точным, а прямой впрыск дает инженерам еще одну переменную, влияющую на то, как происходит сгорание в цилиндрах.

Профессиональные услуги по проверке и очистке системы впрыска топлива для:

В списке указаны не все, мы обслуживаем топливные форсунки и для других моделей.Звоните, если есть вопросы.

Топливные форсунки Acura
Топливные форсунки Alfa Romeo
American Motors
Топливные форсунки Audi
Топливные форсунки Bentley
Топливные форсунки BMW
Топливные форсунки Buick
Топливные форсунки Cadillac
Топливные форсунки Chevrolet
Топливные форсунки Chrysler
Топливные инжекторы Daewoo
Топливные форсунки Daewoo
Топливные форсунки
Топливные форсунки Ferrari
Топливные форсунки Fiat
Топливные форсунки Ford
Топливные форсунки Geo
Топливные форсунки GMC
Топливные форсунки Holden
Топливные форсунки Honda
Топливные форсунки Hyundai
Топливные форсунки Infiniti
Топливные форсунки Isuzu
Топливные форсунки Jaguar
Jeep
Kia ​​Топливные форсунки

Топливные форсунки Lancia
Топливные форсунки Lexus
Топливные форсунки Lincoln
Топливные форсунки Mazda
Топливные форсунки Mercedes Benz
Топливные форсунки Mercury
Топливные форсунки Merkur
Топливные форсунки Mitsubishi
Топливные форсунки Nissan
Топливные форсунки Oldsmobile
Топливные форсунки Plymouth
Топливные форсунки Plymouth
Топливные форсунки Porsche
Топливные форсунки Range Rover
Топливные форсунки Renault
Топливные форсунки Rolls Royce
Топливные форсунки Rover
Топливные форсунки Saab
Топливные форсунки Saturn
Топливные форсунки сиденья
Топливные форсунки Subaru
Топливные форсунки Suzuki
Топливные форсунки Toyota
Топливные форсунки Triumph Топливные форсунки Volkswagen
Топливные форсунки Volvo

Yamaha Топливные форсунки

4 типа систем впрыска топлива для специалистов по автозапчастям

Не нужно быть профессиональным автомобилестроителем, чтобы знать, что двигатели нуждаются в топливе для работы.Однако многие не знают, как это топливо заставляет двигатель работать после того, как оно залито в бак. Двигатели сжигают смесь топлива и воздуха внутри своих камер, чтобы перемещать поршни, которые создают движение автомобиля вперед и назад. Это движение передается на колеса, что заставляет машину двигаться. Однако то, как топливо подается в цилиндры, зависит от типа системы впрыска топлива, установленной в автомобиле. Различные типы систем впрыска дают очень разные результаты.

Как начинающий специалист по автозапчастям, вы преуспеете в своей карьере, зная множество различных вариантов автомобильных запчастей.Начните обучение, прочитав о четырех различных типах систем впрыска топлива, используемых в транспортных средствах.

1. Специалисты по автозапчастям могут знать систему впрыска дроссельной заслонки

Система впрыска в корпус дроссельной заслонки (TBI) — одна из первых систем впрыска, когда-либо используемых в транспортных средствах. До TBI автомобили использовали карбюратор. Карбюратор подает топливо в двигатель, когда поступающий воздух всасывает топливо через трубку в камеры сгорания. Топливо будет смешиваться с воздухом и производить энергию, необходимую для работы двигателя.Хотя карбюраторы служили своей цели, они были очень неточными и обычно приводили к потере топлива.

TBI работают аналогично карбюратору. Топливо все еще всасывается в цилиндры из-за всасывания, создаваемой двигателем. Тем не менее, TBI контролируются электронным компьютером в транспортном средстве. Компьютер обеспечивает большую точность, определяя количество топлива, которое должно быть залито в двигатель. Такая точность сокращает расход топлива и позволяет автомобилю работать более эффективно.

2. Профессионалы в сфере автозапчастей должны знать многопортовую систему впрыска топлива

Системы многоточечного впрыска топлива (MPFI) работают так, как следует из их названия: с несколькими впускными отверстиями. Как, вероятно, знают профессионалы с карьерой автозапчастей , они являются шагом вперед по сравнению с системами впрыска корпуса дроссельной заслонки, которые имеют только один порт.

На каждое впускное отверстие установлено

MPFI. Эти впускные каналы расположены снаружи цилиндров двигателя.В MPFI на каждый цилиндр направляется собственное прямое распыление топлива. Итак, в шестицилиндровом двигателе было бы шесть отверстий для впрыска.

Все форсунки распыляют одновременно. Иногда это может привести к проблемам, когда остатки топлива остаются в ожидании следующего периода приема. Топливо может конденсироваться в жидкую форму, а затем выводиться из строя двигателем. Хотя MPFI более эффективен, чем TBI, последовательный впрыск топлива обеспечивает еще лучшую топливную экономичность.

3.Специалисты по автозапчастям могут знать о системе последовательного впрыска топлива

Системы последовательного впрыска топлива почти не отличаются от MPFI. Однако их одно важное отличие преодолевает основную проблему с системами MPFI. Последовательный, иначе известный как впрыск по времени, запускает каждую форсунку индивидуально в оптимизированное время, чтобы обеспечить попадание всего топлива во впускной клапан. Этот процесс может помочь уменьшить отходы топлива. Кроме того, он обеспечивает наиболее оптимальное соотношение топлива и воздуха в камерах сгорания.Как специалист по автозапчастям , вы можете узнать, что это помогает автомобилю работать с более высоким уровнем эффективности.

Система последовательного впрыска топлива обеспечивает более высокий уровень топливной экономичности

4. Профессионалы в сфере автозапчастей должны знать систему прямого впрыска

Системы прямого впрыска отличаются от других систем впрыска топлива, поскольку они обходят впускные клапаны и подают топливо прямо в камеру сгорания цилиндра.

На протяжении всей своей карьеры вы, скорее всего, столкнетесь с системами прямого впрыска в автомобилях с дизельным двигателем.Прямой впрыск используется в дизельных двигателях с 1920 года и используется в бензиновых самолетах со времен Второй мировой войны. Однако производители высокопроизводительных автомобилей, такие как Audi и BMW, также начинают использовать систему прямого впрыска в своих автомобилях. Поскольку топливо впрыскивается прямо в двигатель, оно обеспечивает высокий уровень мощности и эффективности, что идеально подходит для автомобилей с высокими характеристиками.

Заинтересованы ли вы в обучении автомобильным запчастям?

Свяжитесь с консультантом в автомобильных учебных центрах сегодня!

Категории: Карьера по автомобильным запчастям, Суррей
Теги: карьера по автозапчастям, специалист по автозапчастям, обучение по автомобильным запчастям

История и различные типы топливных форсунок | Автор: Мерсад Берберович

История и различные типы топливных форсунок

Если вы не живете в Нью-Йорке, Филадельфии, Чикаго или другом мегаполисе Америки, который обеспечивает общественный транспорт по всему региону, то, скорее всего, вы живите в регионе, где у вас нет выбора, кроме как передвигаться пешком или на машине.Более того, наиболее вероятно, что из двух вариантов вам нужно будет передвигаться по городу на машине.

Краткая история топливных форсунок и их интеграции в американскую промышленность

Топливные форсунки — относительно новое явление в области автомобильных технологий и изобретений, но их концепция — это древняя сказка. Системы впрыска циркулируют уже более века, а глобальное коммерческое использование в дизельных двигателях различных автомобилей — невероятно популярный шаг, сделанный в 1920-х годах различными производителями — и стал самым популярным в 1950-х годах.

Самое раннее зарегистрированное использование топливных форсунок относится к 1902 году, когда французский летчик Леон Левавассер внедрил прототипную версию системы впрыска в свой самолет Antoinette 8V, который, кстати, стал первой системой двигателя V8, установленной на любом транспортном средстве в истории.

Двадцать три года спустя, в 1925 году, шведский инженер и изобретатель Йонас Хессельман использовал бы раннюю форму прямого впрыска бензина на ранней версии двигателя Хессельмана, в которой бензин вводился в последний момент такта сжатия, который затем, в свою очередь, запускает свечу зажигания.

Топливные форсунки в современной истории Америки

Вторая мировая война сыграла важную роль в повсеместном росте впрыска топлива в западной автомобильной промышленности. 1980-е годы стали свидетелями быстрого распространения электронных топливных форсунок, которые почти повсеместно распространились в различных европейских странах и на предприятиях автомобилестроения.

В конце того же десятилетия Соединенные Штаты продали последний автомобиль со стандартным бензиновым карбюраторным двигателем — Subaru Justy 1990 года выпуска.

Subaru Justy 1991 года выпуска и продавался с новой топливной форсункой. За 25 лет, прошедших с тех пор, каждый автомобиль, собранный, произведенный и проданный в Соединенных Штатах, был или в настоящее время приводится в действие механизмом топливной форсунки.

Почему топливные форсунки?

Топливные форсунки, несомненно, являются одним из величайших технологических изобретений для автомобилей нашего времени. До их изобретения подавляющее большинство автомобилей эксплуатировалось за счет использования стандартных бензиновых двигателей, большинство из которых довольно сильно истощали кошельки людей, снижали топливную эффективность двигателей и, как следствие, их воздействие на окружающую среду.

Чтобы контролировать топливную форсунку, требуются определенные знания и исследования. Сюда входят такие основы, как работа систем топливных форсунок, способы диагностики проблем с вашей системой топливных форсунок и даже то, как восстановление топливной форсунки — самый экономичный и экологически безопасный из всех методов изготовления форсунок — может спасти вас. сотни долларов и бесчисленные часы головной боли.

Частью этого исследования является определение и знание типов топливных форсунок, а также того, какие из них лучше всего подходят для вашей конкретной марки автомобиля.

Различные типы топливных форсунок

Хотя системы впрыска топлива высочайшего качества, вообще говоря, являются лучшей системой газового питания в отрасли, не все из них подходят для вашей конкретной автомобильной системы.

Фактически существует несколько видов топливных форсунок, и каждый из них специально разработан для различных типов автомобилей. Знание, каким типом форсунки оснащен ваш автомобиль — или какой из них лучше всего подходит для вашего конкретного автомобиля — является ключом к тому, чтобы ваши поездки были максимально экономичными и экологически безопасными.

• Топливные форсунки корпуса дроссельной заслонки. Метод впрыска топлива в корпус дроссельной заслонки (TBI) — один из самых распространенных и наиболее известных типов топливных форсунок. Фактически, это первый тип, который начал коммерческую замену карбюратора. Эти конкретные форсунки сохраняют только две основные версии: корпус дроссельной заслонки и корпус топлива.

Корпус дроссельной заслонки содержит различные порты, которые собирают сигналы для передачи на датчик давления в системе, а затем в часть системы, которая контролирует выбросы углерода.Топливный корпус TBI просто обеспечивает постоянный поток бензина в корпус дроссельной заслонки через специальный клапан, который контролирует и поддерживает воздушный поток в системе.

Корпус дроссельной заслонки с автоматическим управлением подает бензин в те же цилиндры, что и традиционный карбюратор, но управлять им намного проще, в отличие от старых ручных систем, которые было так же трудно удерживать на месте и регулировать в соответствии с сиюминутными потребностями.

Старые карбюраторы выделяли большое количество избыточного топлива, что приводило к заиканию двигателя во время ускорения автомобиля, в результате чего образовывались большие количества отработанного топлива, загрязнения и выбросы углерода, которые в течение длительного времени оставляли огромный отпечаток в окружающей среде. времени.

• Многоточечная топливная форсунка. Этот конкретный тип инжектора — это то, что многие эксперты называют «следующим логическим развитием» на этапах впрыска топлива. В этой системе инжектор размещается точно там, где впускной клапан встречается с камерой сгорания.

Это позволяет форсунке равномерно распределять топливо между шестью цилиндрами в системе двигателя автомобиля. Многоканальный тип топливной форсунки обеспечивает одновременную работу всех форсунок, в то время как сам бензин остается в режиме ожидания за пределами впуска до тех пор, пока он не понадобится.

Этот экономичный метод отказа от бензина значительно увеличивает эффективность двигателя, даже когда двигатель работает на холостом ходу. Многопортовый инжектор — это еще один вид инжектора, который значительно улучшает экологическую эффективность.

• Форсунка последовательного действия. Топливная форсунка с последовательным включением расположена так же, как и вышеупомянутая многоточечная топливная форсунка, но с еще более совершенными электронными элементами управления двигателем.

Ключевое различие между последовательным инжектором и многопортовой системой заключается в том, что, в то время как многопортовый механизм заливает бензин сразу во все доступные форсунки, последовательная система ритмично распыляет топливо прямо перед открытием впускного клапана для каждый отдельный цилиндр в системе.

Это определенно незначительное обновление по сравнению с многопортовой системой, но тем не менее обеспечивает значительное повышение эффективности по сравнению с предшественниками.

Заключительные мысли

Независимо от того, являетесь ли вы новичком, только начинающим исследовать различные типы топливных форсунок, или профессиональным экспертом, для надлежащего обслуживания и ухода за ними необходим базовый уровень знаний о различных типах топливных форсунок. автомобиль. Вооружившись историей и знанием типов топливных форсунок, вы в кратчайшие сроки станете экологически чистым и экономичным водителем!

Прямой впрыск по сравнению с впрыском топлива в порт

В то время как старые технологии улучшаются, некоторые из них остаются на некоторое время по той или иной причине.Это справедливо в отношении аргумента прямого впрыска по сравнению с портом топливного впрыска. Последний является более новой технологией, в то время как PFI все еще используется в некоторых из самых популярных автомобилей автомобильной промышленности для продажи. С середины 1920-х годов дизельные двигатели имели своего рода впрыск топлива, в то время как любая система впрыска топлива на бензиновом двигателе — это повышение производительности, начиная примерно с 1980-х годов и заканчивая современными автомобилями.
Портовый впрыск топлива
Портовый впрыск топлива — это когда топливо (бензин или дизельное топливо) впрыскивается до клапана и цилиндра, где происходит сгорание.Еще в начале 1900-х годов Bosch и Clessie Cummins (да, запчасти Bosch и дизельное топливо Cummins) решили улучшить оригинальную воздушно-струйную систему Рудольфа Дизеля, впрыскивая топливо прямо во впускной клапан. распыляет топливо в воздух, попадающий в двигатель. Оттуда свечи зажигания воспламеняют взвесь воздуха и топлива под давлением, толкая головку блока цилиндров вниз и вращая коленчатый вал. Теперь это происходит в каждом из цилиндров, поэтому, если у вас двигатель V6 с впрыском в порт, это происходит так быстро, что вы даже не заметите цикл, кроме шума.
Прямой впрыск
Вместо того, чтобы смешивать топливо с воздухом перед клапаном, при прямом впрыске топливная суспензия поступает непосредственно в камеру сгорания. Это было значительным усовершенствованием карбюраторной системы и обеспечивает большую мощность системы без использования слишком большого количества топлива. В то время как старые системы впрыска топлива могут запускаться механически в автомобилях, произведенных в 1900-х годах, большинство систем впрыска теперь управляются электронным способом через двигатель. ECU (электронный блок управления) и имеют более экологичные возможности.Большинство систем теперь представляют собой системы с замкнутым контуром (улучшенные топливно-воздушные смеси) с кислородным датчиком, передающим информацию в ЭБУ, который контролирует фактическое смешивание воздуха с топливом. Большинство автомобилей, построенных с 1990-х годов, имеют двигатели с прямым впрыском.
Плюсы и минусы обоих
Поскольку дизельные двигатели не имеют свечей зажигания или крышек распределителя, требуется меньше усилий для настройки. Тем не менее, они не будут так полезны для окружающей среды, как прямой впрыск бензина. Хотя непосредственный впрыск бензина становится дешевле в разработке, он по-прежнему немного дороже, поэтому вы найдете его только на некоторых моделях, а не на всех транспортных средствах. .Однако прямой впрыск можно использовать вместе с другими технологиями, такими как турбокомпрессоры или нагнетатели, что позволяет максимально эффективно использовать двигатель.

* * * * *

Чтобы проверить автомобиль с непосредственным впрыском, позвоните или посетите вашего местного розничного продавца AutoNation уже сегодня!

Впрыск дизельного топлива

Впрыск дизельного топлива

Magdi K. Khair, 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.

Abstract : Целью системы впрыска топлива является подача топлива в цилиндры двигателя с точным контролем момента впрыска, распыления топлива и других параметров. К основным типам систем впрыска относятся насос-форсунка, насос-форсунка и common rail. Современные системы впрыска достигают очень высокого давления впрыска и используют сложные электронные методы управления.

Основные принципы

Назначение системы впрыска топлива

На характеристики дизельных двигателей сильно влияет конструкция их системы впрыска. Фактически, наиболее заметные успехи, достигнутые в дизельных двигателях, явились прямым следствием превосходной конструкции системы впрыска топлива. Хотя основная цель системы — подавать топливо в цилиндры дизельного двигателя, именно то, как это топливо подается, определяет разницу в характеристиках двигателя, выбросах и шумовых характеристиках.

В отличие от своего аналога двигателя с искровым зажиганием, система впрыска дизельного топлива подает топливо под чрезвычайно высоким давлением впрыска. Это означает, что конструкции компонентов системы и материалы должны быть выбраны таким образом, чтобы выдерживать более высокие нагрузки, чтобы работать в течение продолжительного времени, что соответствует целевым показателям долговечности двигателя. Для эффективной работы системы также необходимы более высокая точность производства и жесткие допуски. Помимо дорогих материалов и производственных затрат, дизельные системы впрыска характеризуются более сложными требованиями к управлению.Все эти функции составляют систему, стоимость которой может составлять до 30% от общей стоимости двигателя.

Основное назначение системы впрыска топлива — подавать топливо в цилиндры двигателя. Чтобы двигатель мог эффективно использовать это топливо:

1. Топливо должно впрыскиваться в надлежащее время, то есть необходимо контролировать время впрыска и
2. Необходимо подать правильное количество топлива для удовлетворения требований к мощности, то есть необходимо контролировать дозирование впрыска.

Однако для достижения хорошего сгорания по-прежнему недостаточно подавать точно отмеренное количество топлива в нужное время. Дополнительные аспекты имеют решающее значение для обеспечения надлежащей работы системы впрыска топлива, в том числе:

• Распыление топлива — обеспечение распыления топлива на очень мелкие частицы топлива является основной задачей при проектировании систем впрыска дизельного топлива. Маленькие капли гарантируют, что все топливо испарится и участвует в процессе сгорания.Любые оставшиеся капли жидкости плохо горят или выходят из двигателя. Хотя современные системы впрыска топлива способны обеспечивать характеристики распыления топлива, намного превосходящие то, что необходимо для обеспечения полного испарения топлива в течение большей части процесса впрыска, некоторые конструкции систем впрыска могут иметь плохое распыление в течение некоторых коротких, но критических периодов фазы впрыска. Конец процесса закачки — один из таких критических периодов.
• Массовое смешивание —Хотя распыление топлива и полное испарение топлива имеют решающее значение, обеспечение того, чтобы испарившееся топливо содержало достаточное количество кислорода во время процесса сгорания, не менее важно для обеспечения высокой эффективности сгорания и оптимальной производительности двигателя.Кислород поступает из всасываемого воздуха, захваченного в цилиндр, и достаточное количество должно быть увлечено топливным жиклером, чтобы полностью смешаться с имеющимся топливом во время процесса впрыска и обеспечить полное сгорание.
• Использование воздуха — Эффективное использование воздуха в камере сгорания тесно связано с объемным смешиванием и может быть достигнуто путем сочетания проникновения топлива в плотный воздух, который сжимается в цилиндре, и деления общего количества впрыскиваемого топлива на число струй.Должно быть предусмотрено достаточное количество форсунок, чтобы уносить как можно больше доступного воздуха, избегая при этом перекрытия форсунок и образования зон, богатых топливом, с дефицитом кислорода.

Основное назначение системы впрыска дизельного топлива графически представлено на Рисунке 1.

Рисунок 1 . Основные функции системы впрыска дизельного топлива

Определение терминов

Для описания компонентов и работы систем впрыска дизельного топлива используется множество специализированных понятий и терминов.Некоторые из наиболее распространенных из них включают [922] [2075] :

Сопло относится к части узла сопла / иглы, которая взаимодействует с камерой сгорания двигателя. Такие термины, как P-тип, M-тип или S-тип сопла, относятся к стандартным размерам параметров сопла в соответствии со спецификациями ISO.

Держатель форсунки или Корпус форсунки относится к части, на которой устанавливается форсунка. В обычных системах впрыска эта часть в основном выполняла функцию крепления форсунки и предварительного натяга игольной пружины форсунки.В системах Common Rail он содержит основные функциональные части: сервогидравлический контур и гидравлический привод (электромагнитный или пьезоэлектрический).

Инжектор обычно относится к держателю сопла и соплу в сборе.

Начало впрыска (SOI) или Время впрыска — это время, когда начинается впрыск топлива в камеру сгорания. Обычно он выражается в градусах угла поворота коленчатого вала (CAD) относительно ВМТ хода сжатия.В некоторых случаях важно различать , указанный SOI, и фактический SOI. SOI часто указывается легко измеряемым параметром, таким как время, в течение которого электронный триггер отправляется на инжектор, или сигнал от датчика подъема иглы, который указывает, когда игольчатый клапан инжектора начинает открываться. Точка в цикле, где это происходит, — это обозначенная SOI. Из-за механического отклика форсунки может быть задержка между указанным КНИ и фактическим КНИ, когда топливо выходит из сопла форсунки в камеру сгорания.Разница между фактическим SOI и указанным SOI заключается в запаздывании форсунки .

Начало поставки. В некоторых топливных системах впрыск топлива согласован с созданием высокого давления. В таких системах начало подачи — это время, когда насос высокого давления начинает подавать топливо в форсунку. Разница между началом подачи и SOI зависит от продолжительности времени, необходимого для распространения волны давления между насосом и инжектором, и зависит от длины линии между насосом высокого давления и инжектора, а также от скорости звука. в топливе.Разница между началом подачи и SOI может быть обозначена как задержка впрыска .

Конец впрыска (EOI) — это время в цикле, когда впрыск топлива прекращается.

Количество впрыскиваемого топлива — это количество топлива, подаваемое в цилиндр двигателя за рабочий такт. Часто выражается в мм ³ / ход или мг / ход.

Продолжительность впрыска — это период времени, в течение которого топливо поступает в камеру сгорания из инжектора.Это разница между EOI и SOI, связанная с количеством впрыска.

Схема впрыска. Скорость впрыска топлива часто меняется в течение периода впрыска. На рисунке 2 показаны три распространенные формы нормы: пыльник, пандус и квадрат. Скорость открытия и скорость закрытия относится к градиентам скорости впрыска во время открывания и закрывания игольчатого сопла, соответственно.

Рисунок 2 . Общие формы скорости закачки

События множественного впрыска. В то время как обычные системы впрыска топлива используют одно событие впрыска для каждого цикла двигателя, более новые системы могут использовать несколько событий впрыска. На рисунке 3 определены некоторые общие термины, используемые для описания событий множественной инъекции. Следует отметить, что терминология не всегда последовательна. Основной впрыск Событие обеспечивает основную часть топлива для цикла двигателя. Один или несколько впрысков перед основным впрыском, предварительный впрыск , обеспечивают небольшое количество топлива перед основным впрыском.Предварительный впрыск может также обозначаться как пилотный впрыск . Некоторые называют предварительный впрыск, который происходит относительно долго перед основным впрыском, как пилотный, а тот, который происходит за относительно короткое время перед основным впрыском, как предварительный впрыск. Инъекции после основных инъекций, после инъекций, , могут происходить сразу после основной инъекции (, закрытие после инъекции, ) или относительно долгое время после основной инъекции (, поздняя дополнительная инъекция, ).Постинъекции иногда называют после инъекций . Хотя терминология значительно различается, близкая повторная инъекция будет называться повторной инъекцией, а поздняя повторная инъекция — повторной инъекцией.

Рисунок 3 . Множественные события инъекции

Термин разделенный впрыск иногда используется для обозначения стратегий множественного впрыска, когда основной впрыск делится на два меньших впрыска приблизительно равного размера или на меньший предварительный впрыск, за которым следует основной впрыск.

В некоторых системах впрыска топлива могут возникать непреднамеренные последующие впрыски, когда форсунка на мгновение повторно открывается после закрытия. Иногда их называют вторичными впрысками .

Давление впрыска не используется постоянно в литературе. Это может относиться к среднему давлению в гидравлической системе для систем Common Rail или к максимальному давлению во время впрыска (пиковое давление впрыска) в обычных системах.

Основные компоненты топливной системы

Компоненты системы впрыска топлива

За некоторыми исключениями, топливные системы можно разделить на две основные группы компонентов:

• Компоненты стороны низкого давления — Эти компоненты служат для безопасной и надежной подачи топлива из бака в систему впрыска топлива.Компоненты стороны низкого давления включают топливный бак, топливный насос и топливный фильтр.
• Компоненты стороны высокого давления —Компоненты, которые создают высокое давление, измеряют и подают топливо в камеру сгорания. К ним относятся насос высокого давления, топливная форсунка и форсунка для впрыска топлива. Некоторые системы могут также включать аккумулятор.

Форсунки для впрыска топлива можно разделить на тип отверстий или дроссельных игл, а также на закрытые или открытые.Закрытые форсунки могут приводиться в действие гидравлически с помощью простого подпружиненного механизма или с помощью сервоуправления. Открытые форсунки, а также некоторые новые конструкции форсунок с закрытыми форсунками могут приводиться в действие напрямую.

Дозирование количества впрыскиваемого топлива обычно осуществляется либо в насосе высокого давления, либо в топливной форсунке. Существует ряд различных подходов к измерению топлива, включая: измерение давления с постоянным интервалом времени (PT), измерение времени при постоянном давлении (TP) и измерение времени / хода (TS).

Большинство систем впрыска топлива используют электронику для управления открытием и закрытием форсунки. Электрические сигналы преобразуются в механические силы с помощью привода определенного типа. Обычно эти исполнительные механизмы могут быть либо электромагнитными соленоидами, либо активными материалами, такими как пьезокерамика.

Основные компоненты системы впрыска топлива рассмотрены в отдельной статье.

###

Портовый впрыск топлива — обзор

1 ВВЕДЕНИЕ

Поскольку стандарты экономии топлива и выбросов становятся более строгими, производители двигателей и транспортных средств должны постоянно совершенствовать доминирующую конструкцию бензинового двигателя с впрыском топлива (PFI), чтобы соответствовать этим правилам .К сожалению, впрыск топлива через порт ограничивает работу бензинового двигателя со стехиометрическим искровым зажиганием (SI). Это приводит к значительному снижению расхода топлива при работе с частичной нагрузкой из-за насосных потерь из-за дросселирования потока всасываемого воздуха. Это побудило производителей двигателей разрабатывать и внедрять двигатели GDI из-за его потенциала для повышения экономии топлива, главным образом за счет уменьшения размера двигателя и, возможно, послойного сжигания заряда или управляемого самовоспламенения (CAI) при работе с частичной нагрузкой.

Контролируемое самовоспламенение (CAI), также известное как воспламенение от сжатия однородного заряда (HCCI), может быть достигнуто с помощью гомогенной смеси в цилиндре, а самовоспламенение происходит в нескольких точках около ВМТ. Способность горения CAI заключается в сжигании сильно разбавленной или бедной смеси воздуха и топлива, потери при перекачке сводятся к минимуму, а выбросы NO _x поддерживаются на сверхнизком уровне [1]. Хотя сгорание CAI / HCCI может быть достигнуто в бензиновых двигателях PFI, GDI предлагает дополнительные средства контроля образования смеси и процесса сгорания CAI за счет гибкой синхронизации впрыска в цилиндр [2].

Уменьшение размеров двигателя снижает расход топлива транспортного средства за счет смещения рабочих точек двигателя внутреннего сгорания в наиболее эффективную область при высокой нагрузке за счет использования двигателя меньшего размера. Чтобы поддерживать рабочие характеристики автомобиля, уменьшенный двигатель обычно приводится в действие турбонаддувом и / или суперзарядным устройством, и двигатель продолжает работать в 4-тактном цикле. Прямой впрыск часто используется, чтобы воспользоваться его эффектом охлаждения заряда для операций с высокой степенью сжатия без детонационного сгорания.Кроме того, в целях достижения значительно уменьшенных размеров двигателя с превосходными характеристиками, как член консорциума, Университет Брунеля работал с Ricardo UK над разработкой технологий двигателей с переключением 2/4 такта в течение последних нескольких лет [3].

Между тем, истощение запасов ископаемого топлива и растущее загрязнение окружающей среды, вызванное сжиганием ископаемого топлива, открыли путь для диверсификации топлива. Более чистое и возобновляемое топливо внедряется во всем мире.Использование этанола в качестве альтернативного транспортного топлива перспективно по нескольким причинам. Хотя этанол можно производить из нескольких типов биомассы, он обладает такими свойствами, как высокое октановое число, более высокое содержание кислорода и высокая теплота испарения, что делает его наиболее привлекательным альтернативным топливом, в частности, для бензиновых двигателей с прямым впрыском [3, 4].

Однако из-за ограниченного времени, доступного для полного испарения топлива и смешивания топливно-воздушной смеси в бензиновом двигателе с прямым впрыском, в процессе сгорания может присутствовать локально богатая топливом смесь или даже жидкое топливо.Это вызывает значительное увеличение выбросов твердых частиц (ТЧ) из бензиновых двигателей с прямым впрыском по сравнению с обычными бензиновыми двигателями с впрыском топлива. С расширением внедрения двигателей GDI выбросы ТЧ стали источником беспокойства для производителей двигателей и бензиновой промышленности [5]. Было проведено несколько исследований для понимания механизма, с помощью которого системы GDI приводят к увеличению выбросов ТЧ [6-8].

В этой статье выбросы твердых частиц в различных режимах сгорания были измерены от уникального бензинового двигателя с прямым впрыском, который мог работать как в режимах искрового зажигания, так и в режимах сгорания CAI в четырехтактном и двухтактном цикле.Кроме того, использовались смеси этанола и бензина, Е15 и Е85, а также бензин. Выбросы ТЧ были взяты непосредственно из выхлопной трубы и прямого доступа к памяти. Представлено и проанализировано влияние работы двигателя с 2- и 4-тактными двигателями SI, CAI, E15 и E85 на выбросы твердых частиц.

Основы впрыска топлива — Помощь по ремонту автомобилей

ОСНОВЫ ВПРЫСКА ТОПЛИВА
Лэнс Райт

За последние двадцать пять лет автомобильные топливные и выхлопные системы подвергались постоянным преобразованиям в соответствии с федеральными выбросами стандарты и корпоративные требования к средней экономии топлива.Большинство существенным изменением стало использование каталитических нейтрализаторов и топлива инъекция. Во многом это было вызвано требованиями Калифорнии в области чистоты. воздух. Представьте, что Калифорния — самый густонаселенный штат и, следовательно, крупнейший рынок автомобилей в США, наборы Калифорния повестка дня Детройта и зарубежных автопроизводителей.

Каталитический преобразователи — фантастические устройства контроля выбросов, потому что они имеют возможность превратить вредные выбросы автомобиля в углерод диоксид и водяной пар.Для эффективной работы каталитические нейтрализаторы требуется точная воздушно-топливная смесь. Соотношение четырнадцати частей воздуха на одну часть топлива, было установлено, что обеспечивает наиболее эффективный каталитический работа конвертера. Любые изменения в топливно-воздушной смеси, слишком сильные или слишком мало топлива, повлияет на работу каталитического нейтрализатора, в результате дорогостоящий ремонт авто. Из-за этого инженерам пришлось спроектировать топливную систему, которая способна поддерживать постоянный воздух / топливо соотношение во всем диапазоне работы двигателей и условиях.Компьютер впервые были использованы регулируемые карбюраторы, но их способность обеспечивать был ограничен контроль топлива для соответствия всем условиям эксплуатации автомобиля. Электронный Было установлено, что системы впрыска топлива обеспечивают более широкий диапазон регулирования подачи топлива. и дополнительное преимущество в виде лучшей экономии топлива и повышенной производительности над карбюраторными системами.

Есть два основных типа систем впрыска топлива, используемых на легковых автомобилях и легкие грузовики, распределенный впрыск топлива и впрыск топлива через корпус дроссельной заслонки.Поскольку они обеспечивают более низкий уровень выбросов и более эффективную работу, большинство автомобили сегодня оснащены системой распределенного впрыска топлива.

В системах многоточечного впрыска топлива используется одна форсунка на цилиндр. В форсунки установлены во впускном коллекторе и расположены так, чтобы направлять мелкая струя топлива прямо на впускной клапан. Напряжение зажигания подается на каждую форсунку, а цепь заземления подключается к модуль управления двигателем.Требования к подаче топлива для двигателя удовлетворяются путем контроля количества времени, в течение которого инжектор включен. Управление топливными форсунками является функцией модуля управления и осуществляется водителями топливных форсунок. Драйверы топливных форсунок расположены внутри модуль управления двигателем и используются как крошечные переключатели для завершения цепь массы к форсункам. Количество доставленного топлива к двигателю определяется количеством времени, в течение которого топливная форсунка приказано.Этот период времени называется шириной импульса форсунки. и измеряется в миллисекундах. Некоторые конструкции впрыска топлива в порт будут изменяйте давление топлива вместо ширины импульса для управления подачей топлива.

Дроссельная заслонка системы впрыска тела используют инжектор или пару инжекторов, размещенных в корпусе дроссельной заслонки для подачи топлива в двигатель.