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 топлива бензиновых двигателей

 

Системы впрыска топлива, стали массово устанавливаться на бензиновых двигателях, начиная с 80-х годов прошлого столетия. Здесь, в отличии карбюраторной системы, подача топлива осуществлялась посредством принудительного впрыска топлива с помощью форсунок во впускной коллектор или в цилиндр. Двигатели с такими системами подачи топлива еще называют инжекторными. Вот о том, какими бывают системы впрыска топлива на бензиновых двигателях, мы и поговорим в этой статье.

 

 

 

Система с впрыском топлива во впускной трубопровод

 

В системах впрыска топлива с внешним сме­сеобразованием приготовление топливно-воздушной смеси происходит вне камеры сго­рания двигателя (во впускном трубопроводе). Несмотря на то, что в карбюраторных системах также имеет место внешнее смесеобразование, они были практически полностью вытеснены топливными системами с впрыском топлива во впускной трубопровод, которые обеспечивают более точное дозирование и управление подачей топлива. Последние достижения представлены электронными системами с впрыском топлива во впускной трубопровод, в которых топливо впры­скивается прерывисто для каждого отдельного цилиндра, т.е. с впрыском топлива непосред­ственно перед впускными клапанами (см. рис. «Принцип действия системы с впрыском топлива во впускной трубопровод» ).

 

 

Системы, основанные на непрерывном впрыске топлива (K-Jetronic) или системы с центральным впрыском топлива перед дрос­сельной заслонкой (Mono-Jetronic) практически не находят применения в новых разработках.

В связи с высокими требованиями к плав­ности работы двигателя и снижению токсично­сти отработавших газов чрезвычайно большое значение имеет точное смесеобразование. При этом также крайне важно обеспечить точную синхронизацию впрыска топлива и точное дози­рование топлива. Для выполнения этих требо­ваний в электронных системах многоточечного (распределенного) впрыска топлива на каждый цилиндр двигателя приходится по электромаг­нитной форсунке, причем управление каждой форсункой осуществляется индивидуально. При этом перед блоком управления двигателем стоит задача вычисления как требуемой для каждого цилиндра массы топлива, так и мо­мента начала впрыска топлива в зависимости от текущих условий работы двигателя. Время, требующееся для впрыска вычисленной массы топлива, зависит от сечения канала форсунки и перепада давления между впускным трубопро­водом и системой подачи топлива.

В системах с впрыском топлива во впускной трубопровод топливо, подаваемое электроприводным топливным насосом, проходит через топливный фильтр и по топливопроводу по­ступает в топливную рампу, обеспечивающую его равномерное распределение по топливным форсункам. Для обеспечения надлежащего качества топливно-воздушной смеси чрезвы­чайно важным является то, каким образом про­исходит приготовление топлива форсунками. При этом важно обеспечить очень тонкое рас­пыление топлива. Форма и угол рассеивания струи топлива адаптированы к геометрической форме впускного трубопровода и головки ци­линдра (см. «Топливная форсунка»).

Если точно дозированную массу топлива впрыскивать непосредственно перед впуск­ным клапаном (клапанами) цилиндра, значи­тельная часть тонко распыленного топлива может испариться. Поэтому топливно-воздушная смесь может образовываться в нужный момент времени с использованием воздуха, проходящего через дроссельную заслонку (см. рис. «Механизмы и факторы, влияющие на смесеобразование при впрыске топлива во впускной трубопровод» ). Время, имеющееся в наличии для смесеобразования, может быть увеличено за счет впрыска топлива через пока что закрытые впускные клапаны.

 

 

Часть топлива осаждается на стенках ци­линдра вблизи впускных клапанов и образует пленку. Толщина этой пленки в основном за­висит от давления во впускном трубопроводе и, соответственно, от условий нагрузки двига­теля. В случае нестационарного(переходного) режима работы двигателя это осаждение топлива может привести к временному от­клонению коэффициента избытка воздуха от желаемого значения (λ = 1). Отсюда следует, что осаждение топлива на стенках цилиндра необходимо свести к минимуму. Также не следует пренебрегать эффектом осаждения топлива во впускном канале, особенно при пуске холодного двигателя. Поскольку в этих условиях топливо испаряется плохо, для соз­дания воспламеняемой топливно-воздушной смеси первоначально требуется большее количество топлива. Когда в дальнейшем давление топлива во впускном трубопро­воде снижается, часть ранее образовавшейся пленки топлива испаряется. Если каталити­ческий нейтрализатор не достиг нормальной рабочей температуры, это может вызывать увеличение выбросов углеводородов. К об­разованию пленки топлива на стенках камеры сгорания также могут привести нарушения впрыска топлива, что в свою очередь, может вызвать увеличение количества токсичных веществ в отработавших газах. Определение геометрического совмещения струи топлива («нацеливания струи») позволит выбрать со­ответствующие форсунки, при использова­нии которых конденсация топлива в областях впускного канала и впускных клапанов будет сведена к минимуму.

По сравнению с карбюраторными систе­мами и одноточечными системами впрыска топлива в многоточечных системах впрыска топлива конденсация топлива на стенках впускного трубопровода значительно сни­жена. В то же время впускные трубопроводы могут быть оптимально адаптированы, в со­ответствии с потоком воздуха, горению то­плива и получению необходимой динамики двигателя.

 

Системы прямого впрыска топлива для бензиновых двигателей

 

В системах прямого впрыска топлива, в отли­чие от систем с впрыском топлива во впуск­ной трубопровод, в камеру сгорания через впускные клапаны поступает чистый воздух. Только после этого топливо впрыскивается в камеру сгорания форсункой (топливная фор­сунка высокого давления), расположенной непосредственно в головке блока цилиндров (внутреннее смесеобразование, см. рис. «Принцип действия системы прямого впрыска топлива» ). При этом существуют два основных режима работы системы. В случае впрыска топлива во время такта впуска имеет место режим работы с однородной смесью, а при впрыске топлива во время такта сжатия — режим послойного распределения смеси. Существуют также раз­личные специальные режимы, представляю­щие собой комбинацию двух основных режи­мов или их небольшие вариации.

 

 

При работе в режиме послойного распреде­ления заряда количество воздуха не ограничи­вается; топливно-воздушная смесь — бедная. Избыточное количество воздуха в отработавших газах мешает преобразованию оксидов азота в трехкомпонентном каталитическом нейтрализа­торе. Поэтому для этих систем прямого впрыска топлива требуется очистка отработавших газов при помощи дополнительного каталитического нейтрализатора NO_x аккумуляторного типа. По этой причине большинство систем прямого впрыска топлива, представленных в настоящее время на рынке, работают исключительно в ре­жиме образования однородной смеси.

 

Работа двигателя при наличии однородной смеси

 

При работе в режиме образования однородной смеси, процесс смесеобразования подобен про­цессу в системе с впрыском топлива во впускной трубопровод. Смесь имеет стехиометрический состав (λ = 1). Однако, в отношении смесеобра­зования имеются некоторые различия. В частно­сти, отсутствует поток в области расположения впускного клапана, способствующий смесео­бразованию, и для самого смесеобразования имеется значительно меньше времени. В то время как в случае системы с впрыском топлива во впускной трубопровод впрыск может произ­водиться в течение поворота коленчатого вала на 720° (синхронно с тактами впуска), в случае систем с прямым впрыском топлива имеется окно для впрыска, соответствующее углу пово­рота коленчатого вала всего лишь 180°. Впрыск топлива разрешен только во время такта впуска. Это обусловлено тем, что перед этим выпускные клапаны открыты, и в противном случае несго­ревшее топливо будет выходить в систему выпу­ска отработавших газов. Это вызвало бы высо­кое содержание углеводородов в отработавших газах и проблемы в работе каталитического нейтрализатора. Для обеспечения подачи до­статочного количества топлива в течение этого ограниченного периода времени необходимо увеличить поток топлива через форсунку. Это достигается в основном за счет увеличения дав­ления топлива. Увеличение давления дает до­полнительное преимущество, заключающееся в повышении уровня турбулентности в камере сгорания, что в свою очередь способствует процессу смесеобразования. Поэтому топливо и воздух могут быть полностью перемешаны, несмотря на короткий отпущенный для этого период времени.

 

Работа двигателя при послойном распределении смеси

 

Что касается работы с послойным распре­делением смеси, следует провести различия между разными способами сжигания топлива. Эти способы имеют одну общую черту, заклю­чающуюся в том, что все они направлены на создание послойного распределения смеси. Это означает, что вместо поддержания стехиомерического состава смеси за счет из­менения положения дроссельной заслонки в камеру сгорания поступает полный поток воздуха, но только часть его смешивается с топливом перед подачей смеси к свече зажи­гания. Остальная часть свежего воздуха окру­жает послойный заряд топлива. В дополнение к охлаждающему эффекту, снижающему склонность к детонации, отсутствие дроссе­лирования также предлагает значительный потенциал снижения расхода топлива.

 

Система с направлением струи топлива на днище поршня

 

В системе с направлением струи топлива на днище поршня топливо впрыскивается в ка­меру сгорания сбоку (см. рис. а, «Смесеобразование для систем прямого впрыска топлива» ). Выемка в днище поршня отклоняет струю топлива в на­правлении свечи зажигания. Смесеобразова­ние происходит на пути от форсунки к свече за­жигания поскольку время смесеобразования в этом случае еще меньше, давление топлива для этой системы должно быть еще выше, чем для работы с однородной смесью Повышение давления топлива сокращает время впрыска и улучшает условия смесеобразования за счет усиления отражения импульсов давления.

К недостаткам этой системы можно отнести конденсацию топлива на днище поршня, вызы­вающую увеличение содержания НС в отработавших газах. Поскольку время смесеобразова­ния невелико, при высоких нагрузках двигателя облако заряда смеси обычно содержит зоны богатой смеси, что увеличивает вероятность от­ложения нагара. При низких нагрузках импульс потока топлива, служащий в качестве средства транспортировки послойного заряда топлива к свече зажигания, имеет низкую энергию. Поэ­тому обычно поток в этом случае должен быть ограничен, чтобы количество топлива соответ­ствовало более низкой плотности воздуха.

 

Система с направлением струи топлива в поток завихрения воздуха

 

В основном, система с направлением струи топлива в поток завихрения воздуха анало­гична системе с направлением струи топлива на днище поршня. Основное различие состоит в том, что облако топлива не взаимодействует непосредственно с выемкой в днище поршня. Вместо этого оно перемещается в поток за­вихрения воздуха (см. рис. Ь, «Смесеобразование для систем прямого впрыска топлива» ). Это решает проблему конденсации топлива на выемке поршня. Однако система с направлением струи топлива в поток завихрения воздуха ме­нее стабильна по сравнению с системой с на­правлением струи на днище, в связи с тем, что обеспечить точную повторяемость распреде­ления потока воздуха весьма затруднительно.

Зачастую фактический процесс сгорания топлива, в зависимости от рабочей точки Двигателя, представляет собой некоторую комбинацию двух вышеописанных режимов.

 

Система с прямым направлением струи топлива

 

Система с прямым направлением струи топлива отличается от двух вышеописанных систем ме­стом установки форсунки. Форсунка установ­лена по центру вверху и впрыскивает топливо в камеру сгорания в вертикальном направлении (СМ. рис. с, «Смесеобразование для систем прямого впрыска топлива» ). Свеча зажигания находится ря­дом с форсункой. Струя топлива не отклоняется ^и поджигается сразу же после впрыска. В ре­зультате время смесеобразования очень непро­должительное. Это требует еще более высокого Давления топлива. Такой процесс сгорания то- слива позволяет устранить проблемы конденса­ции топлива на стенках впускного трубопровода, зависимости от потока воздуха и ограничения истока при низких нагрузках. Поэтому он несет в себе самый высокий потенциал снижения расхода топлива. В то же время большую проблему для систем впрыска топлива и зажигания пред­ставляет очень короткое время, доступное для смесеобразования.

 

Другие режимы работы

 

В дополнение к режимам работы с однородной смесью и с послойным распределением смеси могут иметь место определенные специальные режимы. К ним относятся «переключение режи­мов» (однородная смесь — послойное распреде­ление заряда), «прогрев каталитического ней­трализатора», «режим защиты от детонации» (режим разделения однородной смеси) и «ре­жим работы на обедненной однородной смеси.

 

РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:

Системы впрыска топлива

Одноточечный впрыск топлива. Одноточечный или центральный впрыск топлива – это электроуправляемая система впрыска топлива, принцип действия которой основан на периодическом впрыскивании топлива форсункой во впускной трубопровод (Mono-Jetronic).

Многоточечный или распределенный впрыск топлива. Этот впрыск обеспечивает более оптимальную работу системы в сравнении с одноточечным.  Для каждого цилиндра предусмотрена топливная форсунка, которая впрыскивает топливо непосредственно перед впускным клапаном (KE-Jetronic).

Механическая система. В такой системе количество топлива регулируется специальным устройством «дозатором», через которое топливо подается дальше к форсунке. Форсунка же открывается автоматически при определенном давлении (K-Jetronic).

 

Комбинированная электронно-механическая система —   базируется на механике, но оснащена электронным блоком управляющим режимами работы насоса и форсунок (KE-Jetronic).

 

Электронные системы впрыска – работа такой системы заключается в прерывистом впрыске топлива форсунками с электро-магнитным управлением.  Количество поступившего топлива определяется временем открытия форсунки (L-Jetronic).

 

Чтобы обеспечить современные требования по выбросу отработавших газов в окружающую среду в современных системах многоточечного впрыска на каждый цилиндр двигателя приходится по электромагнитной форсунке, и управления каждой форсунки осуществляется индивидуально.  Количество и момент впрыска топлива рассчитывается блоком управления (ECU).

Системы впрыска с непосредственным впрыском. В таких системах форсунки имеют электромагнитный привод и размещаются в каждом цилиндре. Впрыск топлива производится в камеру сгорания. Смесеобразование происходит внутри цилиндра. Чтобы топлива качественно сгорало особое внимание уделяется процессу распыления топлива из форсунки. В впускной трубопровод подается воздух и исключается попадание топлива на стенки впускного трубопровода. Двигатель имеет возможность работать как с однородной так и с неоднородной смесью.

{jcomments on}

Система впрыска топлива бензиновых двигателей

Рад вновь приветствовать вас, дорогие друзья! Проясним в сознании что такое комбинированная система впрыска топлива бензиновых двигателей.

Считается, что наиболее прогрессивным типом впрыска у бензиновых двигателей на сегодняшний день является непосредственный.

В целом, конечно же, так и есть – моторы, оборудованные подобной системой, отличаются хорошей экономией и завидными эксплуатационными характеристиками.

Но экологи считают иначе. Оказывается, при определённых режимах работы силовые агрегаты с непосредственной инжекцией горючего гадят в атмосферу излишне много, особенно высок уровень выбросов твёрдых частиц, сажи.

Из-за этого мотористам пришлось искать новые пути повышения экологичности, и они их нашли. Так вот  появилась на свет система впрыска топлива бензиновых двигателей

На поводу у экологов

Авторами данной разработки стали инженеры концерна Volkswagen. По сути, они не изобрели ничего нового, а просто объединили в одном двигателе распределённый и непосредственный впрыск.

Получился этакий Франкенштейн, имеющий форсунки и во впускном коллекторе, и в самих цилиндрах, попеременно использующий то одни, то другие.

Что это нам дало? Во-первых, экологичность — моторы с комбинированной системой инжекции полностью соответствуют нормам Евро-6. Во-вторых, ещё немного понизилась прожорливость силовых агрегатов, так как топливо сгорает более рационально.

На первый взгляд, всё довольно просто, но за незатейливым названием скрывается довольно сложная система, поэтому давайте немного детальнее изучим её составляющие и принцип работы.

Система впрыска топлива бензиновых двигателей: слаженный симбиоз технологий

Итак, как мы уже сказали комбинированная система впрыска топлива бензиновых двигателей – это симбиоз распределённого и непосредственного впрыска, поэтому в её составе можно найти элементы от обеих технологий, а именно:

• топливную рампу высокого давления со своими форсунками;
• топливную рампу низкого давления с форсунками;
• топливный насос высокого давления (ТНВД);
• электронный блок управления (ЭБУ).

В общих чертах работает всё следующим образом. Как и всегда, руководит процессом подачи топлива и активации той или иной подсистемы форсунок электронный блок управления двигателем.

В его функции входит не только правильно определить момент смены режима работы силового агрегата, но и рассчитать дозировку топлива, подходящий состав смеси и время инжекции.

Делает выводы о происходящем ЭБУ на основе алгоритмов, заложенных в его память, а также анализируя информацию, поступающую от многочисленных датчиков.

Также стоит отметить, что ТНВД запитывает одновременно и контур форсунок непосредственного впрыска, которому требуется высокое давление вплоть до 20 МПа, и контур распределённого впрыска, где напор бензина в разы меньше.

Теперь о том, в каких случая включаются те или иные форсунки. Инженеры концерна Volkswagen решили, что оптимальные показатели экологичности и эффективности у элементов, работающих по технологии непосредственной инжекции, будут при запуске и прогреве мотора, а также в моменты максимальной нагрузки на двигатель — когда Вы нажали педаль «газа» в пол.

Причём и тут возможны различные варианты работы системы. Так, к примеру, при холодном агрегате обеспечивается один впрыск за цикл (два оборота коленвала) в каждый цилиндр и происходит это на такте впуска, а при полной мощности система делает уже два впрыска — один на впуске, второй на сжатии.

Когда мотор не сильно нагружен, а это, как правило, относится к неспешной езде в городе, лучше использовать распределённую систему.

В этом режиме форсунки в цилиндрах также периодически включаются, но исключительно в профилактических целях – чтобы их сопла не засорялись продуктами горения.

Заключение

В заключение хотелось бы сказать, что Вы можете встретить комбинированную технологию впрыска на машинах марки Audi, которая находится под крылом концерна Volkswagen. В основном обладателями этой системы стали моторы TFSI объёмом 1,8 и 2 литра.

Ну что ж, дорогие друзья, пришло время подвести черту в сегодняшней беседе. А Вы, в свою очередь, не забывайте подписываться на наш блог, и тогда точно не пропустите полезный и интересный материал об устройстве и строении автомобилей.

Удачи на дорогах и в жизни!

Системы впрыска бензиновых двигателей: устройство, принцип подачи топлива, классификация

Рассмотрим, как устроены системы впрыска бензиновых двигателей, как они работают, каковы их виды, в чём особенности центрального, коллекторного и непосредственного впрыска.

Системы впрыска топлива бензиновых двигателей – это системы для дозированной подачи бензина в ДВС. Тип устройства, характеристика системы влияет на ряд важных показателей. Это экологический класс двигателя, его мощность, топливная эффективность.

Устройство системы впрыска бензинового двигателя может иметь различные конструктивные решения и модификации. О них мы расскажем, останавливаясь на конкретных видах систем впрыска.

Варианты топливных систем бензиновых двигателей

Впрыск топлива в воздушный поток может происходить как за счёт разрежения, так и за счёт избыточного давления. Например, в карбюраторе впрыскивание происходит за счёт разрежения, а в большинстве современных систем — за счёт избыточного давления.

• центральным (например, наддроссельный впрыск),
• распределённый или коллекторный (осуществляется отдельной форсункой в предкамеру, расположенную перед впускным клапаном каждого цилиндра двигателя),
• непосредственный (осуществляется напрямую в камеры сгорания, отдельными форсунками), встречается в разных вариациях, характерен для современных автомобилей..

Варианты топливных систем бензиновых двигателей (R R. Bosch)

Конструктивное решение с карбюраторами

Дольше всего человечество знакомо с подачей топлива посредством карбюратора. И не потому, что такие решения лучшие, а потому что они – первые. И через множество лет это были единственно доступные системы. Карбюратор был неотъемлемой частью топливной системы на протяжении сотни лет. Нельзя сказать, что сейчас карбюраторы полностью исчезли из жизни, но на легковой и коммерческий транспорт карбюраторы ставить перестали. Их можно увидеть только на средствах малой механизации, которые применяются для садовых, строительных работ.

Автопром же перестал выпускать машины с карбюраторной системой еще в 90-е годы прошлого века.
Принцип их действия основан на всасывании топлива в поток воздуха, проходящего через сужение карбюратора. увеличение скорости движения воздуха в месте сужения воздушного канала формирует разрежение воздуха.

Объём воздуха, который проходит через сужение воздушного канала, пропорционален объёму топлива, поступающего через распылитель карбюратора. Благодаря этому несложно в автоматическом режиме поддерживать требуемое отношение топлива к воздуху.
.

Как работает устройство?

1. Топливо из бака выбирает насос (управляемый механически или электрически – в зависимости от модели).
2. ДВС запускается, и поток воздуха, проходящий через сужение воздушного канала карбюратора, создает разрежение.
3. В смесительную камеру карбюратора поступает топливо.
4. Жиклер (калиброванное отверстие) дозирует топливо.

С точки зрения работы всё достаточно просто. Так почему же карбюраторы уходят в историю?

Здесь достаточно много причин:

• Низкая экономичность, а соответственно, и низкий уровень топливной эффективности.
• Проблемы при переменных режимах работы, снижающие динамические качества- автомобиля.
• Прямая зависимость от расположения двигателя в автомобиле.
• Выброс в окружающую среду большого количества вредных веществ (несоответствие нормативам эмиссии газообразных вредных выбросов в атмосферу).

Моновпрыск

На смену карбюратору пришла система так называемого «над дроссельного впрыска» топлива. Она также известна как моновпрыск или система центрального впрыска.

Принцип базируется на впрыске топлива одной форсункой, установленной на впускном коллекторе двигателя.

Самыми популярными конструкциями системы центрального впрыска являются решения Mono-Jetronic от R. R. Bosch и Opel-Multec (как нетрудно догадаться из названия, это решение корпорации Opel).

Появление моновпрыска приходится на середину 70-х годов 20-го века. В то время системой Mono-Jetronic стали оснащать автомобили Volkswagen и Audi.

Главной задачей при разработке моновпрыска стало нахождение альтернативы карбюраторной системе впрыска. Важно было найти более эффективную систему топливоподачи, которая смогла бы удовлетворить возросшим экологическим требованиям.

Mono-Jetronic: конструктивные элементы

• Регулятор давления. Способен поддержать на стабильном уровне рабочее давление в системе впрыска, а после выключения ДВС сохранить остаточное давление в системе . Это важно для облегчения пуска, создание барьеров против образования паровых пробок.
• Электромагнитный клапан (форсунка). Обеспечивает импульсный впрыск топлива. Управление клапаном осуществляется посредством электросигнала. Он идёт от блока управления.
• Дроссельная заслонка. Регулятор объема поступающего воздуха.
• Привод. Он ответственный за работу дроссельной заслонки.
• Электронный блок управления. «Мозг», синхронизатор.

Входные датчики (момента впрыска, положения дроссельной заслонки, оборотов двигателя, концентрации кислорода и т.д.).

Распределённый впрыск

В 70-е годы появились и системы распределительного впрыска, основанные на подаче топлива отдельной форсункой в предкамеру, расположенную перед впускным клапаном каждого цилиндра двигателя. Впрыск может быть при этом может быть как импульсным, так и непрерывным.

Мы остановимся на решении K-Jetronic производителя Robert R. Bosch с непрерывным впрыском. K-Jetroniс активно присутствовала на рынке с 1973-го по 1995 годы. Сначала K-Jetroniс выпускалась с механической системой дозирования. С 1982 года — с электронной начинкой и электронным управлением дозирования. Начиная с версий (модификаций) с электронным управлением система стала называться KE-Jetroniс.

Экономические характеристики автомобилей, их уровень топливной эффективности был существенно улучшен, уровень выбросов вредных веществ в выхлопе также снизился.

В системах K/KE-Jetronic впрыск топлива осуществлялся непрерывно в смесительную камеру перед впускным клапаном. При этом количественное дозирование топлива, поступающего в поток воздуха, производилось за счет взаимосвязанных узлов «расходомер – дозатор».

Помимо дозатора-распределителя обязательный элемент решения – дроссельная заслонка, расположенная за дозатором, у первых версий были вакуумно-механические клапаны коррекции топлива(запуск клапанов в работу возможен как от терморегуляторов, так от разряжения воздуха во впускном коллекторе), в поздних модификациях появились электрические клапаны коррекции топлива. Кроме того, системы стали оснащать кислородным датчиком (лямбда-зондом). Огромным плюсом схемотехнического решения стало то, что система впрыска могла быть оснащена катализаторам-, но к уровню надёжности были существенные вопросы.

Дискретный впрыск топлива

Новой эрой стал дискретный впрыск топлива. Первой здесь стала электронная система распределенного впрыска топлива L-Jetronic – опять-таки от R. R. Bosch. С появлением этого решения стало возможным говорить о качественной управляемости, безотказности, надёжности. Да, сразу же стало ясно, что это средний и высокий ценовой сегмент. Поэтому долгое время системы дискретного впрыска топлива сосуществовали с системами непрерывного распределительного впрыска типа K/KE-Jetronic.

Но постепенно L-Jetronic обрела массовость. Её стал активно использовать практически весь европейский автопром. Явные плюсы оценили и водители, и персонал автосервиса: повысилась топливная экономичность авто. Для обслуживания перестали быть нужны сложные навыки (в первую очередь, это стало возможным за счёт того, что отпала надобность выполнять механические настройки).

L-Jetronic несколько раз модернизировалась и уверенно держалась на рынке до появления стандарта Евро-3. После чего более актуальными стали решения на основе термоанемометрических датчиков массметра (массового расхода воздуха). В частности, популярность приобрела модификация LH-Jetronic .

У новой разработки стала доступна индивидуальная регулировка подачи топлива в каждый из цилиндров
Объединяющая черта систем Mono-Jetronic, L-Jetronic, LH-Jetronic состоит в том, это все эти решения управляют только впрыском топлива, при этом для воспламенения топлива задействована система зажигания с модулем электронного управления.

Устройства, в которых система и зажигания и впрыск были синхронизированы и объединены, корпорация R.R. Bosch начала выпускать с 1979 года.

Ярким примером решения с объединёнными системами впрыска и зажигания – стала система Motronic от R.R. Bosch.
Она существовала в нескольких модификациях, появившихся в 90-е годы 20-го века. В эти годы в их конструкции входили механические расходомеры воздуха. Но вскоре вместо них стали использоваться термоанемометрические датчики-расходомеры, расширились возможности для самодиагностики.

Правда, полностью удовлетворить запросам диагноста системы не могли, поскольку протокол выявления неисправностей не обладал высокой результативностью. В последующих модификациях эта проблема была успешно решена.

Но самым революционным решением Motronic стало появление датчика абсолютного давления во впускном коллекторе (MAP-sensor).

Использование MAP-сенсора в системе управления двигателем позволило готовить качественную топливовоздушную смесь, состав которой близок к желаемому, и, главное, не сложно соблюсти европейские требования к выхлопам автомобилей.

Но для выхода на американский рынок даже этого было недостаточно. По стандартам США в топливной системе должна быть обязательная система контроля утечек паров топлива из бака. Так появилось инновационное решение Motronic M5. С ним появились все условия для того, чтобы исключить эксплуатацию автомобиля с потерявшей герметичность пробкой заливной горловины или неисправной системой вентиляции топливного бака.

Кроме того, эта система соответствует требованиям самого строгого протокола самодиагностики OBD-II/CARB.

А благодаря электроуправлению дроссельной заслонкой отлажено взаимодействие между системой управления двигателем и системой торможения.

Системы непосредственного впрыска

Особое место среди систем впрыска бензиновых двигателей получили системы непосредственного впрыска.
Их принцип действия основан на том, что топливо посредством инжектора распыляется прямо в цилиндр двигателя.

• Это важно для достижения топливной экономичности.
• Плунжерный насос. Подаёт топливо в рампу, соединённую с форсунками.
• Регулятор давления топлива. Поддерживает стабильное рабочее давление в топливной рампе. Топливная рампа. Здесь непосредственно происходит процесс распределения топлива по форсункам.
• Предохранительный клапан на рампе. Защищает рампу от предельных давлений.
• Датчик высокого давления. Замеряет давление в рампе, подаёт сигнал блоку управлением двигателя на коррекцию давления.

Согласование взаимодействия узлов осуществляется посредством электронной системы управления двигателем. От блока электронного управления поступают команды на исполнительные механизмы.

Интересная деталь! Если среди дизельных систем впрыска такие топливные системы были популярны давно, то среди бензиновых распространение получили не сразу. Причина элементарно проста: бензин в отличие от дизельного топлива является плохой смазкой, что вызывало быстрый износ» топливного насоса.

Но с развитием технологий уплотнений разработчики снова смогли заняться бензиновыми системами с прямым впрыском топлива. Система непосредственного впрыска может обеспечивать несколько видов смесеобразования: послойное, однородное (гомогенное), и стехиометрическое. Послойное смесеообразование актуально при малых и средних оборотах, стехиометрическое и гомогенное – при сверхвысоких оборотах, а также при средних и высоких нагрузках.

Самые популярные решения – с послойным смесеобразованием. Их хорошо знают по названию FSI и TFSI (у Volkswagen и у Ауди). Буква “T” в названии свидетельствуют о наличии турбокомпрессора, то есть двигатель, как именуется в просторечии — “турбирован”.

В цилиндр таких бензиновых систем впрыска поступает небольшое количество топлива. Тщательная организация потока воздуха в цилиндре (его траектория движения, подобная «кувырку) и удачно подобранное время впрыска топлива в цилиндр создают все условия, чтобы это небольшое количество топлива было подано к электродам свечи зажигания, и произошло воспламенение этой порции горючей смеси.

Почему на эту бензиновую систему впрыска не переходят повсеместно. К сожалению, актуальна такая проблема, как «турбоямы» при резком нажатии на педаль газа.

Этот недостаток полностью устранен при наличии наддувочного агрегата с электроприводом. Такие системы недёшевы. Но оперативно выйти на режим максимальной мощности, избежать «турбоям» при резком нажатии педали на газ с ними – не проблема. Прямой впрыск SC-E актуален, например, для ряда спортивных автомобилей.

Очень высокий интерес – и к битопливным (бинарным) система с газотурбинным наддувом. При работе на бензине можно достичь очень хорошего крутящего момента.

Параметры применяемого топлива прописываются в постоянной памяти. Если нужно заменить бензин на альтернативное топливо, изменяется программа смесеобразования. Это очень удобно.

Какой впрыск лучше?

Очень часто спорят: какой впрыск лучше. Дешевле всего обойдутся решения, ориентированные на распределённый впрыск. Подкупает и то, что они не требовательны к качеству топлива.

Если вам важно, чтобы была высокая топливная эффективность при минимальных значениях вредных выбросов, однозначно стоит выбирать непосредственный впрыск. Да, эти решения дороже. Но лучше заплатить больше единожды, чем постоянно “съедать” лишнее топливо.

Кстати, дороговизна решения связана, главным образом, с тем, что производителям пришлось внести кардинальные изменения в конструкцию головок цилиндров, однако в ремонте эти двигатели значительно дороже простых и надёжных двигателей с распределённым предкамерным впрыском топлива.

Не просто изучить топливные системы, а попрактиковаться работать в поиске различных неисправностей в них вам поможет специализированный тренажёр на платформе ELECTUDE. Отличное подспорье для автомобильных механиков и диагностов.

Японские двигатели — одни из самых надёжных и популярных силовых агрегатов. Это те моторы, которые произведены и разработаны японскими производителями. К ним относятся такие популярные марки: Toyota, Mitsubishi, Subaru и прочие.

Выбор между бензином и дизелем

Ведутся постоянные дебатами между владельцами автомобилей, какой мотор лучше — с бензиновым впрыском или дизельным. Итак, стоит более детально разобраться в данных аспектах, а также определить, какой силовой агрегат достоин более тщательного внимания.

Японские двигатели – одни из лучших в мире.

Перед тем, как начать рассмотрение, стоит разобраться, какая разница между бензиновым и дизельным мотором. Конечно же, напрашивается сразу ответ — в системе подачи и впрыска топлива. По большому счёту разницы между бензином и дизелем принципиальной нет.

Все зависит от назначения использования. Конечно, дизельные моторы намного мощнее и предназначались изначально, как тяговая сила. Но, в современном мире, каждый автолюбитель выбирает то, что ему больше нравится.

Существует мнение, что дизель должен расходовать меньше топлива, но многие японские силовые агрегаты, имеет, куда больший расход, чем бензиновые движки. Этому доказательства — Toyota Land Cruiser Prado.

Рассмотрим, более детально, какая разница между бензиновым и дизельным мотором в конструктивном плане. Для этого придётся рассмотреть принцип работы обоих силовых установок по отдельности.

Принцип работы бензиновой силовой установки

В моторах, работающих на бензине, смесь топлива и воздуха приготавливается за пределами цилиндра во впускном коллекторе. Исключением являются двигатели с непосредственным впрыском. В конце такта сжатия происходит окончательное перемешивание паров бензина и воздуха. Смесь, распространяющаяся по цилиндру равномерно, называется гомогенной.

Процесс сжатия приводит к нагреву смеси, её температура достигает 400-500°С, однако, коэффициент сжатия в бензиновых установках ограничен 9-10 единицами. Этого не достаточно, что бы топливный заряд мог самовоспламениться, поэтому в таких моторах свеча, рабочая часть которой находится в цилиндре, является источником возгорания.

Детонационные процессы, возникающие в бензиновых моторах при увеличении компрессии, не дают поднять степень сжатия более 11 единиц. Повышение октанового числа топлива снижает их, но не позволяет добиться показателей дизельных установок. Кроме того, пропорциональное соотношение топлива и воздуха при приготовлении рабочей смеси, находится в узком диапазоне, что затрудняет достижения идеального результата.

Дизельные установки тоже относятся к двигателям внутреннего сгорания, однако принцип их работы отличается от бензинового агрегата.

Принцип работы дизельной силовой установки

Мотор дизельной силовой установки работает по совершенно иному принципу. В процессе сжатия, в цилиндре находится только воздух, при этом коэффициент составляет порядка 15-25 единиц.

Японский двигатель Тойота.

За счёт такого давления температура внутри достигает 700-900°С. Непосредственно, перед верхней мёртвой точкой поршня, внутрь цилиндра распыляется порция дизельного топлива. Мелкие капли мгновенно испаряются и формируют топливовоздушную смесь, которая сразу воспламеняется от сжатия.

В отличие от бензинового мотора, образование рабочего заряда внутри цилиндра в дизельном агрегате происходит быстрей, по этой причине, смесь не успевает стать однородной по всему объёму и является гетерогенной.

Эксплуатация силовых установок

Эксплуатация любого механизма имеет свои характерные особенности, тем более, если речь идёт об установках, принципы работы которых, друг от друга отличаются. Эксплуатация бензиновых и дизельных моторов имеет следующие особенности:

Дизельные силовые установки более долговечны. Это связано с конструктивными особенностями агрегатов. Более мощный блок цилиндров, надёжная поршневая группа, усиленный коленчатый вал и головка блока цилиндров, все это увеличивает срок службы механизма. Солярка, обладая свойствами смазочного материала, положительно влияет на процесс эксплуатации.

В процессе работы дизельный двигатель нагревается до более высоких температур, соответственно, для его нормальной работы система охлаждения должна быть более громоздкой.

Для нормальной работы бензиновый двигатель требует более тонкой настройки. Хорошо должна быть отрегулирована система впрыска, зажигания и т.п. Мотор имеет большее количество электрических элементов: высоковольтные провода, свечи, распределители. При выходе из строя одного из механизма, или детали, поиск неисправности может занять немало времени.

Определяя, какой двигатель лучше, нельзя игнорировать тот факт, что дизельные моторы хуже переносят минусовые температуры. Дизельное топливо сильно густеет в мороз, без специальных добавок процесс начинается уже при −15°С.

Для решения этой проблемы необходимо вовремя заправиться зимним видом топлива, с более низким порогом замерзания, иначе начнутся проблемы с топливным насосом и фильтром, которые рассчитаны на работу с жидкостью определенной вязкости.

Бензиновые моторы бояться воды. Связано это с тем, что со временем в проводке образуются микротрещины, в которые заходит влага. По этой причине невозможно создать качественную искру, необходимую для работы двигателя. Дизельной установке электричество необходимо лишь для того, что бы запустить мотор, потом она работает автономно.

Мотор Хонда Д16.

Фирмы производители и характеристики некоторых популярных моторов

Японские двигатели имеют богатый ассортимент двигателей, которые придутся по вкусу любому автолюбителю.

Тойота

Toyota Motor Corporation — самый крупный японский и мировой автопроизводитель, одна из крупнейших корпораций в мире. Тойоте принадлежат такие производители, как Lexus и Scion, а также более 50% акций производителя Daihatsu.

Тюнинг мотора 4А «Black Top».

Лексус был создан по аналогии с ниссановским Infiniti и хондовской Acura, как премиальный бренд, а Scion, как молодёжный. Учитывая это неудивительно, что автомобили Toyota, Lexus и Scion максимально унифицированы с точки зрения конструкции, технической составляющей, а иногда имеют совсем минимальные отличия.

В России и странах СНГ Тойота традиционно популярна, имеет репутацию производителя надёжных, ресурсных автомобилей, а некоторые марки двигателей считаются миллионниками.

Двигатели Тойота это огромная линейка всевозможных силовых установок, преимущественно бензиновых.

Наиболее популярные, разумеется, четырёхцилиндровые моторы с разнообразными маркировками. Такие движки могут быть как атмосферными, так и турбированными, компрессорными и др. Известными представителями рядных четвёрок являются: 4A-GE, 3S-GE/GTE и прочее. Выпускались и выпускаются также более крупные двигатели Toyota такие, как рядные 6-цилиндровые или V6.

Наиболее известными из них являются: 1JZ, 2JZ, 1G и все их типы. Для автомобилей по крупнее, двигатели Тойоты имеют конфигурацию V8: 1UZ-FE и другие. Модели с конфигурацией V10 и V12 достаточно редко встречаются.

Наряду с бензиновыми двигателями Тойота, выпускается и модельный ряд дизельных моторов, в основном состоящий из рядных четырёхцилиндровых и рядных шестёрок.

Кроме традиционных силовых агрегатов, Toyota производит и гибридные двигатели. Наиболее известный автомобиль с такой установкой — Toyota Prius. Залог длительного ресурса двигателя Тойота это масло, выбрав правильно которое, автолюбитель значительно продлите срок службы вашего силового агрегата.

Рассмотрим, некоторые технические характеристики популярных моторов Тойота:

Топливная система авто – это одна из ключевых систем в автомобиле. Её неисправность или неправильная работа могут привести к дорогостоящим ремонтам или перерасходу топлива. Схема топливной системы современных авто состоит из пяти ключевых элементов. Системы дизельного и бензинового двигателя отличаются. Про особенности их конструкций читайте ниже.

Назначение топливной системы

Топливная система нужна для доставки бензина, дизеля из топливного бака непосредственно в цилиндры двигателя. По пути оно смешивается с воздухом и уже в поршневую систему доходит смесь, состоящая из топлива и воздуха. В цилиндрах происходит детонация, иными словами микровзрыв топливной смеси. Энергия, полученная от детонации, передаётся на коленвал, там преобразуется в крутящий момент и потом переходит на колёса автомобиля.

Устройство и основные конструктивные элементы

По конструкции всю топливную систему можно разделить на такие элементы:

1. Бак для топлива. Баки бывают разные по конфигурации и объёму. Оснащены датчиком уровня топлива, который даёт понимание водителю об уровне наполненности бака. Для заливки топлива в баке есть горловина, закрывающаяся крышкой.
2. Топливные магистрали. Представляют собой набор трубчатых магистралей, по которым топливо доходит из бака до распределяющего устройства.
3. Фильтры. Применяются фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтр грубой очистки монтируется непосредственно на бак с топливом и представляет собой металлическую решётку. Этот фильтр не даёт проникнуть большим частичкам загрязнений в магистрали топливной системы. Фильтр тонкой очистки устанавливается непосредственно в моторном отсеке перед топливным насосом. Он уже отлавливает более маленькие частички грязи.
4. Топливные насосы. По конструкции устанавливают два или один топливный насос. Их количество зависит от конструкции смеси образователя. В карбюраторных типах насос стоит один. В дизельных двигателях устанавливают насосы низкого и высокого давления.
5. Смесеобразователь. Этот элемент отвечает за смешивание топлива с воздухом и впрыск смеси в двигатель. В бензиновых двигателях это карбюратор или же инжектор.

Типы систем подачи топлива в двигатель

В зависимости от конструкции автомобиля, его года выпуска и типа горючего материала, на котором он работает, топливные системы имеют свои отличия.

По типу топлива:

• бензиновые;
• дизельные.

Конструкция этих топливных систем кардинально различается и об их особенностях читайте ниже.

Бензиновые в свою очередь разделяются на:

• карбюраторные;
• инжекторы.

В современных автомобилях карбюраторные подачи топлива почти не встречаются. В большинстве стоят именно инжекторы. Но авто, выпущенные 10 — 15 лет назад оснащались карбюраторами, поэтому принцип работы таких систем мы тоже разберём.

Топливная система карбюраторных двигателей

По конструкции карбюратор состоит из корпуса, поплавковой камеры, клапанов, жиклеров, смеси образующей камеры. В карбюраторной системе топливный насос устанавливается один — малого давления. Устанавливается он в моторном отделении, недалеко от карбюратора. Насос накачивает топливо в поплавковую камеру. Своё название эта камера получила за счёт поплавка, который регулирует её наполнение. Если в камере больше топлива, чем нужно, поплавок подымает игольчатый клапан. Игольчатый клапан закрывает подачу топлива в камеру. При недостатке топлива в камере весь процесс происходит наоборот.

Из поплавковой камеры топливо через жиклер, который представляет собой трубочку с малым отверстием, подаётся в камеру смешивания. В этой камере бензин смешивается с воздухом, который в свою очередь поступает из воздухозаборника.

Регулируется подача топлива дроссельной заслонкой, а она тросиком связана с педалью газа в авто. Из карбюратора смесь подаётся в двигатель с помощью обратной тяги от цилиндропоршневой группы. Иными словами, поршень всасывает топливную смесь.

Бывают три вида топливной смеси:

1. Обогащённая. В составе этой смеси увеличенное количество топлива и уменьшенный объём воздуха. Это приводит в свою очередь к перерасходу топлива. Такую смесь применяют при запуске двигателя автомобиля. Регулируется это с помощью так называемого «подсоса». После прогрева двигателя смесь необходимо сделать нормальной и убрать «подсос».
2. Нормальная. В составе смеси нужное количество топлива и воздуха. Это иными словами золотая середина.
3. Обеднённая. В этой смеси количество воздуха больше нужного, а топлива меньше. Это влечёт за собой уменьшение расхода и мощности. Машина будет с трудом подниматься на горки, особенно гружёная. Скорость станет значительно меньше.

Регулируется качество смеси на карбюраторе болтом. Вообще стоит сказать, что на карбюраторе есть винт холостого хода и качества смеси. Именно винтом качества смеси и регулируется её состав.

Если нет понимания, как регулировать, то лучше доверить это дело профессионалу. Эта работа очень точная и здесь нужны навыки.

Одна из самых частых проблем карбюраторных типов систем — это как раз самостоятельная регулировка. Бывают ситуации, что дело вовсе не в настройках, а, например, в поломанном игловом клапане. Из-за переполнения поплавковой камеры расход увеличивается, а автолюбители начинают крутить винты смеси образователя. Это не приводит ни к чему.

Особенности топливной системы инжекторного двигателя

Несхожесть инжекторного типа двигателя и карбюраторного в следующем. Топливный насос создает высокое давление и подаёт горючее на топливную рампу, а с неё через форсунки в двигатель. Регулирует подачу топлива, его количество и качество блок управления.

Делать какие-то регулировки возможно только через специальный компьютер. Кроме того, блок управления не даст сигнала на подачу топлива, если хотя бы один датчик в автомобиле вышел из строя. На панели будет выдаваться ошибка с названием. По названию ошибки можно расшифровать, какой именно датчик вышел из строя.

Схема топливной системы дизельного двигателя

В дизельном двигателе топливная система отличается от бензиновой. Воспламенение топливной смеси происходит вследствие сжатия воздуха и его нагрева. В таких системах не применяются свечи для детонации смеси. В дизельных двигателях применяются свечи, но накаливания. Они служат для подогрева топливной системы при пуске. При работе они не нужны.

В дизельной системе есть два топливных насоса. Один из них высокого давления, а другой низкого. Насос низкого давления качает топливо из бака. Насос высокого давления создаёт нужное давление в системе при впрыскивании. Роль распределителя выполняют форсунки, они дозируют количество смеси и определяют её качество. Для проверки износа форсунок есть специальный стенд.

Особенностью дизельного двигателя является отсутствие регулирования качества смеси. Особенно это сказывается зимой при низких температурах. Так же в зимнее время дизель начинает подмерзать. Для того, чтобы этого не случалось, применяют присадки.

Заключение

Топливная система напрямую влияет на расход бензина или дизеля автомобиля. Если за системой нет должного контроля и она попросту не обслуживается, то это увеличивает расход топлива автомобиля. Как показывает практика, легче поддерживать в надлежащем состоянии то, что есть, нежели ремонтировать запущенное.

Нужно регулярно менять расходные материалы, а именно — топливные фильтры и проходить диагностику систем подачи топлива (карбюратора, инжектора, форсунок). Это поможет сэкономить и деньги, и время.

Источник Источник Источник Источник http://pro-sensys.com/info/articles/obzornye-stati/sistemy-vpryska-topliva-benzinovykh-dvigateley/
Источник http://avtodvigateli.com/marki/japan-engine.html
http://auto-gl.ru/toplivnaya-sistema-sovremennogo-avtomobilya-5-vazhnyh-konstruktivnyh-elementov/

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 >

Системы впрыска топлива бензиновых двигателей. Электронный впрыск топлива

На сегодняшний день системы впрыска активно применяются на бензиновых и дизельных ДВС. Стоит отметить, что для каждой вариации мотора подобная система будет в существенной мере отличаться. Об этом далее в статье.

Система впрыска, назначение, чем отличается система впрыска бензинового двигателя от системы впрыска дизеля

Основное назначение системы впрыска (другое название — инжекторная система) — обеспечение своевременной подачи горючего в рабочие цилиндры мотора.

В бензиновых моторах процесс впрыска поддерживает образование воздушнотопливной смеси, после чего осуществляется ее воспламенение с помощью искры. В дизельных моторах подача горючего производится под высоким давлением — одна часть горючей смеси соединяется со сжатым воздухом и практически мгновенно самовоспламеняется.

Система впрыска бензина, устройство систем впрыска топлива бензиновых двигателей

Система впрыска топлива — составная часть топливной системы ТС. Основной рабочий орган любой системы впрыска — форсунка. Зависимо от метода образования воздушнотопливной смеси существуют системы непосредственного впрыска, распределенного впрыска и центрального впрыска. Системы распределенного и центрального впрыска — системы предварительного впрыска, то есть впрыск в них осуществляется во впускном коллекторе, не доходя до камеры сгорания.

Системы впрыска бензиновых моторов могут иметь электронное либо механическое управление. Самым совершенным считается электронное управление впрыском, которое обеспечивает существенную экономию горючего и снижение вредных выбросов в атмосферу.

Впрыск горючего в системе осуществляется импульсно (дискретно) или непрерывно. С точки зрения экономии перспективным считается импульсный впрыск горючего, используемый всеми современными системами.

В моторе система впрыска, как правило, соединена с системой зажигания и создает объединенную систему зажигания и впрыска (к примеру, системы Fenix, Motronic). Система управления мотором обеспечивает согласованную работу систем.

Системы впрыска бензиновых двигателей, типы систем впрыска топлива, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска бензиновых двигателей

На бензиновых моторах применяются такие системы подачи горючего — непосредственный впрыск, комбинированный впрыск, распределенный впрыск (многоточечный), центральный впрыск (моновпрыск).

Центральный впрыск. Подача горючего в данной системе производится посредством топливной форсунки, расположенной во впускном коллекторе. А так как форсунка всего одна, эту систему называют еще моновпрыском.

На сегодняшний день системы центрального впрыска утратили свою актуальность, поэтому они и не предусмотрены в новых моделях авто, однако в некоторых старых ТС их все же можно встретить.

Преимущества моновпрыска — надежность и простота применения. К минусам данной системы можно отнести высокий расход горючего и низкий уровень экологичности мотора. Распределенный впрыск. В системе многоточечного впрыска предусмотрена отдельная подача топлива на каждый цилиндр, который оборудован индивидуальной топливной форсункой. ТВС, при этом, возникает лишь во впускном коллекторе.

На сегодняшний день большинство бензиновых моторов оборудовано системой распределенной подачи горючего. Преимущества подобной системы — оптимальный расход горючего, высокая экологичность, оптимальные потребности к качеству потребляемого горючего.

Непосредственный впрыск. Одна из самых прогрессивных и совершенных систем впрыска. Принцип действия данной системы основывается на прямой (непосредственной) подаче горючего в камеру сгорания.

Система непосредственной подачи горючего дает возможность получать качественный состав топлива на всех этапах эксплуатации мотора, чтобы улучшить процесс сгорания ТВС, увеличить рабочую мощность мотора и снизить уровень отработанных газов.

Недостатки данной системы впрыска — довольно сложная конструкция и большие требования к качеству горючего.

Комбинированный впрыск. В системе данного типа объединяются две системы — распределенный и непосредственный впрыск. Как правило, она применяется, чтобы уменьшить выбросы токсичных компонентов и отработанных газов, с помощью чего можно достигнуть высоких показателей экологичности мотора.

Системы впрыска дизельных двигателей, виды систем, достоинства и недостатки каждого вида систем впрыска дизельного топлива

На современных дизельных моторах используются следующие системы впрыска — система Common Rail, система насос-форсунки, система с распределительным или рядным топливным насосом высокого давления (ТНВД).

Самыми востребованными и прогрессивными считаются насос-форсунки и Common Rail. ТНВД — центральный компонент любой топливной системы дизельного мотора.
Подача топливной смеси в дизельных моторах может производиться в предварительную камеру или прямо в камеру сгорания.

В настоящее время отдается предпочтение системе непосредственного впрыска, отличающейся повышенным уровнем шума и менее плавной работой мотора в сравнении с подачей в предварительную камеру, однако при этом обеспечивается более важный показатель — экономичность.

Система насос-форсунки. Данная система используется для подачи, а также впрыска горючей смеси под большим давлением насос-форсунками. Ключевая особенность данной системы — в одном устройстве объединены две функции — впрыск и создание давления.

Конструктивный недостаток данной системы — насос оборудован постоянным приводом от распределительного вала мотора (не отключаемый), который способен привести к быстрому износу системы. В результате этого изготовители все чаще отдают предпочтение системам Common Rail.

Аккумуляторный впрыск (Common Rail). Более совершенная конструкция подачи горючей смеси для множества дизельных моторов. В такой системе горючее подается от рампы к топливным форсункам, которая еще называется аккумулятором высокого давления, в результате чего у системы образовалось еще одно название — аккумуляторный впрыск.

Система Common Rail предусматривает проведение следующих этапов впрыска — предварительного, главного и дополнительного. Это дает возможность уменьшить вибрации и шум мотора, сделать процедуру самовоспламенения горючего более эффективной, уменьшить вредные выбросы.

Выводы

Чтобы управлять системами впрыска на дизелях предусматривается наличие электронных и механических устройств. Механические системы дают возможность контролировать рабочее давление, момент и объем впрыска горючего. В электронных системах предусмотрено более эффективное управление дизельными моторами в целом.

С непосредственным впрыском (также используется термин «прямой впрыск», или GDI) начали появляться на автомобилях не так давно. Однако технология набирает популярность и все чаще встречается на моторах новых автомобилей. Сегодня мы в общих чертах постараемся ответить, что такое технология непосредственного впрыска и стоит ли ее опасаться?

Для начала стоит отметить, что главной отличительной особенностью технологии является расположение форсунок, которые размещены непосредственно в головке блока цилиндров, соответственно, и впрыск под огромным давлением происходит напрямую в цилиндры, в отличие от давно зарекомендовавшей себя с лучшей стороны горючего во впускной коллектор.

Прямой впрыск впервые был испытан в серийном производстве японским автопроизводителем Mitsubishi. Эксплуатация показала, что среди плюсов главными преимуществами стали экономичность — от 10% до 20%, мощность — плюс 5% и экологичность. Основной минус — форсунки крайне требовательны к качеству топлива.

Стоит также отметить, что схожая система уже долгие десятилетия успешно устанавливается на . Однако именно на бензиновых моторах применение технологии было сопряжено с рядом трудностей, которые до сих пор не были окончательно решены.

В видео с YouTube-канала «Savagegeese» объясняется, что такое прямой впрыск и что может пойти не так в ходе эксплуатации автомобиля с данной системой. В дополнение к главным плюсам и минусам в видеоролике также объясняются тонкости профилактического обслуживания системы. Кроме того, в ролике затрагивается тема систем впрыска во впускные каналы, которые можно в изобилии наблюдать на более старых моторах, а также , которые используют оба метода впрыска горючего. Наглядно используя диаграммы Bosch, ведущий объясняет, как все это работает.

Чтоб узнать все нюансы, предлагаем посмотреть видео ниже (включение перевода субтитров поможет разобраться, если вы не очень хорошо знаете английский). Для тех, кому не слишком интересно смотреть, об основных плюсах и минусах непосредственного впрыска бензина можно прочитать ниже, после видео:

Итак, экологичность и экономичность — благие цели, но вот чем чревато использование современной технологии в вашем автомобиле:

Минусы

1. Очень сложная конструкция.

2. Отсюда вытекает вторая важная проблема. Поскольку молодая бензиновая технология подразумевает внесение серьезных изменений в конструкцию головок цилиндров двигателя, конструкцию самих форсунок и попутное изменение иных деталей мотора, к примеру ТНВД (топливный насос высокого давления), стоимость автомобилей с непосредственным впрыском топлива выше.

3. Производство самих частей системы питания также должно быть крайне точным. Форсунки развивают давление от 50 до 200 атмосфер.

Прибавьте к этому работу форсунки в непосредственной близости со сгораемым топливом и давлением внутри цилиндра и получите необходимость производства очень высокопрочных компонентов.

4. Поскольку сопла форсунок смотрят в камеру сгорания, все продукты сгорания бензина также осаждаются на них, постепенно забивая или выводя форсунку из строя. Это, пожалуй, самый серьезный минус использования конструкции GDI в российских реалиях.

5. Помимо этого необходимо очень тщательно следить за состоянием двигателя. Если в цилиндрах начинает происходить угар масла, продукты его термического распада достаточно быстро выведут из строя форсунку, засорят впускные клапаны, образовав на них несмываемый налет из отложений. Не стоит забывать, что классический впрыск с форсунками, расположенными во впускном коллекторе, хорошо очищает впускные клапаны, омывая их под давлением топливом.

6. Дорогой ремонт и необходимость профилактического обслуживания, которое тоже недешевое.

Помимо этого, в также объясняется, что при ненадлежащей эксплуатации на автомобилях с прямым впрыском могут наблюдаться загрязнение клапанов и ухудшение производительности, в особенности на турбированных двигателях.

» Система впрыска топлива — схемы и принцип действия

Разные системы и типы впрыска топлива.

Топливный инжектор — это не что иное, как автоматический контролируемый клапан. Топливные форсунки являются частью механической системы, которая впрыскивает топливо в камеры сгорания через определенный интервал. Топливные инжекторы способны открываться и закрываться много раз в течение одной секунды. В последние годы, использованные ранее для доставки топлива карбюраторы, были практически заменены инжекторами.

• Дроссельно-заслонный инжектор.

Корпус дроссельной заслонки является самым простым типом впрыска. Как и карбюраторы, дроссельно-заслонный инжектор расположен на верхней части двигателя. Такие инжекторы очень сильно напоминают карбюраторы, кроме их работы. Как и карбюраторы, они не имеют миску топлива или жиклеры. В том виде форсунки передают его непосредственно в камеры сгорания.

• Система непрерывного впрыска.

Как и предполагает название, существует непрерывный поток топлива из форсунок. Вход его в цилиндры или трубки контролируется с помощью впускных клапанов. Существует непрерывный поток топлива при переменной ставке в непрерывной инъекции.

• Центральный порт впрыска (ИПЦ).

Эта схема использует особый тип арматуры, так называемые ‘тарелки клапанов’. Тарелками клапанов являются клапаны, используемые для управления входа и выброса топлива к цилиндру. Это распыляет горючее на каждый прием с помощью трубки, прикрепленной к центральному инжектору.

• Мульти-порт или многоточечный впрыск топлива — схема работы.

Один из более продвинутых схем впрыска топлива в наше время называется ‘многоточечный или мульти-порт впрыска’. Это динамический тип впрыска, в котором содержится отдельная форсунка для каждого цилиндра. В мульти-порт системе впрыска топлива все форсунки распыляют его одновременно без каких-либо задержек. Одновременный многоточечный впрыск — это одна из самых продвинутых механических настроек, которая позволяет горючему в цилиндре мгновенно воспламеняться. Следовательно, с многоточечным впрыском топлива водитель получит быстрый отклик.

Современные схемы впрыска топлива являются довольно сложными компьютеризированными механическими системами, которые сводятся не только к топливным форсункам. Весь процесс контролируется с помощью компьютера. И различные детали реагируют в соответствии с данными инструкциями. Существует ряд датчиков, которые адаптируется с помощью посыла важной информации компьютером. Существуют различные датчики, которые контролируют расход топлива, уровень кислорода и другие.

Хотя эта схема топливной системы более сложная, но работа ее разных частей очень уточненная. Она помогает контролировать уровень кислорода и расход топлива, что поможет избежать ненужного расхода горючего в двигателе. Топливная форсунка дает вашему авто потенциал для выполнения задач с высокой степенью точности.

Для разных топливных систем зачастую приходит необходимость для промывки специальным оборудованием .

Сущность схемы непосредственного впрыска в камеру сгорания

Для человека, который не обладает техническим складом ума, разобраться в данном вопросе – задача чрезвычайно сложная. Но все же знание отличий данной модификации двигателя от инжекторной или карбюраторной необходимо. Впервые двигатели с непосредственным впрыском применялись в модели Mercedes-Benz 1954 года выпуска, но большую популярность данная модификация приобрела благодаря компании Mitsubishi под названием Gasoline Direct Injection.

И с тех пор данная конструкция применяется многими известными брендами, такими как:

• Infinity,
• Ford,
• General Motors,
• Hyundai,
• Mercedes-Benz,
• Mazda.

При этом каждая из фирм использует свое название для рассматриваемой системы. Но принцип действия остается одним и тем же.

Росту популярности системы впрыска топлива способствуют показатели ее экономичности и экологичности, так как при ее использовании значительно сокращается выброс вредных веществ в атмосферу.

Основные особенности системы впрыска топлива

Основной принцип работы данной системы состоит в том, что топливо непосредственно впрыскивается в цилиндры двигателя. Для работы системы обычно необходимо наличие двух топливных насосов:

1. первый располагается в баке с бензином,
2. второй – на двигателе.

Причем второй является насосом высокого давления, иногда выдающим более 100 бар. Это необходимое условие работы, так как топливо поступает в цилиндр на такте сжатия. Высокое давление является основной причиной особого строения форсунок, которые выполняются в виде уплотнительных тефлоновых колец.

Данная топливная система, в отличие от системы с обычным впрыском, является системой с внутренним смесеобразованием с послойным или однородным образованием топливовоздушной массы. Способ смесеобразования изменяется с изменением нагрузки двигателя. Разберемся в работе двигателя при послойном и однородном образовании топливовоздушной смеси.

Работа при послойном образовании топливной смеси

Из-за особенностей строения коллектора (наличия заслонок, которые закрывают низы) перекрывается доступ к низу. На такте впуска воздух поступает в верхнюю часть цилиндра, после некоторого вращения коленчатого вала на такте сжатия происходит впрыск топлива, который и требует большого давления насоса. Далее полученная смесь сносится при помощи воздушного вихря на свечу. В момент подачи искры бензин уже будет хорошо перемешан с воздухом, что способствует качественному сгоранию. При этом воздушная прослойка создает своеобразную оболочку, которая снижает потери и повышает коэффициент полезного действия, тем самым уменьшая расход топлива.

Следует отметить, что работа при послойном впрыске топлива является наиболее перспективным направлением, так как в этом режиме можно достичь наиболее оптимального сгорания топлива.

Однородное образование топливной смеси

В данном случае происходящие процессы понять еще легче. Топливо и необходимый для сгорания воздух почти одновременно попадают в цилиндр двигателя на такте впуска. Еще до достижения поршнем верхней мертвой точки топливовоздушная смесь находится в смешанном состоянии. Образование высококачественной смеси происходит благодаря высокому давлению впрыска. Система переключается с одного режима работы на другой благодаря анализу поступающих данных. Это в результате и приводит к повышению экономичности двигателя.

Основные недостатки впрыска топлива

Все преимущества системы с непосредственным впрыском топлива достигаются только при использовании бензина, качество которого соответствует определенным критериям. В них и следует разобраться. Требования к октановому числу у системы больших особенностей не имеют. Хорошее охлаждение топливовоздушной смеси достигается и при использовании бензинов, имеющих октановые числа от 92 до 95.

Наиболее жесткие требования выдвигаются именно к очистке бензина, его составу, содержанию свинца, серы и грязи. Серы быть вообще не должно, так как ее наличие приведет к скорому износу топливной аппаратуры и выходу из строя электроники. К числу недостатков также следует отнести увеличение стоимости системы. Это вызвано усложнением конструкции, которое в свою очередь приводит к увеличению себестоимости компонентов.

Итоги

Анализируя вышеприведенную информацию, можно с уверенностью сказать, что система с непосредственным впрыском топлива в камеру сгорания является более перспективной и современной, чем впрыск с распределением. Она позволяет существенно повышать экономичность двигателя за счет высокого качества топливовоздушной смеси. Основным недостатком системы является наличие высоких требований к качеству бензина, большая стоимость ремонта и обслуживания. А при использовании бензина низкого качества потребность в более частом ремонте и обслуживании сильно возрастает.

Где находится клапан ЕГР — чистка или как заглушить EGR Роторный дизель — конструкция двигателя
Тормозная система автомобиля — ремонт или замена Дизель не заводится, неисправности и причины
Система охлаждения двигателя автомобиля, принцип действия, неисправности 2.0 fsi система впрыска – что это такое, история, преимущества

В современных автомобилях в бензиновых силовых установках принцип работы системы питания схож с тем, который применяется на дизелях. В этих моторах она разделена на две – впуска и впрыска. Первая обеспечивает подачу воздуха, а вторая – топлива. Но из-за конструктивных и эксплуатационных особенностей функционирование впрыска существенно отличается от применяемого на дизелях.

Отметим, что разница в системах впрыска дизельных и бензиновых моторов все больше стирается. Для получения лучших качеств конструкторы заимствуют конструктивные решения и применяют их на разных видах систем питания.

Устройство и принцип работы инжекторной системы впрыска

Второе название систем впрыска бензиновых моторов – инжекторная . Основная ее особенность заключается в точной дозировке топлива. Достигается это путем использования в конструкции форсунок. Устройство инжекторного впрыска двигателя включает в себя две составляющие – исполнительную и управляющую.

В задачу исполнительной части входит подача бензина и его распыление. Она включает в себя не так уж и много составных элементов:

1. Насос (электрический).
2. Фильтрующий элемент (тонкой очистки).
3. Топливопроводы.
4. Рампа.
5. Форсунки.

Но это только основные компоненты. Исполнительная составляющая может в себя включать еще ряд дополнительных узлов и деталей – регулятор давления, систему слива излишков бензина, адсорбер.

В задачу указанных элементов входит подготовка топлива и обеспечение его поступления к форсункам, которыми и осуществляется их впрыскивание.

Принцип работы исполнительной составляющей прост. При повороте ключа зажигания (на некоторых моделях – при открытии водительской двери) включается электрический насос, который качает бензин и заполняет им остальные элементы. Топливо проходит очистку и по топливопроводам поступает в рампу, которая соединяет собой форсунки. За счет насоса топливо во всей системе находится под давлением. Но его значение ниже, чем на дизелях.

Открытие форсунок осуществляется за счет электрических импульсов, подаваемых с управляющей части. Эта составляющая системы впрыска топлива состоит из блока управления и целого комплекта следящих устройств – датчиков.

Эти датчики отслеживают показатели и параметры работы – скорость вращения коленчатого вала, количества подаваемого воздуха, температуры ОЖ, положения дросселя. Показания поступают на блок управления (ЭБУ). Он эту информацию сравнивает с данными, занесенными в память, на основе чего определяется длина электрических импульсов, подаваемых на форсунки.

Электроника, используемая в управляющей части системы впрыска топлива, нужна, чтобы высчитать время, на которое должна открыться форсунка при том или ином режиме работы силового агрегата.

Виды инжекторов

Но отметим, что это общая конструкция системы подачи бензинового мотора. Но инжекторов разработано несколько, и каждая из них обладает своими конструктивными и рабочими особенностями.

На автомобилях применяются системы впрыска двигателя:

• центрального;
• распределенного;
• непосредственного.

Центральный впрыск считается первым инжектором. Его особенность заключается в использовании только одной форсунки, которая впрыскивала бензин во впускной коллектор одновременно для всех цилиндров. Изначально он был механическим и никакой электроники в конструкции не использовалось. Если рассмотреть устройство механического инжектора, то она схожа с карбюраторной системой, с единственной разницей, что вместо карбюратора использовалась форсунка с механическим приводом. Со временем центральную подачу сделали электронной.

Сейчас этот тип не используется из-за ряда недостатков, основной из которых — неравномерность распределения топлива по цилиндрам.

Распределенный впрыск на данный момент является самой распространенной системой. Конструкция этого типа инжектора расписана выше. Ее особенность заключается в том, что топливо для каждого цилиндра подает своя форсунка.

В конструкции этого вида форсунки устанавливаются во впускном коллекторе и располагаются рядом с ГБЦ. Распределение топлива по цилиндрам дает возможность обеспечить точную дозировку бензина.

Непосредственный впрыск сейчас является самым совершенным типом подачи бензина. В предыдущих двух типах бензин подавался в проходящий поток воздуха, и смесеобразование начинало осуществляться еще во впускном коллекторе. Этот же инжектора по конструкции копирует дизельную систему впрыска.

В инжекторе с непосредственной подачей распылители форсунок располагаются в камере сгорания. В результате компоненты топливовоздушной смеси здесь запускаются в цилиндры по отдельности, и уже в самой камере они смешиваются.

Особенность работы этого инжектора заключается в том, что для впрыскивания бензина требуется высокие показатели давления топлива. И его создание обеспечивает еще один узел, добавленный в устройство исполнительной части – насос высокого давления.

Системы питания дизельных двигателей

И дизельные системы модернизируются. Если раннее она была механической, то сейчас и дизеля оснащаются электронным управлением. В ней используются те же датчики и блок управления, что и в бензиновом моторе.

Сейчас на автомобилях применяется три типа дизельных впрысков:

1. С распределительным ТНВД.
2. Common Rail.
3. Насос-форсунки.

Как и в бензиновых моторах, конструкция дизельного впрыска состоит из исполнительной и управляющей частей.

Многие элементы исполнительной части те же, что и у инжекторов – бак, топливопроводы, фильтрующие элементы. Но есть и узлы, которые не встречаются на бензиновых моторах – топливоподкачивающий насос, ТНВД, магистрали для транспортировки топлива под высоким давлением.

В механических системах дизелей применялись рядные ТНВД, у которых давление топлива для каждой форсунки создавала своя отдельная плунжерная пара. Такие насосы отличались высокой надежностью, но были громоздкими. Момент впрыска и количество впрыскиваемого дизтоплива регулировалось насосом.

В двигателях, оснащаемых распределительным ТНВД, в конструкции насоса используется только одна плунжерная пара, которая качает топливо для форсунок. Этот узел отличается компактными размерами, но ресурс его ниже, чем рядных. Применяется такая система только на легковом автотранспорте.

Common Rail считается одной из самых эффективных дизельных систем впрыска двигателя. Общая концепция ее во многом позаимствована у инжектора с раздельной подачей.

В таком дизеле моментом начала подачи и количеством топлива «заведует» электронная составляющая. Задача насоса высокого давления — только нагнетание дизтоплива и создание высокого давления. Причем дизтопливо подается не сразу на форсунки, а в рампу, соединяющую форсунки.

Насос-форсунки – еще один тип дизельного впрыска. В этой конструкции ТНВД отсутствует, а плунжерные пары, создающие давление дизтоплива, входят в устройство форсунок. Такое конструктивное решение позволяет создавать самые высокие значения давления топлива среди существующих разновидностей впрыска на дизельных агрегатах.

Напоследок отметим, что здесь приводится информация по видам впрыска двигателей обобщенно. Чтобы разобраться с конструкцией и особенностями указанных типов, их рассматривают по отдельности.

Видео: Управление системой впрыска топлива

Материал из Энциклопедия журнала «За рулем»

Схема двигателя Volkswagen FSI с непосредственным впрыском бензина

Первые системы впрыска бензина непосредственно в цилиндры двигателя появились еще в первой половине ХХ в. и использовались на авиационных двигателях. Попытки применения непосредственного впрыска в бензиновых двигателях автомобилей были прекращены в 40-е годы ХХ в., потому что такие двигатели получались дорогостоящими, неэкономичными и сильно дымили на режимах большой мощности. Впрыскивание бензина непосредственно в цилиндры связано с определенными трудностями. Форсунки для непосредственного впрыска бензина работают в более сложных условиях, чем те, что установлены во впускном трубопроводе. Головка блока, в которую должны устанавливаться такие форсунки, получается более сложной и дорогой. Время, отводимое на процесс смесеобразования при непосредственном впрыске, существенно уменьшается, а значит, для хорошего смесеобразования необходимо подавать бензин под большим давлением.
Со всеми этими трудностями удалось справиться специалистам компании Mitsubishi , которая впервые применила систему непосредственного впрыска бензина на автомобильных двигателях. Первый серийный автомобиль Mitsubishi Galant с двигателем 1,8 GDI (Gasoline Direct Injection — непосредственный впрыск бензина) появился в 1996 г.
Преимущества системы непосредственного впрыска заключаются в основном в улучшении топливной экономичности, а также и некоторого повышения мощности. Первое объясняется способностью двигателя с системой непосредственного впрыска работать на очень бедных смесях. Повышение мощности обусловлено в основном тем, что организация процесса подачи топлива в цилиндры двигателя позволяет повысить степень сжатия до 12,5 (в обычных двигателях, работающих на бензине, редко удается установить степень сжатия свыше 10 из-за наступления детонации).

Форсунка двигателя GDI может работать в двух режимах, обеспечивая мощный (а) или компактный (б) факел распыленного бензина

В двигателе GDI топливный насос обеспечивает давление 5 МПа. Электромагнитная форсунка, установленная в головке блока цилиндров, впрыскивает бензин непосредственно в цилиндр двигателя и может работать в двух режимах. В зависимости от подаваемого электрического сигнала она может впрыскивать топливо или мощным коническим факелом, или компактной струей.

Поршень двигателя с непосредственным впрыском бензина имеет специальную форму (процесс сгорания над поршнем)

Днище поршня имеет специальную форму в виде сферической выемки. Такая форма позволяет закрутить поступающий воздух, направить впрыскиваемое топливо к свече зажигания, установленной по центру камеры сгорания. Впускной трубопровод расположен не сбоку, а вертикально сверху. Он не имеет резких изгибов, и поэтому воздух поступает с высокой скоростью.

В работе двигателя с системой непосредственного впрыска можно выделить три различных режима:
1) режим работы на сверхбедных смесях;
2) режим работы на стехиометрической смеси;
3) режим резких ускорений с малых оборотов;
Первый режим используется в том случае, когда автомобиль движется без резких ускорений со скоростью порядка 100–120 км/ч. На этом режиме используется очень бедная горючая смесь с коэффициентом избытка воздуха более 2,7. В обычных условиях такая смесь не может воспламениться от искры, поэтому форсунка впрыскивает топливо компактным факелом в конце такта сжатия (как в дизеле). Сферическая выемка в поршне направляет струю топлива к электродам свечи зажигания, где высокая концентрация паров бензина обеспечивает возможность воспламенения смеси.
Второй режим используется при движении автомобиля с высокой скоростью и при резких ускорениях, когда необходимо получить высокую мощность. Такой режим движения требует стехиометрического состава смеси. Смесь такого состава легко воспламеняется, но у двигателя GDI повышена степень сжатия, и для того чтобы не наступала детонация, форсунка впрыскивает топливо мощным факелом. Мелко распыленное топливо заполняет цилиндр и, испаряясь, охлаждает поверхности цилиндра, снижая вероятность появления детонации.
Третий режим необходим для получения большого крутящего момента при резком нажатии педали «газа», когда двигатель работает на малых оборотах. Этот режим работы двигателя отличается тем, что в течение одного цикла форсунка срабатывает два раза. Во время такта впуска в цилиндр для его охлаждения мощным факелом впрыскивается сверхбедная смесь (α=4,1). В конце такта сжатия форсунка еще раз впрыскивает топливо, но компактным факелом. При этом смесь в цилиндре обогащается и детонация не наступает.
По сравнению с обычным двигателем с системой питания с распределенным впрыском бензина, двигатель с системой GDI примерно на 10 % экономичнее и выбрасывает в атмосферу на 20 % меньше углекислого газа. Повышение мощности двигателя доходит до 10 %. Однако, как показала эксплуатация автомобилей с двигателями такого типа, они очень чувствительны к содержанию серы в бензине. Оригинальный процесс непосредственного впрыска бензина разработала компания Orbital. В этом процессе в цилиндры двигателя впрыскивается бензин, заранее смешанный с воздухом с помощью специальной форсунки. Форсунка компании Orbital состоит из двух жиклеров, топливного и воздушного.

Работа форсунки Orbital

Воздух к воздушным жиклерам поступает в сжатом виде от специального компрессора при давлении 0,65 МПа. Давление топлива составляет 0,8 МПа. Сначала срабатывает топливный жиклер, а затем в нужный момент и воздушный, поэтому в цилиндр, мощным факелом впрыскивается топливно-воздушная смесь в виде аэрозоля.
Форсунка, установленная в головке цилиндра рядом со свечой зажигания, впрыскивает топливно-воздушную струю непосредственно на электроды свечи зажигания, что обеспечивает ее хорошее воспламенение.

Конструктивные особенности двигателя с непосредственным впрыском бензина Audi 2.0 FSI

Рынок автомобильных систем впрыска топлива по технологиям, типу топлива, региону, типу транспортного средства и компонентам

НЬЮ-ЙОРК, 14 января 2016 г. / PRNewswire / — Спрос на автомобильные системы впрыска топлива определяется мировым производством автомобилей. Повышенная топливная эффективность и выходная мощность, надежность, способность работать с альтернативными видами топлива и строгие выбросы выхлопных газов — вот некоторые из факторов, которые определяют спрос на системы впрыска топлива в автомобильной промышленности. Растущий спрос на двухколесные автомобили в таких странах, как Китай, Индия и Бразилия, создает новые возможности для роста систем впрыска топлива.Ожидается, что в будущем общий спрос на систему впрыска топлива будет расти многообещающими темпами.

Целью системы впрыска топлива является калибровка и оптимизация соотношения топливо / воздух, поступающего в двигатель транспортного средства. Система впрыска состоит из электронных компонентов и датчиков. Он должен быть хорошо откалиброван, чтобы обеспечить максимальную мощность и эффективность двигателя, а также снизить потребление газа. Система впрыска топлива в автомобилях с бензиновым двигателем в основном является косвенной, при этом бензин впрыскивается во впускной коллектор или впускное отверстие, а не непосредственно в камеры сгорания.Это обеспечивает хорошее смешивание топлива с воздухом перед тем, как попасть в камеру. Однако прямой впрыск бензина — это усовершенствованная система впрыска для бензиновых двигателей, которая предлагает улучшенные характеристики и значительное сокращение расхода топлива и выбросов. Однако в большинстве дизельных двигателей используется прямой впрыск, когда дизельное топливо впрыскивается непосредственно в цилиндр, заполненный сжатым воздухом.

В этом отчете оценивается мировой рынок впрыска автомобильного топлива на 2015 год и прогнозируется спрос на него к 2020 году.Он предоставляет подробный качественный и количественный анализ мирового рынка. В отчете также содержится качественный обзор внедорожных систем впрыска топлива. Методология исследования, использованная в отчете, включает использование различных вторичных источников, таких как автомобильные ассоциации, веб-сайты компаний, энциклопедии, каталоги и базы данных, для выявления и сбора информации, полезной для обширного и коммерческого исследования рынка. Основные источники, такие как эксперты из соответствующих отраслей и поставщики, были опрошены для получения и проверки важной информации, а также для оценки будущих перспектив рынка впрыска автомобильного топлива.

Отчет сегментирует рынок по типам транспортных средств (легковые автомобили, легкие коммерческие автомобили и тяжелые коммерческие автомобили), по регионам (Азиатско-Тихоокеанский регион, Европа, Северная Америка и остальной мир), типам топлива (бензин и дизельное топливо). , по технологиям (впрыск в порт, прямой впрыск бензина и непосредственный впрыск дизельного топлива), компонентам (форсунки, ЭБУ, регуляторы давления и топливные насосы), и предоставляет прогноз рынка с точки зрения объема (в тысячах единиц) и стоимости (в миллионах долларов США) для вышеупомянутых сегментов.Отчет также охватывает анализ пяти сил Портера, цепочку создания стоимости и качественные данные о драйверах, ограничениях и возможностях, предоставляемых глобальным рынком систем впрыска топлива.

ОБЪЕМ ОТЧЕТА
Мировой рынок систем впрыска топлива проанализирован с точки зрения объема (в тысячах единиц) и стоимости (в миллионах долларов США) для указанных сегментов.

ОБЪЕМ ОТЧЕТА
— По регионам
o Азиатско-Тихоокеанский регион
o Европа
o Северная Америка
o Полоса земли
— По компонентам
o Топливные форсунки
o Электронный блок управления (ECU)
o Регулятор давления топлива (FPR)
o Топливный насос
— По типам автомобилей
o Легковые автомобили
o Легкие коммерческие автомобили
o Тяжелые коммерческие автомобили
— По типам двигателей
o Бензин / бензин
o Дизель- По технологиям
o Впрыск бензина
— Портовый впрыск топлива
— Прямой впрыск
o Дизельный впрыск
— Прямой впрыск
Полный отчет: http: // www.reportlinker.com/p03176843-summary/view-report.html

О Reportlinker
ReportLinker — это отмеченное наградами решение для исследования рынка. Reportlinker находит и систематизирует самые свежие отраслевые данные, чтобы вы могли мгновенно получать все необходимые исследования рынка в одном месте.

http://www.reportlinker.com

__________________________
Связаться с Клэр: [электронная почта]
США: (339) -368-6001
Внутр. Тел .: +1 339-368-6001

ИСТОЧНИК Reportlinker

Ссылки по теме

http: // www.reportlinker.com

Электронный впрыск топлива: урок истории

Это последнее, о чем можно подумать летом, но промышленность может поблагодарить немецкого поставщика Роберта Боша за технологию, которая изменила способ запуска автомобилей.

Зимним утром вам больше не нужно качать акселератор или тянуть ручку воздушной заслонки, чтобы залить топливо в двигатель.

Компания Bosch устранила эту потребность в 1967 году, когда представила первую успешную массовую электронную систему впрыска топлива для бензиновых двигателей.Впервые он появился на Volkswagen 1600 1967 года.

Эта технология пришла на смену механическим системам впрыска топлива. Они закачивали в двигатель постоянный поток бензина, который смешивался с воздухом и зажигал свечи зажигания. Эти системы тратят впустую топливо и энергию.

Первая электронная система впрыска топлива от Bosch, получившая название Jetronic, была частично основана на технологии, разработанной Bendix Corp. В ней использовались ранний компьютер и датчики для измерения расхода и температуры воздуха. Основываясь на этих измерениях, он скорректировал количество доставленного топлива.Например, более плотный воздух требует меньше топлива.

Таким образом, новая система позволила двигателю развить большую мощность, улучшить экономию топлива и снизить выбросы.

Jetronic заработал репутацию надежного производителя. К середине 1980-х годов практически каждый европейский автопроизводитель имел электронную систему впрыска топлива Bosch или ее части почти во всех своих автомобилях.

Основные этапы развития

Но есть возможности для улучшения. В 1979 году компания Bosch представила новое поколение Jetronic под названием Motronic.Он связал зажигание и впрыск бензина в один центральный блок управления.

В 1995 году компания Bosch представила электронную систему управления дроссельной заслонкой, которую она назвала e-gas. Электронный газ лучше контролировал поток воздуха и позволял системе дроссельной заслонки посылать сигналы в топливную, воздушную и зажигательную системы.

E-gas была первой настоящей системой с электроприводом, говорит Боб Ривард, вице-президент по маркетингу и передовым технологиям североамериканского подразделения Bosch, Robert Bosch Corp.

Затем, в 2000 году, Bosch представила свою первую систему прямого впрыска бензина. система на Volkswagen Lupo.

В то время как другие системы впрыска топлива помещают топливо рядом с впускным отверстием каждого цилиндра — так называемый впрыск топлива через порт, — системы прямого впрыска бензина подают бензин непосредственно в каждый цилиндр.

Но бензин с прямым впрыском, или GDI, набирает обороты медленно.

«GDI по своей природе дороже; у него более сложный процесс калибровки», — говорит Ривард. «И первая система не дала обещанной экономии топлива».

Прямой впрыск бензина также может увеличить выбросы, такие как оксиды азота, широко известные как NOx, и углеводороды.

Но эволюция будет продолжаться — от Bosch и конкурентов, включая Siemens VDO Automotive, Delphi Corp. и Denso Corp.

Bosch, которая является более крупным игроком в дизельном топливе, чем в бензине во всем мире, рассчитывает произвести общий контроллер для дизельного топлива. и системы впрыска бензина в течение нескольких лет. Visteon Corp. и Motorola Inc. также поставляют электронные контроллеры.

Ривард прогнозирует, что промышленность будет распылять бензин более эффективно. «Одно из постоянных достижений — уменьшение размера капли.Вместо того, чтобы вводить через одно большое отверстие размером с головку карандаша, проделайте четыре или пять маленьких отверстий, чтобы лучше контролировать давление, поток и скорость реакции », — говорит он.

« Это то, что мы делаем сегодня в дизельном топливе. Вместо одного впрыска на такт цилиндра в дизельном топливе мы делаем несколько впрысков — очень маленькие, быстрые импульсы ».

— Ричард Трутт внес

Система впрыска топлива 101

Вы когда-нибудь интересовались системой впрыска топлива вашего автомобиля? «Это то, что мы принимаем как должное каждый раз, когда поворачиваем ключ в замке зажигания.Несмотря на то, что система впрыска топлива изменилась за последнее десятилетие или около того, по мере того, как промышленность движется к конструкциям с прямым впрыском, основы остаются прежними.

Вот некоторые из наиболее важных компонентов системы впрыска топлива вашего автомобиля и их роль в поддержании оборотов двигателя.

Топливные форсунки

Название настолько простое и информативное, но не объясняет, куда и почему впрыскивается топливо. Системы впрыска топлива основаны на проецировании тщательно отмеренных порций топлива в цилиндры двигателя, и именно топливная форсунка отвечает за эту задачу.Эти компоненты в основном представляют собой клапаны, которые по команде открываются для распыления мелкодисперсного тумана топлива, а затем закрываются до тех пор, пока они снова не понадобятся. Чем дольше они остаются открытыми, тем больше топлива они обеспечивают.

Топливный насос

Для поддержания потока топлива из бака к форсункам система впрыска топлива использует один или несколько топливных насосов. Насосы не только перекачивают топливо из бака в переднюю часть автомобиля, но и поддерживают давление в топливной системе, так что при открытии форсунок бензин разбрызгивается, а не вытекает.

Датчики

Количество топлива, необходимое вашему двигателю, зависит от количества воздуха, поступающего в двигатель через дроссельную заслонку. Чтобы знать, что дроссельная заслонка открыта, системе впрыска топлива необходим датчик, который сообщает ей, что клапан сработал педалью газа. Количество воздуха, поступающего в двигатель, измеряется другим датчиком (массовый расход воздуха), так что воздушно-топливное соотношение двигателя поддерживается в пределах оптимальных параметров. Еще одна партия датчиков (кислородные датчики) следят за выбросами в выхлопе, чтобы дать системе еще один взгляд на фактическое соотношение воздух-топливо, которое горит в двигателе.

Другие датчики, играющие ключевую роль, включают датчик абсолютного давления в коллекторе, который измеряет давление воздуха во впускном коллекторе (и, как следствие, количество вырабатываемой мощности), а также датчик частоты вращения двигателя, который измеряет количество оборотов двигателя в минуту.

ECU

ECU вашего автомобиля или электронный блок управления — это компьютер, который выполняет все вычисления, необходимые для использования данных датчиков. Он решает, когда активировать топливные форсунки, как долго держать их открытыми и какие корректировки необходимо внести в режиме реального времени для удовлетворения требований водителя и условий окружающей среды, таких как температура.

Поддержание работоспособности и эффективности вашего двигателя означает обучение уходу за его различными системами и компонентами.

Ознакомьтесь со всеми деталями топливной и выхлопной систем , доступными на NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания NAPA AutoCare для текущего обслуживания и ремонта. Чтобы получить дополнительную информацию о системе впрыска топлива вашего автомобиля, поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото любезно предоставлено Flickr.

Преимущества электронного впрыска топлива

Десятилетия назад в автомобильной промышленности произошла революция, вызванная ростом цен на газ и ужесточением стандартов чистого воздуха.Карбюраторы отсутствовали. Была внедрена электронная система впрыска топлива (EFI). В настоящее время снегоуборочные машины претерпевают ту же замену, что и двигатели EFI, увеличивающие мощность и надежность, а также снижающие расход топлива и выбросы.

У карбюратора был день, когда он отправил нужное количество топлива в цилиндры. Сегодня эта работа принадлежит блоку управления двигателем (ECU), мозгу системы EFI. ЭБУ — это компьютерная микросхема, которая интерпретирует входные данные от датчиков по всей системе, чтобы поддерживать работу двигателя на оптимальном уровне, в то время как он регистрирует данные для использования при быстрой и точной диагностике проблем, когда требуется обслуживание.

Давайте посмотрим на некоторые аспекты, в которых двигатель с EFI превосходит карбюраторный двигатель.

Больше мощности

Двигатели

с EFI обеспечивают более высокую мощность и крутящий момент, чем карбюраторная версия того же двигателя. Они оптимизируют соотношение воздух / топливо и угол зажигания, компенсируя при этом другие факторы, чтобы поддерживать постоянную оптимальную производительность.

Снижение расхода топлива и выбросов

ЭБУ постоянно контролирует и регулирует соотношение воздух / топливо для поддержания оптимальных условий сгорания и определяет точное количество топлива, которое необходимо подать форсунке.Расход топлива варьируется от двигателя к двигателю, но точная настройка подачи снижает расход топлива по сравнению с карбюраторным двигателем.

Повышенная надежность

Системы

EFI поддерживают оптимальное соотношение воздух / топливо, устраняя случайные остановки двигателя, смазанные свечи зажигания и другие проблемы, связанные с неоптимальным соотношением. Карбюраторы, как правило, требуют частой регулировки; Двигатели EFI исключают необходимость повторных модификаций. Это увеличивает надежность и сокращает время и затраты на техническое обслуживание.

Меньше обслуживания, меньше простоев

Одна из самых важных особенностей двигателя EFI — отсутствие карбюратора, который нужно обслуживать или заменять. Это большая экономия времени и средств. Другой пример: система EFI герметична, и бензин никогда не контактирует с кислородом, из-за чего она выходит из строя. Отсутствие загрязненного газа значительно сокращает время, необходимое для сдачи двигателя в сервисное обслуживание.

Улучшенный запуск

Основным преимуществом систем EFI является значительно улучшенные характеристики холодного и горячего запуска благодаря их способности рассчитывать оптимальную топливно-воздушную смесь для запуска по сравнению с карбюраторной системой.Любое оборудование бесполезно, если двигатель не запускается в широком диапазоне условий: от очень жаркого до сильного холода, от уровня моря до большой высоты.

Действительно важным аспектом и долгосрочным преимуществом двигателей с EFI является то, насколько они сокращают наш углеродный след!

Райан Мартин является региональным представителем по маркетингу LawnStarter St. Louis , онлайн и мобильной платформы, которая соединяет домовладельцев с профессионалами по уходу за газонами для беззаботных и эффективных услуг!

Обслуживание системы впрыска бензинового двигателя

Что связано с обслуживанием системы впрыска бензинового двигателя

Не все аспекты необходимого технического обслуживания транспортного средства перечислены в руководстве по эксплуатации, поскольку некоторые процедуры не основаны на установленном уровне пробега, а вместо этого проводятся по мере необходимости.Системы впрыска топлива — это такое понятие, как невозможно предсказать, когда они могут нуждаться в чистке. Дело в том, что это зависит от ряда переменных, таких как стиль и условия вождения, а также от того, используете ли вы общепринятый или синтетическое масло .

При этом топливные форсунки иногда забиваются, что отрицательно сказывается на характеристиках автомобиля.

Почему это должно быть выполнено

В это время существует два метода очистки системы впрыска топлива, в зависимости от того, насколько серьезным является препятствие.Один из способов — использовать специальную чистящую присадку, чтобы пропустить через форсунки, не удаляя их из двигатель. Процедура обычно считается профилактической, поскольку она вряд ли будет полезна, если форсунки загрязнены настолько, что это нарушит их работу. Второй и более сложный метод — снять форсунки и прочистить их индивидуально.

Форсунки со временем накапливаются из-за примесей бензина. Форсунки, хотя и более эффективны, чем традиционный карбюратор, также работают с меньшими допусками из-за своей конструкции.Требуется очень небольшой депозит, чтобы засоряют форсунки или нарушают их нормальную работу и отрицательно влияют на работу двигателя. Также важно помнить о полном обслуживании топливных форсунок. очищает головки цилиндров, впускные клапаны и остальную часть системы подачи топлива . Машины спроектированы так, чтобы работать как система, любая небольшая проблема может быстро стать преувеличенной, если ее быстро не устранить талантливый механик, который понимает, как различные системы взаимодействуют друг с другом.

Что произойдет, если это упустить

При загрязнении форсунок может проявиться ряд симптомов. Малый расход бензина, грубый холостой ход и пониженное ускорение — часто возникающие проблемы. Также могут быть чрезмерные выбросы углерода, недостаток мощности, и проблема может вызвать чрезмерную нагрузку на остальную часть двигателя, что может привести к необходимости другого ремонта.

Причины обратиться в официальный дилерский центр

Как и в большинстве автомобильных сервисов, есть независимые механики, которые могут выполнить эту работу, но есть причины, по которым дилерский центр обычно является лучшим выбором.У дилера работают технические специалисты, специально обученные работают с конкретными моделями автомобилей и понимают рекомендации производителя по запчастям и характеристикам. Автомагистраль I-5 Toyota в Чехалисе, штат Вашингтон, хорошо известна тем, что обслуживает близлежащие районы округа Льюис.

---

Кошелек дилера Маркетинг услуг и поисковая оптимизация по фиксированным операциям:

GDI: Двигатели с прямым впрыском бензина

Прямой впрыск бензина = больше мощности, выше эффективность!

Хотя верно то, что двигатели с прямым впрыском (GDI) развивают большую мощность и производят более низкие выбросы, верно также и то, что существуют некоторые проблемы с техническим обслуживанием, которые мешали конструкции в течение многих лет.

Переход от карбюратора к впрыску топлива (который был изобретен в 1920-х годах) продолжался до 1980-х годов, когда практически все новые бензиновые автомобили и легкие грузовики были впрыскивающими. Переход на впрыск топлива повысил эффективность использования топлива, снизил выбросы и повысил надежность. Вместо того, чтобы двигатель всасывал топливо, система должна была подавать точное количество бензина в момент такта впуска.

Системы впрыска топлива могут быть подвержены засорению форсунок, что привело к улучшению присадок к бензину и сервисному обслуживанию, предназначенному для «очистки» форсунок и системы впуска топлива.Мы рекомендуем услугу Air Induction в качестве планового обслуживания через 30 000 миль или два года, или, возможно, раньше, если это необходимо для восстановления производительности многих транспортных средств.

Преобладающая система впрыска топлива называется «впрыском топлива в порт», потому что топливо впрыскивается над клапанами. Благодаря этому клапаны остаются чистыми и свободными от нагара. При отсутствии этого очищающего действия углерод, естественный побочный продукт сгорания, может накапливаться, вызывая проблемы с производительностью и даже значительный ущерб.Продолжайте читать, чтобы увидеть недавний реальный пример из нашей ремонтной мастерской.

В последние несколько лет бензиновые двигатели с прямым впрыском стали более обычным явлением, поскольку производители работают над соблюдением корпоративных стандартов средней экономии топлива (CAFE), установленных федеральным правительством. Двигатели

GDI подают точное количество бензина под высоким давлением непосредственно в цилиндр перед искрой зажигания. Этот тип впрыска топлива более эффективен и производит меньше выбросов, но, поскольку ничто не обеспечивает 100% -ное сгорание, будут присутствовать некоторые побочные продукты, способствующие накоплению углерода.

Моющие присадки и традиционные услуги по техническому обслуживанию впрыска топлива снизили эффективность этих двигателей, потому что очень мало этих химикатов попадает на поверхности, где накапливается углерод.

Одна из проблем, связанных с углеродом, заключается в том, что он может препятствовать правильной посадке клапанов, создавая эффект, очень похожий на эффект резака. На фотографии, прикрепленной к этому сообщению в блоге, видны повреждения такого рода. «Кусок», отсутствующий в показанном клапане, не был отломан; он сгорел.Очевидно, у автомобиля было множество симптомов: один цилиндр не выдерживал сжатия.

Как предотвратить или контролировать накопление углерода в двигателях GDI? Профилактическое обслуживание, включая новую услугу, разработанную специально для бензиновых двигателей с прямым впрыском.

Своевременная замена масла важна, потому что, помимо обеспечения смазки, моторные масла содержат присадки, которые предназначены для «очистки» и удержания загрязняющих веществ во взвешенном состоянии, чтобы они могли улавливаться фильтром.Эти добавки имеют ограниченный срок службы, как и емкость фильтра.

Служба подачи топлива / воздуха GDI в Haglin Automotive использует запатентованные химикаты и оборудование, доступное только квалифицированным ремонтным мастерским. Процесс зависит от квалифицированного специалиста, выполняющего строгий процесс. Хотя это не дешево, преимущества значительны: улучшенная производительность, меньшие выбросы и уменьшение содержания углерода в камере сгорания, и это лишь некоторые из них.

Один крупный производитель разработал специальную машину, которая очень похожа на пескоструйный аппарат, который использует измельченную скорлупу грецкого ореха под давлением для очистки или удаления скоплений углерода.Если это звучит как дорогой ремонт — это так.

Опять же, мы предпочитаем эффективное профилактическое обслуживание капитальному ремонту.

Рекомендуемый интервал для обслуживания GDI варьируется, но рекомендуется при любом пробеге, когда двигатель кажется вялым или имеет другие проблемы, не связанные с другими компонентами. Некоторые клиенты сообщили о таких симптомах всего за 30 000 миль.

Как и многие другие автомобильные вещи, унция профилактики стоит фунта лечения.Стоимость ремонта может в двадцать раз превышать стоимость услуги, что делает его разумным выбором для владельцев транспортных средств, которые хотят добиться максимальной надежности, эффективности и комфорта.

Электронная система впрыска топлива (EFI)

Целью электронной системы впрыска топлива является регулирование и оптимизация соотношения топливо / воздух, поступающего в двигатель транспортного средства. Впрыск топлива в последнее время стал основной системой подачи топлива, используемой в автомобильных бензиновых двигателях. В этом посте будет обсуждаться, что такое система электронного впрыска топлива (EFI), ее архитектура, типы, принцип работы, применение, преимущества и недостатки.

Что такое электронная система впрыска топлива (EFI)

Система, которая направлена ​​на оптимизацию соотношения топливо / воздух, поступающего в двигатель транспортного средства, называется электронной системой впрыска топлива. Система EFI почти полностью заменила использование карбюраторов.

Рис. 1 — Введение в электронную систему впрыска топлива

Карбюраторы хороши с точки зрения производительности, но из-за их нечеткой природы они не могут развить большую мощность, увеличить расход топлива и пройти тест на выбросы выхлопных газов. все с той же настройкой, у них также было много механических частей, которые со временем могли стать липкими.Это означает, что они требовали более интенсивного обслуживания, а восстановление карбюратора часто являлось частью планового технического обслуживания.

OEM-производители обращались к EFI для решения своих сложных проблем с выбросами. Первоначальный EFI состоял в основном из карбюраторов, управляемых процессором, подключенных к датчику кислорода и датчику положения дроссельной заслонки, и все они были подключены к электронному блоку управления.

Электронная система впрыска топлива состоит из электронных компонентов и датчиков. Он должен быть чистым и хорошо откалиброванным, чтобы повысить мощность и эффективность двигателя, а также снизить потребление газа.

Рис. 2 — Топливный инжектор (a) Двухколесный (b) Четырехколесный

Типы впрыска топлива

Чтобы лучше понять концепцию, мы сначала должны понять типы впрыска топлива. Типы впрыска топлива, используемые в новых автомобилях:

• Одноточечный впрыск или впрыск дроссельной заслонки
• Портовый или многоточечный впрыск топлива
• Последовательный впрыск топлива
• Прямой впрыск

Одноточечный впрыск или впрыск дроссельной заслонки

Первым и простым видом впрыска топлива был одноточечный впрыск.Здесь карбюратор заменен одной или двумя форсунками топливной форсунки в корпусе дроссельной заслонки, который является горловиной впускного коллектора двигателя.

Одноточечный впрыск был ступенькой к более сложной многоточечной системе для некоторых производителей. Они экономичны и просты в обслуживании.

Портовый или многоточечный впрыск топлива

При многоточечном впрыске топлива отдельная форсунка предназначена для каждого цилиндра, прямо за его впускным портом, из-за чего система также называется системой впрыска через порт.Когда пар топлива выстреливается близко к впускному отверстию, он обеспечивает полное всасывание топлива в цилиндр.

Основным преимуществом является то, что расходомер MPFI более точен, чем конструкции TBI. Это лучше при достижении желаемого соотношения топливо / воздух и улучшении всех связанных аспектов. Кроме того, это почти исключает возможность конденсации или скопления топлива во впускном коллекторе. TBI и карбюраторы сконструированы таким образом, что впускной коллектор отводит тепло двигателя, которое является мерой испарения жидкого топлива.

В двигателях, оборудованных MPFI, впускной коллектор может быть изготовлен из более легкого материала, даже из пластика. Система MPFI приводит к повышенной экономии топлива. Стандартные металлические впускные коллекторы должны быть расположены наверху двигателя для отвода тепла, но в случае MPFI их можно расположить более творчески, предоставляя инженерам гибкость при проектировании.

Рис. 3 — (a) Одноточечный или дроссельный корпус (b) Портовый или многоточечный (c) Система прямого впрыска топлива в двигатель

Последовательный впрыск топлива

Последовательный впрыск топлива, также известный как Последовательный впрыск топлива через порт (SPFI) или впрыск по времени — это тип многопортового впрыска.Хотя MPFI имеет несколько форсунок, все они распыляют топливо одновременно или группами. Это может привести к «зависанию» топлива в порте до 150 миллисекунд во время работы двигателя на холостом ходу.

Может показаться, что это не так уж много, но этого ограничения достаточно, чтобы инженеры устранили его, т.е.последовательный впрыск топлива запускает каждую форсунку отдельно. Они в основном синхронизируются по времени, как свечи зажигания, и распыляют топливо непосредственно перед или при открытии впускного клапана.Хотя это кажется незначительным шагом, повышение эффективности и выбросов достигается в исключительно малых дозах.

Прямой впрыск

Прямой впрыск впрыскивает топливо прямо в камеры сгорания, минуя клапаны. Система прямого впрыска широко используется в дизельных двигателях и начинает появляться в конструкциях бензиновых двигателей, иногда называемых DIG для бензина с прямым впрыском. Дозирование топлива по-прежнему более точное, чем в другой системе впрыска.

Система прямого впрыска предоставляет инженерам дополнительную переменную, позволяющую точно влиять на то, как происходит сгорание в цилиндрах.Дисциплина проектирования двигателя тщательно исследует, как топливно-воздушная смесь вращается в цилиндрах и как взрыв распространяется от точки воспламенения. Прямой впрыск может использоваться в двигателях с низким уровнем выбросов на обедненной смеси.

Архитектура электронной системы впрыска топлива

Компоненты электронной системы впрыска топлива включают:

• Датчики
• Электронный блок управления (ЭБУ)
• Индикатор «Проверьте двигатель» / Индикатор «Скоро сервисное обслуживание двигателя»
• Топливные форсунки
• Топливный насос

Рис.4 — Принципиальная схема электронной системы впрыска топлива

Датчики

Датчики установлены во многих точках двигателя, и их функция заключается в отправке информации в ЭБУ. Используются следующие датчики:

• Датчик температуры двигателя
• Датчик температуры впуска
• Датчик температуры выхлопных газов
• Датчик частоты вращения двигателя
• Датчик положения дроссельной заслонки
• Датчик, который отвечает за измерение концентрации топлива в топливе / воздухе смесь

Приводы — это компоненты, которые получают информацию от ЭБУ и действуют в системе питания, изменяя объем топлива, которое получает двигатель.

Он использует следующие исполнительные механизмы:

• Топливная форсунка
• Свеча зажигания
• Дроссельная заслонка

Электронный блок управления

Электронный блок управления отвечает за измерение датчиков и оценку действий для каждый привод с учетом ограничений по времени. Блок-схема системы впрыска топлива показана на рис. 3. Временные ограничения системы накладываются характеристиками двигателя внутреннего сгорания, которым необходимо управлять.

Определяется, что поворот двигателя на 360 ° совершается каждые 5 микросекунд при 12000 об / мин. Привод дроссельной заслонки рассматривает положение 0 ° как импульс в 1 миллисекунду и 90 ° как за импульс в 2 миллисекунды в течение периода 25 миллисекунд. Принимая во внимание эти временные ограничения, считывание датчиков и расчет времени срабатывания исполнительных механизмов следует обрабатывать не более чем за 15 миллисекунд.

Индикатор «Проверьте двигатель» / Индикатор «Обслуживание двигателя в ближайшее время»

Индикатор «Проверьте двигатель» (или индикатор «Вскоре после ремонта») на консоли загорается во время сканирования и гаснет, когда все датчики работают.

Топливная форсунка

Помогает впрыскивать топливо во впускные каналы двигателя.

Топливный насос

Он помогает перекачивать бензин из топливного бака автомобиля в двигатель и распределять топливо в систему впрыска топлива под более высоким давлением.

Как работает система EFI

Система впрыска топлива состоит из множества датчиков, расположенных вокруг вашего автомобиля, как показано на рис. 5. Каждый раз, когда вы заводите автомобиль, электронный блок управления (ECU) сканирует каждый из них. этих датчиков, чтобы проверить их работоспособность.

Индикатор «Check Engine» (или индикатор «Service Engine Soon») на консоли загорается во время сканирования и гаснет, когда все датчики работают.

Рис. 5 — Блок-схема электронной системы впрыска топлива

Датчики непрерывно определяют значения многих параметров, таких как давление воздуха, температура воздуха, угол дроссельной заслонки, плотность воздуха, температура топлива, давление топлива, давление масла, температура охлаждающей жидкости, температура выхлопных газов, угол поворота коленчатого вала, синхронизация, частота вращения двигателя, скорость и т. д.

Все эти данные обрабатываются через ЭБУ (электронный блок управления), чтобы установить количество времени, в течение которого топливные форсунки открыты и впрыскивают топливо во впускные отверстия двигателя. Форсунки обычно открываются только на несколько миллисекунд за раз. Форсунка состоит из форсунки и клапана. Мощность для впрыска топлива исходит от топливного насоса или резервуара под давлением, расположенного далеко в задней части источника топлива. Топливо, проходящее через систему, распыляется путем принудительной прокачки его через маленькую форсунку под очень высоким давлением.

Приложения электронной системы впрыска топлива

Приложения включают:

• Система EFI включает в себя современную программу управления выбросами, расходом топлива и требованиями к производительности
• Система также включает технологию Smart Ignition для управления система зажигания, предоставляя производителям комплектного оборудования гибкость для достижения лучшего в своем классе расхода топлива

Преимущества электронной системы впрыска топлива

Преимущества:

• Повышение объемного КПД двигателя
• Прямой впрыск топлива в двигатель цилиндр исключает смачивание коллектора
• Хорошее распыление топлива даже на низкой скорости, поскольку распыление не зависит от скорости вращения коленчатого вала
• Меньше детонации благодаря улучшенному распылению и испарению
• Исключается образование льда на дроссельной заслонке
• Можно использовать топливо с низкой летучестью как дистрибьютор не зависит от парообразования
• Поскольку изменение соотношения топливо / воздух практически незначительно, это приводит к хорошей производительности двигателя
• Высота двигателя может быть меньше, поскольку положение узла впрыска не так критично

Недостатки электронного топлива Система впрыска

К недостаткам можно отнести:

• Высокая стоимость обслуживания
• Сложность в обслуживании
• Возможность выхода из строя некоторых датчиков

  Также читайте:
Система SCADA - Компоненты, Архитектура аппаратного и программного обеспечения, Типы
Встроенная система - характеристики, типы, преимущества и преимущества; Недостатки
Глобальная система позиционирования (GPS) - архитектура, приложения, преимущества
  

.